标题：Y染色体
名称
Y染色体 
英语名称：Y chromosome
概念
  染色体是遗传物质的载体，存在于分裂间期细胞的细胞核内。人的染色体有23对、46条，其中22对叫常染色体，男性与女性的常染色体都是一样的；余下的一对叫性染色体，男女不一样，男性的这对性染色体由一个X染色体和一个Y染色体组成，写成XY，女性的则由两条相同的X染色体组成，写成XX。 
在精子形成过程中，生殖细胞经过了减数分裂，细胞核内的染色体包括常染色体和性染色体都一分为二，所以一个精子已不再含有23对染色体，而只含有23条染色体了，这时有一半精子带有X性染色体，称为X精子；另一半精子则带有Y性染色体，称为Y精子。 
作为男性特有的染色体，短小不起眼的Y染色体长期被遗传学家所忽视。目前人类基因组工程已完成Y染色体上全部基因的精确定位，对Y染色体的深入了解将有助于寻找诸如男性不育等疾病的遗传机理。由于Y染色体传男不传女的特性，可用于研究男性世系的遗传与进化。 
大多数的哺乳类动物，每一个细胞，皆拥有一对性染色体。雄性拥有一个Y染色体与一个X染色体；而雌性则拥有两个X染色体。哺乳类的Y染色体含有能够促使胚胎发育成为雄性的基因，这个基因称为SRY基因。其他位于Y染色体的基因，则是制造正常精子所必须。  Y染色体物理图谱
性质
在减数分裂时与X染色体配对，X染色体和Y的行为像是一对同源染色体，因此被认为在它们之间部分是同源的，但相互之间在形态和构造方面大多是不同的。当然X染色体和Y染色体在同源部分是能够互相交换的。Y染色体数目不一定只有一个，象酸模（Y1Y2）之类就含有  果蝇中Y染色体几个Y染色体，但在减数分裂分离的时候由于常集在一起行动，所以实质上就像是1个Y染色体。Y染色体分化的机制以及其功能还不清楚，果蝇中Y染色体几乎仅由异染色质构成，一般Y染色体只有几个基因，对性别决定并不起什么作用，认为存在着多基因系。另一方面，在石竹科（Caryophyllaceae）的Melandrium的Y染色体即使有一个，而X染色体有三个，也具有强烈的决定雄性的能力。在大麻（Cannabis）中，X染色体决定着植株成为雌性，Y染色体决定着植株发育成为雄性。在人类中，Y染色体上有很强的决定男性的基因，即使在具有多余X染色体的个体中，只要存在Y染色体，内外性器官就都是男性型的。而带有二个Y染色体的男性，身材很高，特别是下肢有变长的倾向。人的Y染色体的长臂末端部分用喹啉氮芥染色，可以发出很强的荧光。在细胞分裂期间的体细胞核内，可以观察到这一部分呈能发出荧光的小体，所以把它叫做F小体（荧光小体为fiuorescent body），可用来进行性别鉴定。
由于只有雄性才具有Y染色体，所以Y染色体不会像其他染色体那样，每隔一代，就会发生较大的改变，只会随着时间的推移而缓慢地变异，在一个家族里，所有男性的Y染色体都是一样的，因此根据这个特点，可以为研究遗传学、医学和刑侦学提供不少便利。
X、Y染色体是同源染色体，我们人类体细胞内有23对染色体，其中22对是常染色体，1对性染色体，即X、Y染色体。但是X、Y染色体的结构和常染色体有所不同，XY结构相同的区段是同源区段；X染色体上在Y染色体上找不到的区段是X染色体的非同源区段；Y 染色体上在X染色体上找不到的区段是Y染色体非同源区段，也就是X、Y染色体都有自己的同源区段和非同源区段。
测序
测序工作〖伦敦〗美国科学家完成了人类Y染色体的基因测序，发现这个一向被认为脆弱的性染色体，自我保护能力比人们想象的更强。
