实验十 人类染色体G显带技术及G带核型分析
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染色体G带制备详细流程及核型分析(一)染色体的形态结构体细胞的染色体是46个,23个,其中22对是常染色体。
一对是性染色体。
男性一对XY。
女性为XX。
染色体的形态随着细胞周期的不同而有所改变,在光学显微镜下所看到的染色体是细胞分裂中期染色体(metaphase chromsome)。
每个染色体含有两条染色单体,呈赤道状彼此分离。
只有着丝粒处相连。
根据着丝粒的位置分为三种类型,中部着丝粒型,亚中部着丝粒和端着丝粒型(图21-1)。
图21-1 正常人体细胞的三种染色体1.中部着丝点染色体;2.近中部着丝点染色体;3.近端部着丝点染色体1.非显带染色体特征分为七组A组(1~3):为最大的具中部着丝粒染色体,这组染色体相互间很易区别。
第1号和第2号染色体大小相似,唯第2号染色体为近中部着丝粒染色体。
第3号染色体较1、2号染色体小,为中部着丝粒染色体。
B组(4~5):为大的具中部着丝粒染色体。
2对染色体之间在形态和长度上较难区别。
C组(6~12号和X):为中等大小的具中部或近中部着丝粒染色体。
这组染色体较难区分,其中第6、7、11号和X染色体为中部着丝粒染色体,第8、9、10和12号染色体为近中部着丝粒染色体。
女性为2个X染色体。
男性只有1个X染色体。
D组(13~15号):为中等大小的具近端着丝粒染色体。
在其短臂上有随体。
与他组染色体有明显区别。
但3对染色体之间较难区别。
E组(16~18号):为小的具中部或近中部着丝粒染色体。
第16号染色体为中部着丝粒染色体,第17号和18号染色体为近中部着丝粒染色体。
不过,着丝粒位置第18号较第17号染色体更近端部。
F组(19~20号):为更小的中部着丝粒染色体。
2对染色体之间,形态上很难区别。
G组(21~22号和Y):为最小的近端着丝粒染色体。
第21号和22号染色体大小相似,且短臂上常连有随体。
Y染色体常比第21和22号染色体大、染色深。
且无随体。
Y染色体长臂2个染色单体比较靠拢,长臂末端也较模糊。
医学遗传学实验报告【实验题目】人类显带染色体核型分析【实验目的】掌握染色体核型分析的常用方法及G分带的带型特征,会初步识别G分带人类染色体。
【实验原理】将一个细胞内的染色体按照一定的顺序排列起来构成的图像称为该细胞的核型(karyotype),这通常是用显微摄影得到的染色体相片剪贴而成。
在显带技术问世以前,人们主要根据染色体的大小、着丝粒的位置,将人类染色体顺次由1编到22号,并分为7组。
但要想精确、有把握地鉴别每条染色体是比较困难的。
70年代初出现了染色体显带技术,不仅解决了染色体识别困难的问题,而且为深入研究染色体异常及基因定位创造了条件。
将染色体标本用显带方法处理后,再用Giemsa染色,这类技术称为G分带,通过显微摄影,就可得到G带染色体的显微相片。
【实验方法和步骤】(1)胰酶液的配制:称取胰酶0.2g溶于100mlHanks液中,搅拌30min,用1mol/L NaOH调pH值至7.0~7.2,冷冻保存(最好现配现用)。
(2)先将胰酶液水浴加热到37℃。
(3)将染色体标本浸入胰酶液中,作用时间几秒到几十秒不等,依标本存放时间长短而定(标本需预先经60℃~70℃烤2h,或37℃恒温老化5~7d。
若标本太新鲜,则染色体有些毛糙)。
