人类染色体与染色体病

nullnull人类染色体与染色体病人类染色体染色体畸变染色体异常综合征null人类染色体 1910年，Morgan开始研究果蝇遗传性状与染色体关系。1923年, Painter提出人染色体是2n=48，性染色体为XX/XY。1952年徐道觉用低渗法制备分散良好的染色体标本，他虽发现人染色体是46条，但未能肯定自己的发现。1956年，蒋有兴和Levan用在人胚肺成纤维细胞培养细胞中加入秋水仙碱和低渗法人染色体为46条。1960年， Moorhead建立了外周血短期培养制备染色体的化方法。一、染色体研究历史与方法null 1959年， Lejune发现先天愚型为21三体， Ford发现Turner综合征妇女只有一条X染色体；Jacobs和Strong发现Klinefelter综合征男子性染色体为XXY。1960年，在丹佛召开了第一次国际会议，制定了人类染色体命名体制，称为Denver system。1961年Lyon提出，女性一条X染色体在早期胚胎发育中随机失活假说，即Lyon假说。1968年，Caspersson用喹吖因处理细胞后，在染色体纵轴上出现荧光强弱不同的带纹，称Q显带，开辟了染色体显带研究。null 1971年，Seabright 建立了用胰酶处理和Giemsa染色的G显带方法，1975年Yunis建立了细胞同步化和高分辨显带方法，可以显示染色体亚带。出现了微细胞遗传学。1969年Pardue用放射性同位素标记DNA探针与中期染色体DNA进行杂交，可将特定DNA片断定位于染色体一定区段，称原位杂交(in situ hybridization, ISH)。null 1986年Pankel改用荧光标记探针完成荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)，可准确检测染色体微小片断改变和进行基因定位，并可直接检测间期核，开创了分子细胞遗传学。1989年，Ludeche用显微切割技术获得一定染色体片断，经显微抽提DNA和扩增后微克隆，制成特异性探针池(probe pool)，再用不同颜色荧光染料标记后，用来进行染色体涂染(chromosome painting)，检测染色体DNA片断变化。null 人类体细胞具有46条染色体，其中44条(22对)为常染色体，另两条与性别分化有关，为性染色体。性染色体在女性为XX，在男性为XY。生殖细胞中卵细胞和精子各有23条染色体，分别为22+X或22+Y。X与Y染色体有明显差异，也称人类有24种染色体。二、人类染色体数目、形态结构与类型1. 人类染色体数目null 不同物种具有不同染色体数目，同一物种染色体数目相对恒定。 真核生物一个生殖细胞所含的染色体称为一个染色体组，其上所含的全部基因称为一个基因组。具有一个染色体组的细胞或由这样的细胞组成的个体称为单倍体。用n表示。具有两个染色体组的细胞称为二倍体，用2n表示。正常人体细胞染色体为二倍体，2n=46；生殖细胞为单倍体，n=23。null 几种生物的染色体数物种 体细胞2n 生殖细胞n 人 46 23 大猩猩 48 24 黑猩猩 48 24 狗 78 39 猫 38 19 兔 44 22 大鼠 42 21 小鼠 40 20null2. 人类染色体形态结构与类型 染色体形态结构在细胞周期中不断变化，经历着凝缩(condensation)和舒展的周期性变化。在细胞分裂中期，染色体达到凝缩高峰，轮廓结构清楚，最容易观察到。 每一中期染色体都由两条相同的染色单体(chromatid)构成，彼此互称为姐妹染色单体(sister chromatid)，它们各含一条DNA双螺旋链。null 两条染色单体在着丝粒(centromere)处互相连接，该处染色体凹陷缩窄，称为初级缢痕或主缢痕(primary constriction)。着丝粒是纺锤丝附着之 处，与细胞分裂中染色体运动密切相关，失去着丝粒的染色体片段通常不能在分裂后期向两极移动而丢失。着丝粒将染色体横向地分为两个臂，分别称为短臂(以p表示)和长臂(以q表示)。着丝粒位置在显微镜下可直接观察到。 null 在长、短臂末端区域称为端粒(telomere)，它是染色体末端必不可少的结构，对维持染色体结构完整性和稳定性起重要作用。正常情况下，染色体末端彼此不粘连相接，当染色体断裂丢失端粒后，染色体断端可彼此粘连相接形成异常染色体。 