1、第 八 章,人 类 染 色 体,染色体（chromosome） 是遗传物质(基因)的载体。它由DNA和蛋白质等构成，具有储存和传递遗传信息的作用。染色体数目和形态是物种的标志。,每个有核细胞都存在一套完整的人类基因组， 估计约25，000个基因。 基因是以特定形式存在于每个有核细胞的棒状 的染色体上。,1888年，Waldeyer提出染色体这一名词；1956年，Tjio和Leven证实人类体细胞的染色体数目为46条；1959年Down 、Turner、 Klinefelter综合征相继被报道（达10000多种异常）；1968年，Q显带技术问世；80年代末，分子细胞遗传学（原位杂交、显微切割等技
2、术）,第一节 人类染色体的基本特征,染色质和染色体实质上是同一物质在不同细胞周期、执行不同生理功能时不同的存在形式。,一、染色质和染色体,染色质 染色体,（一）染色质（chromatin）,定义：间期细胞核中伸展开的DNA蛋白质纤维。 常染色质（euchromatin） 异染色质（heterochromatin）,常染色质在细胞间期螺旋化程度低，呈松散状，染色较浅而均匀，含有单一或重复序列的DNA，具有转录活性，常位于间期细胞核的中央部位。,异染色质在细胞间期螺旋化程度较高，呈凝集状，染色较深，多分布在核膜内表面，其DNA复制较晚，含有重复的DNA序列，很少进行转录或者无转录活性，是间期中不活
3、跃的染色质。,1、分类：,异染色质特点：,在细胞间期处于凝缩状态是遗传惰性区，只含有不表达的基因复制时间晚于其他染色质区域,常染色质和异染色质,结构异染色质功能异染色质：X染色质,异染色质分类：,常染色质与异染色质的特性比较,2、性染色质（sex chromatin）,X染色质（X chromatin）Y染色质（Y chromatin）,X和Y染色体在间期细胞核中显示出来的一种特殊结构。,为什么正常男女性之间的X染色质存在差异？,女性两个X染色体上的每个基因的两个等位基因所形成的产物，为什么不比只有一个X染色体半合子的男性的相应基因产物多？,为什么某一X连锁的突变基因纯合女性的病情并不比半合子
4、的男性严重？,X染色质A、B、C、D、E：分别为含0、1、2、3、4、5个X染色质,人类X染色体上约有1/3的基因可能逃避完全失活,Y染色质：长臂远端部分为异染色质，可被染色发出荧光。,从染色质到染色体的多级螺线管模型。 1.一级结构：由核小体组成的细纤丝。,（二）染色体,核小体（核体）：核心4种组蛋白(H2A、H2B、H3、H4各2个分子)。DNA缠绕在组蛋白核心外1.75圈，构成核粒（核心加上外圈的DNA）；核粒之间有连接DNA及组蛋白H1。 DNA压缩7倍。,2.二级结构（螺旋管）： 每圈6个核小体，直径30 nm、 内径10 nm，间距11nm，DNA 压缩了6倍，成为染色质粗纤丝。3
5、.三级结构（超螺线管）： 染色质粗纤丝继续螺旋化， 形成超螺线管。直径400nm， 长度1160 m。DNA压缩40倍,4.四级结构（染色单体）： 超螺线管再次压缩成光镜下可见的2-10m的染色体，DNA压缩5倍。 总计压缩倍数=76405= 8400倍 DNA 核小体 螺旋管 超螺线管 染色单体 7 6 40 5,袢环模型,二、人类染色体的数目、结构和形态,染色体组（chromosome set) ： 一个正常生殖细胞（配子）中所含的全套染色体称为一个染色体组。 基因组（genome）： 一个染色体组所含的全部基因。,（一）人类染色体的数目,人类染色体的数目 ：2n=46条,中期染色体的形态
6、特征,（二）染色体的结构、形态,1、主缢痕（初级缢痕；着丝粒区）：染色较浅、向内凹陷成狭小 区段的部位。 着丝粒(centromere)：两条染色单体连接的部位。 着丝点(动粒)(kinetochore)：两染色单体外侧表层与纺锤丝接触 部位，由微管蛋白组装而成。,2、次缢痕（副缢痕；核仁形成区）：主缢痕外着色较浅的染色体缢缩区，不能弯曲。常在短臂出现。位置相对稳定。 次缢痕在细胞分裂时，紧密地与核仁相联系。与核仁的形成有关，因此也称为核仁组织区（nucleolus organizer ，NOR）。3、随体：次缢痕末端具有的圆形或略成长形的染色体节段。,次缢痕、随体的位置、大小也相对恒定，可以