(4)取出玻片标本,在生理盐水中过一下,再用蒸馏水洗。
(5)Giemsa染液染色8min。
(6)自来水洗、晾干。
(7)镜检:选择分散及显带良好的分裂象,在油镜下观察。
如观察到染色体变粗并显得边缘毛糙,有时甚至呈糊状,是处理过度了。
观察细胞的标准:1)细胞完整,轮廓清晰,染色体在同一平面上均匀分布。
2)染色体形态和分散良好,最好无重叠现象,即使染色体个别重叠,也要能明显辨别。
3)所观察的染色体长短大致一样,处于同一有丝分裂时期。
4)在所观察的染色体周围没有多个或单个散在的染色体。
(8)显微摄影,将相片上的染色体逐个剪下,按丹佛和人类染色体遗传学命名的国际机制(ISCN)排列编号。
人类染色体G带核型分析摘要人类染色体G带核型分析是一项重要的遗传学检测方法,可以帮助鉴定染色体异常,为临床诊断和疾病预后提供重要依据。
本文将介绍人类染色体G带核型分析的原理、操作步骤和临床应用,并探讨其在遗传疾病研究中的意义。
引言人类染色体是一条条长短不一的DNA分子,其中包含了人类遗传信息的全部。
染色体异常可以导致不同的遗传疾病和癌症的发生。
人类染色体G带核型分析是一种常用的染色体检测方法,利用一种特殊染色技术对染色体进行染色,然后通过显微镜观察和分析染色体的形态和数量,从而鉴定染色体异常。
方法样本采集与培养人类染色体G带核型分析需要获取患者的外周血、羊水或胎盘组织等样本。
对于外周血样本,使用抗凝血管采集一定数量的血液。
对于羊水或胎盘组织样本,可以在妊娠期间进行采集。
采集的样本需要进行细胞培养,目的是获取足够数量的细胞进行分析。
细胞处理细胞培养后,采用适当的方法和药物对细胞进行处理,停止细胞分裂并保留染色体的形态。
常用的方法包括用胆碱能抑制剂停止细胞有丝分裂、用高渗溶液进行裂解和固定等。
染色体染色和显微镜观察经过处理的细胞用一种特殊染料(一般为吉姆萨染料)进行染色。
染色后,通过显微镜观察细胞的染色体形态和数量。
根据染色体的形态和大小,可以对染色体进行鉴定,并进行核型分析。
数据分析与结果解读通过显微镜观察,可以得到染色体的形态和数量信息。
根据染色体的数量和形态,可以判断是否存在染色体异常,如染色体缺失、染色体重复或染色体结构异常等。
根据结果,可以进行遗传辅助诊断,帮助确定疾病诊断和预后。
临床应用人类染色体G带核型分析在临床诊断中具有广泛的应用。
其主要应用包括:遗传疾病的诊断人类染色体G带核型分析可以帮助确定染色体异常与遗传疾病的关系。
例如,唐氏综合征、爱德华氏综合征和Patau综合征等遗传性疾病都与特定的染色体异常有关。
通过染色体核型分析,可以准确诊断这些疾病,为咨询和治疗提供依据。
复杂遗传疾病的研究对于一些复杂的遗传疾病,人类染色体G带核型分析可以帮助鉴定潜在的遗传因素。
实验十人类染色体G显带技术及G带核型分析实验目的1、初步掌握染色体G带标本的制备技术。
2、了解人类染色体的G显带的带型特征。
实验用品1、材料:常规方法制备的中期人类染色体标本(标本片龄不超过30天为宜)。
2、器材:显微镜、恒温培养箱、烤箱、恒温水浴箱、冰箱、染色缸、小镊子、玻片架、香柏油、二甲苯、擦镜纸、吸水纸。
3、试剂:0.125%胰蛋白酶溶液、0.02%EDTA溶液、胰蛋白酶一EDTA混合液、0.85%生理盐水、蒸馏水、Giemsa原液、Giemsa稀释液、1/15mol /L磷酸缓冲液。
实验原理人们将用各种不同的方法,以及用不同的染料处理染色体标本后,使每条染色体上出现明暗相间,或深浅不同带纹的技术称为显带技术(banding technique)。
