人类巴氏小体的观察

遗传学实验报告

题目：人类巴氏小体的观察

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一、 实验目的：

1. 掌握人体性染色质的检测方法；

2. 观察人体性染色质的形态特征及存在部位，为进一 步研究人体染色体的

畸变与疾病提供参考条件；

3. 了解雌性哺乳动物X染色体失活假说和剂量补偿效应的机制。 二、 实验原理：

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，这是什么原因导致的呢？

剂量补偿效应(dosage compensation effect) 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。

1949年M.L.Barr等研究发现雌猫神经元细胞核膜内有凝缩的深染小体，而 雄性个体细胞中则没有，这一结构被称为巴氏小体(Barr body)。进一步研究发现：所有哺乳类雌体细胞中都可以见到这一结构。巴氏小体是由雌性哺乳动物体细胞中X染色质随机失活形成的，在间期细胞核中呈异固缩状态(染色质高度螺旋化),贴近于核膜边缘的染色小体。

莱昂假说(Lyon hypothesis)

1961年,Mary Lyon 提出了阐明哺乳动物剂量补偿效应和形成巴氏小体的X染色体失活的假说。

主要内容包括：

①哺乳动物雌性个体两条X染色体的其中一条在受精后失活;

②两条X染色体中哪一条失活是随机的；在同一哺乳动物的体细胞中，有些父源X染色体失活,有些为母源失活.

③失活在胚胎早期发生(人类在胚胎发育16天时)，某一个细胞的X染色体一旦失活，这个细胞的所有后代细胞中该X染色体均处于失活状态。当生殖细胞形成时,失活的染色体可恢复.

④杂合体雌性在伴性基因的作用上是嵌合体，即某些细胞中来自父方的伴性基因表达，某些细胞中来自母方的伴性基因表达，这两种细胞随机镶嵌存在。

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实验证据:1)玳瑁猫毛皮上的黑色和黄色班块—XOXo 2)人类葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性测定GdA/GdB

图1 取自一个有AB表型的G-6-PD性质的电泳图谱（0：克隆化之前的一份培养物，显示AB带；B：慢带仅在克隆1,2,4,5,8,9中显示；A：快带在克隆3,6,7中显示。）

X染色质的失活只是部分失活，仍然有部分基因具有转录活性，目前已知的大约有十几个基因有活性。若失活X染色质为完全失活，则XXY（Klinefelter’s syndrome）及XO(Turner’s syndrome)型应表现正常。

Barr小体的数目=n-1(n为X染色体数目)正常女人的体细胞间期核中Barr小体为1；正常男人的体细胞间期核中Barr小体为0；XXX女人的体细胞间期核中Barr小体为2；XXXX女人的体细胞间期核中Barr小体为3。

常染色质：折叠程度低，处于伸展状态，染色时着色浅。DNA主要是单一序列和中度重复序列。处于常染色质状态是基因转录的必要条件。

组成型异染色质：除复制期外，均处于凝缩状态，处于中期染色体的着丝粒区、端粒、随体等。具有明显的遗传惰性，不转录也不编码蛋白，异染色质折叠程度高，处于凝缩状态。

兼性异染色质：指某些细胞或某一发育阶段，原来的常染色质凝缩失去基因转录活性而成。失活的X染色质在受精后可以被活化变为常染色质。

巴氏小体

X-染色质的形态特征及所在部位：X-染色质的形态表现为一结构致密的浓染小体；轮廓清楚；大小1～1.5μm；常附着于核膜边缘或靠近内侧；形状为凸形，三角形，卵形，短棒及双球形等。正常女性口腔黏膜细胞中出现 率：30～50%。 三、 实验材料：

1. 器材：显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，牙签等。 2. 试剂：硫堇染液，1M HCl，蒸馏水、生理盐水。 3. 材料：口腔上皮细胞或头发毛囊细胞。

口腔上皮细胞个体较大，容易观察，但是容易污染细菌等杂质。 头发毛囊细胞个体稍小，观察稍显困难，优点是不受细菌污染。

四、 实验步骤：

1. 取口腔上皮细胞或毛囊细胞并涂于干净的载玻片上，自然干燥5-10min； 2. 1M HCl水解3-5min； 3. 水洗3次，每次1min； 4. 硫堇染色20min；

5. 水洗去染料，显微镜观察；

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6. 若染色过深或有大量染料结晶，可用95%乙醇分色3-5sec，水洗去酒精，

镜检。

五、 实验结果：

X染色质的识别方法：一般位于核膜内侧缘，形状多样，多为半圆形或三角形。

六、 实验分析与讨论：

1. 刮口腔上皮细胞前要漱口,以减少细菌的影响。 2. 水解之前要等样品稍微干燥，以免样品被冲走。

3. 染色时间不要太长,否则核质着色深,X染色质体不易区分。一旦染色时间

过长，课用95%乙醇分色3-5sec，水洗去酒精，再进行观察。

4. 由于巴氏小体在男性细胞内出现的几率远小于女性细胞，所以实验时应

选用女性的细胞作为材料，或者可用男性的细胞做为对照组。

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