人类染色体
人类染色体

染色质
类别分析
临床应用
与性别有关的染色质即为性染色质(sex chromatin),它来源于性染色体。包括X色质和Y染色质。
智力发育不全是21三体综合征最突出、最严重的表现。智商通常在25~50之间。
18三体综合征又名Edward综合征(Edward'syndrome)。新生儿发病率约为1/3500~1/8000。首先由 Edward(1960年)及Patau等(1961年)描述。当时仅指出本病患者具有一条额外的E组染色体。Yunis等(1964 年)证明为18号染色体三体性。根据统计资料分析,男女发病率之比为1:4,可能女性易存活。发病率与母亲年 龄增高有关。患儿平均寿命只有70天,仅有少数患儿可活至数年。本病的主要临床特征是生长发育障碍,肌张力 亢进,呈特殊的握拳式。骨关节外展受限,手指尺向弯曲,胸骨短,先天性心脏病(多为室间隔缺损及动脉导管 末闭)。短而弯曲的大趾,摇椅底样足底。隐睾,枕骨突出,耳廓崎形,低位耳,颌小等。核型分析表明:80% 患者的核型为47,XX(XY),+18;20%患者为嵌合型,核型为46,XX(XY)/47,XX(XY),+18,症状较轻。
常见8三体
0 3
13三体
0
0
4
6
5p-
两性畸形
0 5
性染色体
(Down综合征)
21三体综合征在我国常称为先天愚型,是最早报道也是最常见的一种染色体畸变综合征。1866年英国医生 Langdon Down首次对此病例作了临床描述;1959年,法国细胞遗传学家Lejeune等证实此病的病因是多了一条G 组染色体,以后多数学者认为该病患者多的是第21号染色体。1965年Yunis等用放射自显影方法证明了该病患者 实际上多的是第22号染色体。1971年巴黎会议为了照顾过去先天愚型为21三体性的记载,特将21号和22号染色体 的编号加以调换。
人类染色体核型分析

新生儿期
新生儿期的染色体核型与成人相似,但在这个阶段可能会 出现一些短暂的、非特异性的变化,如染色体的浓缩和分 散等。
青春期及成年期
在青春期及成年期,染色体核型保持相对稳定。然而,随 着年龄的增长,染色体的端粒会逐渐缩短,这可能与细胞 衰老和某些疾病的发生有关。
04 异常人类染色体核型分类 及临床表现
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人类染色体核型分析
contents
目录
• 染色体与核型基本概念 • 染色体核型分析技术与方法 • 正常人类染色体核型特征描述 • 异常人类染色体核型分类及临床表现 • 染色体核型异常与遗传病关系探讨 • 总结与展望
01 染色体与核型基本概念
染色体定义及结构特点
染色体定义
染色体是细胞内具有遗传信息的 物质,在细胞分裂时呈现为棒状 或线状结构。
信号检测
通过荧光显微镜或共聚焦 显微镜检测杂交信号,实 现对特定染色体或基因的 定位和定量分析。
基因组测序技术
DNA提取和读
对测序数据进行生物信息学分析,包括 序列比对、变异检测、基因注释等,以 揭示染色体的结构和变异情况。利用高通量测序平台对进行测序, 获得大量的DNA序列数据。
03 正常人类染色体核型特征 描述
常染色体核型特征
染色体数量
正常人类体细胞中有22对常染色 体,共46条。
染色体形态
常染色体形态相对较大,呈线状或 棒状,着色较深。
着丝粒位置
常染色体的着丝粒位于染色体中央 或稍偏一端。
性染色体核型特征
染色体数量
正常人类体细胞中有1对性染色 体,男性为XY,女性为XX。
核型分析
在显微镜下观察染色体的 数量、形态和结构,进行 核型分析和比对。
14 人类染色体

形成原因
双雄受精或双雌受精 核内复制 核内有丝分裂
① 双雄受精
N N N
② 双雌受精
3N
2N
3N
③ 核内复制 有丝分裂过程中,DNA复制两次, 细胞只分裂一次
④ 核内有丝分裂 DNA复制一次,但核膜未破,无法分裂
2.非整倍性改变——非整倍体
超二倍体
(hyperdiploid)
三体、多体等
女性携带者表现为嵌合体,部分皮
