正常人非显带染色体核型分析共21页

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

资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
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二、人类染色体的核型
1、核型（karyotype）和组型（idiogram）
一个体细胞根中据的一全个部群染体色中体正，常个体许多细胞的
2按、其核大型小特、点核形型态分特析征，顺综序合排绘列制而成的模式化核 所构国成际的图会型像议图。制。在定组完标型全准是正命一常个的名物系种统的染色体组成。 情况下，一个19细60胞的丹核佛型一般 可代表该个体19的63核型伦。敦
﹡染色体不分离(nondisjunction)
﹡染色体丢失(chromosome loss)
或染色体后期迟滞(anaphase lag)
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（二）、染色体结构畸变(structural aberration)
1、缺失（del）
中间缺失 末端缺失
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5、染色体带纹描述
（1）染色体序号 （2）染色体臂 （3）区 （4）带 （5）亚带
1q13 7p11 2q21.2
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1q32
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三、染色体的多态性及应用 （chromosomal polymorphism)
二、染色体畸变的类型
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（一）、染色体数目畸变(numerical aberration) 1、整倍性改变 （1）单倍体（haploid) 染色体组 （2）多倍体(polyploid) 产生原因：
a 双雄受精（diandry） b 双雌受精（digyny） c 核内复制（endoreduplication） d 核内有丝分裂（endomitosis)

两条染色体断裂后相互交换无着丝粒 断片后重接。
q 21
q 31 5号
2号
2号
5号
46，XY， t ( 2 ; 5 ) (q 21 ; q 31)
⑶ 罗伯逊易位 ( 罗氏易位、着丝粒融合）
两条近端着丝粒染色体在着丝粒区断 裂后，两长臂彼此连接成一条染色体
21q 14 号 21号 14q
45, XX, – 14, –21, t ( 14q 21q )
14
21
×
14 14/21 21
携带者
配子
F1
正常 携带者 21三体 21单体 14三体 14单体
6.双着丝粒染色体(dic)：
两条染色体都发生一次断裂末端丢失 后，两个有着丝粒的部分相连接，形成一 条带有两个着丝粒的染色体。
７.插入(ins)：
一条染色体自身发生两处断裂，其中 间的节段转移到另一染色体的一个断裂处 重接。
p q
X
p
p
q q
46, X, i
( Xq )
4.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。
p 21
q 31
（
）
２号 46, XY, inv ( 2 ) ( p 21q 31 )
5.易位(t)：
一条染色体的断片接到另一条染色体上。
⑴ 单方易位（转位）
⑵ 相互易位（平衡易位）：

中间缺失：
q 21 q 23 1号
46, XX, del (1)（q21 q23）
２.环状染色体(r):
染色体的长、短臂同时发生断裂，末端丢失， 有着丝粒的长臂和短臂在断裂处相接成环。 p 21 q 31 2号 46, XY, r ( 2 )( p 21q 31 )

正常人的染色体结构
总结词
正常人的染色体结构是稳定的，但在某些情况下会发生变异 。
详细描述
正常人的染色体结构是稳定的，但在某些情况下，如辐射、 化学物质、病毒等影响下，染色体的结构可能会发生变异。 这些变异包括染色体数目变异和染色体结构变异，可能导致 遗传疾病的发生。
正常人的染色体变异
总结词
正常人的染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异。
02 低度重复序列
由少量重复序列组成的非显带染色体，如某些病 毒基因组和转座子等。
03 单拷贝序列
由单一拷贝的DNA序列组成的非显带染色体，如 大多数编码蛋白质的基因和调控序列等。
非显带染色体的研究价值
01 揭示基因组结构
非显带染色体上的DNA序列占据了基因组的绝大 部分，通过研究这些序列可以更全面地了解基因 组的整体结构和功能。
总结词
非显带染色体异常可能导致遗传性疾病 的发生
VS
详细描述
非显带染色体异常是指染色体上非基因序 列的变异，这些变异可能影响染色体的结 构和稳定性，进而导致遗传性疾病的发生 。常见的遗传性疾病包括唐氏综合征、威 廉姆斯综合征等，这些疾病通常是由于染 色体片段的增加或缺失所引起的。
非显带染色体异常与肿瘤性疾病的关系
详细描述
除了遗传性疾病和肿瘤性疾病，非显带染色体异常还可能与其他疾病的发生相关，如心 血管疾病、免疫系统疾病等。这些疾病的发生可能与非显带染色体异常引起的基因表达
调控异常有关。
非显带染色体异常的诊断与
06
治疗
非显带染色体异常的诊断方法
遗传学检测
通过基因检测和染色体分析，可以检 测出非显带染色体异常，如染色体数 目异常、结构异常等。

