实验六：barr小体的观察讲解

班级:14级生物1班姓名:王堽学号:20140322142 实验六:体细胞Barr小体的观察

一．目的

1.了解Barr小体的发现及其形态；

2.学习人类Barr小体的检测方法；

3.认识雌性哺乳动物X染色体失活假说和剂量补偿效应的机制；

4.了解性别决定机制。

二．原理

（一）异染色质及barr小体

1.异染色质的介绍及其功能

（1）在细胞周期中，间期、早期或中、晚期，某些染色体或染色体的某些部分

的固缩常较其他的染色质早些或晚些，其染色较深或较浅，具有这种固缩特性的

染色体称为异染色质（heterochromatin）。具有强嗜碱性，染色深，染色质丝包

装折叠紧密，与常染色质相比，异染色质是转录不活跃部分，多在晚S期复制。

异染色质分为结构异染色质和功能异染色质两种类型。结构异染色质是指各类细

胞在整个细胞周期内处于凝集状态的染色质，多定位于着丝粒区、端粒区，含有

大量高度重复顺序的脱氧核糖核酸（DNA），称为卫星DNA（satel-lite DNA）。

功能异染色质只在一定细胞类型或在生物一定发育阶段凝集，如雌性哺乳动物含

一对X染色体，其中一条始终是常染色质，但另一条在胚胎发育的第16～18天

变为凝集状态的异染色质，该条凝集的X染色体在间期形成染色深的颗粒，称为

巴氏小体（Barr body）。

（2）区别

常染色质易被碱性染料染成浅色，或对孚尔根反应呈弱阳性。异染色质易被碱性

染料染成深，或对孚尔根反应呈阳性。

（3）功能

关于异染色质的功能，目前还未深入了解。但以下的几点是明显的。

①结构型异染色质可以加强着丝点区，使着丝粒稳定，以确保染色体分离。

②可以隔离和保护重要基因（例如NOR区的18S和28S基因），防止或减少

基因突变和交换。

③促进物种分化，同源染色体可通过其异染色质区的重复序列在减数分裂时

配对，这种配对能帮助染色体全长的联会。重复序列中可以容纳突变，进而形成

新的不同重复序列，由此而促进物种的分化和形成。

④有利于非必要基因在生存竞争中被淘汰。

⑤具有斑点位置效应能导致常染色质异染色质化，使其中的基因表达受到抑制。

⑥异染色质可以从两个方面参与基因调控：一是通过一种与“异染色质化”

有关的过程，使多数大片段的染色质结构关闭;二是通过稳定更多的已开放的染

色质结构来避免其关闭结构状态的存在。

2.barr小体的发现、形状及其应用

（1）1949年Barr和Bertran在研究猫的间期神经细胞时，发现雌猫体细

胞核膜边缘有一个可被碱性染料染色的小体而雄猫没有。后来发现人类正常女性

口腔上皮、阴道上皮、皮肤、羊水等的细胞中都有一个这样的小体，继而有人进

一步发现所有哺乳动物雌体细胞中都有同样的一个小体。一般认为这种小体是两

个X染色体中的一个在间期发生异固缩形成的，故而将其称为X小体，X染色质，

又称为Barr小体。经观察，X小体一般1~1.5微米，呈三角形或卵圆形。

Barr小体出现在哺乳动物雌性个体细胞的细胞核膜边缘，这主要是因为这条染色体处在失活状态所致，Morishima等利用放射性标记的方法证实了失活状态的性染色体与其他异染色质（heterochromatin）一样，在DNA复制时总落后于其他常染色质，且大多出现在核膜边缘。性染色质的数目是X染色体数减1。故可以根据X小体的有无、数目来鉴定胎儿的性别和性别畸形。

（2）应用

通过巴氏小体检查可确定胎儿性别和查出性染色体异常的患者，如克氏（Klinefelter′s）综合征患者外貌为男性，但有一个巴氏小体，可判定患者的核型是47，XXY；而外表为女性的特纳氏（Turner's）综合征患者却无巴氏小体，故判断患者的核型是45，XO。其他性染色体异常的患者如XXY、XXYY有1个巴氏小体，而XXX、XXXY有2个巴氏小体等。

