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遗传因素
染色体异常多具有遗传性，父母染色体异常时，他们的孩子发生染色体异常的概率则明显增大。
化学因素
许多化学物质，如一些化学药品、农药(除草剂和杀虫的砷制剂)、毒物、抗代谢药、抗肿瘤药物(如环磷酰胺、氨芥、氨甲蝶呤、阿糖胞苷)等，均可引起人类染色体畸变或产生畸胎。此外，某些食品的防腐剂和色素等添加剂中所含的化学物质也可以引起人类染色体发生畸变，如硝基呋喃基糖酰胺AF2、环已基糖精等。
物理因素
大量的电离辐射具有潜在危险，如放射性物质爆炸后散落的放射性尘埃、医疗上所用的放射线、工业放射性物质的污染等，对人体都有一定的损害，可引起染色体异常改变。
妊娠年龄
当妊娠年龄增大时，所生子女的体细胞中某一序号染色体有三条的情况要多于一般人群。如妊娠年龄超过35岁，生育唐氏综合征患儿的危险性就越高。这与生殖细胞老化及合子早期所处的宫内环境有关。一般认为，生殖细胞在母体内停留时间越长，受到各种因素影响的机会越多，在以后的减数分裂过程中更容易产生染色体不分离而导致染色体数目异常的情况。
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