医学遗传学-染色体畸变

染色体畸变是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化。这种变化可以由染色体分裂后期染色体分离异常导致，也可以由染色体在复制过程中发生错误而引起。染色体畸变通常会导致生物体的遗传信息发生改变，从而影响其生长、发育和遗传。

07 染色体畸变

• 概述
  • 染色体病
    • 是指由于先天性的染色体 数目异常 或 结构畸变 而引起的具有一系列临床症状的综合征
• 染色体畸变发生的原因
• 染色体畸变类型
  • 主要包括
    • 数目畸变
    • 结构畸变
  • 染色体数目畸变
    • 整倍性畸变
      • 是指体细胞在二倍体基础上整组增加或减少
      • 包括
        • 单倍体
        • 三倍体
        • 四倍体
        • 其中三倍体以上的细胞称为 多倍体
      • 三倍体
        • 是指由三个染色体组组成的体细胞，有69条染色体
        • 在人类，全身三倍性是致死的：胚胎细胞有丝分裂时形成三极纺缍体，因而极为罕见，但三倍性在流产胎儿中较常见，是流产的重要原因之一
        • 常见核型
          • 69，XXX、69，XYY 和 69，XXY
        • 三倍体发生的机制
          • 双雄受精 (diandry)
          • 双雌受精 (digyny)
      • 四倍体
        • 是指患者体细胞中含有四个染色体组，有92条染色体
        • 在人类，全身四倍性更为罕见
        • 这种胎儿多数流产，即使出生，往往夭折
        • 四倍体发生的机制
          • 核内复制
            • 染色体复制2次，细胞分裂一次
          • 核内有丝分裂
            • 染色体复制1次，细胞分裂失败
    • 非整倍性改变
      • 概念
        • 细胞在二倍体基础上增加或减少1条（2n+1或2n-1）或数条染色体，而使细胞中染色体不是整倍数
          • 这样的细胞称为非整倍体
        • 这是临床上最常见的染色体异常
      • 类型
        • 三体型
          • 增加某序号的1条染色体，称 该号的 三体型
          • 除21、13、18和22三体性外，其它三体型多导致流产
          • 性染色体三体型更常见一些，主要有XXX、XXY和XYY三种情况
        • 单体型
          • 缺少某序号的1条染色体，称 该号的 单体型
          • 常染色体的单体性严重破坏基因平衡，因而是致死的
            • 但X染色体单体的女性（45，X）可见于儿童或成人
      • 非整倍体的产生机制
        • 染色体不分离
          • 减数分裂不分离
            • 概念
              • 在 配子形成时 进行的 减数分裂 过程中，由于某种原因发生 同源染色体 或 二分体 不分离
              • 结果形成异常配子（n+1或n-1）
          • 有丝分裂不分离
            • 概念
              • 发生在 受精卵 或 体细胞 有丝分裂 过程中的姐妹染色单体不分离
              • 正常的受精卵在卵裂初期细胞中，如果发生姐妹染色单体不分离，即可形成嵌合体
              • 嵌合体 是指体内同时存在两种或两种以上染色体数目不同的细胞群的个体
                • 如45,X/46,XX/47,XXX； 45,Y/46,XY/47,XXY
        • 染色体丢失
          • 概念
            • 发生在细胞分裂的中期至后期阶段
            • 原因是某一姐妹染色单体的着丝粒未与纺锤丝相连，不能牵引至细胞某一极，参与新细胞核的形成
            • 或者某一染色体行动迟缓，发生后期延迟，不能参与新细胞核形成
            • 这种滞留在细胞质中的染色体，最后分解、消失
      • 非整倍体的描述
  • 染色体结构畸变
    • 染色体结构畸变发生的基础
      • 染色体断裂 和 变位重接
    • 染色体结构畸变的类型及其产生机制
      • 类型
        • 缺失
          • del
        • 重复
          • dup
        • 倒位
          • inv
        • 易位
          • t
        • 环状染色体
          • r