本世纪70年代以来,显带技术得到了很大发展,且在众多的显带技术中(Q带、G带、C带、R带、T 带),G带是目前被广泛应用的一种带型。
因为它主要是被Giemsa染料染色后而显带,故称之为G显带技术,其所显示的带纹分布在整个染色体上。
研究发现,人染色体标本经胰蛋白酶、Na0H、柠檬酸盐或尿素等试剂处理后,再用Giemsa染色,可使每条染色体上显示出深浅交替的横纹,这就是染色体的G带。
每条染色体都有其较为恒定的带纹特征,所以G显带后,可以较为准确的识别每条染色体,并可发现染色体上较细微的结构畸变。
关于G显带的机理目前有多种说法,例如,Lee等(1973)认为染色体上与DNA结合疏松的组蛋白易被胰蛋白酶分解掉,染色后这些区段成为浅带,而那些组蛋白和DNA结合牢固的区段可被染成深带。
有人认为,染色体显带现象是染色体本身存在着带的结构。
比如用相差显微镜观察未染色的染色体时,就能直接观察到带的存在。
用特殊方法处理后,再用染料染色,则带更加清楚,随显带方法不同,显出来的带特点也不一样,说明带的出现又与染料特异结合有关。
一般认为,易着色的阳性带为含有AT多的染色体节段,相反,含GC多的染色体段则不易着色。
人类染色体G带观察与核型分析一、实验目的掌握人类体细胞染色体组型分析的方法二、实验原理○1核型:染色体组型又称核型,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。
核型模式图是指将一个染色体组的全部染色体逐个按其特征绘制下来,再按长短、形态等特征排列起来的图像。
核型( karyotype )是指一个细胞内的整套染色体按照一定的顺序排列起来所构成的图像,通常是将显微摄影得到的染色体照片剪贴面成。
正常细胞的核型能代表个体的核型。
组型( idiogram )是以模式图的方式表示,它是通过对许多细胞染色体的测量取其平均值绘制而成的,是理想的、模式化的染色体组成。
它代表了一物种染色体组型的特征,核型的研究对人类医学遗传研究及临床应用,对探讨动植物起源、物种间亲缘关系、鉴定远缘杂种等方面都有重大意义。
○2带染色技术也称为改良的 iemsa 染色法。
因用 iemsa 染色,所以称为带。
它是目前应用最广泛的染色体分带技术之一。
染色体标本放到37℃胰酶中是带显示的一种预处理方式,它可以从染色体上抽取蛋白质特定的成分,从而经 iemsa 染色后获得良好一致的分带类型。
带的形成与 iemsa 染料的组成及染色特性分不开。
iemsa 染料即噻嗪-曙红染料,染色首先取决于两个噻嗪分子同DNA 的结合,在此基础上它们结合一个曙红分子,其次取决于一个有助于染料沉淀物积累的疏水环境。
通过胰前预处理可以使阴性带区的疏水蛋白被除去或使它们的构型变为更疏水状态。
从而造成了染色体蛋白质的差异,这种差异就是明暗相间的染色体带。
染色体带技术为染色体遗传病诊断、杂种细胞检定、特殊细胞株标记、染色体的识别等开创了一系列检测方法,大大加速了染色体研究的进展。
○3对任何一个染色体的基本形态学特征来说,重要的参数有3个:描述染色体的三个参数: 1.相对长度:指单个染色体长度与包括X(或Y)染色体在内的单倍染色体总长之比,以百分率表示。
实验十人类染色体G显带技术及G带核型分析实验目的1、初步掌握染色体G带标本的制备技术。
2、了解人类染色体的G显带的带型特征。
实验用品1、材料:常规方法制备的中期人类染色体标本(标本片龄不超过30天为宜)。
