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1、医 学 遗 传 学 Medical genetics第 一 章 绪 论 遗 传 现 象(遗 传 基 础 问 题)先 天 禀 赋、其 子 类 父、男 女 同 姓、其 生 不 蕃;一 母 生 九 子、连 娘 十 个 样。古 希 脂 亚 里 斯 多 德 一 一“类 生 类”。英 皇 维 多 利 亚 家 族(X R),皇 室 病 一 一 即 血 友 病。第 二 章 人 类 基 因第 三 章 基 因 突 变第 四 章 单 基 因 遗 传 及 遗 传 病 由 系 谱 分 析 判 断 遗 传 方 式 及 估 计 发 病 风 险单 基 因 遗 传 病 概 念:指 一 对 同 源 染 色 体 单 个 基 因 或
2、 一 对 等 位 基 因 发 生 突 变 所 致 的 疾 病。分 类:分 子 病 和 先 天 性 代 谢 缺 陷.第 一 节、分 子 病 指 基 因 突 变 使 P r的 分 子 结 构 或 合 成 的 量 产 生 异 常而 导 致 机 体 的 功 能 障 碍。主 要 分 为:血 红 Pr病(Hb)血 浆 Pr、受 体 病 膜 转 运 Pr病 一、血 红 Pr(Hb)病:指 Hb分 子 合 成 异 常 引 起 的 疾 病,通 常 又 分 为 Hb病 和 地 中 海 贫 血,现 在 通 称 为 Hb病。全 世 界 1.5亿 人 为 携 带 者,其 主 要 分 布 在 非 洲 和 地 中 海 地
3、区,中 国 在 西 南 方。机 理:1)血 红 Pr病 是 Hb分 子 的 珠 Pr肽 链 结 构 异 常,影 响 Hb的 溶 解 度 和 稳 定 性。2)地 中 海 贫 血 是 珠 Pr肽 链 合 成 速 度 降 低 导 致 a 链 和 非 a 链 合 成 不 平 衡,表 现 为 溶 血 性 贫 血。以 上 两 种 病 分 子 基 本 是 共 同 的,都 是 珠 Pr基 因 突 变 或 缺 陷 所 致。3、珠 Pr基 因 突 变 的 类 型:单 个 碱 基 替 换、移 码 突 变、密 码 突 变、无 义 突 变、终 止 密 码 突 变、基 因 缺 失 等。4、常 见 的 Hb病:1)镰 状
4、细 胞 贫 血(AR)患 者。珠 Pr基 因 第 6 位 密 码 子 由 正 常 的 GAG突 变 为 GTG,即 由 谷 aa变 成 级 aa。患 者 红 C 成 镰 刀 状,不 易 通 过 毛 细 管,挤 压 破 裂,导 致 溶 血。2)血 红 PrM病(AD):HbM病,又 称 高 铁 Hb症,由 于 珠 Pr链 与 铁 原 子 连 接 的 aa发 生 替 代,导 致 血 红 素 的 Fe?-Fe”形 成 高 铁 血 红 Pr,影 响 携 氧,使 氧 供 应 不 足。3)地 中 海 贫 血:如 前 所 述,由 于 某 种 原 因 使 Pr链 合 成 速 率 降 低,造 成 一 些 肽 链
5、 缺 乏,另 一 些 肽 链 相 对 过 多,出 现 肽 链 数 量 不 平 衡,导 致 溶 血 性 贫 血 称 地 中 海 贫 血”。1)a 地 中 海 贫 血:AD,又 分 为.a 珠 Pr链 合 成 减 缺。2)。地 中 海 贫 血:AR,B 珠 Pr链 合 成 减 缺(重 型、中 间、轻 型)二、血 浆 P r病 指 遗 传 性 凝 血 功 能 障 碍,它 们 都 是 血 浆 中 凝 血 因 子 缺 乏 所 致。类 型:1)血 友 病 A(XR):血 浆 中 缺 凝 血 因 子 VIII,又 称 皇 室 病,2)血 友 病 B(XR):血 浆 中 缺 乏 凝 血 因 子 IX。3)血
6、友 病 C(AR):血 浆 中 缺 乏 凝 血 因 子 XI三、结 构 蛋 白 缺 陷 病 指 构 成 细 胞 基 本 骨 架 的 结 构 Pr发 生 遗 传 缺 陷。类 型:1)胶 原 Pr病(也 称 结 缔 组 织 病):胶 原 Pr约 占 人 体 Pr20%以 上,主 要 由 成 纤 维 C、平 滑 肌 C、成 骨 C、软 骨 细 胞 以 及 某 些 上 皮 C 分 泌:如:成 骨 不 全 AD:患 者 骨 质 疏 松,易 骨 折、骨 骼 畸 形。该 类 病 又 分 为:【型 和 n 型。其 n 型 比 I型 严 重 的 多,患 者 一 般 为 死 胎 或 早 期 死 亡。又 如:EDS