在长、短臂上可见到凹陷缩窄区，称为次级缢痕或副缢痕(secondary constriction)，其出现频率受细胞培养条件影响。nullnull中期染色体模式图端粒着丝粒(初级缢痕)次级缢痕长臂 (q)短臂 (p)端粒染色单体染色单体1条染色体null 染色体上着丝粒位置相对恒定，根据着丝粒位置，可将人类染色体分为三种 中着丝粒染色体(metacentric chromosome) 着丝粒位于或靠近染色体中央(1/2~5/8)，将染色体分为长短相近的两个臂； 亚中着丝粒染色体(submetacentric chromosome) 着丝粒偏于一端(5/8~7/8) ，将染色体分为长短明显不同的两个臂； 近端着丝粒染色体(acrocentric chromosome) 着丝粒靠近一端(7/8~末端) ，短臂很短。null 人类正常细胞中没有端着丝粒染色体(telocentric chromosome)，但在一些动物如小鼠，可见到着丝粒位于染色体末端无短臂的端着丝粒染色体。在人类肿瘤细胞中可见到。 在人类近端着丝粒染色体短臂末端，可见球形结构，称为随体(satellite)。随体柄部凹陷缩窄的次级缢痕与核仁形成有关，称为核仁组织区或核仁形成区(nucleolus organizing region, NOR)。null四种类型染色体模式图顶端 7/8 3/4 5/8 1/2中亚中近端端null人类三种类型染色体模式图中着丝粒染色体亚中着丝粒染色体近端着丝粒染色体着丝粒着丝粒长臂q短臂p随体核仁形成 区(NOR)null 将一个细胞内全部染色体按照编号顺序排列起来所构成的图像称为该细胞的核型(karyotype)。通常是将实验制备的细胞染色体图像显微镜摄影制成照片后剪贴而成。对图像染色体数目、形态特征的称为核型分析。观察几个细胞都相同时，1个细胞的核型一般可代表该个体核型。根据对群体中一些正常个体多个细胞的核型分析，综合绘制而成的模式化核型图则称为染色体组型(idiogram)。 3. 人类染色体核型和组型null 1960年，在 Denver召开了第一届国际细胞遗传学会议，讨论了正常人核型及染色体分组命名，之后分别在63、66、71、78、81、85和95年召开了人类细胞遗传学会议。 对染色体命名经过不断修改和完善，形成了一套“人类细胞遗传学国际命名体系”(An International System for Human Cytogenetic Nomenlature, ISCN )，对染色体命名进行规范。ISCN体系涉及了染色体命名的各个方面。4. 命名null 如正常染色体，符号和缩写术语，核型命名、染色体区、带命名，染色体异常排列顺序，染色体数目异常，染色体结构重排，染色体断裂，肿瘤染色体，减数分裂染色体，原位杂交染色体，不确定染色体或带的命名等。null 非显带染色体整个染色体染色均匀，许多染色体形态接近。根据染色体形态大小、长度和着丝粒位置将人类46条染色体分为23对，7组。其中1~22对为常染色体，顺次由1编到22号，另一对与性别有关，称为性染色体。7个组分别称为A、B、C、D、E、F、G。X和Y染色体分别归入C组和G组。 非显带染色体null组 染色 形态 着丝粒 随 副缢 可鉴别 号 体号 特征 位 置 体 痕 程度 A 1~3 最大 中(1, 3) 1常见 可鉴别 亚中(2) B 4~5 次大 亚中 难鉴别 C 6~12, X 中等 亚中 9常见 难鉴别 D 13~15 中等 近端 有 难鉴别 E 16~18 小 中(16) 16常见 16可鉴别 亚中(17, 18) 17, 18难鉴别 F 19~20 次小 中 难鉴别 G 21~22, Y 最小 近端 有(21, 22) 难鉴别 Y可鉴别 人类非显带染色体分组及其形态特征null正常核型描述 染色体数目( 包括性染色体) ，性染色体组成 正常女性核型为：46, XX 正常男性核型为：46, XY 核型中每对染色体形态结构、大小基本相同，DNA序列比较接近，一条来自父方，一条来自母方，称为同源染色体(homologous chromosome)，而不同对的染色体彼此称为非同源染色体(non-homologous chromosome)。null 单纯用Giemsa染色的非显带核型，不能将每一条染色体本身的特征完全显示出来。