肤有汗腺,部分无。
lyon假说的修正
失活的 X 染色体上的基因只是部 分失活
Xg 血型基因、鱼鳞病基因等 16 个 以上的基因不失活
(二)Y染色质(Y-chromatin)
正常男性的
间期细胞用荧
光染料染色后,
细胞核内出现 的一个强荧光
小体。
X染色质 46,XY 46,XX + 47,XXY + 47,XYY ++ 48,XXXY 48,XYYY
⑶ 罗伯逊易位 ( 罗氏易位、着丝粒融合)
近端着丝粒染色体
21q 14q
14 号
21号
45,XX,-14,-21,+t(14;21)(q11;p11)
45,XX,-14,-21,+t(14;21) (14qter→14q11::21p11→ 21qter)
5. 环状染色体(r)
46,xx,r(2)(p21q31)
二倍体(diploid):含两个基本染色体组 的细胞或个体(2n)。
1.整倍性改变——整倍体
多倍体 (polyploid) 单倍体 (haploid)
3n、4n等 n
正常情况: 精子×卵→受精卵→新个体 n × n → 2n →二倍体 异常情况: 2n × n → 3n →三倍体
人类染色体

人类染色体命名国际体制
界标:是确认每一染色体上具有重要意义的、稳定的、有显著形态学特征的指标,包括染色体两臂的末端、着丝粒和某些稳定且显著的带。
区:两相邻界标之间为区。
带:每一条染色体都是由一系列连贯的带组成,没有非带区。
描述一特定带时需要写明以下4个内容:
①染色体序号
②臂的符号
异常核型的描述除包括以上两部分外,还包括畸变情况,也是用“,”与前面部分隔开。
1960年在美国丹佛、1963年在英国伦敦、1966年在美国芝加哥召开过三次国际会议,确定和制定了人类有丝分裂染色体的识别、编号、分组以及核型描述等统一的标准命名系统。根据这一命名系统,1~22号为常染色体,是男女共有的22对染色体;其余一对随男女性别而异,为性染色体,女性为XX,男性为XY;将这23对染色体分为A、B、C、D、E、F、G 7个组,A组最大,G组最小。X染色体列入C组,Y染色体列入G组
基因组(genome) 一个染色体组所含的全部基因
人类染色体PPT优秀课件

该技术具有高灵敏度、高特异性和高分 辨率等优点,可以检测出微小的染色体 异常,如染色体易位、倒位、插入等。
荧光原位杂交技术在基因诊断、产前诊 断和遗传病研究等领域具有广泛的应用
价值。
基因测序技术
基因测序技术是一种基于高通量测序 的染色体检测技术,通过对基因组进 行全测序或目标区域测序,可以全面 了解染色体的结构和功能。
疾病诊断和治疗
通过研究染色体,可以更 准确地诊断和治疗遗传性 疾病和癌症等疾病。
生物进化研究
染色体变异是生物进化的 重要驱动力,对理解生物 多样性和进化历程具有重 要意义。
染色体研究的前沿技术
高通量测序技术
能够快速、准确地测定染色体的序列,为基因组学和遗传学研究 提供有力支持。
染色体构象捕获技术
能够检测染色体的高级结构,揭示染色体的三维构象和功能。
随着染色体研究的深入, 相关的伦理和法律问题将 引起更多关注和讨论。
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该技术需要制备染色体标本,通过显微镜观察染色体的形态、数目和排列顺序,从 而判断是否存在染色体异常。
染色体核型分析在产前诊断、遗传病诊断和肿瘤研究等领域具有广泛应用。
荧光原位杂交技术
荧光原位杂交技术是一种基于分子杂交 的染色体检测技术,通过特定的荧光标 记的探针与染色体上的靶序列进行杂交 ,从而对染色体进行定性、定量和定位
这些异常可能导致基因表达异常,促进细胞增殖、分化 和凋亡的异常。
染色体异常如染色体易位、扩增、缺失等与肿瘤的发生 密切相关。
肿瘤细胞中常见的染色体异常包括染色体数目和结构的 变异,如非整倍性、杂合性缺失等。
染色体异常与其他疾病
01
染色体异常与多种疾病的发生有关
人类染色体和性别决定

