染色体分带(C带)实验

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。

1.目的：R显带可补充G显带末端浅染的缺点，加强染色体末端微小变异的识别；R显带适用于大批量实验以及较难处理的标本如骨髓。

2．应用范围外周血、骨髓等各种标本的染色体分析技术。

3．实验原理3.1．R显带法产生的带纹在染色强度上与G带相反，故也称为逆转显带。

R 显带染色体的末端为阳性染色，为了观察染色体的末端缺失，应当用R带。

在这一点上G带和Q带不如R带。

虽然有许多荧光素不必预处理就能在染色体上产生R带。

但标准的R带技术是把染色体放在高温（通常为87℃）的离子溶液中，再以Giemsa或吖啶橙染色。

这时原来为G带阴性的带，经Giemsa 染色后为阳性带，经吖啶橙染色者为绿色荧光，而原来G带的阳性带则呈现红色的吖啶橙荧光。

3.2．R带按制备方法的不同可分为荧光R带和姬母萨R带两类，但以Dutrillaux首创的热处理姬母萨R显带法为最基本的方法。

其显带机制尚未完全明了。

Dutrillaux认为是由于DNA受热变性的缘故。

此时富含AT碱基对的区段单链化，故不易为姬母萨液所染色，乃呈浅带；而富含GC碱基对的区段仍保持正常的双链结构，故易于为姬母萨液染色，乃呈深带。

但目前了解的Giemsa着色机制并不十分支持次假说。

3.3．R带与G带、Q带技术产生的大多数条带在整个染色体臂上显示出一系列阳性和阴性的染色带，但没有“间带”。

这些带的带型在不同组织中是恒定的，且在发育期间不发生变化。

在分裂的前期是许多的细微带出现在细长的染色体上，到了前中期由于它们彼此融合而成为稍大一点的带，带的数目也随之减少；在高度浓缩的中期染色体上，这些带几乎合并成一个带而占据着整条染色体。

可见这些带在有丝分裂过程中不断地改变其大小，故称为变动带。

变动带相当于粗线期的染色粒，而且代表了有丝分裂中染色体上的浓缩过程，蛋白质的巯基被氧化成二硫化物。

最先浓缩的染色体带一般是在S 期的后期复制的DNA，它们富含A-T碱基对，几乎没有活性基因。

阴性的G 带和阳性的R带通常是早复制的，浓缩得晚些，含有大多数活性基因，很易遭受染色体损伤。

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。

染色体显带技术的概念：染色体异染色质和常染色质区段存在差异，序列AT和GC含量存在差异。

使用特定的染色体显色技术，使差异个体之间的染色体或同一个体不同染色体之间显现不同的显色条纹，进而进行核型分析。

染色体显带技术是核型分析的重要技术。

适用于更微观水平上鉴定染色体,并获取遗传信息。

是更精确的核型分析,在应用时往往带型分析与核型分析合二为一。

常见的染色体显带（分带）技术及其原理
1.Q带：喹吖因荧光染色技术。

中期染色体经氮芥因喹吖染色后，在紫外线下呈现的明暗带，DNA富含AT碱基区为明带，富含GC碱基区呈暗带。

2.G带：Giemsa带，中期染色体制片经胰酶或碱、尿素、去污剂等处理后，用Giemsa染色，呈现的染色体区带，一般与Q带相符(AT 区深色，GC区为浅色)。

3.R带：中期染色体磷酸盐缓冲液保湿处理，经吖啶橙或Giemsa染色呈明暗相见的带型，与G带正好相反又称反带（AT区为浅带，GC 区为深带）。

4.C带：主要显示着丝粒结构区异染色质以及染色体其它区段的异染色质部分，异染色质区染色较深。

5.T带：也称末端带，染色体端粒经吖啶橙染色后所呈现的区带。

6.N带：又称Ag-As染色法，主要用于核仁组织区的酸性蛋白质染色。