剂量效应是指化学（或物理、生物因素）作用于生物体时，剂量与个体出现特异性生物学效应程度之间的相关情况。在法医学领域，剂量效应特别指的是红细胞的凝集性与基因型的关系，如纯合子NN的凝集性通常比杂合子MN更强。

剂量效应在生物体内普遍存在，其中涉及到基因剂量的概念。在以性染色体决定性别的动物中，常染色体上的基因剂量无明显差异，因为雌雄两性的常染色体形态和数量相同。然而，对于性染色体而言，雌性个体拥有两条X染色体，导致X染色体上的基因剂量为两份，而雄性个体只拥有一条X染色体，基因剂量仅为一份。为了平衡这种差异，出现了剂量补偿效应，使得X连锁性状在雌雄个体间的表征一致。1932年，美国遗传学家H.J.马勒首次在果蝇中发现了这种效应，并将其视为维持雌雄两性生物基因表达一致性的重要遗传效应。对剂量补偿效应的研究有助于理解X连锁基因的调控机制、性染色体的进化和分化过程，以及解释性染色体畸变患者的症状表现。

1949年，美国学者M.L.巴尔等人在研究中发现，雌性猫科的神经细胞间期核中存在一个深染的小体，而在雄性猫科动物中未发现此小体。由于这个小体与性别和X染色体的数量密切相关，因此被称为X染色质，又称巴氏小体。X染色质可以在雌性哺乳动物的大部分细胞中观察到。随后的研究表明，在雌性啮齿动物的体细胞分裂前期，其中一个X染色体会发生异固缩，而雄性啮齿动物唯一的X染色体不会发生异固缩。这一发现促使英国学者M.F.莱昂提出了一种假说，即哺乳动物剂量补偿效应的X染色体失活假说，也称X染色体莱昂化假说。该假说的主要内容包括：

1. 正常雌性哺乳动物体细胞中的两个X染色体之一在遗传性状表达上是失活的。

2. 在同一个体的不同细胞中，失活的X染色体可能来源于雌性亲本，也可能来源于雄性亲本。

3. 失活现象发生在胚胎发育的早期，一旦出现，则从这一细胞分裂增殖而成的体细胞克隆中失活的是同一来源的染色体。

人类女性的X染色体失活在胚胎发育的第16天就已经发生，且哪一条X染色体失活是随机的。其他有胎盘的哺乳动物也类似，但有袋类（如雌性袋鼠科）失活的X染色体是有选择性的，失活的总是来源于雄性亲本的X染色体。失活的X染色体具有以下特征：

1. 细胞分裂的前期发生早期浓缩。

2. 在细胞的间期以X染色质形式出现。

3. 失活染色体的脱氧核糖核酸复制比不失活的X染色体延迟。

4. 基因活性受到抑制。

X染色质的来源是失活的X染色体，这一点已经得到确认。例如，只有一条X染色体的雌性小鼠在各个方面都与正常的有两条X染色体的雌性小鼠相同。这表明只需一个X染色体就能使雌性小鼠正常发育。此外，某些X连锁基因在雌性小鼠杂合体上的特殊表型可以用X染色体的失活来解释。例如，小鼠的毛色是由X连锁基因决定的，在雌性杂合体中可以观察到一些区域是显性的野生型（正常）毛色，另一些区域是较淡的隐性突变型毛色，而不是按照显性规律那样整个身体都是野生型毛色。这种花斑性状或嵌合性状与花斑型位置效应所产生的花斑不同。这里野生型毛色的区域起源于带有突变型毛色基因的X染色体失活的细胞；突变型毛色的区域起源于带有野生型毛色基因的X染色体失活的细胞。玳瑁猫也可以说明X染色体的失活现象，凡是毛色黄、黑相间的玳瑁猫都是雌性的，这是因为黄色毛基因(b)是X连锁隐性基因，黑色毛基因(B)是它的显性等位基因，雌性纯合体的毛色是黄色(bb)或黑色(BB)，而雌性杂合体(Bb)由X染色体的随机失活成为黄黑相间的玳瑁色。偶尔出现的雄性三色猫是因为其性染色体组成是XXY，而不是正常的XY。在人类的一些疾病中，X染色体失活也得到了证明。例如，缺乏葡糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)引起的溶血性贫血患者大多是男性。女性杂合体（携带者）有两种类型的红细胞，一种红细胞的G6PD活性正常，另一种则没有这种酶的活性。这是由于红细胞产生过程中不同的X染色体失活的结果。这一解释已被分离出上述两种不同酶活性的成纤维细胞株这一事实进一步证实。

