X 染色体是人类两条性染色体之一，另一条是 Y 染色体。女性的每个细胞中通常有两条 X 染色体，男性则有一条 X 染色体和一条 Y 染色体。细胞分裂、染色体压缩到最紧密的状态时，X 染色体长约 4–5 微米。1 微米是百万分之一米，也就是千分之一毫米。

大小

染色体由一条长长的 DNA 分子和蛋白质组成。大多数时候，它松散地分布在细胞核内。细胞分裂前，会先复制每条染色体，得到的两条拷贝叫作姐妹染色单体，在一个叫作着丝粒的收缩点上连在一起。分裂过程中，染色体会不断压缩，变得可以在显微镜下看到。

因此，染色体的长度会因测量时间而不同，因为它的臂会随着分裂的进行而不断缩短。一项 2024 年的电子显微镜研究观察了正在分裂的人类细胞，发现在中期，染色单体每 1 微米大约包含 3300 万个碱基对，碱基对是 DNA 的基本组成单位。中期是指染色体排列到细胞中央的阶段。

X 染色体大约包含 1.55 亿个碱基对，据此推算，在这一阶段它的长度约为 4.7 微米。本站给出的 4 微米这一数值与这一估算接近。中期染色体（两条染色单体合在一起）的厚度约为 1.2 微米。

大小比较

X 染色体中的 DNA 如果完全伸展开，长度约为 5 厘米，大约是它所压缩进的染色体长度的 1 万倍。
如果把 X 染色体放大到身高 1.7 米的人那么高，它的 DNA 就会伸展到约 17 千米长。
X 染色体所含的 DNA 大约是 Y 染色体的两倍半；Y 染色体的首个完整序列于 2023 年发表，包含约 6200 万个碱基对。
处于中期的 X 染色体，长度大约是红细胞宽度的五分之三到三分之二，红细胞的直径为 7–8 微米。
大约 17–21 条 X 染色体首尾相连，就能达到人类头发的宽度，即 80–100 微米。

唯一的活跃拷贝

X 染色体约占细胞中 DNA 总量的 5%，估计携带 900–1400 个编码蛋白质的基因。据信 Y 染色体只携带 70–200 个基因。

在胚胎发育早期，含有两条 X 染色体的细胞会使其中一条失活，这一过程叫作 X 染色体失活。哪一条 X 染色体被关闭通常是随机的，因此在一些细胞里，来自母亲的 X 染色体处于活跃状态，而在另一些细胞里，则是来自父亲的那一条。有些基因不受这一过程影响，其中许多位于染色体末端附近，即 X 染色体与 Y 染色体共有的区域。

X 染色体名字的由来

1891 年，生物学家赫尔曼·亨金（Hermann Henking）正在研究火红蝽（Pyrrhocoris apterus）睾丸中细胞分裂的过程。他发现有一条染色体的行为与其他染色体都不同，便将其称为“元素 x”。后来，这条染色体就被称为 X 染色体。

这个名字来自亨金当初的命名，而不是因为染色体的形状像字母 X。复制后的染色体常被画成 X 形，那是因为两条染色单体在着丝粒处相连——这一点对所有染色体都成立，并不是 X 染色体独有的特征。

参考资料

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Near millimolar concentration of nucleosomes in mitotic chromosomes from late prometaphase into anaphase. Cisneros-Soberanis et al., Journal of Cell Biology, 2024.
3D-CLEM Reveals that a Major Portion of Mitotic Chromosomes Is Not Chromatin. Booth et al., Molecular Cell, 2016.
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The X chromosome still has a lot to reveal – revisiting Hermann Henking's work on firebugs. Paliulis et al., Journal of Cell Science, 2023.
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MH 033hr Blood Smear. Histology Guide, University of Minnesota.
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