植物染色体分带技术

实验十植物染色体Giemsa分带技术一、实验目的1. 掌握植物染色体Giemsa的C带、G带分带技术和方法。

2. 学习染色体带型分析方法。

二、实验原理植物染色体显带是借助于特殊的处理程序后，进行Giemsa染色，使染色体某些结构成分发生特异反应而出现深浅不同的带纹，从而使核型分析中更准确地识别染色体的每个成员以及其结构变异。

通过改变Giemsa分带处理程序可产生不同带型，因此有C带、G带、N带、Q带、T带等不同技术。

C带(组成异染色质带)：C带技术是应用最广泛的技术，它主要显示着丝粒、端粒、核仁组成区域或染色体臂上某些部位的组成异染色质而产生相应的着丝粒带、端粒带、核仁组成区带、中间带等，这些带可以在一条染色体上同时出现，也可以只有其中的一条或几条带。

G带(Giemsa带)：显示染色粒，G带分布于染色体的全部长度上。

以深浅相间的横纹形式出现。

G带能清楚地反映染色体的纵向分化，能提供较多的鉴别标志。

因此，G带是分带技术中最有价值的一种。

R带(反带)：与G带相反的染色带．由于处理程序不同，染色体在同一部位染色效果相反。

N带：专一地显示出核仁组织区。

T带：专一地显示出端粒区域。

以上几种带型在植物上应用最多的为C带和G带，本次实验主要介绍这两种分带技术。

三、实验材料（一）材料大麦(Hordeum spp．2n=14)的种子、蚕豆(Vicia faba 2n=12)的种子、洋葱(Allium cepa 2n=16)的鳞茎。

以上材料可任选一种。

（二）器材培养箱、恒温水浴锅、分析天平、小台秤(200g) 、量简(50ml、100ml、1000ml、10m1) 、烧杯(200m1) 、容量瓶(1000m1) 、棕色试剂瓶(200m1)、滴瓶、染色缸、载玻片、盖玻片、显微镜、显微照相及冲洗放大设备、剪刀、镊子、刀片、滤纸、玻璃板、牙签、切片盒。

（三）试剂Giemsa母液、磷酸缓冲液、氯化钠、柠檬酸钠、甲醇、乙醇、冰醋酸、氢氧化钡、秋水仙素或对二氯苯、α-溴萘、纤维素酶、果胶酶、胰蛋白酶、醋酸洋红、45% 醋酸等。

一、名词解释1.B-染色体：当细胞中多出一个或几个小形染色体时，应考虑是否是B染色体（或称超数染色体）。

2.分带：用特殊的染色方法，使染色体产生明显的色带（暗带）和未染色的明带相间的带型，形成不同的染色体个性，以此作为鉴别单个染色体和染色体组的一种手段。

分带类型(方法)包括Giemsa分带（包括C带、N带、G带等）和荧光分带（包括Q带、H带、D带、R带、AMD+DAPI带等）3.随体：次缢痕末端通常相连一个圆形或椭圆形的突出体，称为随体。