2、器材:显微镜、恒温培养箱、烤箱、恒温水浴箱、冰箱、染色缸、小镊子、玻片架、香柏油、二甲苯、擦镜纸、吸水纸。
3、试剂:0.125%胰蛋白酶溶液、0.02%EDTA溶液、胰蛋白酶一EDTA混合液、0.85%生理盐水、蒸馏水、Giemsa原液、Giemsa稀释液、1/15mol /L磷酸缓冲液。
实验原理人们将用各种不同的方法,以及用不同的染料处理染色体标本后,使每条染色体上出现明暗相间,或深浅不同带纹的技术称为显带技术(banding technique)。
本世纪70年代以来,显带技术得到了很大发展,且在众多的显带技术中(Q带、G带、C带、R带、T 带),G带是目前被广泛应用的一种带型。
因为它主要是被Giemsa染料染色后而显带,故称之为G显带技术,其所显示的带纹分布在整个染色体上。
研究发现,人染色体标本经胰蛋白酶、Na0H、柠檬酸盐或尿素等试剂处理后,再用Giemsa染色,可使每条染色体上显示出深浅交替的横纹,这就是染色体的G带。
每条染色体都有其较为恒定的带纹特征,所以G显带后,可以较为准确的识别每条染色体,并可发现染色体上较细微的结构畸变。
关于G显带的机理目前有多种说法,例如,Lee等(1973)认为染色体上与DNA结合疏松的组蛋白易被胰蛋白酶分解掉,染色后这些区段成为浅带,而那些组蛋白和DNA结合牢固的区段可被染成深带。
有人认为,染色体显带现象是染色体本身存在着带的结构。
比如用相差显微镜观察未染色的染色体时,就能直接观察到带的存在。
用特殊方法处理后,再用染料染色,则带更加清楚,随显带方法不同,显出来的带特点也不一样,说明带的出现又与染料特异结合有关。
一般认为,易着色的阳性带为含有AT多的染色体节段,相反,含GC多的染色体段则不易着色。
总的来说,G显带的机理还未搞清。
内容与方法一、人类染色体G显带标本制备1、胰蛋白酶法①将常规制备的人染色体玻片标本(未染色的白片)置70℃烤箱中处理2小时,然后转入37℃培养箱中备用,一般在第3~7天进行显带。
②取 2.5%的胰蛋白酶原液 2.5ml加生理盐水至50ml,配成0.125%的工作液并用NaHCO3调pH值至7左右。
③将配好的胰蛋白酶工作液放入37℃水浴箱中预热。
④将玻片标本浸入胰蛋白酶中,不断摆动使胰蛋白酶的作用均匀,处理1~2分钟(精确的时间自行摸索)。
⑤立即取出玻片,放入生理盐水中漂洗两次。
⑥染色。
将标本浸入37℃预温的Giemsa染液(1:10的Giemsa原液和pH6.8的磷酸缓冲液)中染色10分钟左右。
⑦自来水冲洗(用细水小心冲洗)、晾干。
⑧镜检显带效果。
在低倍镜下选择分散良好的长度适中的分裂相转换油镜观察,若染色体未出现带纹,则为显带不足;若染色体边缘发毛为显带过头,此时应根据具体情况增减胰蛋白酶处理时间重新处理一张标本。
2、EDTA一胰蛋白酶法①取25ml生理盐水和25ml0.02%的EDTA溶液倒入立式染色缸中混匀。
②取2.5%的胰蛋白酶原液1ml加入到上液中混匀,并用5%NaHCO3调pH值至7左右。
置水浴箱预温至37℃。
③将染色体标本片浸入胰蛋白酶一EDTA溶液中处理5~20秒,同时轻轻摇动玻片。
④取出标本立即浸入生理盐水中洗两次。
⑤浸入37℃的Giemsa染液中染色5~10分钟。
⑥细水冲洗后晾干、镜检。
二、正常人各染色体的G带特征A组:1~3号染色体。
1号染色体。
短臂:近侧段有2条深带,第2深带稍宽,在处理较好的标本上,远侧段可显出3~4条淡染的深带。
