關于人類染色體疾病的診斷一第一節人類正常染色體一、人類中期染色體的形態結構第2頁,共58頁，2024年2月25日，星期天DNA+組蛋白

核小體+連接絲核小體+連接絲

螺線體(solenoid)螺線體

超螺線體

(super-solenoid)超螺線體

染色體第3頁,共58頁，2024年2月25日，星期天細胞周期：指由細胞分裂結束到下一次細胞分裂結束所經歷的過程。①G1期，指從有絲分裂完成到期DNA復制之前的間隙時間；②S期，指DNA復制的時期；③G2期，指DNA復制完成到有絲分裂開始之前的一段時間；④M期，細胞分裂開始到結束。G0期：間期細胞，細胞周期之外的細胞。第4頁,共58頁，2024年2月25日，星期天人類外周淋巴細胞培養及染色體標本制備:采血→接種→培養→秋水仙素處理→收集細胞→低滲→固定→制片

第5頁,共58頁，2024年2月25日，星期天染色單體(端粒)次縊痕短臂（p）長臂（q）隨體常染色質區異染色質區主縊痕（初級縊痕）第6頁,共58頁，2024年2月25日，星期天初級縊痕（主縊痕）：著絲粒所在部位兩染色單體縮窄。次級縊痕（副縊痕）：有的染色體在長、短臂上還存在縮窄區或淺染區，稱為副縊痕。隨體：大部分近端著絲粒染色體短臂末端有一球形小體，借柄部與染色體主體稱為隨體。第7頁,共58頁，2024年2月25日，星期天NOR：近端著絲粒染色體隨體和短臂相連的柄部含有rDNA，可轉錄形成rRNA,與核仁形成有關，也稱核仁組織者區。端粒（telomere）：

染色體端部特化部位，由端粒DNA和端粒蛋白構成。功能:1.維持染色體結構穩定；

2.保持各條染色體彼此不相粘接；

3.有助于同源染色體配對和染色單體互換。第8頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二、人類正常核型（一）Denver體制

1960，在美國丹佛、1963，在英國倫敦，1966，在美國芝加哥，召開三次人類細胞遺傳學的國際會議。主要依據：染色體大小、著絲粒位置。第9頁,共58頁，2024年2月25日，星期天染色體的四種類型：1/2~5/8中央著絲粒染色體5/8~7/8亞中著絲粒染色體7/8近端著絲粒染色體中部亞中部近端部端部

末端處第10頁,共58頁，2024年2月25日，星期天人類體細胞的正常核型（Denver體制）

組染色體號主要特征A組B組C組D組E組F組G組123亞中著絲粒染色體中央著絲粒染色體4——5亞中著絲粒染色體、無隨體6——12、X亞中著絲粒染色體大小13——15近端著絲粒染色體、有隨體161718亞中著絲粒染色體中央著絲粒染色體19——20中央著絲粒染色體21——22、Y近端著絲粒染色體、有隨體Y染色體略大、長臂平行伸展、無隨體第11頁,共58頁，2024年2月25日，星期天（二）非顯帶染色體核型及識別

丹佛(Denver)體制。

規定每一條染色體可通過相對長度、臂率和著絲粒指數等三個參數予以識別；常染色體按長度遞減的次序以1～22號編號，性染色體則稱為X和Y。另外人類的46條染色體應根據長度遞減順序和著絲粒位置劃分為7個易區分的組，即以字母A～G表示7組染色體，并決定將副縊痕和隨體作為識別染色體的輔助指標。

第12頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第13頁,共58頁，2024年2月25日，星期天

核型：一個體細胞（somaticcell）中的全部染色體稱為核型（Karyotype）。確切的說核型是指是一個體細胞內的全部染色體按其大小和形態特征排列所構成的圖像。對這種圖像進行分析稱為核型分析。第14頁,共58頁，2024年2月25日，星期天1212354121324（三）染色體顯帶與顯帶染色體的命名1、染色體顯帶技術對有絲分裂中期染色體進行酶解，酸、堿、鹽等處理，并用特殊的染色方法（芥子喹吖因或鹽酸喹吖因）可使染色體在其長軸上顯出一個個明暗交替或染色深淺不同的橫紋，這樣的橫紋就叫做染色體的帶。

第15頁,共58頁，2024年2月25日，星期天染色體的顯帶技術分類整條染色體的顯帶技術：如Q帶和G帶染色體局部的顯帶技術如T帶和C帶.