带型：借助细胞学的特殊处理程序，使染色体显现出深浅不同的染色带，每条染色体都有固定的分带模型，即带型。

4.核型：一般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。

5.NOR（核仁组成区）：即细胞中某一对或几对染色体上负责组织核仁的区域，它含有rDNA 基因，能合成Rrna。

6.联会复合体（SC）：是减数分裂偶线期两条同源染色体之间形成的一种结构，主要由侧生组分、中间区和连接两者的SC纤维组成，它与染色体的配对、交换和分离密切相关。

7.单价体：减数分裂时因没有同源染色体而不能联会的单条染色体。

8.二价体：在减数分裂中联会结果是没对同源染色体形成一个二价体9.多倍体：个体恒定的均含有多倍体细胞时，称为多倍体。

10.单倍体：体细胞染色体数等于本物种配子染色体数的个体。

11.混倍体：不同个体和不同细胞的染色体数目变异幅度较大，出现整倍和非整倍细胞的一系列变异，此为混倍体。

12.小染色体：是指其长度约在2微米以下而又不易分辨着丝点的染色体。

13.细胞周期：从上一次细胞分裂到下一次细胞分裂所经历的全部过程。

14.变性：早期认为，染色体经碱（NaOH,Ba(OH)2）或酸HCL处理，可以使DNA分子的双拆开，叫做“变性”。

15.复性：变性后的DNA在SSC盐溶液中温育，使单链的DNA分子重新形成H键，恢复原来的双键结构，叫做“复性”。

16.染色体常规压片：是指显示染色体的一般形态和结构的技术。

一、名词解释1、染色体核型：指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。

2、染色体带型：借助细胞学的特殊处理程序，使染色体显现出深浅不同的染色带。

染色体的数目、部位、宽窄和着色深浅均有相对稳定性，所以每一条染色体都有固定的分带模式，即染色体带型。

3、核仁形成区（NOR）：即核仁组成区或核仁组织者，是细胞中某一对或几对染色体上负责组织核仁的区域，含有指导rRNA合成的基因。

4、染色体基数：在系统发育范畴内，在整倍多倍体系列的属中，包含染色体数目最少的种的配子体染色体数目为该属的染色体基数。

5、细胞周期：增殖细胞的细胞周期是处于母细胞分裂后形成的细胞到下一次再分裂形成两个子细胞之间的时期。

包含G1期，S期，G2期，M期四个阶段。

6、随体(SAT)：指在染色体的一端由微细的纤维结构连接起来的球形或椭圆形的染色颗粒7、B染色体：B染色体又称副染色体、超数染色体或额外染色体。

在一组基本染色体外，所含的多余染色体或染色体断片称为B染色体，它们的数目和大小变化很多。

8、A染色体：指真核细胞染色体组的任何正常染色体，包括常染色体和性染色体，它是相对于额外染色体—B染色体而言的。

A染色体在遗传上是重要的，对个体的正常生活和繁殖是必需的。

其数目的增减和结构的变化对机体会造成严重的后果。

9、端粒：是线状染色体末端的DNA重复序列，是真核染色体两臂末端由特定的DNA重复序列构成的结构，使正常染色体端部间不发生融合，保证每条染色体的完整性。

10、Ag-NOR技术:银染法。

原理是由于转录的rDNA部分有丰富的酸性蛋白，它们具有S－H键和S－S键，容易将Ag+还原为Ag的颗粒，从而在活性的核仁形成区镀上银，呈现为黑色的区域。