n 每个基因长度不等，从102bp（a珠蛋白 基因）~2x106bp（抗肌萎缩蛋白基因）。
n 估计平均每3000bp为一个基因，每条染 色体可能代表几个或几百个基因
G显带深染带富含AT，富含长分散 DNA序列（long interspersed sequence， LINES）是DNA的重复区域，不编码表达 基因.
nR-显带：反G带 nQ-显带：荧光显带，同G显带带纹 nT-显带：末端显带 nC-显带：着丝粒显带
NOR：特异显示近端着丝粒染色体的核仁 组织区
R显带
Q-显带：荧光显带，同G显带带纹
T-显带：末端显带
C-显带：着丝粒显带
NOR：特异显示近端着丝粒染色体
三、人类细胞遗传学研究进展
（一）染色体高分辨显带
1949年，加拿大细胞学家Barr等人，在雌 猫神经原细胞核中发现一种浓缩小体，但在雄 猫中看不到这种结构。
进一步研究发现，除猫以外，其它雌性哺乳 动物（包括人类）也同样存在这种显示性别差 异的结构，称为Barr小体，既X染色质。
正常女性的间期细胞核中紧贴核膜内缘有一 个染色较深，约为1微米大小的椭圆形小体， 既X染色质。
➢正常女性有两条X染色体，男性只有一条 X染色体（和一条Y），X染色体有数量 差异。那么，位于X染色体上的基因产物 是否存在差异昵？为什么只有女性才有X 染色质而男性没有？为什么某一种X连锁 的突变基因纯合子女性的病情并不比半 合子的男性严重？
➢1961年，英国的遗传学家Mrry Lyon等 四人，根据各自的实验提出了X染色体失 活假说，后称为Lyon 假说，来解释上述 问题。
图 6－1 人类染色体核型模式图（非显带）
表6—1 人类非显带染色体核型分组及形态特征（Denver 体制）

加入1ml新配制的固定液，轻轻混匀后以与前面相同的转速和时间 离心，吸去上清液
人类外周血培养和染色体核型 分析
实验步骤------2. 染色体制片：
加入8mL固定液并充分将细胞混匀，室温固定至少半小时，重复 离心后，去掉上清液
加入新鲜固定液再次固定至少半小时（最好过夜）
经离心和去上清液后的细胞沉淀中加入约0.2ml新鲜固定液混匀
1 染色体相对长度＝单条染色体长度/正常单套常染色 体＋X染色体的总长度
2 染色体臂率（比）＝q/p 3 着丝粒指数＝p/单条染色体总长 根据上述三个重要参数，将染色体分成7个组，即A－G
组，X染色体长短在C组内，Y染色体长短归于G组内。
思考题：
人类染色体畸变的类型 制片质量的关键步骤 人类染色体组型分析的标准
0.5mg/mL秋水仙素溶液（以无菌的生理 盐水配制）
Giemsa染液（1g Giemsa粉不断添加少量 甘油充分研磨，甘油总量为60mL,倒入烧 杯中于55-60oC水浴加热2小时，冷却后加 入60mL甲醇，混匀后室温放置2-3天过滤， 在棕色瓶中长期保存。
* Giemsa工作液（10%）需要新鲜配制（以蒸馏水或 1/15M 磷酸缓冲溶液配制）
细胞悬液滴于预冷的载玻片上（以每张玻片3滴细胞悬液为宜）
酒精灯烘烤滴片，冷却后进行分带处理
人类外周血培养和染色体核型分析
根据第五次人类遗传学国际会议讨论通过的内容， 1978 年 发 表 了 ISCN （ An International System for Human Cytogenetic Nomenelature）根据规定的内容， 非显带方法的人类染色体的核型分析依据如下：
人类外周血培养和染色体核型分析
试剂：