7、综 合 症 AD2)肌 营 养 不 良 XR:患 者 3-5岁 发 病,起 初 爬 梯 困 难,12岁 左 无 法 行 走,20岁 左 右 死 于 呼 吸 衰 竭 和 心 力 衰 竭。四、受 体 P r病 如 家 族 性 高 胆 固 醇 血 症,LDL受 体 缺 乏 导 致 血 液 中 胆 固 醇 增 高。五、膜 转 运 P r病 由 于 膜 转 运 Pr的 遗 传 缺 乏 导 致 的 疾 病 称“膜 转 运 Pr病”。种 类:1)胱 aa尿 症 AR:肾 小 管 及 小 肠 粘 膜 上 皮 C 的 膜 转 运 Pr缺 陷,使 肾 小 管 对 胱 aa、赖 aa、精 aa和 鸟 aa的 重 吸
8、 收 障 碍,患 者 血 浆 中 这 四 种 aa含 量 偏 低,而 尿 中 含 量 偏 高 导 致 尿 路 结 石,引 起 尿 路 感 染 和 绞 痛 等 症 状。2)囊 性 纤 维 样 变:此 病 主 要 涉 及 肺、胰 腺 等 器 官,最 后 因 肺 功 能 衰 竭、感 染 和 营 养 不 良 而 死 亡。3)先 天 性 G、半 乳 糖 吸 收 不 良 症 AR:患 者 小 肠 上 皮 C 转 运 G、半 乳 糖 的 膜 载 体 Pr异 常,致 使 G、半 乳 糖 吸 收 障 碍,患 者 肠 道 内 渗 透 压 改 变 而 使 肠 液 增 加,出 现 水 样 腹 泻。第 二 节、先 天
9、性 代 谢 病:指 由 于 基 因 突 变 而 造 成 的 酶 Pr分 子 结 构 或 数 量 异 常 所 引 起 的 疾 病,亦 称 遗 传 性 酶 病。从 分 子 水 平 看:一 是 由 于 编 码 酶 Pr的 结 构 基 因 发 生 突 变,引 起 酶 Pr结 构 异 常 或 缺 失;二 是 调 控 基 因 发 生 异 常,使 酶 合 成 过 少 或 过 多,引 起 代 谢 紊 乱。共 同 特 点:1、酶 缺 陷 与 酶 活 性 程 度 降 低 2、底 物 堆 积 和 产 物 缺 乏 3、先 代 病 多 为 AR,少 为 XR。类 型:糖 代 谢 病、氨 基 酸 代 谢 病、脂 代 谢
10、病、核 酸 代 谢 病 等。1、糖 代 谢 缺 陷:(1)半 乳 糖 血 症 AR患 儿 对 乳 糖 不 耐 受,哺 乳 后 呕 吐、腹 泻、继 而 出 现 白 内 障,肝 硬 化、黄 疸、腹 水、智 力 发 育 不 全 等。(2)G-6-P脱 氢 酶 缺 乏 症(XD)简 称 G-6-PD,常 见 的 溶 血 性 贫 血。(3)糖 原 贮 积 症 AR罕 见 的 遗 传 代 谢 病:由 于 酶 缺 乏,使 糖 元 在 肝、肌 肉、肾、肠 粘 膜 中 积 累,患 者 出 现 低 血 糖,肝 肾 肿 大 等 症 状,严 重 是 会 发 生 酸 中 毒。分 为 I型(如 上 所 述)和 II型(在
11、 溶 酶 体 内 糖 原 堆 积)。(4)粘 多 糖 贮 积 症 XR AR2、aa代 谢 缺 陷:指 参 与 aa代 谢 的 酶 的 遗 传 缺 陷,使 aa代 谢 异 常 而 产 生 的 代 谢 缺 陷 病。(1)苯 丙 酮 尿 症(PKU)AR:患 者 尿 中 大 量 排 泄 苯 丙 酮 酸,由 于 肝 内 苯 丙 氨 酸 羟 化 酶(PAH)缺 乏,苯 丙 氨 酸 不 能 转 变 为 酪 aa,而 转 化 为 苯 丙 酮 酸 和 苯 乙 酸,并 随 尿 排 除,临 床 上 表 面 为 精 神 发 育 迟 缓,皮 肤、毛 发 和 红 膜 色 素 减 退,头 发 呈 赤 褐 色、癫 痫、湿
12、 疹,特 殊 的 鼠 样 嗅 味 尿,严 重 的 智 力 发 育 不 全。白 化 病 AR(3)尿 黑 酸 症(黑 尿 酸 症)AR:患 者 尿 中 含 有 尿 黑 酸,曝 光 后 可 变 为 黑 色 物 质,儿 期 可 表 现 出 来,成 年 时 由 于 尿 黑 酸 大 量 沉 积 于 关 节 与 婴 软 骨 外,使 关 节 变 性,一 般 无 明 显 临 床 表 现。3、核 酸 代 谢 缺 陷:由 于 核 酸 代 谢 酶 的 缺 陷 所 致,常 见 的 有:1 着 色 性 干 皮 病 AR:此 病 由 于 体 内 缺 乏 核 酸 内 切 酶,患 者 皮 肤 对 阳 光 过 敏,日 照 后