分带技术：可以显示染色体内部结构分化的技术。

核型：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。

混倍体：不同个体和不同细胞的染色体数目变异幅度较大，出现整倍和非整倍细胞的一系列变异，此为混倍体。

植物染色体常规分析技术植物染色体常规分析技术是一种用于研究植物基因组结构与功能的重要手段。

在植物遗传学和分子生物学研究中，通过对植物染色体的观察和分析，可以揭示植物的遗传特性、染色体的结构与功能，并为植物育种和基因工程提供实验依据。

本文将重点介绍植物染色体常规分析技术的原理、方法和应用。

染色体制片是最基本的植物染色体常规分析技术。

它通过对植物组织进行处理和解离，将解离的细胞制作成染色体悬滴或薄片，再通过染色体标记技术进行染色和观察。

染色体制片的制备方法有多种，如固定-解离-染色法、醋酸不敏感-解离-染色法、花草植物花蕾组织研磨法等。

G-显带和C-显带染色技术是常用的染色体染色技术，可用于对植物染色体的结构和功能进行分析。

G-显带染色技术主要通过染色体在酸性条件下的显色性质差异来观察和比较染色体的组织型结构，得到染色体的G-带。

C-显带染色技术则通过对染色体进行DNA硫酸基蛋白酶酶解和碱处理，使DNA与染色体分离，再通过DNA染色剂进行染色，得到染色体的C-带。

染色体定位可通过显微术观察染色体位置和形态的变化，以及采用染色体标记和探针技术的方法，精确定位和描绘染色体的分布情况。

常用的方法有细胞核型分析、Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) 技术等。

染色体行为观察是研究染色体变化和功能的重要手段。

通过观察染色体在有丝分裂和减数分裂过程中的行为，可以揭示染色体的形态变化、染色体的遗传性状等。

常用的方法有染色体标记和染色体芯片技术。

基因组分析是通过对植物基因组的染色体进行分析，揭示植物基因组的组成、结构和功能，并进一步阐明基因功能和基因组演化规律。

常用的方法有荧光原位杂交（FISH）、光学显微镜观察、超高分辨率的二次离子反射质谱成像技术等。

植物染色体常规分析技术在植物遗传学研究和育种实践中得到广泛应用。

通过对植物染色体的观察和分析，可以解决植物遗传问题、揭示植物遗传基础、鉴定染色体缺陷和异常等。

染色体分带技术（生命科学学院05级应生杨绍友054120211 ）摘要：染色体是细胞遗传的物质基础，它对生物的发育、遗传、变异、进化和增殖等过程的调节和控制都具有极大的意义。

关键词：染色体；技术；分带；应用染色体显带(chrorm)me bancling)是一项借助某些特殊的染色程序使染色体在一定部位内显现出深浅不一的带纹的细胞学技术.由十特定染色体有其特定的带纹，因此显带可作为鉴别单个染色体和染色体组的手段，从而可以深入地认识个别染色体做出染色体组的带型。

研究、记载染色体核型已有100多年历史，但对染色体本身进行深入细致灼分析，是近50年才发展起来。

低渗处理和空气干燥制片法的发明.组织培养和秋水仙素的仗用.带来了60年代动物和人类细胞遗传学的繁荣时期。

这个时期染色体面临的生}a间题是:许多动物核型中染色体的大小，形态很相似，难于精确区分，而手头可用的鉴别标准又屈指可数，不外是染色体长度、着丝.载位毅、次级痕的多少和分布等等。