实验四人类染色体的识别与核型分析一、实验目的1.学习染色体核型的分析方法；2.了解人类染色体的特征。

二、实验原理1．染色体组型(核型)是指生物体细胞所有可测定的染色体表型特征的总称。

包括：染色体的总数，染色体组的数目，组内染色体基数，每条染色体的形态、长度、着丝粒的位置，随体或次缢痕等。

染色体组型是物种特有的染色体信息之一，具有很高的稳定性和再现性。

组型分析能进行染色体分组外，还能对染色体的各种特征做出定量和定性的描述，是研究染色体的基本手段之一。

利用这一方法可以鉴别染色体结构变异、染色体数目变异，同时也是研究物种的起源、遗传与进化，细胞遗传学，现代分类学的重要手段。

2．人类的单倍体染色体组(n=23)上约有30000-40000个结构基因。

平均每条染色体上有上千个基因。

各染色体上的基因都有严格的排列顺序，各基因间的毗邻关系也是较为恒定的。

人类的24种染色体形成了24个基因连锁群，所以，染色体上发生任何数目异常、甚至是微小的结构变异，都必将导致许多获某些基因的增加或减少，从而产生临床效应。

染色体异常常表现为具有多种畸形的综合征，称为染色体综合征，其症状表现为多发畸形、智力低下和生长发育异常，此外还可看到一些特征性皮肤纹理改变。

染色体畸变还将导致胎儿死产或流产。

染色体病已成为临床上较常见的危害较为严重的病种之一，染色体病的检查、诊断已经成为临床实验室检查的重要内容。

1960年，在美国Denver市召开了第一届国际遗传学会议，讨论并确定正常人核型(karyotype)的基本特点即Denver体制，并成为识别人类各种染色体病的基础。

按照Denver体制，将待测细胞的染色体进行分析和确定是否正常，以及异常特点即为核型分析。

人类染色体分组及形态特征见表1。

表1 人类染色体分组及形态特征（非显带标本）组别染色体序号形态大小着丝粒位置次缢痕随体I号染色体常见A 1-3 最大M(1、3）SM（2）B 4-5 次大SM中等SM 9号染色体常见C 6-12,X（介于7-8之间）D 13-15 中等ST 有E 16-18 小M（16）16号染色体常见SMF 19-20 次小MG 21-22,Y 最小ST 有（22、21）A组：1-3号，可以区分。

实验四人类染色体‎的识别与核‎型分析一、实验目的1.学习染色体‎核型的分析‎方法；2.了解人类染‎色体的特征‎。

二、实验原理1．染色体组型‎(核型)是指生物体‎细胞所有可‎测定的染色‎体表型特征‎的总称。

包括：染色体的总‎数，染色体组的‎数目，组内染色体‎基数，每条染色体‎的形态、长度、着丝粒的位‎置，随体或次缢‎痕等。

染色体组型‎是物种特有‎的染色体信‎息之一，具有很高的‎稳定性和再‎现性。

组型分析能‎进行染色体‎分组外，还能对染色‎体的各种特‎征做出定量‎和定性的描‎述，是研究染色‎体的基本手‎段之一。

利用这一方‎法可以鉴别‎染色体结构‎变异、染色体数目‎变异，同时也是研‎究物种的起‎源、遗传与进化‎，细胞遗传学‎，现代分类学‎的重要手段‎。

2．人类的单倍‎体染色体组‎(n=23)上约有30‎000-40000‎个结构基因‎。

平均每条染‎色体上有上‎千个基因。

各染色体上‎的基因都有‎严格的排列‎顺序，各基因间的‎毗邻关系也‎是较为恒定‎的。

人类的24种染色‎体形成了2‎4个基因连‎锁群，所以，染色体上发‎生任何数目‎异常、甚至是微小‎的结构变异‎，都必将导致‎许多获某些‎基因的增加‎或减少，从而产生临‎床效应。