13、出 现 红 斑、水 肿、色 素 沉 着、干 燥、角 化 过 度 及 萎 缩 等 皮 损,有 此 病 人 智 能 落 后,感 音 神 经 性 耳 聋 及 共 济 失 调,易 患 基 底 细 胞 癌、鳞 癌、恶 性 黑 色 素 瘤 等,均 伴 有 免 疫 系 统 异 常。2 次 黄 喋 吟 鸟 噂 吟 核 糖 核 酸 转 移 酶 缺 乏 症 XR,简 称(HGPRT),患 者 均 为 男 性,患 儿 多 表 现 自 残 行 为,如 咬 伤 指 尖、口 唇 等。第 七 章 人 类 染 色 体(Chromosome Chr)本 节 内 容 与 细 胞 生 物 学-细 胞 核 染 色 体 部 分 完 全
14、 重 合 染 色 体 是 遗 传 物 质(基 因)的 载 体,主 要 由 DNA和 P r构 成,具 有 储 存 和 传 递 遗 传 信 息 的 作 用。第 一 节、人 类 染 色 体 的 基 本 特 征 一、染 色 质 和 染 色 体:(一)、关 系:染 色 质 和 染 色 体 是 同 一 物 质 在 细 胞 周 期 中 的 不 同 的 存 在 形 式:染 色 质(间 期)一 一 染 色 体(分 裂 期)(二)、染 色 质 和 染 色 体 的 组 成 成 份:组 蛋 白:组 蛋 白 是 真 核 细 胞 中 特 有 的 成 分,属 碱 性 蛋 白,其 含 有 较 多 的 碱 性 氨 基 酸,如
15、 精 氨 酸,赖 氨 酸 等,且 含 量 恒 定;组 蛋 白 的 合 成 与 DNA复 制 同 步 进 行,只 在 S 期 合 成;组 蛋 白 带 有 大 量 的 正 电 荷;组 蛋 白 可 与 带 有 负 电 荷 的 DNA分 子 紧 密 结 合;组 蛋 白 可 分 为 核 心 组 蛋 白 与 连 接 组 蛋 白;核 心 组 蛋 白(core histone):也 称 核 小 体 组 蛋 白,如 H2A,H2B,H3,H4;特 性:高 度 保 守;连 接 组 蛋 白(1 inker histone):如 H1;特 性:进 化 上 不 保 守,与 染 色 质 高 级 结 构 的 构 建 有 关
16、;非 组 蛋 白:非 组 蛋 白 为 一 类 酸 性 蛋 白,含 天 冬 氨 酸,谷 氨 酸 等 酸 性 氨 基 酸;非 组 蛋 白 与 组 蛋 白 相 比,数 量 少 而 种 类 多;非 组 蛋 白 从 功 能 上 可 分 为 结 构 蛋 白(维 持 染 色 质 结 构)和 调 控 蛋 白(少 量 作 为 组 织 特 异 性 的 调 节 蛋 白);含 有 较 多 的 天 门 冬 氨 酸,谷 氨 酸,带 负 电 荷,属 于 酸 性 蛋 白 质;在 整 个 细 胞 周 期 都 可 以 合 成;能 识 别 特 异 性 的 DNA序 列;(三)、染 色 质:染 色 质 是 间 期 细 胞 核 中 伸
17、 展 开 的 DNA-Pr纤 维,根 据 其 螺 旋 化 程 度 和 功 能 状 态 的 不 同,分 为 常 和 异 两 类。1、常 染 色 质:间 期 螺 旋 化 程 度 低,呈 松 散 状、染 色 浅、均 匀,有 转 录 活 性,位 于 核 中 央。2、异 染 色 质:间 期 核 中 螺 旋 化 程 度 高,呈 凝 集 状 态、染 色 深、位 于 核 模 内 缘,DNA复 制 较 晚,含 重 复 DNA,很 少 或 无 转 录 活 性,有 三 个 特 点;间 期 处 于 凝 缩 状 态,只 含 有 不 表 达 基 因,是 遗 传 惰 性 区,复 制 晚,1)、结 构 异 染 色 质(或 称
18、 专 性)是 异 染 色 质 的 主 要 类 型,是 高 度 重:复 DNA序 列,没 有 转 录 活 性,处 于 凝 缩 状 态,主 要 存 在 于 染 色 体 的 着 丝 粒 区,端 粒 区、次 溢 痕,以 及 Y 染 色 体 长 臂 远 端 2/3处。2)、兼 性 异 染 色 质(亦 称 功 能 性)这 类 染 色 质 在 特 定 的 细 胞 或 一 定 发 育 阶 段 由 常 染 色 质 凝 缩 转 变 而 成,当 浓 缩 时 基 因 失 去 活 性,无 转 录 功 能;当 处 于 松 散 时 又 能 变 为 常 染 色 质,恢 复 其 转 录 活 性,如 X-染 色 质。(四)、性
19、染 色 质:指 X 染 色 体 和 Y 染 色 体 在 间 期 核 中 显 示 出 来 的 一 种 特 殊 结 构,包 括 X、Y染 色 质。1、X 染 色 质:雌 猫 N 元 中 发 现 浓 缩 小 体。即 在 正 常 女 性 的 间 期 C 核 中 紧 贴 核 模 内 缘 有 一 个 染 色 较 深、大 小 直 径 约 lum的 椭 圆 小 体,称“X 染 色 质”。1)、LYON 假 说:、女 性 的 两 条 X 染 色 体,其 中 一 条 是 失 活 的,无 转 录 活 性,呈 异 常 固 缩 状 态。X 染 色 质 A、B、C、I)、E:分 别 为 含 0、1、2、3、4 个 X 染