即使很熟练的细胞学家，也只能根据各染色体大致特征较准确地识别出1、2、3、16和Y这几条染色体，对其它染色体只能识别出属于哪一组。而对组内各染色体特别是相邻序号染色体，不能区分。对各染色体内发生的微小畸变如缺失、易位均不能识别。 对非显带染色体可识别数目异常。 非显带染色体识别null正常男性未显带核型模式图null正常男性未显带核型null正常男性未显带核型null正常女性未显带核型null正常女性未显带核型null 1968年，瑞典细胞化学家Caspersson等用荧光染料喹吖因氮芥(quinacrine mustard, QM)处理染色体标本，在荧光显微镜下发现每条染色体出现了宽窄和亮度不同的带纹，即荧光带，而各条染色体有其独特带型，应用这一显带技术(Q-显带)可将人类24种染色体显示各自特异的带纹(数量、明暗、宽窄差异)，由此可以清楚地鉴别人类每一条染色体。用此法显示的带纹称Q带。 显带染色体识别null 之后，发现将染色体标本用胰酶处理后，再用Giemsa染色，也可以显示Q带类似的带纹，Q带亮带被显为深带，Q带暗带被显为浅带。此方法称为G显带，染出的带纹称G带。如用盐溶液预先处理标本后再用Giemsa染色，可得到与G带正好明暗相反的带，称为R带(reverse bands)。将染色体标本加热处理后，再用Giemsa染色，可使一些染色体末端区域特异性深染，称为T带。用NaOH或Ba(OH)2预处理标本后再用Giemsa染色，可显示着丝粒、副缢痕等结构性异染色质部分，也可使Y染色体长臂远侧着色，称为C显带。null 用硝酸银染色显示随体、核仁的技术称为N显带。 70年代中期以后发展的染色体高分辨显带技术(high resolution banding chromosome, HRBC)，主要通过对早中期、前晚期、前中期细胞进行染色，可以使染色体显示更多带，显示染色体更细小的结构。有的高分辨显带可使整套染色体显示3000条以上的带。 显带技术不仅解决了染色体识别问题，由于染色体上能区别许多区和带，还为深入研究染色体异常和人类基因定位创造了条件。 null ISCN对每一条染色体确定了界标，把显带染色体划分为若干区、带、亚带和次亚带。界标包括着丝粒、长短臂末端、长短臂上某些显著的染色带。区带编号从着丝粒或近着丝粒一侧开始，以着丝粒为起点，面向短臂定为短臂1区0带(p10)，面向长臂定为长臂1区0带(q10)，从着丝粒长、短臂末端，依次编为1、2、- - - 区及1、2、- - - 带。高分辨显带技术从某一带显示更多亚带、次亚带时，亚带、次亚带命名与区带之间用 “.”隔开，并依然遵循由近到远顺序数字命名。null 描述特定区带时，按染色体编号 臂 区 带 点 亚带 次亚带的形式书写。 8q11.23 8号染色体长臂1区1带2亚带3次亚带 8p11.21 8号染色体短臂1区1带2亚带1次亚带nullQ 显带正常男性核型nullG 显带正常男性核型null1号染色体显带命名模式图1 q 3 21q121p311p36染 臂 区 带 色 体长臂末端短臂末端着丝粒qpnullG显带核型模式图null高分辨显带亚带、次亚带命名模式图p24 p24 p24p32 p32 p32p31 p31 .3 P31.2 P31.1p31 .33 P31.32 P31.31null高分辨显带核型模式图null8号染色体320、850带模式图null320带、550带、850带模式图nullFISH检出染色体断裂nullFISH检出染色体易位nullFISH显示染色体端粒null1号染色体 着丝粒和次缢痕染色浓。P：近侧段和中段各1深带，对应为p21和p31，中段带稍宽。q：次缢痕浓染，紧贴着丝粒，其远侧为浅带，q21。中段两条深带，稍靠近，远侧带深染q31。远侧2条深带，近侧带为q41。p21p31q21q31q41null2号染色体 P：四条深带，中间两条深带之间浅带为p21。q：7条深带，2和3深带之间的浅带为q21。4和5深带之间的浅带为q31。p21q21q31null3号染色体 着丝粒染色浓在p和q的中段有较宽的浅带。 P：近侧较宽深带，远侧两条深带，其中远带窄浅。中间的浅带为p21。q：近侧和远侧各一条较宽的深带。中间的浅带为q21 。q21p21null4号染色体 P：两条深带，近侧深带淡。1个区。q：四条深带分布较均匀，近侧1、2深带之间的浅带为q21。