性染色体畸变和X染色体失活，由于剂量补偿效应也存在于多于两个X染色体的个体中，所以X染色体失活现象的研究有助于人类性染色体畸变疾病的诊断。根据剂量补偿原则，不论一个细胞中有几个X染色体，只有一个不失活，其余的都失活并以巴氏小体形式出现。所以由巴氏小体数可以预测X染色体数。例如在外表是男性的克兰费尔特氏综合征患者细胞中可以看到一个巴氏小体，因此可以预测患者的核型是47,XXY。在外表是女性的特纳氏综合征患者的细胞中，看不到巴氏小体，因此可预测患者的核型是45,XO。除数目畸变外，巴氏小体的形态也能反映染色体的形态变化，如核型是46,XXP(患者的巴氏小体比正常的小，这是因为失活的X染色体的短臂部分缺失的缘故；核型是46,X,i(Xq)患者的巴氏小体比正常的大，这是因为失活的X染色体是长臂等臂染色体。

剂量补偿效应广泛存在于生物界，其现象复杂，机制各异。而且当两个X染色体中有一个失活时，也并不是全部基因都失活。例如Xg血型基因和类固醇硫酸酯酶基因虽是X连锁基因，但并不失活。认为失活是从一个失活中心开始的，其位置很可能在X染色体长臂邻近着丝粒部位。有袋类动物的雌性个体细胞中，来自雌性亲本的X染色体有一个敏感区，它产生少许起控制作用的物质，这物质和同一条X染色体上的毗邻的受体相结合，能使该条X染色体不发生异固缩，保持不失活状态。但来源于雄性亲本的X染色体的相应部位没有，因而总是它发生异固缩而失活。有胎盘的哺乳动物和有袋类不同，敏感区不在X染色体上而是在常染色体上。敏感区产生的控制物质随机地和雄性或雌性亲本来源的X染色体上的受体结合，使相应的X染色体保持不失活状态。果蝇的剂量补偿效应的机制和哺乳动物不同。雌性果蝇不是通过一个X染色体失活，而是通过两个X染色体的基因活性都减弱到两者之和相当于雄性果蝇一个X染色体的活性来获得剂量补偿效应的，这在雌雄果蝇的X染色体的厚度差别、唾液腺内多线染色体核糖核酸合成率的测定上都得到证实。对于果蝇的这种剂量补偿效应机制有两种解释：1. 在果蝇的X染色体上有某些不受剂量补偿效应影响的基因，称为补偿器，它的产物对大多数X连锁基因有抑制作用。雌性果蝇通过两份补偿器的作用而使X连锁基因的表型效应相当于只有一份补偿器的雄性果蝇。2. 认为不同性别个体的发育、生长时间和器官的分化时间都有差别，性别分化的生理功能控制着每个个体发育过程中性连锁基因的表达。关于哺乳动物剂量补偿效应的X染色体失活假设虽然已普遍地为人们所接受，但仍有一些现象人们还不能作出满意的解释。例如：1. 巴氏小体并不是在每一个高度分化的体细胞中都出现。2. 没有完全证实雌性个体每一个胚胎细胞的X染色体之一都早期失活。3. 人类X连锁基因中，只有少数在女性杂合体中显示嵌合性，而Xg基因和类固醇硫酸酯酶等基因却并不失活。4. 既然人类的X染色体失活是随机的，为什么畸变的X染色体的失活不是随机的等。此外，按照X染色体失活假设，人的XO和XX女性个体或XY和XXY男性个体应该具有相同的表型，可是实际上XX个体是正常的，而XO个体则是先天性卵巢发育不全患者；XY个体是正常的，而XXY则是克氏综合征患者，这些现象都有待于研究。一般认为剂量补偿效应仅发生在性染色体中，但是在常染色体异常的非整倍体或具有某些常染色体片段的个体中，同样存在剂量补偿效应，例如玉米1号染色体长臂上决定乙醇脱氢酶的基因在1号三体性和四体性的个体中可表现剂量补偿效应。又如果蝇2号染色体上决定α-磷酸丙三醇脂脱氢酶的基因也显示同样的剂量补偿效应。这些现象也有待于深入研究。