核型分析

利用 EXCLE 制作核型模式图 乔永刚, 宋 芸 ( 山西农业大学 生命科学学院, 山西 太谷
030801) 摘 要: 核型分型是定量研究物种染色体特 征的重要方法。本文介绍如何应用 Microsoft Office Excel 软件来绘制准确的 染色体核型模式图。通过设置数值单元格格 式, 利用堆积柱形图绘制图表, 然后调整图 表的坐标轴格式、图表区格式、绘图 区格式和数据系列格式使图表符合核型模 式图的要求, 最后通过图形处理软件进行适 当调整即可完成一幅标准的核型模 式图。 关键词: EXCLE; 核型分析; 核型模式图; 图像处理 中图分类号: TP317 文献标识码: B 文章编 码: 1672- 6251( 2006) 10- 0097- 02 收稿日期: 2006- 06- 09 基金项目: 山西农业大学科技创新基金项 目( 编号: 2004087) 作者简介: 乔永刚( 1979-) , 男, 讲师, 研究 方向: 植物染色体工程。 图 1 长臂区域数值单元格格式的设置 《农业网络信息》2006 年第 10 期 应用实 践 — 97 —2 插入图表 选定数值区域, 包括长臂、短臂与随体的所 有数 值, 利用插入菜单插入图表, 图表类型选择 标准类型中 的堆积柱形图, 在接下来的步骤中可按照自 己的要求 输入标题, X、Y 坐标轴名称以及对坐标轴、 网格线、图 例、数据标志和数据进行编辑, 绘制完成后 形成如图 2 的图表。 3 图表格式设置 图表绘制完成之后, 并不符合核型模式的基 本要 求, 还需要对图表区进行格式设置。需要调 整的内容主 要有坐标交叉位置, 数据系列颜色, 绘图区
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[2,3] 。手工绘制的图形一
方面不美观, 另一方面不能准确的表现染色 体的相对 长度, 特别是在电子版格式的文章中这种略 显粗糙的 核型模式图显得很不协调。正是由于存在这 样的困难, 在一些核型研究的论文中已经省略掉了核 型模式图。 Microsoft Office Excel 提供了强大的绘制图 表的 功能, Excel 以我们输入的数据为基础绘制 出精确的图 表, 另外我们可以方便的对 Excel 形成的 图表进行编 辑, 再结合简单的图形处理软件就可以得到 美观而准 确的染色体核型模式图。下面就举例说明如 何利用 Excel 绘制核型模式图。文中所使用染色体 参数
12 号染色体的短臂上分别有一个随体。 参考文献 [1] 李贵全.细胞学研究基础[M].北京:中国 林业出版社, 2001:79~
99. [2] 周俊英.中药月见草的染色体数目和核 型分析[J].山东科学,
2004,17(1):30~31. [3] 赵桦,杨培君,李会宁.三种药用植物染色 体组型分析[J].汉中 师范学院学报(自然科学 版),2004,22(1):70~73. [4] 陈瑞阳.中国主要经济植物基因组染色 体图谱(第二册)[M].北 京:科学出版社.2003:290~291. 图 2 利用原始数据绘制的堆积柱形图 图 3 图表区格式经过修改以后的堆积柱形 图 图 4 利用 Excle 绘制的辣椒核型模式图 《农业网络信息》2006 年第 10 期 应用实 践
来找到柱形图的对应纵坐标的零点位置, 然 后利用画 图提供的工具在着丝点位置做出一个两端 对称的缺 刻, 这样就可以明白的显示出着丝点的位 置。接下来对 随体进行处理, 随体要求与短臂分离, 只要 用白线将随 体与短臂分开, 然后再用黑线在顶端补足随 体下端被 白线划掉的部分就好了, 最后将随体部分也 改为黑色, 这样一个完整的核型模式图就全部完成, 如 图 4。 图 4 中横坐标为染色体编号, 纵坐标零点 对应的 位置为染色体着丝点的位置, 着丝点的上端 也就是纵 坐标零点以上的部分为短臂的模式图, 着丝 点以下的 部分, 即纵坐标零点以下的部分为长臂的模 式图, 11 与