远侧3、4深带之间的浅带为q31 。q21q31null5号染色体 P：两条深带，远侧深带浓宽。1个区。q：近侧2深带，较淡，中段3深带，中间的一条深带为q21。远侧2深带，远侧带浓，中段深带与远侧深带之间的浅带q31 。q31q21null6号染色体 P：中段1条明显的浅带，p21。近侧、远侧各1深带，近侧深带紧贴着丝粒。q：5条深带，近侧1条紧贴着丝粒。最远侧深带淡。2、3深带间的浅带为q21。p21q21null7号染色体 着丝粒色浓。P：3条深带，远侧深带浓为p21。q：3条明显深带，远侧深带淡。近侧第1深带为q21。中间的深带为q31。p21q21q31null8号染色体 P：2条深带，中段浅带明显，中段浅带为p21。q：3条分界不明显的深带，远侧深带浓。中段深带为q21。 p21q21null9号染色体 着丝粒色浓。 P：近侧段和中段各1条深带，中段深带为p21。q：次缢痕不着色，呈狭长颈部区。2条明显的深带，近侧1条深带为q21，远侧深带为q31。p21q21q31null10号染色体 着丝粒色浓。 P：近侧段和中段各1条深带，色稍淡1个区。q：3条明显深带。近侧1条色最深，为q21。q21null11号染色体 P：近中段1条较宽深带。1个区。q：近侧紧贴着丝粒1深带。近中段1条明显而宽的深带，与近侧段深带之间有明显的1条浅带。近中段宽深带中有一窄的浅带，为q21。q21null12号染色体 P：中段1条深带。1个区。q：近侧1深带紧贴着丝粒。中段1条宽的深带，与近侧段深带之间有明显的1条窄浅带。中段宽深带为3条带，正中的深带为q21。q21nullX染色体 P：中段1明显深带p21。q：4~5条深带，近中段1条最明显，为q21。p21q21null13号染色体 着丝粒色浓。 q：4条深带，1、4深带较窄，色稍淡，2、3深带色深，宽。2深带为q21。3深带为q31。q21q31null14号染色体 着丝粒色浓。 q：近侧、远侧各1条较明显深带，近侧深带为q21。远侧深带为q31。q21q31null15号染色体 着丝粒色浓。 q：中段1条明显深带，q21。q21null16号染色体 P：中段1条深带。1个区。q：次缢痕色浓。中段、远段各1深带。远段带色淡。中段深带为q21。q21null17号染色体 P：1条深带紧贴着丝粒。1个区。q：远侧段1深带，与着丝粒间为明显宽浅带，为q21。q21null18号染色体 P：1条窄深带。1个区。q：近、远侧各1明显深带，两深带间浅带为q21。q21null19号染色体 着丝粒及其周围为深染，其余为浅带。P、q均为1个区。null20号染色体 p：1条明显深染， 1个区。q：中、远段各1深带，色淡，1个区。null21号染色体 着丝粒区色淡。 长度比22号短。q：近侧1明显宽深带，为q21。q21null22号染色体 着丝粒区色浓。 长度比21号长。q：2条深带，近侧1条色浓，紧贴着丝粒。1个区。nullY染色体 长度变化较大。q：全深染或2条深带。1个区。null染色体畸变一、染色体数目畸变二、染色体结构畸变 结果 遗传物质缺失、重复、重排。null一、染色体数目畸变 正常人体细胞具有46条染色体(2n)，配子细胞(精子和卵细胞)具有23条染色体(n)，前者称为二倍体，后者称为单倍体。染色体数偏离正常数目称染色体数目异常或数目畸变。有整倍性异常和非整倍性异常。null 1. 多倍体 体细胞染色体数超过2倍，即3n=69, 4n=92等，这些细胞称为多倍体细胞，个体称为多倍体(polyploid)。在人类，全身性三倍体是致死的，极为罕见。但三倍体在流产胚胎可见，是流产重要原因之一。全身性三倍体可能是由于参加受精的卵细胞为二倍体而非单倍体，或由于双精子受精所致。null 四倍体更罕见。但四倍体和其它高倍体细胞在一些组织发现，子宫内膜、骨髓细胞、瘤组织和培养细胞中并不罕见。其产生原因有，细胞在分裂之前再复制一次，或纺锤体缺陷或缺如，细胞未能分裂，都会使染色体数目倍增。 null 双雄受精NNN3N69, XXY 69, XYY 69, XXXnull 双雌受精N3NNN69, XXY 69, XXXnull 生殖细胞核内复制或有丝分裂不分离4N2N2N2N2N2N2N 精(卵)原细胞有丝分裂异常46, XY 46, XXnull 减数分裂不分离(核内分裂)4N2N2N2N2N2N2N46, XY 46, XXnull 2. 