        • 双着丝粒染色体
          • dic
        • 等臂染色体
          • i
        • 缺重倒易环双臂（7种）
      • 机制
        • 1、缺失 del
          • 概念
            • 是指染色体某处发生断裂后其断片未与原位重接而丢失的结构畸变
            • 由于断片不能与纺缍丝相连，因而经一次分裂后即消失
          • 类型
            • 按断裂点的数量和位置可分为
              • 末端缺失
              • 中间缺失
          • 经典病例：18号染色体缺失家系
        • 2、重复 dup
          • 一个染色体上某一片段增加了一份或一份以上的现象，使这些基因多了一份或几份
          • 包括 正重复 和 负重复
        • 3、倒位 inv
          • 是指一条染色体上两处同时发生断裂后，两个断裂点之间 片段 旋转180˚重接 而形成倒位
          • 类型
            • 臂内倒位
              • 倒位携带者配子形成时，可形成 倒位环
              • 发生遗传物质重组（无着丝粒片段、双着丝粒片段）
              • 50%正常配子
              • 50%配子有缺失
            • 臂间倒位
              • 倒位携带者配子形成时，可形成 倒位环
              • 发生遗传物质重组
              • 50%正常配子
              • 50%配子既有缺失也有重复
        • 4、易位 t
          • 一条 染色体的断片移接到 另一条 非同源染色体的臂上
          • 类型
            • （1）单向易位
              • 指两条非同源染色体同时发生断裂,但 只有其中一条 染色体的片段插入到另一条染色体的 非末端部位
            • （2）相互易位
              • 两条染色体同时发生断裂，两断片 互换位置 重接，形成两条新生染色体，称为衍生染色体
              • 当相互易位仅涉及位置改变而不造成染色体物质增减时，称为平衡易位
                • 通常没有明显的遗传效应，但平衡易位携带者的后代却可以发生异常
            • （3）罗伯逊易位
              • 是 相互易位 的一种特殊形式
              • 只发生在两条 近端着丝粒染色体(D/D,D/G,G/G)
              • 其断裂发生在着丝粒处或其附近，重接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
                  • 故罗伯逊易位的个体表型一般都是正常的，但21号染色体发生罗伯逊易位的个体，其后代易发先天愚型
                • 另一条由 两者短臂 构成，常于第二次分裂时丢失
              • 经典病例：13,14号染色体罗伯逊易位家系
        • 5、环状染色体 r
          • 概念
            • 是指当一条染色体的 长臂和短臂 同时发生了断裂，含有着丝粒片段两断端发生重接，即形成环状染色体
        • 6、双着丝粒染色体 dic
          • 概念
            • 是指两条染色体同时各发生一次断裂后，含有着丝粒的两个断端相互连接，即形成一条含有两个着丝粒的染色体
            • 双着丝粒染色体常见于电离辐射后，在辐射遗传学中常用以估算受照射的剂量
        • 7、等臂染色体 i
          • 概念
            • 是指一条染色体的两个臂从形态到遗传结构都完全相同的染色体。当一条染色体于 着丝粒处发生 横裂，长、短臂各形成一条等臂染色体
• 核型的描述和识别（重点）
  • 概述
    • 简式
    • 类型
  • 举例
• 染色体结构畸变的遗传学效应
  • 按照遗传物质数量的变化情况，分为
    • 不平衡变化
      • 遗传物质 数量 发生 增加 或 减少，如缺失和重复
    • 平衡变化
      • 遗传物质 数量 没有改变，如易位和倒位
      • 带有 平衡变化 的个体 通常没有表型异常，称为携带者
        • 类比隐性遗传病的携带者，虽然没有临床表现，但他们身上携带有致病基因
        • 如：倒位携带者和易位携带者
• 嵌合体
  • 概念
    • 存在两种或两种以上不同核型细胞的个体