20、 色 质、失 活 发 生 在 胚 胎 早 期(人 类 在 晚 期 囊 胚 期)。、X 染 色 体 的 失 活 是 随 机 的,异 固 缩 X 染 色 体 可 来 自 父 方,也 可 来 自 母 方。、失 活 是 永 久 的 和 克 隆 式 繁 殖:即 一 旦 某 一 X 染 色 体 失 活,那 么 由 此 而 增 殖 的 所 有 子 代 细 胞 也 总 是 这 个 X染 色 体 失 活,X 染 色 质 的 繁 殖 是 克 隆 式 的。2)、Y染 色 质:指 正 常 男 性 的 间 期 C 用 荧 光 染 料 染 色 后,在 细 胞 内 可 出 现 一 强 荧 光 小 体,直 径 为 0.3um
21、左 右,称“Y 染 色 质”,实 验 中 Y 染 色 体 长 臂 远 端 部 分 为 异 染 色 质,可 被 荧 光 染 料 染 色 后 发 出 荧 光,这 是 男 性 C 中 所 特 有,女 性 不 存 在。核 小 体 结 构 模 型:I、核 小 体:】)、核 心 部 分(八 聚 体):由 H2A、H2B、H3、H4各 2 分 子 组 成,它 们 先 由 4 分 子 组 成 四 聚 体,两 个 四 聚 体 合 并 成 八 聚 体,DNA围 绕 在 八 聚 体 的 外 围 1.75圈,约 140bpo2)、连 接 部:Hl、60bp2、由 核 小 体 螺 线 管:H 1 在 核 小 体 组 装
22、 成 螺 线 管 中 起 重 要 作 用,它 附 着 连 接 在 两 个 相 邻 核 小 体 的 DNA双 链 表 面,将 相 邻 两 个 核 小 体 核 心 部 交 联 在 一 起。通 常 螺 线 管 的 外 围 有 6 个 核 小 体 围 成 一 个 螺 线 管 基 本 单 位:核 小 体 核 小 体:四 种 组 蛋 白(H2A、H2B、H3、H4)构 成 八 聚 体,外 面 围 绕 1,周 的 核 心 DNA(每 圈 80个 碱 基,共 140个 碱 基);连 接 区:相 临 两 个 核 小 体 由 60bp的 DNA和 H1相 连,形 成 串 珠 样 结 构 一 螺 线 管;四 级 结
23、 构:由 超 螺 线 管 在 缠 绕 折 叠 一 一 中 期 染 色 体(两 条 染 色 单 体)(直 径 1400nm,4-5)三 级 结 构:螺 线 管 进 一 步 折 叠 螺 旋 化 一 一 超 螺 线 管(直 径 0.4 um,4-40)二 级 结 构:串 珠 进 一 步 螺 旋 化,每 6个 核 小 体 一 个 螺 旋 一 一 螺 线 管(直 径 30nm,+6)一 级 结 构:无 数 个 核 小 体 通 过 一 条 DNA分 子 串 联 起 来 一 一 串 珠 状 纤 维(+7)三、人 类 染 色 体 的 数 目 不 同 种 的 生 物 的 染 色 体 数 目 是 各 不 相 同
24、的,每 一 种 物 种 的 染 色 体 数 目 是 相 对 恒 定 的。数 目:1、人 类 染 色 体 数(体 细 胞)为 46条 23对。2、正 常 人 的 生 殖 细 胞(配 子)含 有 23条 染 色 单 体,称 为 一 个 染 色 体 组,上 面 所 含 的 全 部 基 因 称 为 一 个 基 因 组。一 个 染 色 体 组 的 细 胞 称“单 倍 体”,用“n”表 示,具 有 2 个 染 色 体 组 的 细 胞 称“二 倍 体”,用 2n表 示。四、Chr的 结 构 和 形 态:1、姐 妹 染 色 单 体:每 条 染 色 体 由 两 条 染 色 单 体 组 成,互 称 为“姐 妹 染
25、 色 单 体”。2、着 丝 粒:两 条 单 体 之 间 由 着 丝 粒 相 连,着 丝 粒 凹 陷 部 位 称 初 级 缢 痕,也 称 主 缢 痕。着 丝 粒 表 面 称“动 粒”是 纺 锤 丝 附 着 的 地 方,与 细 胞 分 裂 有 关,失 去 着 丝 粒 的 染 色 体 片 段 不 能 均 等 分 配 到 两 个 子 细 胞 中 去。通 常 主 缢 痕 由 三 个 区 域 构 成:1、动 粒 结 构 域:位 于 表 面 分 为 内、中、外 三 层,外 层 捕 获 从 纺 锤 体 伸 出 的 微 管,形 成 侧 位 连 接。2、中 心 结 构 域:位 于 动 粒 的 内 面,含 高 重