异倍体或非整倍体(aneuploid) 细胞染色体数不是23的整倍时，称为异倍体细胞，如细胞具有44，45，48，67，90条染色体时都是异倍体细胞。44和45略少于46，称为亚二倍体；47，48略多于46，称为超二倍体。同理，67称为亚三倍体，71称为超三倍体。异倍体细胞在肿瘤组织常见。发生原因是某些染色体丢失、核内复制(endoreduplication)或染色体不分离。null 3. 三体型和单体型 细胞在减数分裂时如发生某1染色体不分离，则导致该染色体增多一条(三体型, trisomy)或减少一条(单体型, monosomy)。除21、13、18、和22三体型外，其它三体型多导致流产(嵌合状态者除外，如嵌合型8、9、10号三体型等)。性染色体三体型常见。常染色体单体型严重破坏基因平衡，因而是致死的。但X染色体单体型女性可见于儿童或成人。nullnullnullnull1863例染色体异常自发流产儿中各种异常频率染色体异常 频率(%) 三体型 52 45, X 18 三倍体 17 四倍体 6 其它(主要是易位) 7null 三体型和单体型产生原因 在细胞分裂时，如果某一染色体的两条单体在分裂后期不能正常分开而同时进入某一子细胞，导致该子细胞增多一条染色体而另一子细胞缺少一条染色体，称为染色体不分离(nondisjunction)。null 如不分离发生在减数分裂，所形成的异常配子与正常配子结合后，就出现合子细胞中某一染色体三体型或单体型。不分离可以发生在第一次减数分裂， 也可以发生在第二次减数分裂。不分离产生的异常配子在受精后导致合子染色体异常，因此由合子分裂而来的全身细胞都具有该种异常。null 另一情况是，合子细胞最初是正常的，但在以后的某次有丝分裂时发生不分离，这也能导致染色数目异常。这种异常细胞如能存活和继续分裂，将构成异常细胞系，并与正常细胞系并存。个体具有两种或两种以上染色体组成不同的细胞系，称为嵌合体(mosaic)。null 还有一种造成个别染色体数目异常的原因是染色体丢失(chromosome loss)。这是由于有丝分裂后期染色单体迟留(anaphase lag)所致。导致本应向子细胞移动的某一染色体(此时为单体状态)未能与其它染色体一起移动而进入细胞，并随后丢失，这就导致子细胞及其后代中该染色体减少一条。null 4. 嵌合体 (mosaic) 由两种或多种不同核型的细胞系所组成的个体。 受精卵卵裂染色体不分离 受精卵卵裂染色体丢失null第二次卵裂中X染色体不分离46, XX 46, XX 47, XXX 45, X 不分离46, XX46, XXnull第二次卵裂中X染色体丢失46, XX46, XX46, XX 46, XX 47, XX 45, X 丢失null 5. 数目异常核型描述 整倍性异常 染色体数 逗号 性染色体组成 69, XXY 69, XXX 69, XYY 92, XXXY 92, XXYY 非整倍性异常 染色体数 逗号 性染色体组成 逗号 +或 - 染色体号 47, XX, +21 47, XY, +13 45, XX, -21 嵌合体 一种核型 / 另一种核型 46, XX / 47, XX, +21 45, X / 46, XX / 47, XXX null二、染色体结构异常及核型描述 许多物理、化学和生物因素可引起染色体断裂(breakage)，这些因素称为致断因子或染色体断裂剂。染色体也会自发断裂。断裂端具有“粘性”，易与断端接合或重连(reunion)。一次断裂产生的两个粘性末端通常重连而修复如初。但有时出现非正常重连，结果导致多种染色体结构异常。null 根据断裂发生时染色体是否已复制，结构异常可分为两大类型：即染色体型和单体型。如断裂发生于G1期，即染色体尚未复制而只有一条单体，断裂通过S期复制而影响到两条单体，将导致染色体型异常。如断裂发生在G2期，此时染色体已完成复制，由两条单体组成，断裂通常只涉及其中一条单体，导致单体型结构异常。常见的染色体型结构异常有缺失、易位、倒位、重复、插入等。null 1. 缺失 染色体部分丢失称为缺失(deletion，del)。1条染色体发生一次断裂，无着丝粒的片断丢失，出现染色体末端缺失。当1条染色体发生两次断裂，其间的片段丢失，称为中间缺失。