即使采用放射自显影或借助电子汁其机牢染色体旧像分析，帮助也不大。

染色体分带研究自然地成了主攻方向。

此时，瑞典灼}aspersso。

采用特殊的荧光染料，使染色体分化染色，在荧光显微镜下显示出清晰的带纹。

嗣后纷至踏来的各种分带技术相继出现，为染色体的精确鉴别提供了一条崭新的途径。

在此将丛以下几种带型的进行讲述：1 染色体带型1．1 Q带早就知道，许多荧光染料都能使染色体染上色。

6D年代末期，瑞典著名的细胞光度计专家T·Caspersson,在化学家Ed·Modest的帮助下成功地合成了芥子哇叮因(明)。

并用它在植物和中国仓鼠染色体上进行试验，发现中期染色体经QM染色后在荧光显微镜下显示了亮度不同的特征性荧光带。

以后他们又把这种技术用于人类染色体，结果是同样地令人满意。

根据Q带的位置、阔度、亮度，几乎可以精确无误地一一区别每对染色体。

在染色体命名国际标准化巴黎会议上(1971)，称这种带为Q带。

染色体分带技术及其在植物物种生物学中的应用染色体分带技术是一种重要的细胞遗传学研究方法，主要应用于染色体结构、数量和分布的研究。

染色体分带技术通过处理染色体，使其呈现特定的条纹图案，从而便于染色体的观察和分析。

这种技术已经广泛应用于植物物种生物学领域中的基础研究和应用研究，为植物学家们提供了非常重要的研究工具。

染色体分带技术的原理是通过染色体不同的着色性质，利用不同染料处理和显色，使染色体呈现特异的条带图案。

常用的染色体分带技术包括G-带分析、C-带分析、R-带分析、Q-带分析等。

这些技术可根据染料的成分不同，给染色体不同的染色反应，从而得到不同的分带模式和图案。

染色体的分带模式可用于研究染色体的形态特征、数量和结构等，进而探究植物的遗传变异、进化和分类系统学等问题。

在植物物种生物学中，染色体分带技术应用广泛。

首先，染色体分析可以帮助植物学家们确定植物的染色体数目和形态结构特征，从而为植物分类学提供依据。

例如，人们利用染色体分带技术发现不同植物种类的染色体形态和结构有差异，这些差异可以用来鉴别不同品种和建立植物分类系统学。

其次，染色体分带技术可以用于探究植物物种的遗传变异和基因组结构。

例如，人们可以通过染色体分带技术确定不同植物物种的核型和染色体数量，从而进一步研究其基因组组成、基因定位和表达规律等。

这对于探究植物物种间的亲缘关系和进化历史，以及优化育种和基因工程等领域具有重要的应用价值。

最后，染色体分带技术还可以用于开发新品种和研究染色体变异。

例如，人们可以通过染色体分析技术研究新品种的育种过程中的染色体变异情况和机理，从而改善植物性状和提高产量。

总之，染色体分带技术是植物物种生物学领域中非常重要的技术手段。

通过分析植物染色体的结构、数量和分布情况，可以为植物分类学、遗传学和研究新品种等领域提供有益的信息。

随着技术的不断发展和完善，染色体分带技术将在植物物种生物学研究中发挥更加重要的作用。

实验3、植物染色体标本制备及核型分析目前，国内外常用的植物染色体制片技术可以分为两种，即压片技术和去壁低渗技术。

Belling(1921)提出植物染色体压片技术后，压片已成为植物染色体研究中最广泛应用的常规技术；但是由于植物细胞有坚实的细胞壁，染色体很难象动物染色体那样平整地贴在载玻片上，Omura 和Kurata(1978)把植物原生质体技术应用到水稻染色体研究之中，用纤维素酶、果胶酶和0.075mol.L-1氯化钾处理取得了一定的进展，陈瑞阳等人（1979、1982）提出了植物染色体标本制备的酶解去壁低渗技术，并在多种植物上得到广泛应用，成为当今植物染色体研究中的重要方法。

压片技术和去壁低渗技术在取材和预处理要求及其操作都是相同的，即两者的材料基础条件是相同的，但它们所采用的染色体分散方法是不同的。

压片法是以人工外加机械压力使染色体分散，而去壁低渗法是用酶分解细胞壁，低渗液使细胞膜吸胀、水表面张力使染色体分开。

两种技术各有其优缺点，前者操作快速简便、省材省时，后者染色体易于展开、且真实不变形，尤其是对成熟细胞多的植物组织，如芽、愈伤组织等材料有独到效果，本实验主要介绍去壁低渗染色体制片技术。

一、实验目的1、掌握植物根尖、茎尖及叶片去壁低渗染色体制片技术，通过3周开放性实验教学，进行植物染色体制片技能训练；2、掌握植物染色体显微照象技术及组型分析技术，通过大量的制片观察，能获得图象清晰、完整、高度分散的染色体典型制片；通过显微摄影，获得某植物染色体自然核型图，并能用国内外通用的植物核型分析标准，确定该植物染色体模型图、核式公式及类型；3、掌握植物有丝分裂制片技术，通过大量的制片观察，能比较快速准确地判断细胞有丝分裂前、中、后、末期的染色体图象，并对其典型制片照像，收集核型分析及有丝分裂过程观察的染色体制片素材；4、结合实验，对某一新资源植物进行染色体组型分析，获得该物种染色体组型公式、类型、核型图及核型模式图。

细胞学研究方法第一章植物染色体制片技术染色体是细胞核中由DNA、蛋白质和少量RNA组成的易被碱性染料着色的一种丝状或杆状物。

也是遗传物质的载体。

它可被苏木精、蕃红、结晶紫、吉姆萨、醋酸洋红、地衣红和孚尔根染液等染色。

染色体为细胞中最重要的遗传结构。

一、染色体研究技术的发展历史1888年瓦尔德第一次提出了染色体这一名词。

1910年摩尔根研究果蝇的染色体以来，染色体研究进入了鼎盛时期。

染色体的制作方法和技术始终是一大难关。

在E．B．Wilson的巨著((The Cell)的1947年版本中，H．de Winiwarter于1912和1921两次定的人的二倍体染色体数是47和48，T．S．PainLer于1921和1922定的数目，单倍体是24，二倍体是48。