这一成果有助于增进人们对男性不育症的了解，以及研究更好的诊断和治疗方法。它还将重新激起有关性别的进化历程的争论。
美国麻省理工学院怀特海生物医学研究所、华盛顿大学医学院等的科学家在6月19日出版的英国《自然》杂志上报告说，测序结果表明，Y染色体内部存在一种独特的结构，使它在一定程度上能够自我修复有害的基因变异。
Y染色体是决定男性性别的染色体，与多数成对存在的染色体不同，Y染色体在减数分裂时，只有其端部和X染色体可以配对。成对的两条染色体互相作为“后备”，能交换遗传物质（重组），清除有害的变异、保护基因。
人们通常认为，由于缺乏这种后备，Y染色体非重组区在基因变异中所受的损害比其它染色体大得多，从而处于退化中，这也是Y染色体进化过程中的主旋律。一些科学家甚至认为，在500至1000万年之内，X与Y染色体之间的重组将完全消失，从而最终摧毁Y染色体。
染色体结构然而，此次的基因测序发现，Y染色体包含着约78个编码蛋白质的基因，比原先认为的40个左右要多。更重要的是，Y染色体内部存在一些“回文结构”，可能有着基因修复作用。这或许将可以解释，雄性是如何在Y染色体崩解的过程中保留住那些对性别和生存至关重要的基因的机制。  染色体的结构染色体呈双螺旋结构，如果其中的一个区域对应的染色体双链上的两段碱基顺序实质上完全相同，这个区域就是一个“回文结构”。Y染色体的5000万个碱基对中，约有600万个是处于回文结构中。最长的一段回文结构有300万个碱基对。科学家说，由于存在大量回文结构，Y染色体看起来就像一个“放满镜子的大厅”。这种特征使Y染色体的测序工作格外费力。
研究发现，Y染色体的回文结构里容纳了许多基因，由于回文结构里的两段对应序列实际上相同，因此一个基因在回文结构中就存在两份拷贝。这样，尽管Y染色体没有配对的染色体可供交换遗传物质，却能够在内部完成一种“基因转变”过程，对基因变异进行类似的修复。
科学家说，Y染色体内部的基因转变，发生频率与一般染色体的基因交换一样高。从父亲到儿子仅一代遗传中，Y染色体就会有600个碱基对被“重写”。
不过，Y染色体的这种自我保护策略是一把双刃剑，回文结构固然使基因能得到修复，但也正是这种重复的结构使基因更易丢失。回文结构里的许多基因控制着睾丸发育，其中的基因丢失会导致不育症。目前已知在Y染色体中存在三个特殊的区段，称为AZFa、b、c它们之中任何一个出现缺失都会导致不育症。据估计，每几千名男性中就有一人因为这种原因而不育。
此外，对于Y染色体来说，除了崩解之外，在进化的过程中，它还获得了生育基因。其中机制，仍有待科学家努力探索。
微缺失
研究情况决定男性性别的染色体—Y染色体是遗传物质的载体。人的染色体有23对（即46条），其中22对为常色体，男性与女性的都一样；余下的一对为性染色体，女性的染色体由两条相同的染色体组成，书写为XX，男性的由一条X染色体和一条Y染色体组成，书写为XY，Y染色体是由决定男性性别的染色体。
据世界卫生组织统计，世界上有10%的夫妇患有不育症，男性不育占其中一半左右，其中30%以上的患者是由于遗传异常引起的。Y染色体的微缺失是导致男性不育的主要遗传学因素。