虽然缺失是中间缺失，但在显微镜下像是末端缺失。null末端缺失2号染色体q21q31p2146, XX(XY), del(2)(q31) 46, XX(XY), del(2)(pterq31∶)null中间缺失q31q21p2146, XX(XY), del(2)(q22q31) 46, XX(XY), del(2)(pterq22∷q31 qter)2号染色体null 2. 倒位 如果两次断裂形成的片段倒转180度重新接合，虽然没有染色体物质丢失，但基因顺序颠倒，称为倒位(inversion，inv)。如果倒位发生在同一臂内，称为臂内倒位；如果两次断裂分别发生在长臂和短臂，则出现臂间倒位。在应用显带技术以前，臂内倒位是无法检出的，因为染色体长度和臂率(p/q长度比)都没有改变。臂间倒位如果两断点距着丝粒不等，则能被发现。倒位无染色体物质增减，可以没有明显表型效应。null倒位示意图null臂内倒位46, XX(XY), inv(2)(p13p24) 46, XX(XY), inv(2)(pterp24∷p13 p24∷ p13  qter)null臂间倒位46, XX(XY), inv(2)(p21q31) 46, XX(XY), inv(2)(pterp21∷q31 p21∷q31  qter)null 3. 易位 染色体片段位置改变称为易位(translocation，t )。伴有基因位置改变。易位发生在一条染色体内时称为移位(shift)或染色体内易位；易位发生在两条同源或非同源染色体之间时称为染色体间易位。染色体间易位可分为转位(transposition)和相互易位(reciprocal translocation，rcp )。前者指一条染色体某一片段转移到了另一条染色体上，而后者则指两条染色体间相互交换了片段。null (1)插入(insertion , ins) 一条染色体某一节段插入另一染色体中称为插入。只有发生了三次断裂时才可能有插入。插入可以是正位，也可以是倒转180度后倒位插入。插入将导致被插入的一条染色体中发生重复，而另一条染色体中发生同一节段缺失。null染色体插入46, XX(XY), ins(3)(q27), del(7)(q22q31) 46, XX(XY), ins(3)(pterq27∷7q227q31∷q27qter), del(7)(pter q22 ∷ q31 qter) null (2)相互易位 两条染色体发生断裂后相互交换无着丝粒断片形成两条新的衍生(derivative, der)染色体为相互易位。相互易位是比较常见的结构畸变，在各号染色体间都可发生，新生儿发生频率约1~2‰ , 相互易位仅有位置改变，没有可见染色体片段增减时称为平衡易位(balanced translocation), 它通常没有明显遗传效应。然而平衡易位携带者与正常人婚后生育子女中，却有可能得到一条衍生异常染色体，导致某一易位节段增多(部分三体性)或减少(部分单体性)，并产生相应效应。null 相互易位4 64q35 6q21der(4) der(6)46, XX(XY), -4, -6, +der(4),+der(6), t(4; 6)(q35; q21) 46, XX(XY), -4, -6, +der(4),+der(6), t(4; 6)(4pter4q35∷6q21 6qter; 6pter6q21 ∷ 4q354qter)null相互易位示意图null转位、插入、相互易位示意图插入转位相互易位null (3)罗氏易位 罗氏易位(Robertsonian translocation)为相互易位的一种特殊形式。两条近端着丝粒染色体(D/D，D/G，G/G)在着丝粒处或其附近断裂后形成两条衍生染色体。一条由两者长臂构成，几乎具有全部遗传物质；而另一条由两者短臂构成，由两个短臂构成的小染色体，由于缺乏着丝粒或因几乎全由异染色质组成，常丢失。它的存在与否一般不引起表型异常。null 罗氏易位通常又称为着丝粒融合(centric fusion)。可分为同组易位、异组异位和同源染色体易位。在减数分裂时，由两条短臂构成的小染色体丢失，在联会时有三条染色体参与，形成三价体(trivalent)。罗氏易位携带者尽管只有45条染色体，但除偶有男性不育外，没有表型异常。