第16頁,共58頁，2024年2月25日，星期天Q帶（Qbanding）染料：芥子喹吖因或鹽酸喹吖因優點：受制片過程和熱處理的影響較小,制片效果較好,帶型鮮明缺點：在熒光顯微鏡下進行觀察。但Q帶保存時間短，而且需要在熒光顯微鏡下進行觀察，因而，限制了Q顯帶技術的應用。第17頁,共58頁，2024年2月25日，星期天Q-顯帶：熒光顯帶，同G顯帶帶紋第18頁,共58頁，2024年2月25日，星期天染色體標本

優點：G顯帶克服了Q顯帶的缺點，G帶標本可長期保存，而且可在普通光學顯微鏡下觀察。（G帶在各條染色體上顯出的帶型和Q帶型基本相同）熱、堿、蛋白酶Giemsa染色G顯帶G顯帶（Gbanding）第19頁,共58頁，2024年2月25日，星期天正常男性染色體

46,XY正常女性染色體46，XXG顯帶核型分析第20頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第21頁,共58頁，2024年2月25日，星期天方法：中期染色體不經鹽酸水解或不經胰酶處理的情況下，經吉姆薩染色后所呈現的區帶。所顯示的帶紋與G帶的深、淺帶帶紋正好相反，故稱為R帶（reversedband）。R顯帶（Rbanding）第22頁,共58頁，2024年2月25日，星期天人類1號染色體Q、G、R三種顯帶對比圖第23頁,共58頁，2024年2月25日，星期天方法：將中期染色體先經鹽酸，后經堿（如氫氧化鋇）處理，再用吉姆薩染色C-顯帶：著絲粒顯帶C顯帶核型圖

第24頁,共58頁，2024年2月25日，星期天T-顯帶：末端顯帶是染色體的端粒部位經吉姆薩和吖啶橙染色后所呈現的區帶，典型的T帶呈綠色。第25頁,共58頁，2024年2月25日，星期天特異顯示近端著絲粒染色體

（核仁組織區）N帶（NOR）：第26頁,共58頁，2024年2月25日，星期天2、染色體顯帶核型的命名

1971，在巴黎召開的第四屆和1972在愛丁堡的國際會議，提出《人類細胞遺傳學命名的國際體制》。（1）界標：染色體上具有顯著形態學特征并穩定存在的結構區域。端粒、著絲粒、明顯的帶。（2）區：兩界標之間的區域。（3）帶：染色體由一系列帶組成，沒有非帶區。（4）亞帶：第27頁,共58頁，2024年2月25日，星期天pq32112341p31654321第28頁,共58頁，2024年2月25日，星期天3、染色體高分辨顯帶及命名分裂中期一套單倍染色體一般顯示320條帶。高分辨顯帶能顯示550-850條帶，甚至2000條帶以上。達到了亞帶（subband）的水平。

如21三體，早期確定為多了一條21號，高分辨顯帶則確定癥狀與21q22.3重復有關。-----應用高分辨顯帶技術研究染色體微細結構及結構改變后遺傳效應的學科，稱為“微細胞遺傳學”。現在可以在G2期或早前期的染色體上顯示3000~10000條帶。第29頁,共58頁，2024年2月25日，星期天染色體高分辨顯帶及命名高分辨顯帶染色體（人類10號染色體）帶的描述：①染色體號②臂的符號長臂q;短臂p③區的序號④帶的序號⑤亞帶⑥次亞帶10q2310q23.310q23.33第30頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第二節染色體多態性染色體多態性（chromosomepolymorphism）在正常健康人群中存在著各種染色體的恒定微小變異，主要表現在一對同源染色體之間出現形態結構、帶紋寬窄度、著色強度等的明顯差異，同時這些微小恒定的變異又按孟德爾方式遺傳，通常沒有明顯表型效應和病理學意義，這種變異稱染色體的多態性。第31頁,共58頁，2024年2月25日，星期天染色體多態的特征：1、常常集中在染色體一定部位，常為異染色質區。2、不同于染色體畸變，不具明顯的臨床表型或病理性意義。3、在個體中是恒定的，按孟德爾遺傳方式遺傳。第32頁,共58頁，2024年2月25日，星期天染色體多態主要發生的部位染色體長度﹑隨體和副縊痕；D組和G組近端著絲粒染色體的短臂、隨體及隨體柄部副縊痕區（NOR）形態的變異（常見）；1、9和16號染色體長臂近著絲粒區副縊痕處形成的狹窄、淺染的區域的變異；第33頁,共58頁，2024年2月25日，星期天一、染色體長度的多態不同個體或同一個體同源染色體的兩條染色體長度存在真實的差異。Y染色體長度變異是最典型、最常見的多態形態，具有隨體的Y染色體；具有中央著絲粒的Y染色體；Y長度的變異，主要發生的部位是Yq遠側2/3處:大Y:Y長度大于F組或18號長度(或稱長Y或巨Y）Y=>18小Y:Y長度小于G組染色體長度體Y<22