此臂分为3个区,近侧的第1深带为lp 21;第2深带为1p31。
长臂:副缢痕紧贴着丝粒,染色浓。
其远侧为一宽的浅带,近中段与远侧段各有两条深带,此中段第2深带染色较浓,中段两条深带稍靠近,此臂分为4个区,副缢痕远侧的浅带为lp21号带、中段第2深带为lp31号带,远侧段第1深带为lp41号带。
2号染色体。
短臂:可见4条深带,中段的2条深带稍靠近,此臂分为2个区,中段两条深带之间的浅带为2p21。
长臂:可见7条深带,第3和第4深带有时融合。
此臂分为3个区,第2和第3深带之间的浅带为2p21带,第4和第5深带之间的浅带为2p31号带。
3号染色体。
在长臂与短臂的近中段各具有1条明显的宽的浅带。
短臂:一般在近侧段可见1条较宽的深带,远侧段可见2条深带,其中远侧1条较窄,且着色淡,这是区别3号染色体短臂的显著特征。
在处理较好的标本上,近侧段的深带可分为2条深带,此臂分2个区,中段浅带为2区1带。
长臂:一般在近侧段和远侧段各有1条较宽的深带,在处理好的标本上,近侧段的深带可分为2条深带,远侧段的深带可分为3条深带,此臂分为2个区,中段浅带为2区1带。
该染色体的G带图有点象蝴蝶结。
B组:4~5号染色体。
4号染色体短臂:可见2条深带,近侧深带染色较浅,短臂只有1个区。
长臂:可见均匀分布的4条深带,在处理较好的标本上,远侧段的2条深带可各自分为2条较宽的深带。
此臂分为3区,近侧段第1和第2深带之间的浅带为2区1带,远侧段两条深带之间的浅带为3区1带。
5号染色体短臂:可见2条深带,其远侧的深带宽且着色浓,此臂仅1个区。
长臂:近侧段2条深带,染色较淡,有时不明显,中段可见3条深带,染色较浓,有时融合成1条宽的深带,远侧段可见2条深带,近末端的1条着色较浓,此臂分为3个区,中段第2深带为2区l带,中段深带与远侧深带之间的宽阔的浅带为3区1带。
C组:6~12号和X染色体6号染色体短臂:中段有1条明显宽阔的浅带,形如“小白脸”,是此染色体的特征,近侧段和远侧段各有1条深带,近侧深带贴着丝粒。
在处理较好的标本上,远侧段的深带可分为两条深带。
此臂分为2个区,中段的明显而宽的浅带为2区1带。
长臂:可见5条深带,近侧1条紧贴着丝粒,远侧末端的1条深带着色较淡;此臂分为2个区,第2和第3深带之间的浅带为2区1带。
7号染色体着丝粒着色浓。
短臂:有3条深带,中段深带着色较淡,有时不明显,远测深带着色浓,形似“瓶塞”。
此臂分为2个区,远侧段的深带为2区1带。
长臂:有3条明显深带,远侧近末端的1条着色较淡;第2和第3带稍接近。
此臂分为3个区,近侧第1深带为2区1带、中段的第2深带为3区1带。
8号染色体。
短臂:有2条深带,中段有1条较明显的浅带,这是与10号染色体相鉴别的主要特征。
此臂分为2个区,中段的浅带为2区1带。
长臂:可见3条分界极不明显的深带,此臂分2个区,中段的深带为2区1带。
9号染色体着丝粒着色浓。
短臂:近侧段和中段各有1条深带,在处理较好的标本上,中段可见2条较窄的深带。
此臂分为2个区,中段深带为2区1带。
长臂:可见明显的2条深带,次缢痕一般不着色,在有些标本上呈现出特有的颈部区。
此臂分为3个区,近侧的1条深带为2区1带,远侧的1条深带为3区1带。
10号染色体着丝粒着丝浓。
短臂:近侧段和近中段各有1条深带,在有些标本上近中段可见2条深带,但与8号染色体短臂比较,其上深带的分界欠清晰。
此臂只有1个区。
长臂:可见明显的3条深带,远侧段的2条深带稍靠近,这是与8号染色体相鉴别的一个主要特征,此臂分为2个区,近侧段的1条深带为2区1带。