这是因为易位染色体几乎包括了两条长臂全部，没有明显的基因丢失，而丢失的两条短臂几乎全是结构异染色质。null同组易位46, XX(XY), -13, -14, +t(13; 14)(p11; q11) 46, XX(XY), -13, -14, +t(13; 14)(13qter 13p11∷14q1114 qter)null异组易位46, XX(XY), -14, -21, +t(14; 21)(p11; q11) 46, XX(XY), -14, -21, +t(14; 21)(p11; q11) (14qter 14p11∷21q1121 qter)null 4. 重复 染色体上个别区段多出一份，称为重复(duplication，dup)。原因是易位或插入。如一条染色体两次断裂后，其中一条单体断片插入另一单体任一断口。在细胞分裂后，一条染色体缺失了两个断口之间节段，而另一染色体却有该节段重复。类似的插入也可发生在减数分裂过程中两条同源染色体间，造成全身性重复和缺失。null重复缺失重复null 5. 双着丝粒染色体(dicentric chromosome, dic)两条染色体断裂后，具有着丝粒两个片段相连接，即形成一个双着丝粒染色体。两个无着丝粒片段也可以连接成一个无着丝粒片段，后者通常在细胞分裂时丢失。双着丝粒染色体常见于电离辐射后，因此在辐射遗传学中常用以估算受照射的剂量。null双着丝粒染色体46, XX(XY), dic(6; 11)(q22; p15) 46, XX(XY), dic(6; 11)(q22; p15) (6pter6q22∷11p1511 qter)null双着丝粒染色体null 6. 环状染色体 当一条染色体两臂各有一次断裂，有着丝粒节段两个断端如彼此重新连接，可形成环状染色体(ring chromosome，r)。这在辐射损伤时尤为常见。null环状染色体46, XX(XY), r(2)(p21q31) 46, XX(XY), r(2)(p21q31) (p21q31)null环状染色体null 7. 等臂染色体 一次染色体断裂如果发生在着丝粒区，使着丝粒横断，则两个臂的姐妹染色单体可分别互相连接，结果形成两条与短臂和长臂相应的等臂染色体(isochromosome，i)。等臂染色体还可能有其它形成机理，如通过两条同源染色体着丝粒融合，然后短臂和长臂分开，两条短臂和两条长臂借着丝粒分别各自连接成一条等臂。 null等臂染色体46, X(Y), i(X)(Xp) 46, X(Y), i(X)(Xq) 46, X(Y), i(X)(Xp) (ptercenpter) 46, X(Y), i(X)(Xq) (qtercenqter) X染色体null断裂只发生在1条染色体 一次断裂 末端缺失 等臂染色体 姐妹染色体交换(缺失) 二次断裂 中间(末端)缺失 倒位(臂内或臂间) 　　　　　　环状染色体 　　　　　　等臂染色体 　姐妹染色体交换(重复、缺失) 　染色体内易位 null姐妹染色体交换(缺失)末端缺失等臂染色体null中间缺失 末端缺失 臂内倒位 姐妹染色体交换(重复、缺失)等臂染色体 缺失 姐妹染色体交换(缺失)末端缺失 臂间倒位 环状染色体 姐妹染色体交换 染色体内易位null断裂发生在2条染色体 各一次断裂 易位(相互易位、罗氏易位) 双着丝粒染色体 末端缺失/等臂染色体 姐妹染色体交换(缺失) 一次 + 二次断裂 插入 中间(末端)缺失 / 倒位(臂内或臂间) 等臂染色体 / 环状染色体 姐妹染色体交换(重复、缺失) 染色体内易位null三、异常核型描述注意事项 异常核型描述： 染色体总数 逗号 性染色体组成 逗号 异常类型 (染色体号) (异常区带)null符号 含意 符号 含意 ace 无着丝粒片段 r 环状染色体 cen 着丝粒 rcp 相互易位 del 缺失 rea 重排 der 衍生染色体 rob 罗氏易位 dic 双着丝粒染色体 ： 断裂 dup 重复 ∷ 断裂后重接 h 次缢痕 ( ) 括号内为结构异常染色体 i 等臂染色体 ； 重排中用于分开染色体 ins 插入 / 嵌合体中用于分开不同细胞系 inv 倒位 t 易位 p 短臂 ter 末端 q 长臂  从 … 到 … 核型描述中一些常用符号null “+”和“-”号当其放在染色体号之前，表示增加或丢失了整条染色体；当其放在染色体号之后，则表示染色体长度增加或减少。