第34頁,共58頁，2024年2月25日，星期天abcdefY染色體Y染色體長臂上有精子分化發育的基因，異染色質增加或減少都可能是造成細胞錯誤、生殖障礙的原因。第35頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二、隨體多態abcdef近端著絲粒染色體的變異第36頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、副縊痕多態

近端著絲粒染色體存在副縊痕，此外1、9、16和Y染色體也有副縊痕。abc

副縊痕常位于異染色質區，副縊痕的增長是高度重復DNA序列增加所致。有報道稱這種增長可使同源染色體配對困難，從而引起流產。第37頁,共58頁，2024年2月25日，星期天第三節染色體畸變染色體畸變(chromosomeaberration)：是指染色體數目或結構發生改變。第38頁,共58頁，2024年2月25日，星期天一、畸變的原因（一）物理因素：高熱、射線。（二）化學因素藥品：環磷酰胺、氮芥；農藥；工業毒物：苯、甲苯；食品添加劑等。（三）生物因素：生物毒素：霉菌毒素；生物體：帶狀皰疹病毒、風疹病毒、乙肝病毒、巨細胞病毒。（四）遺傳因素第39頁,共58頁，2024年2月25日，星期天二、染色體數目異常（一）整倍體異常和發生機制：-----染色體數目以染色體組為單位的增減。單倍體（n）三倍體（3n）四倍體（4n）多倍體第40頁,共58頁，2024年2月25日，星期天1、三倍體（triploid）：

核型69，XXX，69，XXY/三倍體嵌合體。嵌合體----一個個體內存在兩種或兩種以上核型的細胞株。異源嵌合體----不同核型的細胞系來自兩個或兩個以上的合子。第41頁,共58頁，2024年2月25日，星期天多倍體產生的機制（1）雙雄受精(diandry)23X23Y23X69XXY第42頁,共58頁，2024年2月25日，星期天（2）雙雌受精(digyny)69XXY23X23X23Y第43頁,共58頁，2024年2月25日，星期天2、四倍體（tetraploid）

核型92，XXXX，92，XXYY。原因：（1）核內復制（endoreplication）（2）核內有絲分裂。第44頁,共58頁，2024年2月25日，星期天核內復制（腫瘤常見）

DNA復制完畢但染色體不分離，結果細胞核中含有四倍的染色體，人類則為92根染色單體。核內復制第45頁,共58頁，2024年2月25日，星期天染色體數目只有少數幾條的增減。超二倍體（hyperdiploid）

2n+1、2、3……n亞二倍體（hypodiploid）

2n–1、2、3……n（二）非整倍體改變第46頁,共58頁，2024年2月25日，星期天（1）單體型（monosomy）:2n–1

常染色體單體型難以存活；臨床只可見X染色體單體型個體，即Turner綜合癥。1、非整倍體改變的類型第47頁,共58頁，2024年2月25日，星期天（2）三體型（trisomy）:2n+1

最常見21三體和性染色體三體；其次18、13三體；較大染色體三體型較難存活。（3）多體型：某號染色體增加2條或以上。（4）復合非整倍體：細胞內兩種或兩種以上染色體數發生異常。第48頁,共58頁，2024年2月25日，星期天2、非整倍體產生的機制（1）染色體不分離主要是由于細胞有絲分裂和減數分裂時染色體不分離或丟失引起。

第49頁,共58頁，2024年2月25日，星期天①MI分裂同源染色體不分離:70%第50頁,共58頁，2024年2月25日，星期天②MII分裂姐妹染色單體不分離:30%③有絲分裂不分離第51頁,共58頁，2024年2月25日，星期天464646

后期遲滯所致染色體遺失與嵌合體形成圖解45454646（2）染色體丟失（后期延遲）第52頁,共58頁，2024年2月25日，星期天三、染色體結構的畸變（一）染色體結構畸變的產生基礎

染色體結構畸變的基礎是斷裂及斷裂后的變位重接。染色體斷裂，重新組合，稱為染色體重排（rearrangement）。異常重接形成的各種結構異常的染色體稱為衍生染色體。第53頁,共58頁，2024年2月25日，星期天染色體型畸變(chromosome-typeaberration)：

斷裂發生在染色體復制之前（G1或S期）。