人类染色体和染色体的识别

图 6－1 人类染色体核型模式图（非显带）
表6—1 人类非显带染色体核型分组及形态特征（Denver 体制）
近端着丝粒染色体（13～15，21、 22和Y）除Y以外都具有随体，位于短臂末 端介细丝连接的球状小体，细丝部位是 rDNAgene所在部位，转录rRNA 进而形成核 仁。
核型的描述
染色体总数，性染色体
正常源自文库性
46 ，XY
正常女性
46 ，XX
2、染色体显带技术
❖染色体显带：经不同的方法处理染色体， 经染色后使染色体在纵轴上显示明、暗或 着色深、浅相间的横纹即显带（Banding）。
n 每个基因长度不等，从102bp（a珠蛋白 基因）~2x106bp（抗肌萎缩蛋白基因）。
n 估计平均每3000bp为一个基因，每条染 色体可能代表几个或几百个基因
G显带深染带富含AT，富含长分散 DNA序列（long interspersed sequence， LINES）是DNA的重复区域，不编码表达 基因.
G显带浅带，富含GC，含有许多转录基 因。这种DNA在间期核中呈现较为伸展的 状态。 除了转录基因之外，它含有短分散
DNA序列（short interspersed DNA sequence， SINES）。包括Alu序列。染
色体上大多数断裂点和重排被认为是发生 在浅染带。
G显带
界标 区和带
除G显带外还有：
第八章 人类染色体与染色体病
本章重点内容提示
人类正常染色体的形态结构，分组特征 染色体数目畸变和结构畸变类型 常见染色体病的核型表达
一、染色体形态学和显带
在染色体狭窄处是着丝粒(centromere,cen), cen将染色体分为短臂(p)和长臂(q)。
染色体形态： 中央着丝粒染色体, cen 位于染色体的1/2处。 亚中着丝粒染色体, cen 位于染色体的5/8处 近端着丝粒染色体, cen 位于染色体的7/8处
X、Y染色质在鉴别一个人的性别上有作用，这种 间期细胞核中染色质的性别差异，称为核性别 （nuclear sex）
一、人类正常核型
❖ 核型（Karyotype）是一个物种所特有的染 色体数目和每一条染色体所特有的形态特 征。
❖ 核型分析（Karyotype analysis） 通常将 体细胞有丝分裂中期的全部染色体按照国 际上统一的标准进行编号、分组，并对其 数目、形态结构特征进行描述称核型分析。
Sister chromatids 随体
端粒
1、核型（Karyotype）分析
将一个体细胞中全套染色体按一定方式排列起来，
构成图像。
根据人类细胞遗传学国际命名体制（ISCN）， 根据染色体的形态、大小和着丝粒的位置将染色体 分为七组：
A组：1~3，大
B组：4、5 大
C组：6~12+X 中
D组：13~15 中
正常男性的间期细胞用荧光染料染色后，在细胞 核内显示一个直径约为0.3微米的强荧光小体，称 为Y染色质。
Y染色质是Y染色体长臂末端部分异染色质区,被荧 光染料着色所发出的荧光。这是Y染色体特有的， 女性细胞中不存在。Y染色质数目=Y染色体数目。
间期核Y染色质检测：
男性：46，XY Y染色质为阳性 女性：46，XX Y染色质为阴性
新技术的应用使人们能够观察到前中期染色体， 比中期染色体更伸展，这样观察的分辨率更高， 可显示550~850条带，即高分辨染色体。
高分辨显带
性染色体与X染色体失活
染色体
大小
X 很大
相连锁疾 DNA
病
标记
功能 基因
约250种 >1000 >300
其他
Y 很小
<20种 >700 26
SRY基因
X染色质 X-chromatin
❖这种带对每一条染色体来说都是独特的， 可以区分和确认每一条染色体。
显带方法：
G-显带：是最 常用的方法。 标本经胰蛋白 酶处理后，应 用Giemsa染 色，镜检、分 析,显示深染和 浅染相间的带 纹。
46, XY
46, XX
n 常规G-banding使每个单倍体（24条染 色体）都可以显示350~550条带， 每条带 大约代表5x106~10x106bp的DNA。
1949年，加拿大细胞学家Barr等人，在雌 猫神经原细胞核中发现一种浓缩小体，但在雄 猫中看不到这种结构。
进一步研究发现，除猫以外，其它雌性哺乳 动物（包括人类）也同样存在这种显示性别差 异的结构，称为Barr小体，既X染色质。
正常女性的间期细胞核中紧贴核膜内缘有一 个染色较深，约为1微米大小的椭圆形小体， 既X染色质。
nR-显带：反G带 nQ-显带：荧光显带，同G显带带纹 nT-显带：末端显带 nC-显带：着丝粒显带
NOR：特异显示近端着丝粒染色体的核仁 组织区
R显带
Q-显带：荧光显带，同G显带带纹
T-显带：末端显带
C-显带：着丝粒显带
NOR：特异显示近端着丝粒染色体
三、人类细胞遗传学研究进展
（一）染色体高分辨显带
E组：16~18 ，小，
F组：19、20，小
G组：21、22 +Y，最小
chr.groups: A: 1~3 B: 4, 5 C: 6~12, X D: 13~15 E : 16~18 F : 19, 20 G:21, 22, Y
染色体的两端为端粒，是一种蛋白-DNA 结构，含有TTAGGG六核苷酸重复延伸序列， 保护染色体不被降解，防止染色体末端融合， 端粒缩短与细胞的寿命有关。
莱昂（Lyon）假说
X失活发生在胚胎生命 早期
失活是随机的 失活是完全的
失活是永久的和克隆式 繁殖的
莱昂化--------嵌合体
也就是说在女性细胞中的两条X染色体只有一条有活性， 另一条无转录活性，在间期细胞核异固缩而失活。这样男女 X连锁基因产物量保持相同水平，这种效应称为剂量补偿。
Y染色质 Y-chromatin
➢正常女性有两条X染色体，男性只有一条 X染色体（和一条Y），X染色体有数量 差异。那么，位于X染色体上的基因产物 是否存在差异昵？为什么只有女性才有X 染色质而男性没有？为什么某一种X连锁 的突变基因纯合子女性的病情并不比半 合子的男性严重？
➢1961年，英国的遗传学家Mrry Lyon等 四人，根据各自的实验提出了X染色体失 活假说，后称为Lyon 假说，来解释上述 问题。