26、复 序 列 DNA,卫 星 DNA即 位 于 此。3、配 对 结 构 域:位 于 着 丝 粒 的 内 表 面,姐 妹 染 色 单 体 在 此 连 接,此 处 有 两 种 特 殊 Pr:内 着 丝 粒 Pr和 染 色 单 体 连 接 Pro3、短 臂(P)和 长 臂(q)4、端 粒:在 短、长 臂 末 端 分 别 有 一 特 化 部 位 称“端 粒”,它 对 维 持 染 色 体 形 态 结 构 的 稳 定 性 和 完 整 性 有 很 重 要 的 作 用。5、次 缢 痕:某 些 染 色 体,尤 其 是 近 端 着 丝 点 染 色 体 短、长 臂 上 可 见 凹 陷 部 位,称 次 级 缢 痕,次
27、缢 痕 与 核 仁 的 形 成 有 关,称 核 仁 形 成 区 或 核 仁 组 织 者 6、随 体:人 类 近 端 着 丝 粒 染 色 体 的 短 臂 末 端 有 一 球 状 结 构。五、染 色 体 的 种 类:1、按 功 能 和 性 质 分:1)、常 染 色 体:男 女 共 有,与 性 别 无 关。2)、性 染 色 体:男 性 为 XY,女 性 为 XX,起 决 定 性 别 的 作 用。2、按 着 丝 点 存 在 的 位 置 分:1)中 着 丝 点 染 色 1、2、3、16、19、20号 2)、近 中(亚 中)着 丝 点 染 色 体。4、5、(6-12)17、18、X 号 3)、近 端 着
28、丝 点 染 色 体。13、14、15、2】、22、Y 号 4)、端 着 丝 点 染 色 体(人 类 没 有 此 染 色 体),只 有 前 三 种。二、染 色 体(分 子 结 构)染 色 体(染 色 质)由 无 数 个 重 复 的 核 小 体 构 成,六、性 别 决 定 及 性 染 色 体 1、X、Y染 色 体(性 染 色 体)2、男 性 X、Y生 殖 C,女 性 X生 殖 C、3、性 别 决 定。4、决 定 性 别 的 基 因:1)、Y染 色 体 短 臂 上 有 一 个 决 定 男 性 性 别 的 基 因,称 睾 丸 决 定 基 因(TDF)第 二 节、人 类 染 色 体 的 核 型 分 析
29、核 型:指 一 个 细 胞 中 的 全 套 染 色 体 按 一 定 的 方 式 排 列 起 来,这 种 图 型 称 核 型。其 表 示 方 法:男 46,XY、女 46,X X。一、染 色 体 的 研 究 方 法:1、染 色 体 常 规 标 本 制 作 细 胞 培 养 f 中 期 一 固 定 一 低 渗 一 吉 姆 萨 染 色 f 非 显 带 标 本 f 观 察 一 显 微 照 相 一 剪 贴 f 常 规 核 型 分 析。细 胞 培 养 与 染 色 体 制 备 正 常 人 外 周 血 或 细 胞 RPMI1640培 养 基+15%小 牛 血 清=5ml37,培 养 68 hr加 秋 水 仙 素
30、,培 养 2 4 hr(抑 制 细 胞 分 裂)收 集 细 胞 离 心,去 上 清 液(1000rpm/10 min)低 渗 处 理,0.075 M KCI,37,25min预 固 定,甲 醇:冰 醋 酸=3:1离 心,去 上 清 液(1000rpm/10 min)重 复 固 定 三 次 制 片,染 色,观 察,染 色 体 分 析 二、核 型 分 析:D ever体 制:(常 规 核 型)1960年 在 美 国 Dever国 际 人 类 遗 传 学 会 议 上 确 定 了 人 类 染 色 体 的 分 组,称 D ever体 制,根 据 这 一 体 制,人 类 染 色 体 分 为 7 组。1-2
31、 2号 为 常 染 色 体,男 女 共 有,另 一 对 为 性 染 色 体,随 性 别 而 异。男 性 为 46XY、女 性 为 46XX,2 3对 分 别 分 为:A、B、C、D、E、F、G7个 组,A组 最 大、G组 最 小。A组:1-3号,最 大 染 色 体,其 中 1 号 和 3 号 为 中 着 丝 点,2 号 为 近 中 着 丝 点,1号 有 次 缢 痕 B组:4-5号,大 的 亚 中 着 丝 点 染 色 体 C组:6-12、X、中 等 大 小、6、7、11、X为 近 中 着 丝 点 染 色 体,其 它 为 亚 中 rn1nTjFTTDEFG:13、14、1 5号、中 等 大 小,近
