染色 体 異常
この
概要
ヒトは22
染色 体 異常 の種類
細胞 分裂 時 の染色 体 不 分離 現象 によるもの減数 分裂 する際 に染色 体 が均等 に別 れず、本来 別々 の細胞 に入 る対 の2本 が同 じ細胞 に入 り、もう一 つの細胞 では欠落 する。この細胞 が受精 するとその染色 体 の本数 が通常 と異 なる細胞 になる[4]。通常 、染色 体 は2本 で対 をなしている(ダイソミー)が、これが1本 になるのが「モノソミー」、3本 になるのが「トリソミー」、4本 になるのが「テトラソミー」、5本 になるのが「ペンタソミー」という。上述 の「染色 体 が47本 あるダウン症 」は21番 染色 体 のトリソミー。不 分離 現象 は必 ずしも遺伝 的 ではなく、むしろ高齢 の女性 から生 まれた子供 に比較的 多 い[4]。
染色 体 の数 が1対 が2本 以外 の組 み合 わせで全部 そろったセットであるもの(倍数 体 )。例 として全部 3本 ずつの69本 (三 倍 体 triploidy)など。三 倍 体 単独 は人間 では通常 流産 するが、二 倍 体 とのモザイクでは生存 出生 する場合 がある[5]。人間 を含 む哺乳類 では倍数 体 は致死 もしくは出生 直後 に死亡 することが多 いが、カエルは半数 体 から3・4・5・6倍 体 でも普通 に生存 する[6]など生物 によって違 いが多 い。
- ある
染色 体 の一部 もしくは全部 が別 の染色 体 にくっついているもの(転 座 ) 均衡 型 転 座 と不 均衡 転 座 があり、均衡 型 では染色 体 の過 不足 はない(足 りない分 が他 の染色 体 に同 じだけある)ので正常 だが、その人 の生殖 細胞 からは転 座 した染色 体 が減数 分裂 でちゃんと1本 分 の遺伝子 が渡 されなくなるので不 均衡 転 座 の子供 が生 まれる確 率 がある[注釈 1]、習慣 性 流産 の原因 となる場合 がある。不 均衡 型 では過 不足 (部分 モノソミーや部分 トリソミーなど、場合 によっては完全 トリソミーの場合 も)が生 じるので何 らかの問題 (場合 によっては流産 )が起 きる。なお、親 に転 座 がなくても最初 から不 均衡 転 座 が生 まれるケースもあり「de novo(新生 )相互 転 座 」という[7]。染色 体 単位 で転 座 しているロバートソン(Robertson )型 転 座 というものもあり、こちらはDグループ(13から15番 )かGグループ(21から22)の染色 体 の短 腕 が取 れて(ここは遺伝子 がないのでこれ自体 は異常 を起 こさない)お互 い長 腕 同士 がくっついており、これによってDグループやGグループの染色 体 がトリソミーやモノソミー(部分 型 だが実質 は1本 丸 ごとと変 わらない変化 になる)を起 こす[8]。ダウン症 のこのタイプの転 座 の例 をあげると21番 染色 体 が21番 同士 でくっついているG21/G21転 座 型 やDグループ染色 体 とくっついているD/G21転 座 型 などがあり[注釈 2]、染色 体 数 は正常 同様 46本 だが実際 には21番 染色 体 が3つ分 あるのでトリソミーと同 じような症状 が出 る。なお、転 座 している染色 体 の形状 が通常 と異 なる(21番 染色 体 の分 だけ大 きくなっている)他 、(de novoでない限 り)親 を調 べると染色 体 数 が45本 しかない事 で見当 がつく[4]。
- ある
染色 体 の形 が変 わっているもの(欠 失 ・重複 ) 転 座 と違 いある染色 体 の一部 が取 れてたり(欠 失 )、逆 に一部 が二 重 に存在 する(重複 )もの。染色 体 量 に変化 が起 きるので異常 が起 きる。また欠 失 の一種 で染色 体 の末端 部分 が切 れてそこがつながり輪 のようになっているものもある(環状 染色 体 )。例 として第 5番 染色 体 の短 腕 (V字 状 突出 部 の短 い方 )が欠損 する(後述 の5p-症候群 )とネコなき症 (猫 鳴 き症候群 、仏 :Cri Du Chat Syndrome英 :cat cry Syndrome)という丸 顔 で両 眼 隔離 ・発育 障害 ・知能 障害 ・子 ネコ様 の鳴 き声 などの異常 が起 きる。また第 18番 染色 体 が環状 染色 体 に変形 している(E-18リング)と知能 や発育 に障害 が出 るほか中耳 閉塞 ・内蔵 手足 奇形 などが起 きる[4]。- なお、
