第九章人类染色体.doc

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1、第九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。真核细胞的基因大部分存在于细胞核内的染色体上，通过细胞分裂，基因随着染色体的传递而传递，从母细胞传给子细胞、从亲代传给子代。各种不同生物的染色体数目、形态、大小各具特征；而在同种生物中，染色体的形态、数目是恒定的。所以，染色体数目和形态是物种的标志。MammalianchromosomeshavetwobiologicalfunctionsToperpetuatethehereditarymaterialduringdevelopmentofa

2、nindividual.Byreplicatingandensuringthatduplicatedequallybetweendaughtercellsduringmitoticcelldivision,theyperpetuatetheDNAwithinthecellsofanindividualduringdevelopment,growthandcellturnover.Toshufflethehereditarymaterialbetweensuccessivegenerations.Thisisachievedbymeioticmechanismsentai

3、lingindependentassortmentofandrecombinationbetweenparentalhomologs.对人类染色体的研究已有较长的历史。1888年德国解剖学家Waldeyer根据细胞有丝分裂和生殖细胞减数分裂观察到的现象，提出了染色体这一名词。但由于实验技术和研究方法的限制，对人类染色体数目的确定经历了漫长的历程，直到1956年，Tjio和Leven的实验才明确证实了人类体细胞的染色体数目为46条。此后染色体技术很快被应用于临床。1959年Lejeune对3例Down综合征患儿进行了染色体检查，发现患者比正常人多了一条第21号染色体，从而

4、确诊了第一例染色体病；1960年又发现了慢性粒细胞性白血病患者的Ph小体；1968年，Q显带技术问世，并相继出现了各种染色体显带技术，提高了染色体分析的精确性，发现了一些过去所不能发现的染色体结构异常；1976年高分辨显带技术的出现，加速了染色体研究的步伐。80年代末分子生物学研究迅速发展，并与细胞遗传学结合，出现了分子细胞遗传学这一新的研究领域。分子细胞遗传学是综合利用细胞遗传学和分子遗传学技术或结合其它某种技术以解决单独应用细胞遗传学技术无法解决的染色体异常或变异。目前可以从检测单个碱基突变至10kbDNA的缺失，扩大到检测更大的DNA缺失，从基因水平上揭示各种遗传

5、病的本质。第一节人类染色体的基本特征一、染色质和染色体染色质（chromatin）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。在细胞从间期到分裂期过程中，染色质通过螺旋化凝缩（condensation）成为染色体，而在细胞从分裂期到间期过程中，染色体又解螺旋舒展成为染色质。（一）染色质染色质是间期细胞核中伸展开的DNA蛋白质纤维。间期细胞核的染色质可根据其所含核蛋白分子螺旋化程度以及功能状态的不同，分为常染色质（euchromatin）和异染色质（heterochromatin）。1．常染色质和异染色质常染色质在细胞间期螺旋化程度低，呈松散

6、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，呈凝集状态，而且染色较深，多分布在核膜内表面，其DNA复制较晚，含有重复DNA序列，很少进行转录或无转录活性，是间期核中不活跃的染色质。异染色质通常具有三个特点：①在细胞间期处于凝缩状态；②是遗传惰性区，只含有不表达的基因；③复制时间晚于其它染色质区域。异染色质又分为两种：一种称为结构异染色质（constitutiveheterochromatin）或称专性异染色质。结构异染色质是异染色质的主要类型，这类异染色质在各种细胞中总是处于凝缩状态（正异固

7、缩）,一般为高度重复的DNA序列，没有转录活性，常见于染色体的着丝粒区、端粒区、次溢痕以及Y染色体长臂远端2/3区段等；另一种叫功能异染色质或称为兼性异染色质（facultativeheterochromatin），这类染色质是在特定细胞或在一定发育阶段由常染色质凝缩转变而形成的。在浓缩时，基因失去了活性，无转录功能；当其处于松散状态时，又能够转变为常染色质，恢复其转录活性（负异固缩）。如X染色质就是一种兼性异染色质（表9-1）。表9-1常染色质与异染色质的特性比较特征常染色质异染色质数量和分布一般占染色体的极大部分一般占染色体的少部分,