32、 端 着 丝 点,短 臂 端 部 有 随 体:16-18号、较 小、16号 为 近 着 丝 点,其 他 为 亚 中 着 丝 点:19-20号、小 的 中 着 丝 点 染 色 体:21-22、Y号、小 的 近 端 着 丝 点 染 色 体,除 Y外、短 臂 端 部 均 有 随 体 2、显 带 核 型:1)、G带:用 碱、胰 P r酶 处 理,再 用 Giem sa染 色,与 Q带 相 似 的 横 纹,相 对 应 即 Q的 亮 带。2)、Q带:用 荧 光 染 料、氮 芥 唆 口 丫 因 染 色,C h r长 轴 显 示 横 纹。3)、R带:用 盐 溶 液 处 理 后,加 热、荧 光、用 Giemsa
33、染 色,与 G带 显 示 相 反 的 带 纹。4)、T显 带:将 C h r标 本 加 热,用 Giem sa染 色,C h r末 端 显 性 特 异 深 色(主 要 显 示 端 粒)。5)、C显 带:用 碱(NaoH)处 理,Giemsa染 色 可 使(或 用 BaoH)着 丝 点、次 缢 痕 等 结 构 异 染 色 质 深 染。6)、N显 带:显 示 核 仁 组 织 者。总 结:采 用 不 同 的 方 法 处 理 标 本,可 获 得 不 同 的 显 带 核 型,不 同 的 核 型 可 作 为 分 析 染 色 体 不 同 的 方 面 的 重 要 依 据。三、人 类 C h r命 名 国 际
34、体 制:1971年 根 据 巴 黎 会 议 文 件,人 类 每 一 号 染 色 体 都 是 由 一 系 列 连 续 的 区 带 组 成,没 有 非 带 区,以 着 丝 点 作 为 界 标。1、界 标:即 着 丝 粒。2、区:从 着 丝 粒 分 别 向 长 臂、由 近 及 远 短 臂 划 分,分 为 q l区、q 2区、q 3区、q 4区 等,P 1区、P 2区、P 3区 等。3、带、亚 带、次 亚 带 4、显 带 核 型 表 示 方 法:如 lq31、335、染 色 体 高 分 辩 带 型 1981已 显 示 人 类 早 前 中 期 染 色 体 显 带 技 术 大 约 有 5 5 0-8 5
35、2条 高 分 辨 带 型,晚 前 期 显 际 850 1250条 带。6、显 带 作 用:高 分 开 显 带 能 为 染 色 体 及 其 所 发 生 的 畸 变 提 供 更 多 细 节,有 助 于 发 现 更 多、更 细 微 的 染 色 体 结 构 异 常,使 染 色 体 发 生 畸 变 的 断 裂 点 定 位 更 加 准 确。因 此,这 一 技 术 对 临 床 细 胞 遗 传 学,分 子 细 胞 遗 传 学、肿 瘤 C h r的 研 究、基 因 定 位 都 有 广 泛 的 应 用 价 值。第 八 章 染 色 体 畸 变 概 念:细 胞 中 的 染 色 体 由 于 内 外 环 境 因 素 的
36、影 响,发 生 了 数 量 和 结 构 的 改 变 称“染 色 体 畸 变”,包 括 数 目 畸 变 和 结 构 畸 变。第 一 节、染 色 体 畸 变 发 生 的 原 因 一、化 学 因 素:各 种 抗 病 毒 类 药 物、激 素、抗 代 谢 药 物、细 胞 毒 素、抗 菌 素 等,特 别 是 一 些 抗 肿 瘤 药 物,保 胎 及 预 防 妊 娠 反 应 的 药 物,均 可 引 起 染 色 体 畸 变 产 生 畸 胎;如 抗 痉 挛 药 物 苯 妥 英 纳 可 引 起 人 淋 巴 细 胞 多 倍 数 数 目 增 加:环 磷 酰 胺、氮 芥、白 硝 安(马 利 兰)、甲 氨 蝶 吟、阿 糖
37、胞 甘 等 抗 癌 药 物 可 导 致 染 色 体 畸 变。农 药,特 别 是 有 机 磷 农 药 可 导 致 畸 变 率 增 高。工 业 毒 物:如 甲 苯、苯、铝、种、CS2等。又 如:食 品 添 加 剂、防 腐 剂、色 素 等。二、物 理 因 素:各 种 射 线 能 引 起 双 着 丝 粒 染 色 体,并 出 现 易 位、缺 失、断 裂、核 内 复 制 等。三、生 物 因 素:1、由 生 物 体 产 生 生 物 类 毒 素 所 致,也 可 有 一 定 致 癌 作 用。如 杂 色 曲 毒 素、黄 曲 毒 素、棒 曲 毒 素 等。2、病 毒 可 引 起 宿 主 细 胞 染 色 体 畸 变,尤