染色 体 には、短 腕 (p)と長 腕 (q)があり、例 えば前述 の5番 染色 体 の片方 の短 腕 が欠 失 することを5pモノソミー(「5番 染色 体 短 腕 が1本 分 しかない」という意味 )といい、5p-(ゴピーマイナス)と表記 する。 同 腕 染色 体 - 「イソ
染色 体 」とも、分裂 時 のエラーで両方 同 側 (両方 長 いor両方 短 い)の腕 になっている染色 体 。エラーが起 こった本人 は対 になる「両方 短 いor両方 長 い腕 の染色 体 」があるので無 症状 だが、配偶 子 形成 時 に問題 が生 じ(部分 トリソミーと部分 モノソミーが同時 に発生 することになる。)通常 子供 は流産 や死産 になる。例外 的 に「X染色 体 の長 腕 の同 腕 染色 体 」だけは子供 は生存 可能 だが、後述 のターナー症候群 になる。[9] 染色 体 上 の遺伝子 が同 一 染色 体内 部 で並 びの向 きや位置 が変化 したもの向 きが変 わったものを「逆 位 」、位置 が変化 したものを「転位 」という[4]。理論 上 は遺伝子 量 の違 いはなく表現 型 は正常 のはずで、実際 に9番 染色 体 中央 部 の逆 位 (inv(9)(p12q13))などは多 くの健常 者 に見 られるが、場所 によっては何 らかの障害 や表現 型 異常 を伴 う場合 もある[10]。
- モザイク
染色 体 異常 に限 らないが正常 の細胞 と異常 の細胞 が混 ざっていること。症状 は軽度 になる。
片親 性 ダイソミー普通 は父母 から1本 ずつもらう染色 体 が、片方 の親 から2本 もらった状態 になること。染色 体 の数 は正常 だが、障害 が現 れる。アンジェルマン症候群 とプラダー・ウィリー症候群 は、染色 体 のほぼ同 じ箇所 (15q11.2) の欠 失 であるが、両親 のどちら由来 かによって症状 が異 なる。
- 胞状
奇 胎 全 胞状奇 胎と部分 胞状奇 胎でやや経緯 は異 なる(片親 性 ダイソミーと三 倍 体 )が、両者 とも正常 の受精 が起 きなかったことによる染色 体 異常 発生 が原因 とされる[11]。全 胞状奇 胎は無 核 卵子 と精子 が受精 した場合 で、大半 が染色 体 23Xの精子 の遺伝子 を倍加 させた46XX[注釈 3]と一見 正常 に見 えるが、哺乳類 の場合 は胎児 と胎盤 の発達 に使 う遺伝子 がそれぞれ母親 と父親 由来 の物 なので、この場合 (母親 由来 の遺伝子 がない)胎児 はごく小 さいうちに致死 となり、父親 由来 の遺伝子 が多 すぎるため胎盤 の絨毛 組織 が異常 発達 する[12]。部分 胞状奇 胎は1つの卵子 に2つの精子 が受精 することで発生 し、精子 2つ分 の遺伝子 があるため他 に問題 が無 ければ69XXX、69XXY、69XYYのいずれかの三 倍 体 になり、上記 と同様 に父親 由来 の遺伝子 が多 すぎるため、やはり胎盤 の絨毛 組織 が異常 発達 する(胎児 は生存 する場合 もある)。
常 染色 体 トリソミー
ある
(
この3
- 21トリソミー(いわゆるダウン
症候群 )(ICD-10 Q90.9)
- 18トリソミー