1976年，Tieplolo和Zuffardi发现无精症患者有Y染色体长臂(Yq1  染色体缺失1)缺失，故称该部位为无精子因子(azoospermia factor，AZF)。目前认为控制精子生长的基因位于Y染色体长臂远侧的常染色质区，该部位有无精子因子AZF，现已明确至少有3个精子生成部位(AZFa、AZFb、AZFc)，分别位于Yq11的近端、中间和远 端。Y染色体微缺失发生在Y染色体上与AZF相关的多个基因上。虽然由于各实验室检测对象的选择标准不同，检出率有比较大的差异，但各区的缺失频率基本稳定：Azfc占总缺失率的79%，Azfb占9%，Azfa+b占6%，Azfa占3%，Azfa+b+c占3%。这些基因的微缺失将导致精子发生障碍，少精，弱精，无精直至不育。
研究表明，Y染色体微缺失是由于基因重组造成的，这与y染色体上有大量高度重复和回文序列特征有关。Y染色体微缺失可以从正常的带微缺失的精子传递下来。也可以通过正常精子受精后在胚胎发育过程中发生Y染色体的微缺失。另外，现代人工辅助生育技术也可能将带Y染色体遗传下去。
正常父亲——带缺失的精子——带缺失的儿子
正常父亲——正常精子——带缺失的胚胎/带缺失的儿子——儿子不育
带有缺失的不育症的父亲——人工辅助生育——带缺失的儿子——儿子不育
遗传与表型Azfa发生缺失的频率最低，但后果最严重。多数情况下发生整个Azfa缺失，表现为严重的少精症和唯支持细胞综合症。  姓氏和Y染色体类型之间存在关联Azfb和Azfb+c也表现为无精子症或少精子症。
无论是整个Azfa还是Azfb缺失，或者Azfb+c缺失，通过睾丸活检等手段获取精子的机会几乎为零。此类患者建议不必要进行穿刺和对女方进行促排卵。可以减少无谓的经济负担和各类并发症。
Azfc发生缺失的频率最高，情况也相对比较乐观。缺失者精子计数从无到正常，但通常伴有精子形态异常。欧洲生殖协会研究表明，因Azfc缺失导致的无精子患者采用ISCI等技术辅助生育效果一般比较好。但这些患者的男性后代也会发生Azfc缺失。
检查人群哪些人需要检查Y染色体微缺失？
无精症，少精症，弱精症患者和原因不明的症患者，以及不明原因配偶习惯性流产的男性都需做Y染色体缺失检查。以后研究发现对于占最大比例的Azfc缺失，其患者精子计数可以从无精到正常。所以精子的数量正常不一定就代表没有Y染色体微缺失。另外还发现，在有原因的无精子症和少精子症患者（睾丸的病变，阻塞性无精症，精索静脉曲张）染色体改变的患者（非整倍体，缺失，易位）和核型正常但表型严重异常的患者中亦有检测到Y染色体微缺失。
近来，国外权威专家指出，为保证后代健康，不管原因不明还是原因明确的男性不育症患者，均需进行Y染色体为缺失检  人类Y染色体在全世界的分布比例图测，特别是在实行卵细胞浆内单精子注射和其他人工辅助生殖治疗时必须做该项检查。在欧美发达国家，Y染色体微缺失已经成为男性不育的常规检查项目。如果男性不育患者存在Y染色体微缺失，一般的药物治疗无效。
采用Y染色体微缺失检测产品，从基因层面，分子水平直接检测Y染色体微缺失，为卵细胞浆内单精子注射和其他人工辅助生殖技术提供有力的诊断依据。不同的位点缺失或者是否存在缺失其治疗方法是不一样的。检测的结果将指导医生是否采用卵细胞浆内单精子注射技术辅助生育；同时为是否选择性移植女性胚胎依据为是否选择性移植女性胚胎提供依据，因为男性后代将遗传父亲的不育缺陷。检测对患者来说只要抽取少量的血液即可，非常方便。
拓展研究
一、研究表明人类Y染色体进化快于其他染色体
  Y染色体具有自我修复功能日韩联合研究小组发现，黑猩猩与人类Y染色体DNA碱基序列的差异为1．78%，大于基因组碱基序列的整体差异，表明人类Y染色体的进化速度比其他染色体快。Y染色体是决定哺乳动物雄性性别的染色体，这一染色体上的遗传信息通常在父子之间传递。 
