染色体显带原理与技术

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1、染色体显带原理与技术肖文珺首都医科大学附属世纪坛医院检验科细胞分子遗传专业组一、染色体制备基础知识（一）细胞及细胞周期（二）从DNA到染色体（一）细胞周期及有丝分裂细胞：生物体结构和功能的基本单位，也是生命活动的基本单位。图略。细胞周期：指由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程。①G1期，指从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间；②S期，指DNA复制的时期；③G2期，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间；④M期，细胞分裂开始到结束。G0期：间期细胞，细胞周期之外的细胞。有丝分裂（二）从

2、DNA到染色体DNA螺线管超螺线管染色单体核小体压缩7倍压缩40倍压缩6倍压缩5倍共计压缩8400倍核小体nucleosome：染色质的基本结构DNA分子的不同存在形式：染色质和染色体染色质：间期细胞核中遗传物质的存在形式。染色体：分裂中期遗传物质的存在形式。一条染色体是一个DNA分子。染色质：根据在分裂期和间期的染色不同，分为常染色质：在间期核中分布较稀疏，浅染色，是转录活跃的DNA部分，一般位于核中央。在分裂期，位于染色体臂，深染色。含大量功能基因。异染色质：是呈凝集状态的DNA与组蛋白的复合物，由于

3、螺旋化程度高，又称为浓缩染色质，一般位于核内膜的边缘形成一薄圈，即称周围染色质。主要位于位于染色体的着丝粒、次缢痕、端粒等位置。间期和分裂期都深染色。基本无功能基因。基本概念在细胞周期的有丝分裂中期，染色体的形态结构比较稳定，一般所描述的染色体的形态结构都是中期染色体。染色体组型：又称核型Karyotype，是指将动物、植物、真菌等的某一个体或某一分类群（亚种、种、属等）的体细胞内的整套染色体，按它们相对恒定的特征排列起来的图像。核型模式图Idiogram：是指将一个染色体组的全部染色体逐个按其特征绘制下

4、来，再按长短、形态等特征排列起来的图像。二、染色体显带技术Q带：喹丫因染色后，紫外照射下的明暗带（富含AT的明带，富含GC的暗带）；G带：Giemsa染料染色后所呈现的染色体区带；（AT区是深色）R带：是中期染色体经碱性磷酸盐处理，丫啶橙或Giemsa染色后所呈现的带型，一般与G带正好相反；C带：显示着丝粒结构异染色质及其它染色体区段的异染色质。T带：是染色体端粒部位经丫啶橙染色后呈现的区带；N带：Ag-As染色，主要染核仁组织者区域的酸性蛋白。1975年建立了染色体高分辨显带技术。几种显带的制作方法之间

5、的关系G显带实验原理基础G显带：制备的染色体标本经胰蛋白酶消化、Giemsa染色后，可在染色体纵轴上显示出着色深、浅相间的横纹——带，表明每条染色体的特征。只有可以分裂的活细胞，才能制备染色体。实验材料：人外周血淋巴细胞，植物血凝素（PHA）刺激血中的淋巴细胞转化成淋巴母细胞，使其恢复增殖能力。使用秋水仙素或者秋水仙碱破坏纺锤丝的形成，将细胞阻留在有丝分裂中期。从而获得大量的细胞中期分裂相供染色体分析。--采取少量外周静脉血，做短期培养，培养至72小时细胞进入增殖旺盛期，此时加入秋水仙素抑制细胞分裂，使细

6、胞分裂停止在中期以获得足够量的分裂期细胞。细胞低渗技术使细胞中的染色体在玻片上铺散得更好，易于计数和观察。甲醇/冰醋酸固定液快速杀死和固定细胞。染色体检查过程（G显带）培养细胞；秋水仙素处理；抑制中期分裂相低渗；使细胞膨胀固定；染色体形态固定滴片；分散染色体。冰片法，熏蒸法。显带和染色；显微镜下分析。实验步骤1.采血及接种培养1.1采血：灭菌注射器抽取外周静脉血3~5ml(绿帽肝素抗凝管）1.2接种在超净工作台中，注射器滴加25滴全血（6号针头）至外周血淋巴细胞培养液中（5ml，含植物血凝素60mg/ml

7、、10%小牛血清），水平摇动混匀。置37℃恒温培养箱中培养68~72小时。1.3终止培养前35~40min，加入秋水仙素，使终浓度达到0.5μg/ml。轻轻摇动培养瓶，使秋水仙素混匀。继续培养。秋水仙素主要作用在于能阻滞微管(纺锤丝)形成，或使已形成的微管解聚，从而使染色体停留在中期。秋水仙素浓度大，则处理时间短，如浓度小，则处理时间长。但若秋水仙素加入过量，或处理时间过长，分裂细胞多，染色体凝集和收缩变小，或发生异常分裂现象，甚至染色体破碎，不宜用于观察染色体的形态及计数；秋水仙素加入太少，或处理时间偏

8、短，染色体形态偏长或无中期分裂相。2．制片2.1收集细胞：将全部培养物吸入刻度离心管中，2000rpm离心5分钟2.2低渗：弃上清液，加入37℃预温的0.075mol/LKCl溶液8ml，用吸管轻轻吹打细胞团混匀后，置37℃恒温水浴箱低渗处理20~25分钟。2.3预固定：加入1ml新配制的固定剂（甲醇：冰乙酸=3：1）或清质剂300ul，用吸管小心吹打、混匀，2000rpm离心5分钟。2.5固定：第一次：弃上清液，加入3ml固