女児 に多 い(男児 は流産 する場合 が多 いため)。18番 染色 体 が過剰 であるために引 き起 こされる先天 性 障害 。口唇 裂 、口蓋 裂 、握 ったままの手 、耳 介 低位 付着 などの奇形 があり、また先天 性 心 疾患 になる可能 性 もある。先天 性 心 疾患 は心 室 中 隔 欠損 症 、心 内 膜 床 欠損 症 など。発見 者 の名前 を取 りエドワーズ症候群 と呼 ばれることもある。予 後 は21トリソミーより悪 く、1967年 の報告 (Weber)では生存 率 は生後 2か月 で50%、2歳 で5%(ただし18トリソミー判定 以前 に死亡 した子供 の例 が抜 けている可能 性 がある)。1979 - 1988年 の64例 では生存 期間 中央 値 が4日 、1週間 生存 が64%、1歳 まで生存 が5%。2006年 の時点 で24例 に手段 を講 じたうえで平均 余命 152.5日 、最高 1786日 だったという報告 がある[16]。
- 13トリソミー
女児 に多 い(男児 は流産 する場合 が多 いため)。13番 染色 体 が過剰 であるために引 き起 こされる先天 性 障害 。発見 者 の名前 を取 りパトー(パトウ、プット、ペイトー)症候群 とも呼 ばれる。- こちらも
予 後 が悪 い[注釈 6]が、出生 数 自体 が少 ないので出生 後 の生存 率 でよいデータがない[16]。
常 染色 体 の完全 なモノソミーは細胞 レベルでも生存 が困難 なため、常 染色 体 モノソミーだけは妊娠 の自覚 もないまま流産 する[18]。正常 細胞 とのモザイクでも出生 後 ではまず見 られず(自然 流産 の胎児 ではまれにある)、もし染色 体 標本 でモノソミーの細胞 が混 じっていた場合 は標本 制作 時 に本来 あった染色 体 が無 くなった可能 性 をまず疑 うべきとされるほどである[19]。後述 の部分 モノソミーはモザイクでなくても状況 に応 じて生存 できる場合 もある。相 同 染色 体 が1本 もないのをナリソミーと呼 ぶが、これも全 て着 床 前 に死亡 する。常 染色 体 のテトラソミーについては、ほとんどが流産 (もしくは着 床 前 死亡 )に終 わり、出生 例 は18テトラソミーなどわずかに報告 されているのみである。
常 染色 体 部分 モノソミー
- 5pモノソミー(5p-
症候群 ) - 5
番 染色 体 短 腕 の一部 が欠 失 することによって起 こる。出生 時 に猫 のようなかん高 い鳴 き声 があることから、猫 鳴 き症候群 (仏 :Symdrome de Cri Du Chat英 :cat cry Syndrome)とも呼 ばれる。特有 の鳴 き声 は成長 すると消失 するが、重度 の知的 障害 がある。生後 すぐは丸 顔 であるが、成長 すると細 顔 になる。便秘 になるヒルシュスプルング病 も併発 する。ダウン症 の原因 を発見 したルジュンによって1963年 に発見 された。 - 4pモノソミー ウォルフ・ヒルシュホーン(Wolf-Hirschhorn)
症候群 - 22q11.2
欠 失 症候群 - 22
番 染色 体 の長 腕 q11.2領域 の微細 欠 失 を原因 とする、臓器 の奇形 などを有 する。
性 染色 体 の異常
性 染色 体 の過剰
- クラインフェルター
症候群 (Klinefelter) 正常 男性 核 型 がXYであるのに対 し、X染色 体 が過剰 である(XXY、XXXYなど)事 で発生 し、仮 にXXYYなど、Y染色 体 も複数 あってもX染色 体 が多 い場合 はクラインフェルター症候群 になる[21]。外見 も外 性器 も男性 型 であるが精巣 の発達 が悪 く、この為 男性 ホルモン不足 になりやすい他 、高 確 率 で不 妊 になる。女性 化 乳房 が半数 に見 られる。知能 ・精神 面 では平均 すると知能 がやや低下 する(IQが平均 より10から15低 くなる)が、大人 しい性格 (引 っ込 み思案 ・恥 ずかしがり・未熟 ・慎重 など)とみられることが多 い[20]。治療 面 ではテストステロン補充 、女性 化 乳房 が見 られる場合 は一過 性 の場合 はそのままでもよいが持続 するときは手術 。
- スーパー