汇报人:日期:•人类染色体基础•性别决定机制•染色体异常与疾病•性别决定与性分化目•染色体与性别的研究方法•染色体和性别决定的应用录01人类染色体基础除了正常的23对染色体外,人类还存在一些染色体数目变异的情况,如唐氏综合症等。
染色体的类型和数量染色体数目变异常染色体和性染色体染色体的结构染色体的功能染色体的结构与功能染色体复制染色体分裂染色体的复制和分裂02性别决定机制性染色体与性别决定性染色体人类细胞中包含23对染色体,其中一对是性染色体,即X染色体和Y染色体。
X染色体和Y染色体在形态和功能上存在差异,对于性别决定具有关键作用。
性别决定过程在胚胎发育早期,受精卵中的性染色体已经确定,其中XX合子将发育成女性,XY合子将发育成男性。
在胚胎发育过程中,性别决定基因(SRY)发挥关键作用,它位于Y染色体上,能够诱导男性生殖器官的发育。
性腺的发育与功能性腺的发育性腺的功能性别决定基因除了SRY基因外,其他参与性别决定的基因还包括SOX9、AMH等。
这些基因在胚胎发育过程中发挥关键作用,控制性腺的发育和性激素的合成。
要点一要点二表观遗传学表观遗传学是指基因序列不发生变化的情况下,基因表达和表型受到可遗传的修饰调控的现象。
在性别决定中,表观遗传学机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰等,这些修饰可以影响基因的表达和功能。
例如,SRY基因的DNA甲基化程度可以影响其表达和功能,从而影响性别决定。
性别决定基因与表观遗传学03染色体异常与疾病1 2 3唐氏综合症Turner综合症Klinefelter综合症由于Y染色体额外复制而导致的疾病,患者表现为男性性征发育障碍、身材高大、智力正常或稍低等症状。
XO综合症由于X染色体部分或全部缺失而导致的疾病,患者表现为女性性征发育障碍、身材矮小、智力正常或稍低等症状。
XYY综合症VS030102染色体异常与疾病关联04性别决定与性分化性别决定的生物学基础染色体决定性别基因和激素的作用性分化过程及调控性腺的发育内分泌系统的调控性别认同个体对自身性别的认同是一个复杂的过程,受到生物学、心理学和社会学等多个因素的影响。
人体染色体

的核型和带型有助于对各个种、属、科的亲缘关系作出判断,揭示核型的进化过程和机制。此外,核型 的研究又和人类自身利害密切相关,它的数目和结构的改变往往给人类带来遗传性疾病──染色体病; 肿瘤细胞的核型分析已被应用于肿瘤的临床诊断、预后及药物疗效的观察;通过培养后的淋巴细胞或皮 肤成纤维细胞的核型分析,可以对人的染色体病进行诊断,而对培养后的羊水中的胎儿脱屑细胞或胎盘 绒毛膜细胞的核型分析则可用于对胎儿的性别和染色体病的产前诊断。
将一个染色体组的全部染色体逐条按其特征画下来,再按长短、形态等特征排列起来的图称为核型 模式图,它代表一个物种的核型模式。
由于许多物种的各个染色体靠普通的制片染色方法不易精确地识别和区分,1968 年以来发展起来的 显带技术,即用各种特殊的处理和染色方法使各条染色体显示出各自的横纹特征(带型)的方法成为研
历史 核型一词首先由苏联学者 T.A.列维茨基和 JI.杰洛涅等在 20 世纪 20 年代提出。1952 年美 国细胞学家徐道觉首先采用低渗处理技术使细胞内的染色体分散而便于观察,以后秋水仙素的应用使增 殖中的细胞停止于中期,从而便于获得大量供观察的中期分裂相,植物凝血素(简称 PHA)刺激白细胞 分裂的发现使以血培养方法观察动物与人的染色体成为可能。随着各种培养、制片、染色技术的改进使 核型的研究进入了蓬勃发展的新阶段。1956 年瑞典细胞遗传学家庄有兴等报告了人的染色体数是 46 而 不是过去认为的 48。1959 年以后在人类中发现越来越多的各种各样的染色体异常。1960 年 4 月在美国 丹佛市召开的国际学术会议上对人的染色体分群和命名的术语、符号、方法等作了统一规定,在第五次 国际人类遗传学会议上产生的人类染色体命名常务委员会又于 1977 年专门召开了会议进行修订,会后 公布了《人类细胞遗传学命名国际体制(ISCN)(1978)》。1981 年该委员会又公布了《人类细胞遗传学 高分辨显带命名国际体制》,在 1977 年所制订的中期染色体带型命名规定的基础上提出了高分辨的晚前 期和早中期染色体带型命名规定和模式图。这些规定目前为世界各国学者所普遍采用。
