人类性染色质小体的制备与观察实验报告
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人类X染色质标本的制备与观察张皓予15335203一、实验目的1.掌握人体口腔黏膜上皮细胞制备的方法。
2.正确识别巴氏小体的特征及其所在位置。
3.说明人体细胞中核内X染色体的数目和性染色体数目之间存在的关系。
二、实验原理X染色质呈现于女性体细胞间期细胞核内。
在口腔黏膜细胞、羊水脱落细胞、皮肤结缔组织等细胞中均可检出。
用苯酚品红改良染液染色后,便可观察到染色较浓,多位于核膜内侧缘,呈凸平形、卵圆形、扁平或三角形,直径约1μm大小的小体。
女性细胞核中出现率为40%~60%。
Barr和Bertram首先(1949)在雌性猫的神经细胞核中发现,在多数核中部有一个小的深染的小体,而在雄性猫的同样细胞中只能偶而观察到这种小体,此后许多人的研究指出这种与性别有关的两型现象在有袋类、偶蹄类、食肉类和灵长类等动物的多数组织细胞中存在,而在噬齿类中只在少数组织中可以观察到。
这种染色质小体现在称为“性染色质”(sex chromatin),或称为“巴氏小体”(Barr body)。
这种小体常位于核膜的内表面,呈Feulgen阳性反应,表明是DNA的成分,有证据表明,性染色质的存在是由于在雌性哺乳动物核中存在两个X染色体,其中一个X染色体处于失活状态。
雄性个体只有一个X染色体。
因此原则上男性不应有性染色质。
但如果一个男人有XXY染色体,那就会有一个性染色质,虽然表现为男性。
同样,XXX的三体应当有两个巴氏小体。
因此,性染色质实质上是一个失活的X 染色体。
为什么失活的X染色体会以巴氏小体的形式显示出来?目前,已有许多证据证明,在雌性个体中那根失活的X染色体已经异染质化,成为功能性异染质。
使用放射自显影的方法已经证明,失活的X染色体的固缩周期与其它染色体是不同步的,它在S期是晚复制的。
此外,人们也已发现,晚复制的这根X染色体常位于核的边缘,这个位置也正好是巴氏小体出现的位置。
三、实验仪器与试剂1.仪器与用具显微镜,水浴锅,牙签,载玻片,盖玻片,镊子,吸水纸。
山东大学遗传学实验人类X染色质小体的检测摘要在哺乳动物体细胞核中,除一条X染色体外,其余的X染色体常浓缩成染色较深的染色质体,此即为巴氏小体。
又称X小体,通常位于间期核膜边缘。
本次实验通过对口腔粘膜细胞和毛囊细胞的染色和压片观察,了解X染色质体形成的机理、观察识别巴氏小体的形态特征及所在部位。
前言巴氏小体又称X小体,正常女性,位于间期细胞核中,紧贴核膜内缘,大小约1~1.5um,呈现三角或椭圆形小体,数量为x染色体数减一。
巴氏小体是由于女性两个X染色体中的一个失活形成的。
Lyon的剂量补偿学说认为,女性有两个X染色体,但所表达的绝大部分遗传物质与只有1个X染色体的男性是一样多的。
这是因为女性的X染色体中只有1个保持活性,而另一个是晚复制的,没有活性。
该失活的染色体在形态学上呈异染色体,即DNA螺旋压的很紧,染色深而致密,称之为巴氏小体。
体育运动会上的性别鉴定主要采用巴氏小体方法。
材料与方法材料1.实验材料口腔粘膜细胞、毛囊细胞2.实验器具显微镜一台、解剖针、牙签、载玻片、盖玻片、滤纸3.实验试剂硫堇、苯酚品红、HCl、95%的乙醇、无水乙醇、蒸馏水、生理盐水方法1.口腔粘膜细胞:受检者清水漱口数次,用洁净牙签从女性口腔两侧刮取粘膜,原位刮2~3次,第1次舍去,第2,3次分别涂于干净载玻片上。
室温干燥3-5分钟,用HCl 水解3-5分钟,水洗3次,每次1分钟,再用硫堇染色15-20分钟,水洗一次,显微镜观察,95%的乙醇分色3-5秒。
盖上盖玻片,开始镜检。
染液采用改良苯酚品红染液。
母液A:3g碱性品红,溶于100Ml70%酒精中(可长期保存)。
母液B:取10ml母液A,加入90ml5%苯酚水溶液。
取45ml母液B,加入6ml冰醋酸和6ml37%福尔马林溶液,此即为苯酚品红染液。
改良苯酚品红:取2~10ml苯酚品红染液,加入98~90ml45%冰醋酸和1~1.8g山梨醇。
即为所需染液。
染液配制过程中应注意:山梨醇的含量不可过多,以免出现结晶。
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。
人类X染色质标本的制备与观察张皓予15335203一、实验目的1.掌握人体口腔黏膜上皮细胞制备的方法。