女性 (超 雌 [22]) 女性 のみに発生 。正常 女性 核 型 がXXであるのに対 し、X染色 体 が過剰 である(XXX、XXXX、XXXXXなど)。XXXの場合 は「XXX症候群 」や「Xトリソミー」や「トリプルX」と呼 ばれる[注釈 7]。身長 は高 い傾向 にあるが、肉体 的 には特 に目立 った点 はない。生殖 能力 も普通 の女性 と変 わらない。知能 ・精神 面 では平均 すると言語 IQが20ほど低下 し、半数 に言語 理解 や会話 能力 低下 が見 られたが、学習 障害 の範疇 で特殊 教育 を必要 とするものは少数 であったと報告 されている[20]。
- スーパー
男性 (超 雄 [22]) 正常 男性 核 型 がXYであるのに対 し、Y染色 体 が過剰 である(XYY、XYYYなど)。染色 体 数 に応 じてXYY症候群 などとも呼 ばれる。大 多数 は高 身長 で生殖 能力 は普通 の男性 と変 わらない。知能 ・精神 面 では平均 すると正常 の範囲 だが兄弟 より低 めで、忍耐 力 が低 い傾向 がある[20]。(この為 古 い本 などでは「凶暴 性 」と書 かれていたこともあった[21])
性 染色 体 モノソミー
- ターナー
症候群 正常 女性 核 型 がXXであるのに対 し、X染色 体 のうち一本 が完全 または部分 (短 腕 側 )的 に欠 失 している(X、XO)。正常 ではX染色 体 2本 の対 合 による第 一 次 減数 分裂 が起 きずうまく卵子 が作 られないことによる卵巣 の発育 不全 と、リンパ管 の低 形成 が原因 で体 に浮腫 が起 きることで著 しい低 身長 、不 妊 (モザイクでないターナー症候群 の妊娠 例 は28例 のみ報告 されている[23])、第 二 次 性徴 の欠如 、新生児 期 の足 の浮腫 、首 周 りの襞 (翼状 頸)が見 られ、45,Xでは17%に心臓 や大 血管 の奇形 、20%に腎臓 の奇形 も見 られる(短 腕 欠落 などの型 はこれより少 ない)。これ自体 が原因 の知的 障害 はないので、低 身長 に小頭 を伴 う場合 はターナー症候群 ではない[23]。- XXもしくはXYとモザイクを
起 こしていることがあり、前者 は正常 細胞 との比率 にもよるが普通 の女性 に近 くなり月経 も1/3程 見 られるようになる(なお45,X細胞 が全身 の20%以下 の場合 はターナー症候群 の表現 型 がほぼみられなくなる[23])が、後者 (XYYやXXYなどとのモザイクの場合 もある)のX/XY混合 性 性腺 異 形成 (mixed gonadal dysgenesis)は細胞 の比率 によって典型 的 なターナー症候群 から正常 男性 まで様々 な表現 型 になる[24]。 精神 ・知能 面 に関 してはIQが同胞 よりやや低 いことがあるが正常 の範囲 [20]。子宮 の未 発達 などの性 未熟 症 に対 しては、カウフマン療法 を行 う。低 身長 に対 しては、成長 ホルモン補充 療法 の適応 となる。
性 染色 体 の組 み合 わせ一覧
XY | 0 | 46 | |
XYY | 0 | 47 | |
XXY | 1 | 47 | |
XXXY | 2 | 48 | 〃 |
XXXXY | 3 | 49 | 〃 |
XXXYY | 2 | 49 | 〃 |
XXYY | 1 | 48 | 〃 |
XX | 1 | 46 | |
XO | 0 | 45 | |
XXX | 2 | 47 | |
XXXX | 3 | 48 | |
XXXXX | 4 | 49 | 〃 |
血液 疾患 における代表 的 染色 体 異常
- 5qモノソミー(5q-
症候群 ) 5番 染色 体長 腕 の一部 が欠 失 することによって起 こる骨髄 異 形成 症候群 の一種 。 - t(8;21)(q22;q22) AML1/ETO
融合 遺伝子 急性 骨髄 性 白血病 M2型 (分化 傾向 を持 つ急性 骨髄 芽 球 性 白血病 )、AML(M2)の 18 - 40%に見 られる。 - t(9;22)(q34;q11.2) BCR/ABL
融合 遺伝子 慢性 骨髄 性 白血病 別名 :フィラデルフィア染色 体 、CMLの90%以上 、ALLの20%に見 られる。 - t(11;14)(q21;q32) BCL1
遺伝子 マントル細胞 リンパ腫 - t(14;18)(q32;q21) BCL2