人类各号染色体的主要形态特征 表

人类的染色体是一种细胞核内的线状结构,它携带着遗传信息,决定着个体的性状和特征。
人类细胞中有46条染色体,其中22对体染色体和一对性染色体。
一、体染色体的主要形态特征1. 体染色体的数量:人类体细胞中含有22对体染色体,即44条体染色体。
这些染色体分别由父母亲各传递来,共同决定个体的遗传特征。
2. 体染色体的形状:体染色体主要有两种形态,即长臂和短臂。
根据短臂和长臂的相对长度,可以将体染色体分为不同的类型,如A、B、C等。
3. 体染色体的结构:在电镜下观察,体染色体呈现出丝状的纺锤体结构,这是由DNA分子和蛋白质组成的。
4. 体染色体的着丝点:在细胞分裂的过程中,体染色体上的着丝点起着重要的作用,它是细胞分裂的重要结构之一。
5. 体染色体的功能:体染色体携带着大量的基因信息,决定了个体的生理和形态特征,以及遗传病的发生。
二、性染色体的主要形态特征1. 性染色体的数量:人类的性染色体有一对,即X染色体和Y染色体,分别由父亲和母亲传递给下一代。
2. 性染色体的形状:X染色体呈现为较大的染色体,而Y染色体呈现为较小的染色体。
3. 性染色体的结构:X染色体与体染色体类似,呈现出丝状的结构,而Y染色体较小且形态特殊。
4. 性染色体的功能:性染色体决定了个体的性莂,X染色体决定女性,而X、Y染色体共同决定了个体的男性。
人类各号染色体都具有各自独特的形态特征和功能,它们共同构成了个体的遗传基因组,决定了个体的所有特征和性状。
对染色体及其形态特征的研究,有助于了解个体的遗传本质和遗传疾病的发生机制,对人类遗传健康和遗传疾病的防治具有重要意义。
续写:随着科学技术的不断进步,人类对染色体的研究也日益深入。
除了染色体的形态特征,人们还对染色体的功能、变异及其与遗传病的关系等方面进行了广泛的探讨和研究。
下面我们将进一步探讨人类各号染色体的功能和变异特征,以及染色体与遗传疾病之间的关系。
一、体染色体的功能和变异特征1. 体染色体的功能:体染色体携带着成千上万的基因,这些基因编码了蛋白质合成所需的信息,决定了人体的发育和功能。
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二、染色体结构畸变
重复(dup)
同一染色体某一区段含两份或两份以上的 同样片段。(发生在两条同源染色体或两 条姐妹染色单体上)
2号
2号 重复
简式:46,XY,dup(1)(q22q25) 繁式:46,XY,dup(1)(pter→q25::q22→ qter)
二、染色体结构畸变
倒位(inv)
某一染色体中间片段发生两个断裂,断片倒 转180°后重接。
四倍体(tetraploid) 患者的体细胞具有4
个染色体组,每对染色体都增加了一条,染色 体总数为92(4n)
整倍体改变的机制 双雄受精 双雌受精 核内复制
整倍体
整倍体形成原因
双雄受精: 受精时两个精子同时进入 一个卵子中 双雌受精: 减数分裂时,本应分给 极体的那组染色体仍留在卵子 内,形成二倍体的异常卵子, 该卵子与正常精子受精。这两 种情况都将形成三倍体受精卵。
难鉴别
人类染色体非显带核型图
二 人类染色体核型
人类染色体非显带核型的描述 正常核型 : 男性 46,XY 女性 46,XX
异常核型 :
45,X 47,XXY 47,XY,+21 69,XXY
二 人类染色体核型
人类染色体显带技术
1971年,法国巴黎会议确定了国际上通用的四种染色体 显带技术: 胰酶吉姆萨法 (G banding) 逆相吉姆萨法 (R banding)
二、染色体结构畸变
易位(t) 两条近端着丝粒染色体,在着丝粒处或
Lyon假说
失活发生在胚胎发育早期(人类晚期囊胚期); X染色体的失活是随机的; 失活是完全的; 失活是永久的和克隆式繁殖的。
