【医学遗传学】第二章 遗传细胞学基础
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抑制 DNA的复制和转录。
组蛋白
H1
H2A H2B H3 H4
组蛋白的某些特征
分子量 （KD)
20
137 137 157 112
氨基酸组成
富含赖氨酸
精、赖氨酸含量中等 精、赖氨酸含量中等 富含精氨酸 富含精氨酸
种类的变异
有种属特异性
相当保守 相当保守 高度保守 高度保守
2.非组蛋白： 酸性蛋白质，富含天门冬氨酸、谷氨
性染色体学说： 人类性别是细胞中的性染色体决定的 ，
但决定个体的表型性别是Y染色体。y上有 一个睾丸决定因子(在短臂上)基因(testis determining factor,TDF），有男性化的强 烈作用。
女性46,XX
XX
配子 X
男性46,XY
Y X
X
Y
X X 女性46,XX
Y
Xቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ男性46,XY
第一次减数分裂 减 数 分 裂
第二次减数分裂
前期
中期 后期 末期
前期 中期 后期 末期
细线期
偶线期 粗线期 双线期
终变期
1 .第一次减数分 裂Meiosis I（MI）
(二) Y染色质
正常男性在间期细胞，用荧光染料 染色后，在核内出现一强荧光小体，直 径0.3um，称y染色质。
Y染色质
y染色体长臂远端部分为异染色质，被荧 光染料染色后发出荧光，女性中不存在， 细胞中y染色质数目与y染色体数目相同。
核性别：间期细胞核中染色质的性别差异。
第三节 人类性别决定的染 色体机制
结构异染色质：在所有细胞 类型及各发育阶段中均处于 凝集状态。 兼性异染色质：是在某些类 型或阶段，原有的常染色质 凝聚并丧失转录活性后转变 而成的异染色质，可转化为 常染色质。
巴氏小体
四、染色体的包装
（一）四级折叠模型 1、一级折叠：
DNA→核小体， 压缩7倍。
2、二级结构：核小体→螺线管 压缩6倍。
（30nm螺旋
微
管））
带
染色体纵轴
一条染色单体约有106个微带。
伸展的袢环
DNA 核小体 螺线管
浓缩袢环 染色体
Human Chromosomes
扫描电镜下的染色体
第二节 性染色质
(一) X染色质 1949，Barr，在雌猫神经细胞核
中发现浓缩小体，即x染色质，后在正 常女性间期核中见到紧贴核膜内缘、染 色深，1um的小体即为～。正常男性则 无。
Lyon假说要点：
1、雌性哺乳动物细胞内仅有一条Ｘ染色 体有活性，另一条在遗传上是失活的， 在间期核中螺旋化异固缩为X染色质。 2、失活发生在胚胎早期，人胚16天左右 。 3、X染色体的失活是随机的。
X染色体数= X染色质+1
X染色质 A、B、C、D、E：分别为含0、1、2、 3、4、5个X染色质
内10nm 组蛋白
外30nm
螺旋管是在组蛋白H1协助下，6个核小体 缠绕一圈形成的中空性管.
solenoid
3 .三级结构：超螺旋管 它是由螺旋管进一步盘曲而形成。将螺
旋管长度压缩了40倍。
4. 四级结构：染色单体, 超螺旋管进一步 折叠又被压缩了5倍。
（二） 染色体支架-放射环模型
18袢环
酸等酸性氨基酸。 功能： 1）参与染色体的构建
2）启动基因复制 3）调控基因转录
3. RNA、少量的水、无机盐
二、染色质的分子结构
核小体是染色质的基本组成单位，为 染色质的一级结构， 10nm。
核小体：核心部 + 连接部
核 小 体
H1
连接DNA （50-60bp）
H1
H3
H2A
H2B
10nm
H4
H2A
H4 H2B
H3
H3
H2A
H4
H2B H2B
H4
H2A
H3
球状组蛋白核心 DNA双螺旋(140-160bp、1.75圈）
核心部
组 蛋 白：2（H2A、 H2B、H3、H4）八 聚体
核 小 体
连接部
DNA分子：140160bp、1.75圈 组 蛋 白：H1
DNA分子：50— 60bp
核小体 nucleosome
(二)卵子的发生 1、部位：卵巢生发上皮 2、时间：
卵原细胞的减数分裂是不连续的。
排卵过程
3、过程： (1)增生期：卵原细胞(2n) (2)生长期：初级卵母细胞 (3)成熟期：减数分裂
第一次：一个次级卵母细胞(n) 一个第一极体(n)
第二次：一个卵细胞(n) 三个第二极体(n)
卵原细胞增殖在胚胎早期进行 前期 I 双线期(停顿).