日本理化研究所基因组科学综合研究中心和韩国科学家组成的联合研究小组在最新一期《自然·遗传学》杂志网络版上发表文章说，他们通过解析京都大学灵长类研究所一只雄性黑猩猩的Y染色体碱基，发现其与人类Y染色体碱基序列的差异为1．78%。而美国《科学》杂志曾刊登过一篇文章，报道科学家从黑猩猩基因图中取出6．4万个DNA片段，构建了人与黑猩猩对比的基因组物理图。科学家通过比较发现，两者的碱基对排列有98．77%完全相同，从而认为人与黑猩猩的DNA序列差异只有1．23%。 
研究人员说，黑猩猩与人类Y染色体碱基序列差异大于基因组碱基序列的整体差异，表明人类Y染色体的进化速度比其他染色体快。研究人员还发现，黑猩猩的Y染色体中不存在基因“CD24L4”。这一基因指导合成人类免疫细胞表面的蛋白质。 
研究人员认为，约500万年前人类和黑猩猩由共同的祖先形成分支开始独立进化后，人类的Y染色体才获得了“CD24L4”基因，这一基因或许可以解释人类与黑猩猩在应对传染病的免疫功能方面的差异。
研究发现男性Y染色体进化速度最快
据美联社2010年1月13日报道，女人可能认为男人原始，但新研究表明Y染色体的进化速度比人类其它遗传密码快得多。
《自然》周刊网站同日刊登的一篇报告称，新研究将人类的Y染色体与黑猩猩的Y染色体进行了比较，结果是它们有约30%的区别。这远高于人类其它遗传密码与黑猩猩2%的区别。
马萨诸塞州理工学院生物学教授、该报告的作者之一戴维·佩奇说：“男性独有的Y染色体似乎是人类进化最快的一种染色体。它几乎不停顿地进行基因重组，就像一个房屋不断被改造一样。”
二、Y染色体或可助防止睾丸癌恶化
日本东京大学的研究人员在2011年11月2日的美国《国家科学院院刊》网络版上发表研究成果说，男Y染色体上基因编码合成的一种蛋白质在睾丸细胞增殖过程中起到了“刹车”的作用，这种蛋白质或可延缓睾丸癌恶化进程。
此前的研究显示，雄性激素与其受体结合产生的某种物质如果过多进入睾丸细胞的细胞核，就会导致细胞异常增殖进而恶化。东京大学分子细胞生物学研究所教授加藤茂明等研究人员在研究中发现，男性Y染色体上基因合成的蛋白质“TSPY”能防止雄性激素与其受体结合产生的这种物质进入睾丸细胞的细胞核，而在睾丸癌恶化患者的细胞中，“TSPY”蛋白质的生成量不断减少。
研究人员还发现，睾丸癌恶化患者与没有恶化患者的Y染色体并不存在基因层面的差异，他们推测是在“TSPY”蛋白质的合成过程中发生了某种问题，才导致了上述结果。
睾丸癌多发生于性功能最活跃的20岁至40多岁的青壮年，如果恶化，转移到其他脏器的危险也很高。目前人们对睾丸癌的发病原因和恶化机制等知之甚少，除了切除睾丸外，睾丸癌还没有十分有效的治疗方法。
三、Y染色体遗传病
Y染色体遗传病Y伴性遗传病（Y－linked inheritable disease） 
这类遗传病的致病基因位于Y染色体上，X染色体上没有与之相对应的基因，所以这些基因只能随Y染色体传递，由父传子，子传孙，如此世代相传。因此，被称为“全男性遗传”。
（1）致病基因只位于Y染色体上，无显隐性之分，患者后代中男性全为患者，患者全为男性，女性全正常，正常的全为女性。 
（2）致病基因由父亲传给儿子，儿子传给孙子，具有世代连续性，也称限雄遗传。
常见疾病有：人类外耳道多毛症、鸭蹼病、箭猪病等