人类X染色体上约有1/3的基因可能逃避完全失活
Y染色质
三、性别决定及性染色体
性别决定
第二节 染色体畸变
染色体畸变发生的原因 染色体数目异常及其产生的机制 染色体结构畸形及其产生的机制
人类染色体的数目 :2n=46条
染色体的结构、形态
中期染色体的形态特征
根据人类染色体着丝粒的位置可将染色体分为3种类型
中着丝粒染色体(metacentric chromosome) 亚中着丝粒染色体(submetacentric chromosome) 近端着丝粒染色体(acrocentric chromosome)
人类染色体与染色体病
human chromosome & chromosomal disorder
第一节 人类染色体
人类染色体基本特征 染色体分组、核型与显带
染色体(chromosome)
是遗传物质(基因)的载 体。它由DNA和蛋白质等 构成,具有储存和传递 遗传信息的作用。
有丝分裂中期
工业毒物
苯、甲苯、铝、砷、二硫化碳、氯丁二稀、 氯乙烯单体等,都可以导致染色体畸变。
食品添加剂 食品的防腐剂和色素等添加剂中所含的化 学物质也可以使人类染色体发生畸变,如硝基 呋喃基糖酰胺AF-2、环己基糖精等。
二、物理因素
电离辐射 电磁辐射
三、生物因素
生物类毒素
杂色曲霉素、黄米霉素、棒曲霉素等
合子(46, XX) (图示两条X染色体) 第一次有丝分裂 X染色体 丢失
46, XX
46, XX
46, XX 45, X / 46, XX
45, X
染色体结构畸变及其产生机制
染色体结构畸变类型
难点
缺失(deletion) 染色体结构畸变 末端缺失、中间缺失 指染色体发生断裂 重复(duplication) 倒位(inversion) 后经非正常连接而形成 臂内倒位、臂间倒位 染色体结构异常。 易位(translocation) 相互易位、罗伯逊易位 、插入易位 环状染色体 (ring chromosome) 双着丝粒染色体(dicentric chromosome) 等臂染色体(isochromosome) 插入 (insertion)
产生机理: (1)受精卵卵裂染色体不分离 (2)受精卵卵裂染色体丢失
第二次卵裂中X染色体不分离
合子(46, XX)
(图示两条X染色体)
第一次有丝分裂
第二次有丝 分裂后期染 色体不分离
46, XX
47, XXX 46, XX 45, X / 46, XX / 47, XXX
45, X
第二次卵裂中X染色体丢失
mal
mat mn p ph psu qr rcp rac
男性
母源的 众数 短臂 费城染色体 假 四射体 相互易位 重组染色体
mar
min mos pat pro q r rea rob
标记染色体
微小体 嵌合体 父源的 近侧 长臂 环状染色体 重排 罗伯逊易位
s
ter tri
随体
末端 三着丝粒
tan
一 人类染色体的数目、结构和形态
染色体的组成
H3
球状组蛋白核心
H2B
H4
连接DNA
核 小 体
H2A
H2A
H3 H4
H1
H4
H2B
H3
H2B H2A H2B
H3
H2A
H4
H1
染色体
染色质由无数个重复的核小体亚单位 (nucleosome)构成的 核小体是4种组蛋白(H2A、H2B、H3、H4各2个 分子)组成的八聚体核心表面围以长约146bp的 DNA双螺旋所构成的 组蛋白H1位于相邻的两个核小体的连接区DNA表 面
双雄受精和双雌受精
二、非整倍体
亚二倍体(hypodiploid)
体细胞中染色体
数目少了一条或数条 单体型(monosomy) 某对染色体少了一条(2n-1), 即细胞内染色体数目为45
单体型——45,x
超二倍体(hyperdiploid)
体细胞中染
色体数目多了一条或数条 三体型(trisomy) 某对染色体多了一条 (2n+1),即细胞内染色体数目为47
/
: ace chi ct der dir
表示嵌合体
断裂 无着丝粒断片(见f) 异源嵌合体 染色单体 衍生染色体 正位
?