染色体异常‎常表现为具‎有多种畸形‎的综合征，称为染色体‎综合征，其症状表现‎为多发畸形‎、智力低下和‎生长发育异‎常，此外还可看‎到一些特征‎性皮肤纹理‎改变。

染色体畸变‎还将导致胎‎儿死产或流‎产。

染色体病已‎成为临床上‎较常见的危‎害较为严重‎的病种之一‎，染色体病的‎检查、诊断已经成‎为临床实验‎室检查的重‎要内容。

1960年‎，在美国De‎n ver市‎召开了第一‎届国际遗传‎学会议，讨论并确定‎正常人核型‎(karyo‎t ype)的基本特点‎即D env‎e r体制，并成为识别‎人类各种染‎色体病的基‎础。

按照Den‎v er 体制‎，将待测细胞‎的染色体进‎行分析和确‎定是否正常‎，以及异常特‎点即为核型‎分析。

次溢痕
随体
可鉴别程度
A 1~3
最大
中（1、3号） 亚中（2号）
1号常 见
可鉴别
B 4~5
次大 亚中
难鉴别
C 6~12 、 中等 亚中 X
9号常 见
E 17~18 F 19~20
小 次小
中（16号） 亚 中 （ 17 、 18 号）
中
难鉴别
16号可鉴别， 17、18难鉴别
难鉴别
G 21~22 、 最小 近端 Y
人类染色体显带技术
带型： 对每一条染色体来说显带都是独特的，可以区分和确
认每一条染色体。
人类染色体显带技术
G-显带： 标本经胰蛋白酶处
理后，应用Giemsa染色， 镜检、分析,显示深染 和浅染相间的带纹。
优点：长期保存、光学显 微镜下观察，是目前进行 染色体分析的常规带型。
显带染色体的界标、区和带示意图
组蛋白H1位于相邻的两个核小体的连接区DNA表 面
一 人类染色体的数目、结构和形态
染色体的数目
染色体数目具有种族特异性，人类的正常体细胞 中，染色体数目为46条即23对，其中1～22对染色 体男女均有，称为常染色体，另一对染色体与性 别有关，称为性染色体。
人类的正常生殖细胞所含的全部染色体称为 一个染色体组，（卵子为22+X，精子为22+X或 22+Y。 ）用n表示。人类正常体细胞中含有两个 染色体组，称之为二倍体，用2n表示。
人类染色体显带技术
描述一特定带时，需要写明四项内容 ：
①染色体序号 ②臂的符号 ③区号 ④该带的序号
这些内容按顺序书写， 不用间隔，不加标点。 如2p23表示第2号染色 体，短臂，2区，3带。

组型分析能进行染色体分组外，还能对染色体的各种 特征做出定量和定性的描述，是研究染色体的基本手 段之一。利用这一方法可以鉴别染色体结构变异、染 色体数目变异，同时也是研究物种的起源、遗传与进 化，细胞遗传学，现代分类学的重要手段。
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遗传学实验 2008-3
二、实验原理——人类染色体
2．人类的单倍体染色体组〔n=23〕上约有3000040000个结构基因。平均每条染色体上有上千个基因。 各染色体上的基因都有严格的排列顺序，各基因间的
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遗传学实验 2008-3
表1 人类染色体的主要特征
组别 染色体序号 形态大小 着丝粒位置
次缢痕
随体
A
1-3
B
4-5
最大 次大
M(1、3） SM（2）
SM
I号染色体常见
C 6-12,X（介于7-8 中等 SM 之间）
D
13-15
中等 ST
9号染色体常见 有
E
16-18
F
19-20
小 次小
M（16） SM
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遗传学实验 2008-3
3、关于剪贴、原那么排列
排列——原那么： 从大到小； 短臂向上； 着丝粒在一条线上； 性染色体单排。
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遗传学实验 2008-3
五、实验要求
1、对给出的图象进行测量、配对填表2。 2、按照Denver体制规定，分组贴图。
表2 人类染色体分析数据
编号
绝对 长度
相对 长度
G带是目前被广泛应用的一种带型。因为它主要是 被Giemsa染料染色后而显带，故称之为G显带技术 ，其所显示的带纹分布在整个染色体上。
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遗传学实验 2008-3
G显带

