【正文】 1 Thanks for your listening! 2 姓名 :張金寶 辦公室 :8340(Tel)。 Email: 3 Outline 第一節(jié)：人類染色體的基本特征 第二節(jié)：染色體畸變 第三節(jié)：染色體病 4 第一節(jié) 人類染色體的基本特征 ?染色質(zhì)與染色體 ?人類染色體的數(shù)目、結(jié)構(gòu)和形態(tài) ?性染色體與性別決定 ?染色體的研究方法 Normal chromosome 5 一 .染色質(zhì)和染色體 是同一物質(zhì)在細胞不同時相表現(xiàn)出的不同形態(tài) Chromatin: 間期細胞的形態(tài)，呈細胞網(wǎng)狀，不規(guī)則形態(tài)。 Chromosome: 分裂期形態(tài)，呈高度濃縮的棒狀結(jié)構(gòu)。 6 ? Chromatin:由一條 DNA分子纏繞無數(shù)核小體核心組成的核蛋白纖維。即染色體的一級結(jié)構(gòu)。 200bpDNA片段＋組蛋白 8聚體＋ 1分子組蛋白 H1。 7 染色質(zhì)的類別 常染色質(zhì) (euchromatin) 異染色質(zhì) (heterochromatin) 8 異染色質(zhì)的類別 專性 (結(jié)構(gòu)性 )異染色質(zhì)(constitutive heterochromatin) 兼性異染色質(zhì) (facultative heterochromatin) 9 ?核小體 ?螺線管 ?超螺線管 ?染色單體 12 Sex chromatin:間期細胞核 中在異染色質(zhì)部分中顯示出來的一種特殊結(jié)構(gòu) ， 體現(xiàn)出生物學的性別差異 ， 這種差異被稱為 “ 核性別 ” 。 X染色質(zhì) Y染色質(zhì) 13 女性間期核內(nèi)用堿性染料著色有一個 1微米大小的異固縮小粒 ， 貼于核膜內(nèi)緣 ，稱為 X染色質(zhì)或巴氏小體 (Barr body)。 X染色質(zhì) 14 X染色質(zhì)的形成機理 女性： XX 男性： XY X染色體基因翻譯蛋白質(zhì)的量在男女中的比例是相同的嗎？ 相同 原因 ? 15 ?不論細胞內(nèi)有幾條 X染色體，只有一條是具有轉(zhuǎn)錄活性的，其余的形成異固縮的 X染色質(zhì)。 ?異固縮的 X染色體隨機失活。 ?胚胎發(fā)育第 16天，出現(xiàn)失活；卵子與精子受精后，其中失活的 X染色質(zhì)變?yōu)槌Ｈ旧|(zhì)恢復活性。 Lyon假說 X染色質(zhì)為兼性異染色質(zhì) 16 X染色質(zhì)數(shù) ＝ X染色體數(shù) 1 ? 47， XXX ? 47， XXY ? 45， X 46,XX 46,XY 46,XX 17 Lyon假說的進展 ?基因逃避失活現(xiàn)象 15%的基因逃避，大多數(shù)分布在 Xp。 ?失活的分子機制 XIST (X chromosome inactive specific transcript)基因 18 在男性間期細胞中 ，用熒光染料染色 ， 核內(nèi)有一直徑 小體 ， 是 Y染色體長臂遠端部分異染色質(zhì) ， 稱Y染色質(zhì) (Ychromatin)。 臨床應用：快速性別鑒定 Y染色質(zhì) back 19 ?單倍體 (haploid)： 只有一套基因組 /染色體組的細胞或個體。如生殖細胞。 ?二倍體 (diploid)： 具有兩套基因組 /染色體組的細胞或個體。如體細胞。 二 .人類染色體的數(shù)目、結(jié)構(gòu)和形態(tài) （一）數(shù)目 20 (二 )人類染色體的結(jié)構(gòu)、形態(tài) 1. 人類中期染色體的結(jié)構(gòu)： ?染色單體 (chromatid) ?主縊痕 (primary constriction) 著絲粒 (centromere) 動粒 (kiochore) ?短臂 (p)、長臂 (q) 21 ?端粒 (telomere) ?次縊痕 (secondary constriction) ?隨體 (satellite)：柄部次縊痕為核仁組織區(qū)。 