遺伝子 濾胞性 リンパ腫 、B細胞 系 のリンパ腫 に見 られる。 - t(15;17)(q22;q12) PML/RAR
α 融合 遺伝子 急性 骨髄 性 白血病 M3型 (急性 前 骨髄 性 白血病 )、APLの70%に見 られる。
動物 の染色 体 異常
この
チンパンジー | 22トリソミー | 22トリソミーはヒトの | |
ゴリラ | 22トリソミー | 22トリソミーはヒトの | |
オランウータン | 22トリソミー | 22トリソミーはヒトの | |
イヌ | |||
ネコ | オスの | ||
ウシ | 12トリソミー、16トリソミー、17トリソミー、18トリソミー、20トリソミー、21トリソミー、22トリソミー、23トリソミー、24トリソミー、 |
||
ウマ | 23トリソミー、26トリソミー、28トリソミー、30トリソミー、 |
||
ブタ | 14トリソミー、 |
||
スイギュウ | |||
リャマ | |||
ヒツジ | |||
ニワトリ | 15トリソミー、15テトラソミー、 |
関連 項目
注釈
- ^
不 均衡 転 座 の子供 ができる確 率 は転 座 場所 で異 なり通常 は5 - 10%前後 が多 いが、1%以下 から50%の例 もある。セントロメア付近 で別々 の染色 体 が合体 している全 腕 転 座 の場合 はその染色 体 が通常 の2倍 入 るか全 く入 らないかの二 択 なので不 均衡 転 座 100%になる。 - ^ G21/G21
転 座 型 とD/G21転 座 型 はダウン症 の症状 そのものは同 じだが子供 に不 均衡 転 座 の起 きる確 率 が異 なり、G21/G21転 座 型 ではトリソミーかモノソミーの不 均衡 転 座 100%になるが、D/G21転 座 型 は正常 や均衡 型 転 座 のケースもある((日本人 類 遺伝 学会 )「03.染色 体 の構造 異常 e 、Robertson型 転 座 p.2-3」)。 - ^ 23Y
精子 受精 の場合 はX染色 体 がないため受精 後 まもなく致死 となる。ただし5%ほど46XYの染色 体 をもつ胞状奇 胎もある。 - ^ 13,15,18,21,22
番 のトリソミーも比較的 頻度 が高 い。 - ^
大 きい染色 体 について言 えば、6番 染色 体 以上 のサイズの染色 体 のトリソミーはモザイクも含 めて致死 であり(部分 トリソミー除 く)、1トリソミーに至 っては着 床 前 に死亡 してしまう。 - ^
胎児 期 の時点 で死亡 が18トリソミーより圧倒的 に多 く、全 妊娠 期間 中 の流 ・死産 率 が18トリソミーが95%なのに対 し13トリソミーは99%。((日本人 類 遺伝 学会 )「02、染色 体 数 の異常 b、トリソミー18と13 p.2」) - ^ XXXXの
場合 は「XXXX症候群 」や「Xテトラソミー」と呼 ばれ、XXXXXの場合 は「XXXXX症候群 」や「Xペンタソミー」。 - ^
活動 していない不 活性 なX染色 体 。フォルゲイン反応 で染 まる。((吉川 ・西沢 1969)p.146「性 染色 質 とライオニゼーション」) - ^
同書 p.143の写真 1説明 ではクラインフェルター症候群 について「睾丸 の発育 不全 ・無 精子 症 ・乳房 の女性 化 ・下肢 や指 が異常 に長 くなる」としている。 - ^
同書 p.143の写真 2ではターナー症候群 について「卵巣 と子宮 の発育 不全 ・侏儒 症 ・二 次 性徴 欠如 などが起 こりときには写真 のような翼状 頸や外 反 肘 などの奇形 を伴 う」とある。 - ^
同書 p.143の写真 3説明 ではトリプルXについて「体型 は普通 の女性 と変 わらず、二 次 性徴 も見 られる、一般 的 に知的 障害 をともなう。」とある。
出典
- ^ デジタル
大辞泉 Ver.201904「染色 体 異常 」 - ^ (
吉川 ・西沢 1969)p.180「突然変異 の種類 」 - ^ (
吉川 ・西沢 1969)p.182-183「染色 体 異常 による突然変異 」 - ^ a b c d e f g (