2、正确识别巴氏小体的特征及其所在位置。
3、说明人体细胞中核内X染色体的数目与性染色体数目之间存在的关系。
二、实验原理X染色质呈现于女性体细胞间期细胞核内。
在口腔黏膜细胞、羊水脱落细胞、皮肤结缔组织等细胞中均可检出。
用苯酚品红改良染液染色后,便可观察到染色较浓,多位于核膜内侧缘,呈凸平形、卵圆形、扁平或三角形,直径约1μm大小的小体。
女性细胞核中出现率为40%~60%。
Barr与Bertram首先(1949)在雌性猫的神经细胞核中发现,在多数核中部有一个小的深染的小体,而在雄性猫的同样细胞中只能偶而观察到这种小体,此后许多人的研究指出这种与性别有关的两型现象在有袋类、偶蹄类、食肉类与灵长类等动物的多数组织细胞中存在,而在噬齿类中只在少数组织中可以观察到。
这种染色质小体现在称为“性染色质”(sex chromatin),或称为“巴氏小体”(Barrbody)。
这种小体常位于核膜的内表面,呈Feulge n阳性反应,表明就是DNA的成分,有证据表明,性染色质的存在就是由于在雌性哺乳动物核中存在两个X染色体,其中一个X染色体处于失活状态。
雄性个体只有一个X染色体。
因此原则上男性不应有性染色质。
但如果一个男人有XXY染色体,那就会有一个性染色质,虽然表现为男性。
同样,XXX的三体应当有两个巴氏小体。
因此,性染色质实质上就是一个失活的X 染色体。
为什么失活的X染色体会以巴氏小体的形式显示出来?目前,已有许多证据证明,在雌性个体中那根失活的X染色体已经异染质化,成为功能性异染质。
使用放射自显影的方法已经证明,失活的X染色体的固缩周期与其它染色体就是不同步的,它在S期就是晚复制的。
此外,人们也已发现,晚复制的这根X染色体常位于核的边缘,这个位置也正好就是巴氏小体出现的位置。
三、实验仪器与试剂1.仪器与用具显微镜,水浴锅,牙签,载玻片,盖玻片,镊子,吸水纸。
人类X染色质的制备与观察摘要:本实验旨在掌握鉴定人类X染色质的方法,通过将人体口腔颊部粘膜细胞和毛囊细胞解离、染色等步骤制片,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。
同时了解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:1949年加拿大学者Barr和Bertram在一些雌猫神经原细胞核中, 发现在核膜内缘有一个染色较深的近似三角形的小体, 在雄猫中没有发现。
根据后来的深入研究发现,这个染色较深的小体和性别有关。
直到1971年巴黎会议上正式被命名为X 染色质。
以后的研究表明巴氏小体是一个异染色质化的失活的x 染色体。
在正常的男性细胞中只有一个X 染色体,是正常有活性的, 因此男性细胞中没有巴氏小体。
而在正常女性细胞中有二个X 染色体, 其中一个正常, 另一个异染色质化因此在女性细胞中可见到一个巴氏小体。
巴氏小体的个数= X 染色体个数一1 ,大都出现在核膜边缘。
性染色质在人类中,正常男性个体出现的比例约为1%,正常女性约为17-39%,在由性染色体数目异常而引起的性别畸型( X O 除外) 患者的细胞中, 可见到一个或一个以上巴氏小体。
因而通过巴氏小体检查可鉴别胎儿的性别和诊断性染色体异常引起的遗传疾病。
1961 年, 英国遗传学家Lyon 根据前人和自己的研究发表了莱昂假说, 明确提出了单个X染色体随机失活从而在两性间保证X 连锁基因转录水平一致的论点, 并为现在的科学家所普遍接受。
普遍认为, 巴氏小体的形成是与一个非编码RNA XIST 的大量且特异表达有关, 大量的XIST 顺式作用在其中一条X染色体上, 引发了该条染色质的广泛甲基化从而导致异染色质的形成, 使其上的基因出现表达沉默现象。
2 实验材料和方法:2.1实验材料和仪器:1)显微镜、镊子、载玻片、盖玻片、吸水纸、牙签;2)硫瑾染液;3)1mol/L的HCl、蒸馏水;4)口腔颊部粘膜细胞和毛囊细胞。
人类性染色质小体的制备与观察
1949年,Barr在猫神经元核仁附近发现一种染色很深的小体。
仔细研究发现这种小体出现在多数雌猫神经元中,而在雄猫的神经元中则极少出现。
他以更多的动物组织做了深入的研究,结果发现食肉类、偶蹄类、灵长类(包括人类)等动物的不同组织的体细胞中,同样显示这种性别差异。
Barr称这种小体为核仁随体(现在我们通常称之为Barr小体,性染色质小体,或X染色质。
