实验十一 人类X染色质的观察
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人类X染色质的制备与观察摘要:人类X染色质(巴氏小体)是由雌性哺乳动物体细胞中失活的X染色体在间期细胞核中呈异固缩状态(染色质高度螺旋化),形成直径约1μm,贴近于核膜边缘的染色小体。
根据X染色体失活与Lyon假说,雌性哺乳动物的两条X染色体中,只有一条X染色体有转录活性,另一条X染色体无转录活性,呈固缩状,形成X染色质。
失活发生在胚胎发育早期,且失活是随机的。
本实验以人口腔颊部粘膜细胞、发根毛囊细胞为材料制备X染色质标本,通过硫瑾染色、压片等方法观察巴氏小体。
本次试验的目的是掌握鉴定人类X染色质的方法,在显微镜下正确识别X染色质,即Barr小体的形态特征及所在部位,了解X染色体失活的有关假说以及为失活X染色体上的基因所控制的遗传性状地特点。
1.引言1.1巴氏小体人类有23对染色体,其中22对为常染色体,另一对为性染色体。
女性为XX,男性为XY。
X与Y染色体有一部分是同源的,在减数分裂时可以相互配对,其余部分则不同源。
Y 染色体含有很少的基因,而X染色体则含有大量的基因。
男性与女性的常染色体数目是一样的,所含有的基因数目也相等;但是女性含有两条X染色体,而男性一条X一条Y,因此女性性染色体所携带的基因剂量远高于男性,然而研究发现女性伴性遗传基因的表达剂量与男性是大体相同的,其原因可以用剂量补偿效应解释。
剂量补偿效应(dosage compensation effect)的定义: 在XY性别决定机制的生物中,使性连锁基因在雌、雄性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。
也就是说,在雌性和雄性细胞里,由X染色体基因编码产生的酶或其它蛋白质产物在数量上相等或近乎相等。
剂量补偿存在两种情况,雌性哺乳动物一条X染色体异染色质化(失活),只有一条X 染色体具有活性,使雌雄动物虽然X染色体数目不同但基因产物的剂量是平衡的;另一种是X染色质的转录速率不同,如果蝇雌性细胞中两条X染色体都有活性,但它们的转录速率低于雄性细胞X染色体的转录速率。
姓名班级同组人科目遗传实验题目人类性染色质体观察组别第五组一、研究背景1949年,美国人Barr发现,雌猫神经元细胞核中在间期有一个深染的小体,而雄猫没有。
以后在其他哺乳动物中发现同样现象。
称为Barr’s body,巴氏小体。
研究发现巴氏小体的数目=x染色体数-11961年Mary Lyon提出巴氏小体是通过异固缩形成异染色体而失活的X染色体,是达到雌雄两性X染色体上活性基因剂量平衡的一种补偿方式。
巴氏小体也被称为性染色质体或 X染色质体。
Lyon假说的要点:1. X染色体失活发生在胚胎发育的早期(受精后的16天左右,胚胎的细胞数达到5000~6000左右,植入子宫壁时),一旦失活,其上的大部分基因也失去表达活性;2. 每一体细胞中哪一条x染色体失活是随机的;3. X染色体的失活状态可以通过有丝分裂传递,即一旦某条X染色体失活,在其所有子细胞中都是同样一条X染色体失活。
修正:失活的X染色体上并非全部基因都呈莱昂化(失活):①呈莱昂化(失活)的基因如G6PD(葡萄糖-6磷酸脱氢酶)、AHF(抗溶血Ⅷ因子);这些基因表现了完全的失活,即XGXG≈XGY②非莱昂化基因:如Xg血型基因、MIC2抗原基因等,这些基因无论在有活性还是在无活性的X染色体上都能够表达。
即 XGXG≈XGY的2倍③不完全的剂量补偿效应:如 XSXS 的产物是 XSY 产物的1.3倍,而没有达到2倍。
二、研究目的1、确定巴氏小体的位置,观察巴氏小体的形态;2、尝试通过观察巴氏小体的有无进一步验证性别三、实验原理巴氏小体形态:在间期也表现为浓缩致密的、深染的结构,在DNA复制期表现为晚复制。
大小约1~1.5微米。
女性细胞中观察到的频率为13~39%,正常男性0~2%。
但是:1.生殖细胞中不发生X染色体失活。
2.失活的X染色体上有活性基因似乎是与失活基因相嵌存在。
因此,哺乳动物的雌性就X染色体上基因的作用来说是嵌合体。
四、实验器材1、女生的口腔上皮细胞2、载玻片姓名班级同组人科目遗传实验题目人类性染色质体观察组别第五组五、实验试剂95%乙醇水溶液、1 mol/L 的HCl、改良酚红液六、实验步骤1. 涂片(1) 清洁口腔:细胞提供者需重复两三次用水漱口,以便去掉松动的上皮细胞和细菌.(2) 然后用清洁灭菌的牙签或适当的刮片,从女性口腔两颊刮取上皮黏膜细胞, 涂抹在干净载玻片上,每次可涂1~3 片,涂抹范围大约1~2 张盖玻片大小.2. 滴加1 mol/L 的HCl水解10 min。
人类X染色质(巴氏小体)的制备与观察摘要巴氏小体是由雌性哺乳动物体细胞中失活的X染色体在间期细胞核中形成的呈异固缩状态,贴近于核膜边缘的染色小体,在遗传学、细胞观察方面有重要意义。
实验中作者取人口腔颊部上皮细胞与发根毛囊细胞进行硫瑾染色操作,通过显微观察对巴氏小体进行识别与计数,描述巴氏小体的形态,并统计其在不同性别人体细胞中的出现率。
引言在哺乳动物体细胞间期细胞核中,除一条X染色体外,其余的X染色体失活并呈异固缩状态,此即为巴氏小体。
又称X小体、性染色质,直径约1μm,通常位于间期核膜边缘。
1949年,加拿大学者Barr在雌性猫的神经元细胞核中发现一种染色很深的小体,而在雄性猫中则极少出现[1]。
通常人类男性细胞核中很少或没有巴氏小体,而女性有1个,性染色体异常的患者如XXY、 XXYY、XXX、XXXY等,巴氏小体的数量=X染色体数量-1。
综合巴氏小体与哺乳动物性染色体的剂量补偿效应,Lyon M.F 于1961年提出Lyon 假说,主要内容有:(1)正常的雌性哺乳动物两条X染色体只有一条在遗传上有活性,另外一条失活;(2)X染色体失活是随机的。
因此表达是随机的,结果在杂合子中会出现嵌合现象(mosaic)。
例外:有袋类失活的X染色体全部是父方的。
(3)失活发生在胚胎发育的早期,如人在受精后的16天(5000-6000个细胞时)。
一个细胞的一条染色体一旦失活,这个细胞的后代细胞中该染色体均失活。
Lyon假说虽然可以解释一些问题但不是全部,如人类中的44AXO型个体表现为Turner 综合症、44AXXY表现为Klinefelter综合症。
随着生物学和医学的发展人们已经认识到单条X染色体失活现象是普遍存在的,但失活的染色体上存在失活区和非失活的。
如人类中位于X染色体上的基因,G6PD(葡萄糖-6磷酸脱氢酶)、AHF(抗溶血第Ⅷ因子)等是非失活的,而Xg血型基因是失活的。
巴氏小体的生物学观察,对于优生学中鉴别性别和预防性连锁疾病的发生,以及作为癌细胞核异常主要形态学特征之一鉴定癌细胞,有重要价值[1]。