吉川 ・西沢 1969)p.144-146「染色 体 の不 分離 現象 」 - ^ (
日本人 類 遺伝 学会 )「02.染色 体 数 の異常 e 、伊藤 白斑 p.2」 - ^ (
吉川 ・西沢 1969)p.52「受精 の意義 」 - ^ (
日本人 類 遺伝 学会 )「03.染色 体 の構造 異常 aa、相互 転 座 カウンセリング p.1・b 、全 腕 転 座 p.2・ cb不 均衡 型 転 座 の子 の生 まれる確 率 p.1-4」 - ^ (
日本人 類 遺伝 学会 )「03.染色 体 の構造 異常 e 、Robertson型 転 座 p.1-4」 - ^ (
高橋 2010)p.266「同 腕 染色 体 (イソ染色 体 )」 - ^ (
日本人 類 遺伝 学会 )「01.正常 変異 b、inv(9)(p12q13) p.1」・「03.染色 体 の構造 異常 d 、de novo均衡 型 構造 異常 と表現 型 異常 p.1」 - ^ (
日本人 類 遺伝 学会 )「06. リプロダクションの異常 g、全 奇 胎と部分 奇 胎 p.1-4」 - ^ 「
父親 母親 由来 ゲノムの役割 分担 」国立 遺伝 学 研究所 遺伝 学 電子 博物館 - ^ (
日本 産婦人科 医 会 )「2)配偶 子 ・受精卵 の染色 体 異常 」 - ^
水谷 仁 編集 主任 『Newton別冊 男性 か女性 かを決 めるXY染色 体 の科学 』株式会社 ニュートンプレス、2013年 、ISBN 978-4-315-51973-0、p.38-39。 - ^ (
日本人 類 遺伝 学会 )「02、染色 体 数 の異常 a、トリソミー21 p.2」 - ^ a b (
日本人 類 遺伝 学会 )「02、染色 体 数 の異常 b、トリソミー18と13 p.3」 - ^ (
日本人 類 遺伝 学会 )「02、染色 体 数 の異常 c 、常 染色 体 モザイク p.2」 - ^ (
日本人 類 遺伝 学会 )「06. リプロダクションの異常 c 、反復 流産 と染色 体 異常 p.1」 - ^ (
日本人 類 遺伝 学会 )「02.染色 体 数 の異常 c 、常 染色 体 モザイク p.1-2」 - ^ a b c d e (
日本人 類 遺伝 学会 )「07.出生 前 診断 e 、羊水 細胞 の性 染色 体 異常 p.1-2」 - ^ a b c (
吉川 ・西沢 1969)p.142「表 2染色 体 の不 分離 現象 によるヒトの性 染色 体 の異常 」 - ^ a b (
吉川 ・西沢 1969)p.143「図 1染色 体 不 分離 現象 とその結果 生 じる性 染色 体 異常 」 - ^ a b c d (
日本人 類 遺伝 学会 )「05.性 染色 体 異常 a、Turner症候群 p.1-4」 - ^ (
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- ^ チンパンジーの
ダウン症 -チンパンジー22番 染色 体 異常 の報告 -(京都大学 ), doi:10.1007/s10329-017-0597-8 - ^ Frank W. Nicholas『Introduction to Veterinary Genetics』
参考 文献
平山 謙二 (監 )上坂 義和 (監 )高橋 茂樹 『STEP内科 1神経 ・遺伝 ・免疫 』(第 3版 )海馬 書房 、2010年 、p.269-271「E Turner症候群 」他 頁 。ISBN 978-4-907704-71-1。吉川 秀男 ・西沢 一俊 (編集 責任 者 ・代表 )『原色 現代 科学 大 事典 7-生命 』株式会社 学習 研究 社 、1969年 、p.135-152「細胞 の分裂 」・p.180-183「情報 の混乱 -突然変異 」他 頁 。- “「
染色 体 異常 をみつけたら」目次 ”.日本人 類 遺伝 学会 . 2019年 5月 26日 閲覧 。
外部 リンク
染色 体 異常 の解説 [1] - (アニメーションがあり分 かりやすい)- クラインフェルター
症候群 とは