7、作为染色体识别的标志。不是所有染色体都有次缢痕：玉米, 6；小麦，1B, 6B；人类，13，14，15，21，22,次缢痕,次缢痕,蚕豆：有丝分裂中期染色体（排列于赤道面上，箭头表示两条大染色体）。,4、端粒：末端特化的着色较深部位。由端粒DNA和端粒蛋白组成。 端粒在染色体中没有明显的外部形态特征，但往往表现对碱性 染料着色较深。 作用：对染色体DNA分子末端起封闭、保护作用；抑制细胞凋 亡，与寿命长短有关。 防止DNA酶酶切； 防止发生DNA分子间融合； 保持DNA复制过程中的完整性。,根据人类染色体着丝粒的位置可将染色体分为3种类型 中着丝粒染色体（metacentric chromos
8、ome） 亚中着丝粒染色体（submetacentric chromosome） 近端着丝粒染色体（acrocentric chromosome）,根据着丝粒的位置和染色体两臂的长度比（臂比），将染色体分成4类：,注：臂比：长臂长度/短臂长度； 短臂长度/染色体总长度,中间着丝粒(M); V,亚中着丝粒(SM); L,近端着丝粒(ST); I,顶端着丝粒(T); I,三、性别决定及性染色体,人类性别是由细胞中的性染色体所决定的。性染色体：X染色体和Y染色体。Y染色体： 拟常染色体区域 Y特异区域：,性别决定区域Y（Sex-determining region Y,SRY）睾丸决定因子（Test
9、is-determining factor,TDF）,性别决定,第 二 节 染色体分组、核型与显带技术,染色体分组：A、B、C、D、E、F、G七组核型（karyotype）： 一个体细胞中的全部染色体，按其大小、形态特征顺序排列所构成的图像。核型分析： 将待测细胞的核型进行染色体数目、形态特征的分析，确定其是否与正常核型完全一致，称为核型分析。 非显带核型： 按常规染色方法使染色体均匀着色所得到的染色体标本。,一、染色体分组、核型,人类核型分组与各组染色体形态特征（非显带标本）,人类染色体非显带核型图,二、人类染色体显带技术,Q显带（Q banding） G显带（G banding） R显带（
10、R banding） T显带（T banding） C显带（C banding） N显带 高分辩染色体显带技术,染色体带：染色体标本经过一定程序处理，并用特定染料染色，使染色体沿其长轴显现明暗或深浅详见的横行带纹，称为染色体带。使染色体显带的方法，称为显带技术。染色体带型：通过显带技术，使各号染色体都显现出独特的带纹，从而构成染色体的带型。,Q带（Q banding）,染色体标本,Q显带,优点：方法稳定，显带效果好缺点：需在荧光显微镜下进行观察，荧光衰退快Q带保存时间短,1968 Caspersson,Q-显带：荧光显带，同G显带带纹,染色体标本,G显带,G显带（G banding）,优点：方
11、法简单，带纹清晰，可长期保存，而且可在光学显微镜 下观察。,1971 Seabright,中期染色体的形态、带型（G显带）,G显带,G带模式图,所显示的带纹与G带的深、浅带带纹正好相反，故称为R带（reversed band）。,R显带（R banding）,染色体标本,R显带,R显带,T-显带：末端显带,染色体标本加热后用Giemsa染色，使染色体末端区域特定性深染，称T显带（T band）。,C-显带：着丝粒显带,染色体标本,C显带,使着丝粒和次缢痕的结构异染色质部分深染。,用硝酸银染色，特异显示随体及核仁形成区。,N带（NOR）：,高分辨染色体显带：先用氨甲喋呤使细胞分裂同步化，然后用秋
12、水酰胺进行短时间处理，使之出现大量的晚前期和早中期的分裂相，显带后可制出分带细、带纹更多的染色体。,染色体带型,Y染色体的长度变异；D组、G组近端着丝粒染色体的短臂、随体及随体柄部次缢痕区（NOR）的变异 ； 第1、9和16号染色体次缢痕的变异,人类染色体的多态性常见部位,三、人类染色体命名国际体制,界标（landmark）、区（region）、带（band）描述一特定带时需要写明以下4个内容：染色体序号；臂的符号：短臂（p），长臂（q）区的序号；带的序号,显带染色体的界标、区和带示意图,核型分析中常用的符号和术语,核型分析中常用的符号和术语,二、简答题1、简述常染色质和异染色质的区别。2、简述莱昂假说的主要内容。,一、名词解释着丝点 核型染色体带,
