一、人类染色体的特征
1. 数目:同一物种的染色体数目相对恒定。一个正常生殖细胞(精子或卵子)所含的全套染色体称一个染色体组(chromosomeset),一个染色体组所包含的全部基因叫一个基因组(genome)。具有一个染色体组的细胞称为单倍体(haploid),具有两个染色体组的细胞称为二倍体(diploid)。人类正常体细胞染色体数目为23对(2n=46条),正常性细胞染色体数目为23条(n=23条)。
2. 染色体组:人体细胞中的22对是常染色体(autosome),编号1-22;1对是性染色体(sexchromosome),女性XX,男性XY。人类染色体分7组,A(1~3号)、B(4~5号)、C(6~12号及X染色体)、D(13~15号)、E(16~18号)、F(19~20号)、G(21~22号及Y染色体),A组最大,G组最小。
3. 人类染色体有三种类型:
染色体类型 | 着丝粒位置 | 染色体编号 |
中央着丝粒染色体 (metacentric chromosome) | 1/2~5/8 | 1、3、16、19~20 |
亚中着丝粒染色体 (submetacentric chromosome) | 5/8~7/8 | 2、4~12、17~18、X |
近端着丝粒染色体 (acrocentric chromosome) | 7/8~8/8 | 13~15、21~22、Y |
4. 性别决定及性染色体(Sex-determinationand Sex Chromosome)
Y染色体具有拟常染色体区域和Y特异区域。拟常染色体区域是X和Y染色体的同源区,位于X和Y染色体的短臂末端,X和Y之间可在此区域重组。Y特异区域编码几个基因,这些基因对性腺分化及男性生育是必需的,睾丸决定因子(testis-determiningfactor, TDF)位于此区域,起开关作用。
SRY基因(sex-determiningregion Y, SRY)定位于Y染色体短臂的Yp11.3,是TDF的最佳候选基因,SRY基因的表达产物,可以促进某种酶表达活性,使雄激素能够产生,雄激素又促进睾丸发育。SRY基因表达产物也可促进某些抑制素的产生,使卵巢与子宫退化。
二、染色体非显带核型
一个体细胞中的全部染色体,按其大小和形态特征排列所构成的图像叫核型(karyotype)。正常女性为46,XX;正常男性为46,XY。
三、染色体显带核型及G显带染色体的识别
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相间的带纹,称为染色体带(chromosomalband),显带后的染色体呈现出各自独特的带纹而构成染色体带型(bandingpattern),同源染色体(homologouschromosome)的带型基本相同。
Q显带(Qbanding):染色体标本用荧光染料氮芥喹吖因(quinacrinemustard,QM)处理,在荧光显微镜下可观察宽度和亮度不同的Q带纹。
G显带(Gbanding):染色体标本用碱或胰蛋白酶处理,再用Giemsa染液染色,在普通光学显微镜下可见与Q带相类似的深浅相间的G带纹。
R显带(Rbanding):染色体标本用磷酸盐溶液处理,再用Giemsa染色,显示出与G带相反的反带(reverseband)。
T显带(Tbanding):染色体标本加热处理后,再用Giemsa染色,可使染色体末端区段显示特异性深染的端粒带(telomerebanding)。
C显带(C banding):染色体标本用NaOH或Ba(OH)2处理后,再用Giemsa染色,可使着丝粒和次缢痕的结构异染色质深染,如1、9、16号染色体次缢痕及Y染色体长臂远端的2/3的区段显示C带(Cband)
N显带(Nbanding):用硝酸银染色,可使染色体的随体(satellite)及核仁形成区(nucleolusorganizing region, NOR)呈现黑色银染(Ag-NOR),银染(Ag-NOR)的是具转录活性的NOR,受染的是与rDNA转录有关的一种酸性蛋白。
四、人类染色体命名国际体制
人类细胞遗传学命名的国际体制(AnInternational System for Human Cytogenetics Nomenclature,ISCN),规定了区分每条染色体区和带的标准系统。
㈠界标(landmark)、区(region)、带(band)
界标:染色体上具有显著特征的指标,包括染色体臂的末端、着丝粒和某些稳定的带。
问题:如何理解界标处的带为下一个区的第一条带?
区:两相邻界标之间的区域。区的编号从着丝粒开始,1区是靠近着丝粒的两个区,其次是2区、3区、4区……
带:染色体带是连续的,没有非带区。带的编号从着丝粒开始,依次是1带、2带、3带、4带、5带、6带……
㈡命名
标定一个带时,需要依次写明:染色体号、臂的符号、区号、带号,彼此不用间隔或加标点符号。例如:1p35表示1号染色体短臂3区5带,14q32表示14号染色体长臂3区2带。
㈢高分辨显带染色体(Highresolution banding chromosome,HRBC)
一套人单倍体染色体的带纹数有320条带,高分辨显带技术使得一套人单倍体染色体能显示出550~850条,甚至更多更细的亚带纹。高分辨带的命名是在原带之后加一小圆点,之后写亚带序号。例如:1p31.1、1p31.2、1p31.3分别表示1号染色体短臂3区1带第1亚带、第2亚带、第3亚带。
五、染色体的多态性(chromosomalpolymorphism)
正常人群中存在着染色体的恒定的微小变异,包括结构、带纹宽窄和着色强度等。微小变异按孟德尔方式遗传,通常没有明显的表型效应或病理学意义。常见以下部位:
1. Y 染色体的长度变异存在种族差异,变异部位是Y染色体长臂远端的2/3的区段的长度变异,描述为Yq+或Yq-。
2. 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)变异,表现为短臂、次缢痕的增长或缩短;随体的有无、大小及重复(双随体)等。
3. 第1、9和16号染色体次缢痕的变异,表现为次缢痕的有无或长短的差异,此外在1、9和16号染色体的着丝粒异染色质区可出现多态性的倒位。
六、减数分裂