染色体组型的意义
染色体组型分析可以帮助人们了解染色体的异常情况， 预测遗传疾病的风险，为临床诊断和治疗提供依据。
染色体组型分析的应用
01 遗传疾ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ诊断
通过对染色体组型进行分析，可以诊断出一些遗 传疾病，如唐氏综合症、威廉姆斯综合症等。
02 辅助生殖技术
在辅助生殖技术中，染色体组型分析可以帮助医 生评估胚胎的质量，提高胚胎移植的成功率。
02 染色体的类型
人类染色体分为常染色体和性染色体两类，其中 常染色体与性别无关，而性染色体与性别决定有关。
03 染色体的数目和形态
人类染色体共有23对，其中1-22对为常染色体， 第23对为性染色体。每条染色体都具有特定的形 态和特征。
染色体组型的概念和意义
染色体组型
染色体组型是指人类细胞中所有染色体的形态、大小、 结构和排列方式的总和。
结合分子生物学技术和细胞遗传学技术，对染色体进行更深入的分 析。
荧光原位杂交技术
荧光原位杂交原理
荧光原位杂交技术是一种基于分子杂交原理的细胞遗传学技术，能够在细胞水平上检测特 定DNA序列的存在、定位和定量。
荧光原位杂交的应用
荧光原位杂交技术在检测染色体数目异常、基因定位、肿瘤诊断等领域具有广泛的应用价 值。
荧光原位杂交技术的优缺点
荧光原位杂交技术具有高灵敏度、高特异性和高分辨率等优点，但也存在一定的假阳性率 等问题。
染色体畸变
染色体数目异常
整倍体
是指细胞中染色体数目比正常人多出一倍或少一 半，如三倍体和单倍体。
非整倍体
是指细胞中染色体数目比正常人多或少一条或几 条，如47,XXY或47,XYY等。
G显带技术
通过对染色体进行特殊处 理，使其显现出特征性的 带纹，用于判断染色体异 常。

非显带染色体检验技术染色体检查亦称核型分析（karyotyping analysis），是确诊染色体病的主要方法。

1个体细胞中的全部染色体，按照其大小、形态特征顺序排列所构成的图像就称为核型（karyotype）。

对细胞的核型进行染色体数目、形态特征的分析，确定是否与正常核型完全一致，称为核型分析。

染色体检查的标本来源，主要取自患者的外周血和身体的各种组织；以及胎儿的绒毛、羊水中胎儿脱落细胞和脐血、受精卵卵裂细胞、皮肤等各种组织。

一、非显带染色体检验技术非显带染色体核型是指按照常规染色方法所得到的染色体标本，用Giemsa染色，除着丝粒和次级缢痕外，整条染色体均匀着色。

非显带染色体核型分析技术相对简单，可用于分析初步分析染色体数量变异。

但很难准确鉴别多数组内染色体的序号。

（一）检验原理每一种细胞都具有一定数目、形状和大小的染色体，在有丝分裂中期，染色体形态最为典型，易于分析和观察。

利用秋水仙素可使分裂细胞阻断在中期，再通过低渗、固定、染色等步骤，从而获得可供分析的中期分裂象。

（二）检验方法学1.器材和试剂详见细胞培养及染色体标本制备。

2.操作具体操作步骤如下：（1）细胞培养：将外周血或其他组织细胞以适当密度接种于RPMI1640培养液（不同组织细胞制备及培养详见第二节），静置37℃恒温箱内培养，48～72小时。

（2）秋水仙素处理：终止培养前3小时加5μg/ml秋水仙素，使最终浓度为0.04～0.08μg/ml，摇匀。

继续培养。

（3）收集细胞：细胞培养至72小时，收集细胞并移入一支10ml刻度离心管内，1000～1200r/min离心8～10分钟，弃去上清液。

（4）低渗：加入预温37℃的0.075mol/L KCl溶液8ml，用滴管吹打均匀，置37℃温箱，低渗处理15～17分钟。

（5）预固定：低渗处理完毕，每管加入1ml固定液（甲醇∶冰醋酸=3∶1）并用吸管吹打均匀，1000～1200r/min离心8～10分钟，弃去上清液。