下文统称这种小体为X染色质),并推论这种小体是由性染色体的异染色质衍化来的。
Barr的推论是正确的,但他并沿岸有弄清这小体竟是1条X染色体还是2条X染色体的异染色质形成的。
这是因为间期的染色体在核中伸展成丝状,异染色质虽可染上较深的颜色,但无法辨别它究竟是一条染色体或仅是一条染色体或仅是染色体的一个片段。
20世纪60
年代前后,根据对性染色体异常病人的X染色体与X染色质数目的关系的研究发现,X染色质数等于一个个体的X染色体数减1。
进一步的研究表明,一个X染色质是一条异染色质化的X染色,在间期其DNA的复制要比其他的染色体晚(Morishima,1962)。
在一个个体中,究竟是来自父本还是来自母本的X染色体失活,则是随机的,这种随机失活是生物体内的剂量补偿机制(LYON,M.,1962)。
从上述我们可以看出X染色质是一种包含结构基因的异染色质,这种异染色质通常称为兼性异染色质(facultative chromatin)。
通常用口腔粘膜、头发根鞘、外周血细胞等制备X 染色质。
由于取材方便,方法简单,X染色质检测广泛应用于性别畸形的诊断中。
检查羊水细胞的X染色质,还可在产前诊断胎儿性别。
在人类细胞中,还存在另一种异染色质小体,这就是Y染色质,Y染色体在间期也呈现异固缩状态。
Y染色质如何检测呢?研究发现,Y染色体长臂的远端经过荧光染料喹吖因(quinacrine)染色后,可发出明亮的荧光,这种荧光在间期细胞中表现为一个明亮的荧光点,直径约在0.3-1um。
在多数情况下,其他的染色体不显荧光或不具有如此强的荧光,因此,这种荧光亮点就成了检测Y染色质的一种方法。
用于制备X染色质的材料同样可用于制备Y染色质。
制备两种染色质的方法有多种,Schwarzacher(1974)曾对此做过详尽的综述。
在本实验中,我们将选择两种材料、两种染色方法制备并观察X染色质小体。
实验目的
•了解并掌握运用卡宝品红染色制备并观察X染色质小体的方法。
•了解并掌握选择两种材料制备并观察X染色质小体的方法。
获取实验材料
•口腔黏膜细胞:
取一干净的载玻片,用记号笔在即将涂细胞的一面作个标记。
先用水将口漱净,尽可能除去口中的杂物。
然后用牙签钝头在口腔一侧用力刮取,弃去第一次得到的刮取物,在同一部位继续刮取(这样就可取得深层的表皮细胞),将刮得的细胞涂抹在干净载玻片上,反复几将从,使玻片上的材料尽量厚些。
勿令玻片上的材料干燥,迅速将玻片插入装固定液的染色缸中固定30分钟以上。
如果让材料在空气中干燥,会使细胞变形。
拿刚涂抹的玻片直接插入固定液中,当然会使许多材料丢失,但粘在玻片面上的细胞足够观察之需。
固定后将载玻片在空气中晾干,这样,细胞就可以紧贴在玻片的表面。
获取实验材料
2.毛囊细胞(Hair follicle cell):
拔取一根毛根比较大的毛发(头发或其他部位,如手臂上的毛发均可;如可能,尽量选用白色或浅颜色的毛发,这样在制片中就可减少色素的干扰)。
在一张干净的载玻片中央滴一滴45%的醋酸,将毛根浸渍其中。
静置约5分钟,待毛根稍软后用镊子尖或解剖针尖将外层毛囊的组织细胞轻轻刮下(用力太大,则可能将毛发上的色素细胞一起刮下,影响制片效果)。
弃去毛干。
用解剖针将载玻片上的组织细胞均匀摊平。
摊平的材料在空气中晾干。
染色
卡宝品红染色
•在晾干的玻片上直接滴上染料,染色10分钟。
•在95%的酒精中分色1-3分钟。
•在无水酒精中继续分色两次,每次1分钟。
•用二甲苯透明两次,每次约3分钟,直接加盖玻片封片(或用树胶封片)后观察。
观察
•观察X染色质要用油镜。
结果辨析
在光学显微镜下可见到X染色质为一结构致密、轮廓清楚染色较深的小体。
人类的X染色质常附着于核膜内侧,这个位置就是晚复制的X染色体所处的位置(Morishima,1962)。
大小约在1μm左右,呈三角形、卵形、短棒形或者双球形。
一般说来,在动物细胞中,X 染色质可以处于三个位置:靠近核仁,靠近核膜,或者自由地处于核区内。
这种位置,对于每一种来说是相对固定的。
处于核膜内侧的X染色质在压片时完全可能被压在核的中央。
这种情形下,X染色质容易与核中其他的着色的结构相混。
为保险计,我们通常只计数接近于核膜的小体。
还应注意一个问题,并非在所有的正常女性细胞中都能看到巴氏小体,用正常女性的组织制片,统计200-400个没有破损、形态正常的细胞,可观察到具巴氏小体的细胞比率约在30%-50%。
但这一比率在不同实验之间差异较大。