38、 其 是 致 癌 病 毒,主 要 是 影 响 DNA代 谢,如 风 疹 病 毒、乙 肝 病 毒、流 感、麻 疹、疱 疹、脊 髓 灰 质 炎 等 病 毒。四、遗 传 因 素:染 色 体 异 常 有 家 族 倾 向。五、母 亲 年 龄:1、女 性 初 级 卵 母 C的 减 数 分 裂 是 在 胚 胎 三 个 月 左 右 就 已 开 始,5-6个 月 进 入 第 一 次 减 数 分 裂 前 期,出 生 前 后 才 到 达 终 变 期,以 后 即 停 止,直 到 排 卵 前 第 一 次 减 数 分 裂 才 完 成。2、第 二 次 减 数 分 裂 必 须 在 精 子 的 穿 入 的 刺 激 下 才 能
39、完 成,如 果 排 出 的 卵 子 24小 时 内 不 能 与 精 子 相 遇 而 受 精,那 么 即 行 退 化。根 据 以 上 特 点,为 什 么 女 性 年 龄 越 大,所 生 孩 子 先 天 性 疾 病 的 可 能 性 就 越 大 的 原 因(大 于 35岁):年 龄 越 大,第 一 次 减 数 分 裂 持 续 时 间 越 长,受 到 各 种 因 素 影 响 的 机 会 越 多,在 以 后 的 减 数 分 裂 中 容 易 产 生 染 色 体 不 分 离 而 导 致 染 色 体 数 目 异 常 或 结 构 畸 变,或 者 基 因 突 变,引 起 基 因 病。第 二 节、染 色 体 数 目
40、 异 常 及 其 产 生 的 机 制 单 倍 体:精 子、卵 子,23条 染 色 体 数。二 倍 体:受 精 卵 和 体 C、46条、23对 染 色 体 数。染 色 体 数 目 的 畸 变:指 体 C 的 染 色 体 数 目(整 组 或 整 条)的 增 加 或 减 少,称 染 色 体 数 目 的 畸 变。类 型:整 倍 体 改 变 和 非 整 倍 体 改 变。一、整 倍 体 异 常 产 生 的 机 制:概 念:细 胞 中 染 色 体 数 目 出 现 整 组 地 增 减,结 果 形 成 单 倍 体 和 三 倍 体。人 类 三 倍 体 为 69,XXY或 69,XXX,三 倍 体。三 倍 体 产
41、生 的 机 制:1、双 雄 受 精(diandry):一 个 正 常 的 卵 子 同 时 与 两 个 正 常 的 精 子 发 生 受 精,如 69,XXX;69,XXY;69XYY;2、双 雌 受 精(digyny):一 个 二 倍 体 的 异 常 卵 子 与 一 个 正 常 的 精 子 发 生 受 精,产 生 一 个 三 倍 体 的 合 子;如 69,XXX;69,XXY;双 雄 受 精 和 双 雌 受 精 四 倍 体 异 常 产 生 的 机 制:指 细 胞 具 有 四 个 染 色 体 组,临 床 上 是 肿 瘤 细 胞 常 见 的 染 色 体 异 常 特 征 之 一;在 自 然 流 产 儿
42、 中 占 5%;产 生 机 制 主 要 是 核 内 复 制 和 核 内 有 丝 分 裂 1、核 内 复 制(endoreduplication):是 在 一 次 细 胞 分 裂 时,DNA不 是 复 制 一 次,而 是 复 制 了 两 次,而 细 胞 只 分 裂 了 一 次;2、核 内 有 丝 分 裂(endomitosis):染 色 体 正 常 复 制 了 一 次,而 细 胞 未 能 进 行 有 效 分 裂;二、非 整 倍 体 改 变:概 念:一 个 体 C 染 色 体 数 目 增 加 或 减 少 一 或 数 条,称 非 整 倍 体。类 型:1、亚 二 倍 体:如 45,X.染 色 体 数
43、目 少 于 二 倍 体,必 然 导 致 单 体 型。又 如:核 型 为 45,XX(XY),-21;45,XX(XY),-22。2、超 二 倍 体:如 核 型 为 47,XX,+21,三 体 型 说 明 染 色 体 数 目 多 于 二 倍 体,必 然 导 致“三 体 型”。产 生 的 原 因:1、受 精 卵 的 卵 裂 不 分 离:受 精 卵 卵 裂 早 期 有 丝 分 裂 过 程 中,某 个 染 色 体 的 姐 妹 染 色 单 体 不 分 裂,即 出 现 一 个 个 体 三 种 细 胞 系(嵌 合 型),如 核 型 为 46/47/45,发 生 早,临 床 病 状 重。2、染 色 体 丢 失
44、:指 C 有 丝 分 裂 过 程 中,某 一 染 色 体 未 与 纺 锤 丝 相 连,不 能 移 向 两 极 参 与 新 细 胞 的 形 成 或 者 移 向 两 极 时 行 动 迟 缓,滞 留 在 细 胞 质 中,造 成 该 条 染 色 体 丢 失 而 形 成 亚 二 倍 体。3、减 数 分 裂 染 色 体 不 分 离:1)发 生 在 第 一 次 减 数 时 不 分 离,即 某 对 同 源 Ch不 分 离,核 型 为 47,XX(XY),如 图:非 整 位 体 多 发 生 在 第 一 次 减 数 不 分 离(个 别 染 色 体)。染 色 体 不 分 离:在 细 胞 分 裂 时 染 色 体 不
