染色体异常的发病机制不明，可能由于细胞分裂后期染色体发生不分离或染色体在体内外各种因素影响下发生断裂和重新连接所致。物理因素、化学因素、生物因素是染色体异常疾病中的三种常见外来致病因素，此外，随着母龄的增长，在母体内外许多因素的影响下，卵子也可能发生许多衰老变化，或许会成为染色体异常的一种致病因素。
1、母龄效应：胎儿在6—7个月龄时，所有卵原细胞已全部发展为初级**，并从第一次减数分裂前期进入核网期，此时染色体再次松散舒展，宛如同前胞核，一直维持到青春期排卵之前。这种状态可能与合成卵黄有关。
到青春期时，由于FSH的周期性刺激**，每月仅一个完成第一极体。次级**自卵巢排出，进入输卵管，在管内进行第二次减数分裂达到分裂中期。此时如果受精，卵子便完成第二次减数分裂，成为成熟卵子，与精子结合成为合子，从此开始新个体发育直至分娩。
随着母龄的增长，在母体内外许多因素的影响下，卵子也可能发生许多衰老变化，影响成熟分裂中同对染色体间的相互关系和分裂后期的行动，促成了染色体间的不分离。
2、遗传因素：染色体异常常可以表现为家族性倾向，这提示染色体畸变与遗传有关。
3、自身免疫性疾病：自身免疫性疾病似乎在染色体不分离中起一定作用，如甲状腺原发性自身免疫抗体增高与家族性染色体异常之间有密切相关性。
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