11号染色体短臂:近中段可见1条深带,在处理较好的标本上,这条深带可分为3条较窄的深带。
此臂只有1个区。
长臂:近侧有1条深带,紧贴着丝粒。
远侧段可见1条明显的较宽的深带,这条深带与近侧的深带之间是1条宽阔的浅带,这是与12号染色体相鉴别的一个明显的特征,在处理较好的标本上,远侧段的这条较宽的深带可分为2条较窄的浅带,两深带之间有1条很窄的浅带,一般极难辨认,但它是分区的一个界标,在有些标本上近末端处可见1条窄的淡染的深带。
此臂分2个区,上述远侧两条深带之间的那条很窄的淡带为2区1带。
12号染色体短臂:中段可见1条深带,此臂只有1个区。
长臂:近侧有1条深带,紧贴着丝粒,中段有1条宽的深带,这条深带与近侧深带之间有1条明显的浅带,但与11号染色体比较这条浅带较窄,这是鉴别11号与12号染色体的一个主要特征。
在处理较好的标本上,中段这条较宽的深带可分为3条深带。
其正中一条着色较浓,在有些标本上,远侧段还可以看到l~2条染色较淡的深带。
此臂分为2个区,中段正中的深带为2区1带。
X染色体其长度介于7号和8号染色体之间,主要特点是长臂和短臂中段各有1条深带,有“一担挑”之名。
短臂:中段有一明显的深带,宛如竹节状。
在有些标本上远侧段还可以看见1条窄的着色淡的深带,此臂分为2个区,中段的深带为2区1带。
长臂:看见3~4条深带,近中部1条最明显,此臂分为2个区,近中段的深带为2区1带。
D组:13~15号染色体,具有近端着丝粒和随体。
13号染色体着丝粒区深染。
长臂:可见4条深带,第1和第4深带较窄,染色较淡;第2和第3深带较宽,染色较浓。
此臂分为3个区,第2深带为2区1带,第3深带为3区1带。
14号染色体着丝粒区深染。
长臂:近侧和远侧各有1条较明显的深带。
在处理较好的标本上,中段尚看见1条着色较浅的深带。
此臂分为3个区,近侧深带为2区1带,远侧深带为3区1带。
15号染色体着丝粒区深染。
长臂:中段有一条明显深带;染色较浓,有的标本上近侧段可见l~2条淡染的深带。
此臂分为2个区,中段深带为2区1带。
E组:16一18号染色体16号染色体短臂:中段有1条深带,在较好的标本上看见2条深带,此臂只有1个区。
长臂:近侧段和远侧段各有1条深带。
有时远侧段1条不明显,次缢痕着色浓;此臂分2个区,中段深带为2区1带。
17号染色体短臂:有1条深带,紧贴着丝粒,此臂只有1个区。
长臂:远侧段看见1条深带,这条深带与着丝粒之间为一明显而宽的浅带,此臂分为2个区,这条明显而宽的浅带为2区1带。
18号染色体短臂:一般为浅带,此臂只有1个区。
长臂:近侧和远侧各有1条明显的深带,此臂分为2个区,两深带之间的浅带为2区1带。
19号染色体着丝粒及其周围为深带,其余为浅带。
短臂和长臂均只有1个区。
20号染色体着丝粒区浓染。
短臂有一条明显的深带,此臂只有1个区。
长臂:中段和远侧段看见1~2条染色较淡的深带,有时全为浅带。
此臂只有1个区。
此染色体有“头重脚轻”之名。
G组;21~22号染色体和Y染色体,21、22号有随体。
21号染色体着丝粒区着色淡。
其长度比22号短,其长臂上有明显而宽的深带。
此臂分2个区,其深带为2区1带。
22号染色体着丝粒区染色浓。
其长度比21号长,在长臂上可见2条深带,近侧的1条着色浓,而且紧贴着丝粒。
近中段的1条着色淡,在有的标本上不显现。
此臂只有1个区。
Y染色体长度变化大,有时整个长臂被染成深带,在处理好的标本上可见2条深带。