人类性别决定由X和Y染色体控制。女性有两条X染色体,男性有一条X和一条Y染色体。Y染色体在46条染色体中最小,其主要功能与决定男性性别有关。X染色体在染色体中较大,包含几百个基因,许多基因与性别决定无关。
Lyon假说(X失活) 正常女性在X染色体上有两个基因位点,而男性仅有单一位点,这看起来有一个遗传剂量问题。然而,根据Lyon假说:女性体细胞中两个X染色体之一,在胚胎早期已失活。Barr小体,即女性体细胞核内的性染色质,代表着失活的一个染色体。使X染色体失活的基因已被鉴定(XIST基因)。分子遗传学研究证实,在失活的染色体上,并非所有基因都失活,但大多数基因都已失活。实际上,不管基因组中有多少条X染色体,除一条外,其余X染色体上基因大部分均失活。
X染色体失活有非常重要的临床意义。例如,相对于常染色体异常而言,X染色体异常相对来说较为良性。有三条X染色体的女性,其智力和体格通常正常,且有生育能力。相反,所有已知常染色体三体综合征的后果都非常严重。一条X染色体缺少,尽管会引起一种特定的临床综合征(如特纳综合征),但预后相对良性,然而一条常染色体缺乏常是致命的。
X连锁隐性异常的无临床症状携带者可以用X染色体失活来解释。肌营养不良或血友病的女性杂合子通常无临床症状,但常有肌无力或出血倾向。Lyon假说提示X失活是随机的,因此,对一个个体而言,50%的母源染色体和50%的父源染色体会发生X失活。但是随机过程符合正态分布曲线。大多数母系X染色体能在女性某一特定组织失活,而父系X染色体在女性另一特定组织失活。如果碰巧,在一个杂合子的特定组织中,几乎所有失活的等位基因都是正常基因,则女性杂合子和男性杂合子患者的表现可相似。