22 按著絲粒的位置分 中著絲粒 :1/25/8 亞中著絲粒 :5/87/8 近端著絲粒 :7/8末端 端著絲粒 :末端 back 23 (一 )性染色體與常染色體 (二 )性別決定的方式 (三 )睪丸決定因子 三、性染色體與性別決定 24 常染色體 (autosome)： 122 性染色體 (sex chromosome)： X， Y X Y (一 )性染色體與常染色體 25 (二 )性別決定的方式 ? XY型：如人類。 男性為異型性性染色體 (異配性別 )，女性為同配性別。 ? ZW型： 如蠶、雞等。雌性為異配性別，雄性為同配性別。 ? XO型： 如蝗蟲， XX為雌性，XO為雄性。 ? 單倍型： 如蜜蜂，單倍為雄性，二倍體為雌性。 26 ? XY型性別決定產(chǎn)生的配子類型： ?男性產(chǎn)生兩種類型的配子： ? 23， X； 23， Y ?女性產(chǎn)生一種類型的配子： ? 23， X 27 (三 )睪丸決定因子 ?人類的男性性別由 Y染色體決定， Y染色體短臂上有 睪丸決定因子 (testisdetermining factor, TDF)基因。 ?故一個個體不論有幾條 X染色體，只要有 Y染色體，就產(chǎn)生睪丸。 28 ? 1990年， Sinclair 發(fā)現(xiàn) 性別決定區(qū)域 Y (sexdetermining region Y, SRY)基因 。 ? SRY基因位于 Y染色體短臂末端， 是 TDF的最佳侯選基因， 產(chǎn)物為 SRY蛋白 —決定睪丸形成。 ?但 SRY不是性別決定的唯一決定基因，是激活睪丸分化途徑上其它基因的啟動者。 back 29 四、染色體的研究方法 ?1888年 Waldeyer(德 )提出染色體的名稱。 ?1923年 Painter提出人類染色體數(shù)目為 2n=48。 ?1956年華裔學者蔣有興 (Joe Hin Tjio)應用紡錘絲抑制劑 —秋水仙素和低滲技術(shù)清楚地觀察到了人類染色體數(shù)目為 2n=46。 ?染色體的核型分析 ?高分辨染色體 30 Karyotype: 一個體細胞中的全部染色體，按其大小、形態(tài)特征順序配對，分組排列所構(gòu)成的圖像。 （一）染色體的核型分析 核型分析 (karyotyping)：將待測細胞的核型進行染色體數(shù)目、形態(tài)特征分析的過程稱核型分析。 31 ?染色體非顯帶標本： 常規(guī)染色體制片 — Giemsa染色 —得到的標本，整條染色體染色均一，即染色體非顯帶標本。 非顯帶 核型 制作過程 常規(guī)染色體制片方法： 取材 (靜脈血 )→ 培養(yǎng) (PHA) → 秋水仙素處理 → 收獲 → 低滲處理 → 固定 → 制片→ Giemsa染色 → 分析。 32 ? 1960年 、 1963年 、 1966年分別在丹佛 、 倫敦和芝加哥召開 3次 人類細胞遺傳學國際會議 ，制定并修改人類染色體國際命名體制 。 ?人的體細胞的染色體數(shù)目為 2n=46， 依據(jù)染色體長度和著絲粒的位置 排列、編號為 23對同源染色體 。其中 1~22號常染色體 ， 1對為性染色體 。女性為 XX；男性為 XY。 命名方法 33 ?染色體的分組 A, B, C, D, E, F, G –A 13 –B 45 –C 612 + X –D 1315 –E 1618 –F 1920 –G 2122 +Y 35 ?核型的書寫方法 Male: 46， XY Female: 46， XX 染色體的數(shù)目 性染色體的種類 ， 36 ?難以精確識別染色體的序號。 ?難以發(fā)現(xiàn)和確定染色體的結(jié)構(gòu)異常。 如何描述？ 37 ? 1968年，瑞典細胞化學家 Caspersson等應用熒光染料氮芥喹吖因 (quinacrine mustard, QM)處理染色體后， 在熒光顯微鏡下觀察到染色體沿長軸顯示出一條條寬窄、亮度不同的帶紋 —染色體的帶 (band) —Q帶。 ?由此開創(chuàng)了染色體顯帶技術(shù)的先河。 顯帶 核型 38 ?經(jīng)一定的處理和染色方法，將染色體延其長軸顯示出明暗 (深淺 )不同、寬窄相間的帶紋的技術(shù)稱為 染色體顯帶技術(shù) (banding method)。 ?經(jīng)染色體顯帶技術(shù)處理的染色體稱 顯帶染色體 。這些帶紋稱染色體帶 (band)。 (1)