45、能 正 常 分 离;减 数 I不 分 离 减 数 分 裂 不 分 离 染 色 体 不 分 离 减 数 II不 分 离 有 丝 分 裂 不 分 离(卵 裂 不 分 离)第 三 节、染 色 体 结 构 畸 变 一、染 色 体 结 构 畸 变 的 描 述 方 法:1、符 号 描 述:表 示 断 裂,rep 互 相 易 位 断 裂 与 重 接 i 等 臂 染 色 体 del 缺 失 inv 倒 位 dup 重 复 r 环 状 染 色 体 ter 末 端 rob 罗 式 易 位 ins 插 入 从 到 2、结 构 畸 变 染 色 体 核 型 描 述:1)简 式:46,XX(Xy)inv(2)(P15q2
46、3);2)详 式;46(XX)(xy),inv(2)(Pter-pl5:q23-P15:q23-qter)二、染 色 体 结 构 畸 变 的 类 型:1、缺 失 deb指 染 色 体 断 片 的 丢 失,造 成 染 色 体 内 遗 传 物 质 的 部 分 丢 失。1)末 端 缺 失:指 染 色 体 的 臂 发 生 断 裂,因 无 着 丝 粒,故 没 发 生 重 接,如 第 lq21发 生 断 裂,其 远 端(q21-qter)丢 失,剩 下 的 染 色 体 由 P 未 端 至 q21构 成,这 种 畸 变 的 描 述 方 法 为:简 式:46,XX(XXY),del(l)(q21);详 式:4
47、6,XX(XY),del(l)(qter-q21);2)中 间 缺 失:指 一 条 染 色 体 的 同 一 臂 上 发 生 两 次 断 裂,两 个 断 点 之 间 的 片 段 丢 失,其 余 两 个 断 片 重 接。如 3q21和 q31发 生 断 裂 和 重 接,断 片 丢 失。简 式 46,XX(XY),del(3)(q21q31)详 式:46,XX(XY),del(3)(pter-q21:q31-*qter);2,重 复 dup:指 一 条 染 色 体 的 断 片 接 到 同 源 染 色 体 相 应 的 部 位,使 得 这 一 断 片(片 段)的 基 因 多 了 一 份 或 几 份(重
48、复)。3、倒 位 inv:指 染 色 体 上 的 一 段 断 片 可 以 颠 倒 180度 后 重 接。1)、臂 内 倒 位:指 一 条 染 色 体 的 某 一 臂 上 同 时 发 生 两 次 断 裂,两 断 裂 点 之 间 的 片 段 旋 转 180度 后 重 接,如 1P22和 P34同 时 断 裂,两 断 点 之 间 的 片 段 倒 转 后 重 接,形 成 臂 内 倒 位 染 色 体。简 式:46,xx(xy),inv(l)(p22p34);详 式:46,xx(xy),inv(l)(pterf p34:p22fp34:p22-qler)2)、臂 间 倒 位:指 一 条 染 色 体 的 长
49、 臂 和 短 臂 各 发 生 次 断 裂,中 间 断 片 颠 倒 后 重 接,形 成 一 条 臂 间 倒 位 染 色 体。4、易 位 t:指 一 条 染 色 体 的 断 片 接 到 另 一 条 非 同 源 染 色 体 臂 上。1)相 互 易 位:指 两 条 染 色 体 同 时 发 生 易 位,断 片 交 换 位 置 后 重 接,形 成 两 条 衍 生 染 色 体,互 相 易 位 仅 涉 到 断 片 位 目.的 改 变,而 不 造 成 断 片 上 的 丢 失,因 此 这 种 易 位 又 称“平 衡 易 位”。简 式:46,xx(xy),t(2;5)(q21;q31)详 式:46,xx(xy),t
50、(2;5)(2Pter-2q21:5q31f 5q31;5pter-5q31:2q21f 2qter)平 衡 易 位 的 个 体(携 带 者)与 正 常 人 结 婚,所 生 子 女 则 可 能 从 亲 代 患 者 接 受 一 条 易 位 衍 生 染 色 体,从 而 造 成 某 一 个 易 位 节 段 的 部 分 缺 失 或 多 余,因 破 坏 了 基 因 的 平 衡,造 成 染 色 体 病,故 此 时 又 称“不 平 衡 易 位”。2)、罗 式 易 位(罗 伯 逊 易 位):又 称 为 着 丝 粒 融 合,只 发 生 近 端 着 丝 点 染 色 体 之 间。断 裂 发 生 在 着 丝 粒 中