三、染色质的类型
间期染色质按其形态特征与染色性 质的不同可分为两类：常染色质与异 染色质。
（一）常染色质
常染色质enchromatin
（伸展染色质 、功能性 染色质）：
无明显螺旋和盘曲、染色浅、 功能上活跃。多在S期的早、 中期复制。
（二）异染色质
是间期核中处于凝缩状态染 色质纤维 无转录活性，用碱性染料染 色时着色较深的染色质组分。 多位于核周近核膜处。
性成熟后，每月排放一个卵泡(中期II ) 受精后，则继续发育.
未受精，则退化消失.
二、减数分裂 是有性生殖个体的生殖细胞在形成
过程中所进行的特殊分裂方式。
减数分裂：
细胞连续分裂两次，DNA只复制 一次，结果产生染色体数目减半的生 殖细胞（配子：精子或卵子）。
（一）减数分裂前的间期 （二）减数分裂过程
第二章 遗传的细胞学基础
第一节 染色质与染色体
一、染色质的化学组成：
DNA
染
色 质
蛋白质
组 蛋 白：H1、H2A、H2B、H3、H4 非组蛋白
少量RNA
1.DNA：2~2.5万个编码蛋白质基因 2.组蛋白：
H1、H2A、H2B、H3、H4； 组蛋白 : DNA 1:1 功能：参与染色体的构建；维持染色体结构。
1966年，把性别决定的基因称为睾丸决 定因子（testis-determining factor,TDF）， 定位在Y染色体短臂上。
1990年，在Y11.3上，发现性别决定基 因（sex-determining region of Y chromosome ，SRY）。
但SRY基因不是唯一决定睾丸发育的基 因。
第四节 配子发生与减数分裂
一、配子发生
（一）精子发生 1、部位：睾丸曲精细管中。 在雄性激素诱导下精原细胞开始分 化。 2、时间： 雄性个体性成熟后，连续进行。
3、过程：
(1)增生期： 精原细胞(2n)，多次有丝分裂 (2)生长期：体积增大为初级精母细胞(2n) (3)成熟期：减数分裂
第一次：2个次级精母细胞（n） 第二次：4个精细胞(n) (4)变形期：
组蛋白
H1
H2A H2B H3 H4
组蛋白的某些特征
分子量 （KD)
20
137 137 157 112
氨基酸组成
富含赖氨酸
精、赖氨酸含量中等 精、赖氨酸含量中等 富含精氨酸 富含精氨酸
种类的变异
有种属特异性
相当保守 相当保守 高度保守 高度保守
2.非组蛋白： 酸性蛋白质，富含天门冬氨酸、谷氨
性染色体学说： 人类性别是细胞中的性染色体决定的 ，
但决定个体的表型性别是Y染色体。y上有 一个睾丸决定因子(在短臂上)基因(testis determining factor,TDF），有男性化的强 烈作用。
女性46,XX
XX
配子 X
男性46,XY
Y X
X
Y
X X 女性46,XX
Y
Xቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ男性46,XY
第一次减数分裂 减 数 分 裂
第二次减数分裂
前期
中期 后期 末期
前期 中期 后期 末期
细线期
偶线期 粗线期 双线期
终变期
1 .第一次减数分 裂Meiosis I（MI）
(二) Y染色质
正常男性在间期细胞，用荧光染料 染色后，在核内出现一强荧光小体，直 径0.3um，称y染色质。
Y染色质
y染色体长臂远端部分为异染色质，被荧 光染料染色后发出荧光，女性中不存在， 细胞中y染色质数目与y染色体数目相同。
核性别：间期细胞核中染色质的性别差异。
第三节 人类性别决定的染 色体机制
结构异染色质：在所有细胞 类型及各发育阶段中均处于 凝集状态。 兼性异染色质：是在某些类 型或阶段，原有的常染色质 凝聚并丧失转录活性后转变 而成的异染色质，可转化为 常染色质。
巴氏小体
四、染色体的包装
（一）四级折叠模型 1、一级折叠：
DNA→核小体， 压缩7倍。
2、二级结构：核小体→螺线管 压缩6倍。
（30nm螺旋
微
管））
带
染色体纵轴
一条染色单体约有106个微带。
伸展的袢环
DNA 核小体 螺线管
浓缩袢环 染色体
Human Chromosomes
扫描电镜下的染色体
第二节 性染色质
(一) X染色质 1949，Barr，在雌猫神经细胞核
中发现浓缩小体，即x染色质，后在正 常女性间期核中见到紧贴核膜内缘、染 色深，1um的小体即为～。正常男性则 无。
Lyon假说要点：
1、雌性哺乳动物细胞内仅有一条Ｘ染色 体有活性，另一条在遗传上是失活的， 在间期核中螺旋化异固缩为X染色质。 2、失活发生在胚胎早期，人胚16天左右 。 3、X染色体的失活是随机的。
X染色体数= X染色质+1
X染色质 A、B、C、D、E：分别为含0、1、2、 3、4、5个X染色质
内10nm 组蛋白
外30nm
螺旋管是在组蛋白H1协助下，6个核小体 缠绕一圈形成的中空性管.