1956年J．H．与A．1evan在瑞典的Hereditas 上发表…人的染色体数‟时，确切是46。

而技术上加以突破性改进的两人竟都是搞植物细胞遗传的，而且第一作者，Tjio是一位中国人，名字叫蒋有兴。

其发表的照片质量高，它可以使任何未经专门训练的人，不但能数清染色体数目，而且还能给每个染色体找到它的同源伙伴。

Belling（1921）创用的乙酸洋红染色压片法，带动了以研究染色体数目、结构和行为变异与遗传的细胞遗传学和细胞分类学的建立和发展；Caspersson（1969）首创的染色体分带技术，揭示了染色体的内部结构分化，使对染色体的鉴别和分析更为准确；同年，Gall等创建的DNA分子原位杂交技术及其以后的不断改进，现已发展可以对单拷贝基因、重复序列以及整个基因组DNA进行准确定性、定位和相对定量的研究。

二、染色体制片技术2.1制片方法的选择国内外通用的制备植物染色体标本的基本方法是压片法和去壁低渗——火焰干燥法。

前者为传统技术，后者为70年代末由陈瑞阳创用的新方法。

国外，仍以压片为主；在国内，两种方法都普遍应用，只是个人有偏爱而已。

其具体的染色体制片方法如下图：2.2制片程序2.2.1取材（基础）原则：进行细胞分裂的分生器官、组织或单个细胞均可。

实验一利用流动细胞仪测定植物DNA含量一、实验目的1、了解流动细胞仪的基本构造、原理与应用。

2、熟悉流动细胞仪的基本操作。

3、学会流动细胞仪样品制备及结果处理。

二、实验原理单个细胞、细胞群或其他生物微粒经过特异的荧光染料染色（DAPI或PI或免疫荧光标记）之后，在气体压力下，通过样品管引入到喷嘴内形成样品流，样品流经过激光束（488、405等）照射，样品流中的细胞吸收光能后发射出荧光，然后经相应的检测器检测，检测结果以直方图、二维散点图或三维立体图的形式显示出来。

根据荧光强度与胞内生物大分子含量的比例关系，对细胞进行定量分析。

三、实验步骤1、从野外取新鲜幼嫩的叶片（或竹笋）。

2、将新鲜的叶片（或竹笋）切取1平方厘米大小，放进干净玻璃培养皿中。

3、加入500μL PARTEC公司流式细胞仪自带的cystain UV precise P Nuclei Extraction Buffer 滴于样品上。

4、用双面刀片将样品剁碎，核提取2-3分钟。

5、然后再加入2mL 仪器自带的cystain UV precise P stain Buffer进行细胞核染色4分钟。

6、利用移液枪吸取染色后的样品，经公司自带的滤膜过滤到5mL的测量管中，进行测量。

四、实验结果水稻平均峰值25.25，用所测竹种的数值除以水稻平均峰值25.25就是该竹种的DNA含量所对应的DNA含量。

水稻（2C=1pg）获得类似下图结果白纹阴阳竹平均峰值为(104.71+108.5+109.37)/3=107.53白纹阴阳竹DNA含量：2C=107.53÷25.25×1pg=4.26pg实验二石蜡切片技术一、实验目的在有关植物胚胎发育和组织器官的形态建成研究的过程中，都需要应用到石蜡切片技术。

在植物杂交育种、作物病虫害防治、药用植物的培育和鉴别，以及林木材性鉴别等方面的研究和教学工作中，由于各作物器官的性质差异以及研究目的的不同，就需要用不同的制片方法。