[2] 是以 举例为目的。 1 数据的输入与单元格格式设置 首先将已测得的染色体核型分析参数表的 相对长 度数据输入 Excel 工作表中, 考虑到在核 型模式图中, 着丝点对应纵坐标零点, 短臂在零点以上, 长臂在零点 以下的特点, 数据输入时, 短臂数据为正数, 长臂数据 为负数, 随体一般位于短臂一方, 因此也为 正数, 如有 特殊情况处于长臂一方则为负数。数据输入 完成后设 置数据格式如图 1。 将长臂的负数区域选定, 然后设置单元格格 式, 在 数字分类选项中选定数值, 小数位数保持与 原小数位 数相同, 选择“3”, 负数格式选项中, 选择负 数格式为红 色不显示“- ”(负号)的数值。
[1] 。 为了方便信息和资料的交流与共享, 对于各 物种 核型的表述有着特定的格式, 表述核型的内 容主要包 括: 染色体编号、参数表、模式照片、核型 图、核型模式 图、核型公式、核型分类等内容。其中核型 模式图可以 形象、直观、量化的表现出物种染色体组内 每条染色体 的基本特征。在核型模式图中纵坐标为染色 体长臂、短 臂与随体的相对长度, 横坐标为染色体编号, 染色体以 条形图来表示。该图中要求着丝点对应纵坐 标的零点, 横坐标与纵坐标交叉于纵坐标的最下端。传 统的方法 是手工绘制染色体条形图, 然后通过与坐标 进行组合, 或者整个核型图全部手工绘制
核型(Karyotype) 一般是指体细胞染色体在 光学显微镜下所有可测定的表型特征的总 称。 核型分析(Karyotype annlysis) 就是对核型 的各种特征进行定量和定性的表述。研究和 比较各物种的核型可以确定物种染色体的 整体特征, 有助于对物种间科、属、种的亲 缘关系进行判断和分析, 揭示遗传进化的过 程和机制。 核型分析也是分析生物染色体数目和结构 变异的基本 手段之一。在杂种细胞的染色体研究和基因 定位、单个 染色体识别中, 核型分析也具有其独特的作 用。总之, 核型分析是细胞遗传学、染色体工程、基因 定位、细胞 分类学以及现代进化理论等学科的基本研 究方法
格式等。首 先选定纵坐标, 双击或利用右键快捷方式弹 出“坐标轴 格式”对话框, 在刻度选项中将“分类(X) 轴 交叉于”项 中的数值更改为当前图表中纵坐标的最小 值“- 8”; 在 数字选项中将“小数位数”设计为“0”。然后பைடு நூலகம்双击图表的 白色区域弹出“图表区格式”对话框, 在该对 话框中将 边框设置为“无”。再双击绘图区, 弹出“绘图 区格式”对 话框, 在该对话框中将边框设置为“无”, 将 区域设置为 “无”或者将填充颜色改为白色。最后双击柱 形图, 弹出 “数据系列格式”对话框, 在图案的内部选项 中将填充 颜色改为黑色, 可以把长臂区与短臂区全部 改为黑色, 但为了区分随体部分, 在这里不要将随体部 分也改为 黑色。通过一系列的格式设置后就形成了图 3 中的图 形。 4 利用图像软件进行后期处理 在图 3 中柱形图准确的表达出了染色体的 相对长 度, 但还不能清楚的区分每一条染色体的长 臂、短臂与 随体的长度, 因此需要进行适度的图象处理, 使该图更 符合染色体核型模式图的要求。处理的原则 为: 保留染 色体相对长度的准确性, 但要能明显的区分 出染色体 的长臂、短臂与随体。图像处理软件有很多 种, 处理方 式也很多, 这里只简单介绍如何利用画图软 件来处理 通过 Excle 绘制的图。 将该图直接复制到画图中, 通过标注辅助线 或点