如：47, XX, +21为一个女性先天愚型核型，有一条额外的21号染色体；46, XY, 5p-表示一个5号染色体短臂长度减少的男性核型。null 结构畸变染色体核型描述可用简明或详尽描述系统来表示，前者指出了异常核型，并可推论出异常染色体带的构成；后者除指出重排类型外，还依据其带的构成说明了每一条异常染色体。null四、畸变染色体遗传 体细胞遗传 染色体型畸变畸变发生后的所有子细胞出现相同畸变。 单体型畸变畸变发生后的一半子细胞出现相同畸变。null生殖细胞遗传 生殖细胞染色体畸变形成的合子染色体畸变个体所有子细胞出现相同畸变。 不同畸变类型个体在形成生殖细胞时情况有所不同。可导致形成正常、携带者、缺失、重复、重排的生殖细胞及合子。 null 缺失与重复 缺失 重复 正常 正常 null倒位携带者null罗氏易位(异组)null21q21q罗氏易位null平衡相互易位2 der2 der5 5 -2, -5, +der(2), +der(5) -2, +der(2) -5, +der(5) -2, +der(5) -5, +der(2) 正常 null相互易位(3:1分离)der5 5 2 der2 -2, +der(2), +der(5) -5, +der(2), +der(5) +der(2) +der(5) -5 -2 -2, -5, +der(5) -2, -5, +der(2) null相互易位(发生交换)der5 5 2 der2 -2, -5, +2der(5)-2, -5, +2der(2)-2, +5-5, +2null相互易位null五、姐妹染色单体交换 一条染色体两条单体在同一位置发生同源片段的交换，称为姐妹染色单体交换(sister chromatid exchange, SCE)。由于交换是对等的，所以染色体形态没有改变。用特殊培养液和处理方法可以显示出来。null SCE的遗传学意义还不完全清楚，是否存在自发SCE也还有争议，交换机理尚未完全阐明，但它显然与DNA损伤和修复过程有关。作为一种简便和敏感的遗传学指标，它在诱变和肿瘤研究等领域中应用十分广泛。目前已知许多环境诱变剂、职业有害因素、抗肿瘤药物、病毒等都可以引起SCE率增加，Bloom综合征患者和某些肿瘤患者SCE率也明显上升。nullSCE核型nullSCE示意图null染色体畸变综合征 染色体病(chromosomal disease)或染色体畸变综合征(chromosome aberration syndrome )是一大类严重的遗传病，通常伴有发育畸形和智力低下，同时也是导致流产与不育的重要原因。一般估计染色体畸变见于0.5%-0.7%活产婴儿，7.5%胎儿，自发流产儿约1/2有染色体异常。现今已知染色体病超过300种，已报告染色体数目和结构异常在900种以上。null一、染色体畸变综合征概念 染色体畸变综合征是指由于染色体异常而引起的疾病。由于它有多种临床表现，故称为综合征。通常，染色体畸变如果没有染色体物质明显增多或减少，如一些染色体重排(平衡易位、倒位)就不一定引起表型异常。染色体的多态或异态性(polymorphism或heteromorphism) 通常不伴有异常表型，不称为染色体畸变综合征。null 染色体畸变综合征根据畸变发生在常染色体还是性染色体，分为常染色体畸变综合征和性染色体畸变综合征。常染色体畸变畸变综合征主要临床表现有：①头、面、四肢多发畸形。②生长发育迟滞。③智力低下。④皮纹异常。⑤心血管、消化道等内脏畸形。⑥生殖功能异常。 性染色体畸变畸变综合征主要临床表现有： ①内外生殖器官形态结构异常。②性腺、性器官发育不良，副性征不发育。③生殖功能降低。 ④智力低下。null二、染色体异常发生频率 一些资料显示，大约有7~15%妊娠发生流产，而其中一半为染色体异常所致，即约3.5%-7.5%胚胎有染色体异常。不过在出生前，90%以上已自然流产或死产。流产愈早，有染色体异常的频率愈高。null染色体异常类型 异常人数 % 近似发病率 性染色体-男性 98 0.260 1/400 47，XXY 35 0.093 1/1 000 47，XYY 35 0.093 1/1 000 其它 28 0.074 1/1 300 性染色体-女性 29 0.151 1/700 45，X 2 0.010 1/10 0