:: cen chr del dic dis
dmin
e f
双微体
交换 断片
dup
end fem
重复
(核)内复制 女性
核型分析中常用的符号和术语
fra h ins 脆性部位 副缢痕 插入 g i inv 裂隙 等臂染色体 倒位
tr var
串联易位
三射体 可变区
三 性染色质(sex chromatin)
X染色质(X chromatin) Y染色质(Y chromatin)
性染色质
存在于间期细胞核内,包括X染色质、Y染色质。
(1)X染色质 正常女性个体 在间期细胞核膜内 缘,可见一个被碱 性染料浓染的染色 质,呈圆形或椭圆 形。
三体型——21三体
非整倍体改变的机制
染色体不分离(non-disjunction)
受精卵早期卵裂的有丝分裂不分离 减数分裂时发生染色体不分离
染色体丢失(chromosome lose)
减数分裂中染色体不分离
a 减数分裂I同源染色体不分离;b 减数分裂II姐妹染色单体不分离
嵌合体
定义:由两种或多种不同核型的细胞系所组成的个体 例:46,XX / 47,XX,+21 45,X / 46,XX / 47,XXX
喹吖因荧光法 (Q banding)
着丝粒区异染色质法 (C banding)
人类染色体显带技术
Q显带(Q banding) G显带(G banding) R显带(R banding) T显带(T banding) C显带(C banding) N显带 高分辩染色体显带技术
人类染色体显带技术
二、染色体结构畸变
缺失(del)
染色体臂的丢失
q 21
1号
末端缺失
简式:46,XX,del(1)(q21) 繁式:46,XX,del(1)(pter→q21:)
二、染色体结构畸变
缺失(del) 染色体臂的丢失
q 21 q 23 1号
中间缺失
简式:46,XX,del(1)(q21q23) 繁式:46,XX,del(1)(pter→q21::q23→ qter)
一、化学因素
药物
抗肿瘤药物 环磷酰胺、氮芥、白硝安(马利兰)、甲氨 喋呤、阿糖胞苷等抗癌药物可导致染色体畸变 保胎及预防妊娠反映的药物 抗痉挛药物 苯妥英钠可引起人淋巴细胞多倍体细胞数增 高
农药
许多化学合成的农药可以引起人类细胞染色 体畸变。某些有机磷农药也可使染色体畸变率增 高,如敌百虫类农药。
p 21
q31
臂内倒位
臂间倒位
简式:46,XY,inv(2)(p21q31) 繁式:46,XY,inv(2)(pter→ p21::q31→ p21::q31→ qter)
二、染色体结构畸变
易位(t)
两条非同源染色体发生断裂后,交换无着丝粒 断片重接。 q21 2号
q 31
5号
2号
5号
简式:46,XY,t(2;5)(q21;q31) 繁式: 46,XY,t(2;5)(2pter→2q21::5q3 1→5qter;5pter→5q31::2q21→2 相互易位(平衡易位) qter)
一 染色体畸变的概念
染色体畸变