solenoid
3 .三级结构：超螺旋管 它是由螺旋管进一步盘曲而形成。将螺
旋管长度压缩了40倍。
4. 四级结构：染色单体, 超螺旋管进一步 折叠又被压缩了5倍。
（二） 染色体支架-放射环模型
18袢环
酸等酸性氨基酸。 功能： 1）参与染色体的构建
2）启动基因复制 3）调控基因转录
3. RNA、少量的水、无机盐
二、染色质的分子结构
核小体是染色质的基本组成单位，为 染色质的一级结构， 10nm。
核小体：核心部 + 连接部
核 小 体
H1
连接DNA （50-60bp）
H1
H3
H2A
H2B
10nm
H4
H2A
H4 H2B
H3
H3
H2A
H4
H2B H2B
H4
H2A
H3
球状组蛋白核心 DNA双螺旋(140-160bp、1.75圈）
核心部
组 蛋 白：2（H2A、 H2B、H3、H4）八 聚体
核 小 体
连接部
DNA分子：140160bp、1.75圈 组 蛋 白：H1
DNA分子：50— 60bp
核小体 nucleosome
(二)卵子的发生 1、部位：卵巢生发上皮 2、时间：
卵原细胞的减数分裂是不连续的。
排卵过程
3、过程： (1)增生期：卵原细胞(2n) (2)生长期：初级卵母细胞 (3)成熟期：减数分裂
第一次：一个次级卵母细胞(n) 一个第一极体(n)
第二次：一个卵细胞(n) 三个第二极体(n)
卵原细胞增殖在胚胎早期进行 前期 I 双线期(停顿).
三、染色质的类型
间期染色质按其形态特征与染色性 质的不同可分为两类：常染色质与异 染色质。
（一）常染色质
常染色质enchromatin
（伸展染色质 、功能性 染色质）：
无明显螺旋和盘曲、染色浅、 功能上活跃。多在S期的早、 中期复制。
（二）异染色质
是间期核中处于凝缩状态染 色质纤维 无转录活性，用碱性染料染 色时着色较深的染色质组分。 多位于核周近核膜处。
性成熟后，每月排放一个卵泡(中期II ) 受精后，则继续发育.
未受精，则退化消失.
二、减数分裂 是有性生殖个体的生殖细胞在形成
过程中所进行的特殊分裂方式。
减数分裂：
细胞连续分裂两次，DNA只复制 一次，结果产生染色体数目减半的生 殖细胞（配子：精子或卵子）。
（一）减数分裂前的间期 （二）减数分裂过程
第二章 遗传的细胞学基础
第一节 染色质与染色体
一、染色质的化学组成：
DNA
染
色 质
蛋白质
组 蛋 白：H1、H2A、H2B、H3、H4 非组蛋白
少量RNA
1.DNA：2~2.5万个编码蛋白质基因 2.组蛋白：
H1、H2A、H2B、H3、H4； 组蛋白 : DNA 1:1 功能：参与染色体的构建；维持染色体结构。
1966年，把性别决定的基因称为睾丸决 定因子（testis-determining factor,TDF）， 定位在Y染色体短臂上。
1990年，在Y11.3上，发现性别决定基 因（sex-determining region of Y chromosome ，SRY）。
但SRY基因不是唯一决定睾丸发育的基 因。
第四节 配子发生与减数分裂
一、配子发生
（一）精子发生 1、部位：睾丸曲精细管中。 在雄性激素诱导下精原细胞开始分 化。 2、时间： 雄性个体性成熟后，连续进行。
3、过程：
(1)增生期： 精原细胞(2n)，多次有丝分裂 (2)生长期：体积增大为初级精母细胞(2n) (3)成熟期：减数分裂
第一次：2个次级精母细胞（n） 第二次：4个精细胞(n) (4)变形期：