利用Barr小体预测胎儿的性别，方法是用羊水细胞、胎盘绒毛膜细胞以及最近采用孕妇的血、尿、宫颈粘液等制作装片，在显微镜下观察是否具有Barr 小体，若有Barr小体，则为女，若无Barr小体，则为男。但是这种方法预测的不一定只精确的，原因是用些男性细胞中也有可能出现Barr小体，还有一些人患有性染色体异常病或者是性染色体为XO型，出现这些情况，仅仅用检测Barr 小体的方法是预测不出胎儿的性别的，还要其他的方法与之结合才能准确的预测出胎儿的性别。其他预测方法有Y荧光小体、微量免疫扩散法、性染色体、嗜中性粒细胞鼓缒体等。

3.剂量补偿效应

Muller于1932年提出剂量补偿效应，就是使具有两份或两份以上的基因量的个体与只具有一份基因量的个体的基因表现趋以一致的遗传效应。

4.莱昂假说（Lyon hypothesiis）：

（1）巴尔小体是一个失活的X染色体，失活的过程就称为莱昂化（lyonization）；

（2）在哺乳动物中，雌雄个体细胞中的两个X染色体中有一个X染色体在受精后的第16天（受精卵增殖到5000-6000，植入子宫壁时）失活；

（3）两条X染色体中哪一条失活是随机的；

（4）X染色体失活后，细胞继续分裂形成的克隆中，此条染色体都是失活的；

（5）生殖细胞形成时失活的 X染色体可得到恢复的。

（二）性别分化的相关介绍

1.性别的产生

性别的产生,笼统的说，当然是进化产生的，既自然选择的结果。

自然选择为什么会产生这样的结果呢？理所当然是有利于生物的生存。生物性别产生以后，本来一个生物个体就可以完成繁衍后代的任务，变成了两个雌雄个体的合作才能完成任务。应该说是样一种麻烦，不方便，有所限制。传播后代量也降为原来可能的一半，既传播后代的能力降为原来的一半。如果考虑到麻烦，不方便，有所限制。那么性别产生后，有性别的单个个体繁衍后代的能力，降低的会更多。繁衍后代的能力大概会是原来的30%或者更底，如20%等。

繁衍后代的能力大大降低了，但这些有性别的生物却普遍的存在着，应该是进化的胜利者。这是为什么呢？答案在于繁衍的后代的生存适应能力上。性别产生而繁衍的后代，基因有所不同或有点差异。就这点点差异是决定有性别生物，生存能力强大的根本原因。因为这点点差异使同一生物的不同的后代适应环境的能力有所差别，既这些不同的后代各自适应不同的最佳环境，虽然各自适应的最佳环境差别极小，但意义极大。

无性别的生物的后代无基因差别，当然都只能共同的，适应相同的某一种的最佳环境。这一点也很重要，这是无性别生物的一大缺点。无性别生物个体的众多的后代，只能在一处最佳环境相互竞争生存。环境稍有变化，便不太适应。而有性别的生物的后代，由于基因略有不同，适应的最佳环境也略有不同。因此这些基因略有不同的后代，在各自的最佳环境里处于最佳发展前途，减少了与自己的同种生物竞争的程度，而那些没有性别的生物的后代就不能这样了。这也算有性别的生物的一个好处之一把。

更为重要的好处是。生物的生存环境是变化的，因此生物也必须跟上这种变化。有性别生物个体与无性别生物个体在适应环境的变化上就有差别了。因为环境一般是漫漫变化的，有性别生物个体在适应环境上是有差别的，环境变了一点，在众多的有性别生物个体的后代中，总有最佳适应这种环境的个体，这种最佳适应这种环境的个体当然处于最快发展速度。很快这样的个体会越来越多，处于优势。其它个体不太适应新环境，逐渐在减少。而那些没有性别的生物，大家基因一样，要适应，都适应。要不适应，都不适应。环境变化了一点，一般他们是不太适应的，是会淘汰的。但我们完全这样考虑是不恰当的，因为生物是会变异的。基因变异是有概率的，有些生物的基因变异概率大一些，有些生物的基因变异概率小一些。

2.性别的决定

多年来关于性别的决定一直有两大派别。一派主张“环境决定性别”，另一派主张“遗传决定性别”。前者认为孕妇所处的环境、饮食特点和精神状况等均可影响胎儿性别的形成，这里仅介绍遗传决定性别的理论。

（1）染色体决定性别论

这个理论认为性染色体决定男女的性别。人的正常核型中，XY性染色体决定了正常男性的性别发育；而XX决定了正常女性的性别发育。

在亲代的生殖细胞形成过程中，经过减数分裂，两条性染色体彼此分离，男性产生两种类型的精子——含X染色体的精子和含Y染色体的精子。女性则只产