人体染色体畸变（2）

(1)相互易位：两条染色体发生断裂后相互交换无着丝粒断片形成两条新的衍生染色体为相互易位（图2－10）。相互易位是比较常见的结构畸变，在各号染色体间都可发生，新生儿的发生频率约1－2／1000。相互易位仅有位置的改变，没有可见的染色体片段的增减时称为平衡易位(balanced translocation)。 它通常没有明显的遗传效应。然而平衡易位的携带者与正常人婚后生育的子女中，却有可能得到一条衍生异常染色体，导致某一易位节段的增多（部分三体性）或减少（部分单体性），并产生相应的效应。
　　(2)罗氏易位：罗氏易位（Robertsonian translocation）为相互易位的一种特殊形式。两条近端着丝粒染色体（D／D，D／G，G／G）在着丝粒处或其附近断裂后形成两条衍生染色体。一条由两者的长臂构成，几乎具有全部遗传物质；而另一条由两者的短臂构成（图2－11），由两个短臂构成的小染色体。由于缺乏着丝粒或因几乎全由异染色质组成，故常丢失。它的存在与否不引起表型异常。

　　罗氏易位通常又称为着丝粒融合（centric fusion）。在减数分裂时，由于由两条短臂构成的小染色体丢失，故在联会时只有三条染色体参与，形成三价体（trivalent）(图2－12)。三价体的分离方式有三种，即交替式（同源着比粒各走向一极，结果产生一种正常的和一种平衡易位的配子）、邻式－1和邻式－2。同源着丝粒均走向一级，亦即易位染色体与某一条正常染色体同走向一极，结果均形成二体（重复）或缺体的配子。这种配子在受精后形成三体性或单体性的合子。由于缺体的配子通常是致死的，因而实际上可能参与受精的配子只有三种：正常的、带有平衡易位的和导致三体性的配子。罗氏易位的携带者尽管只有45条染色体，但除偶有男性不育外，没有表型异常。这是因为易位染色体几乎包括了两条长臂的全部，没有基因的大量丢失，而丢失了两条短臂几乎全是结构异染色质。

图1－12罗氏易位（14q21q）杂合体减数分裂时染色体的联会（A）、分离
（B）、正常配受子精结果（C）及某些具有代表性的核型（D）

　　6.双着丝粒染色体 两条染色体断裂后，具有着丝粒两个片段相连接，即形成一个双着丝粒染色体（图2－3）。两个无着丝粒片段也可以连接成一个无着丝粒片段，但后者通常在细胞分裂时丢失。双着丝粒染色体常见于电离辐射后，因此在辐射遗传学中常用以估算受照射的剂量。

　　7.插入 一条染色体的某一节段插入另一染色体中称为插入（insertion，用ins表示）。显然，只有发生了三次断裂时插入才有可能（图2－14）。插入可以是正位的，也可以是倒转180度后反向的。插入如发生在同源染色体间，则导致一条染色体中发生重复，而另一条同源染色体中发生同一节段的缺失。

图2－13 双着丝粒染色体的形成 图2－14染色体插入示意图

　　8．重复 染色体上个别区段多出一份，称为重复（duplication，用dup表示）。除相互易位外，插入也是导致重复的主要原因。例如，一条染色体两次断裂后，其中一条单体的断片可以手稿另一单体的任一断口。在细胞分裂后，一条染色体缺失了两个断口之间的节段，而另一染色体却有该节段的重复（图2－15）。类似的插入也可发生在减数分裂过程中两条同源染色体间，造成全身性的重复和缺失。

图2－15 染色体重复示意图

　　三、核型的描述

　　核型的描述，首先是书写染色体总数，加一个逗号，接着写出性染色体的组成，然后写出染色体的异常。一些常用符号的含义见表2－2。

表2－2 常用符号及其意义

ace 无着丝粒片段 r 环状染色体 cen 着丝粒 rcp 相互易位 del 缺失 rea 重排 der 衍生染色体 rob 罗氏易位 dic 双着丝粒染色体 ： 断裂 dup 重复 ∷ 断裂后重接 h 次缢痕 () 括号内为结构异常的染色体 i 等臂染色体 ； 重排中用于分开染色体 ins 插入 / 嵌合体中用于分开不同的细胞系 inv 倒位 t 易位 p 短臂 ter 末端 q 长臂 　 从．．．．到

　　“＋”和“－”号当其放在相应的符号之前，表示增加或丢失了整条染色体；当其放在相应符号之后，则表示染色体长度的增加或减少。例如：47，XX，＋21为一个女性先于愚型的核型，有一条额外的21号染色体；46，XY，5p-表示一个5号染色体短臂长度减少的男性核型。

　　结构异常染色体的核型描述可用简明或详尽描述系统来表示，前者指出了异常核型，并可推论出异常染色体的带的构成；后者除指出重排类型外，学依据其带的构成说明了每一条异常染色体，现举数例如下：

　　1.末端缺失

　　46,XX，del (1) (q21)

　　46, XX,del (1) (pter→ q21： )

　　表示1号染色体长臂2区1带处断裂造成了该处以远的末端缺失，异常的染色体由完整的短臂和着丝粒与1q21带之间的部分长臂构成。

　　2.中间缺失

　　46,XX，del (1) (q21q23)

　　46, XX,del (1) (pter →q21∷q31→ qter )

　　表示1号染色体长臂2区1带与1区1带处断裂，其间片段丢失，下行括号内说明了异常染色体的构成。

　　3.臂间倒位

　　46，XY，inv (2) (p21q31)

　　46, XY, inv(2) (pter→ p21∷q31→ p21∷q31→qter )

　　断裂和重接在2号染色体短臂的2区1带和长臂的3区1带之间，其间的节段倒置。

　　4.环形染色体

　　46，XY, r (2) (p21q31)

　　46, XY, r (2) (p21→ q31 )

>　　5、相互易位

　　46，XY,t (2；5) (q21；q31)

　　46，XY, t (2；5) (2pter→ 2qter ∷5q31→ 5qter；5pter→ 5q31∷2q21→2qter)

　　 断裂和重接分别发生在2号染色体和5号染色体长臂的2q21和5q31带,这些带以远的节段在两条染色体之间进行了交换,后面括号内描述小号数的衍生染色体(本例为2号)

　　6．等染色体

　　46，X, i (Xq)

　　46, X, i (X) (qter→ cen→ qter)

　　女性核型，有一条正常的X染色体和一条X染色体长臂形成的等臂染色体。

　　四、姐妹染色单体交换

　　一条染色体的两条单体在同一位置发生同源片段的变换，称为姐妹染色单体交换（sister chromatid exchange,SCE）。由于交换是对等的，所以染色体的形成没有改变，但用特殊的培养液和处理方法可以显示出来（图2－16）。

图2－16 姐妹染色体单位交换
左图：姐妹染色单体区染色原理（虚线为Brdu取代后的DNA链）
右图：姐妹染色单体交换（箭头示交换部位）

　　SCE的遗传学意义还不完全清楚，是否存在自发的SCE也还有争议，交换的机理尚未完全阐明，但它显然与DNA损伤和修复过程有关。作为一种简便和敏感的 遗传学指标，它在诱变和肿瘤研究等领域中的应用十分广泛。例如，目前已知许多环境诱变剂、职业有害因素、抗肿瘤药物、病毒等都可以引起SCE率增加，Bloom综合征患者和某些肿瘤患者的SCE率也明显上升。