实验九 姐妹染色单体差别染色
姐妹染色单体交换试验遗传学终点
姐妹染色单体交换试验是一种遗传学实验方法，用于研究染色体重组和遗传连锁。
通过染色体的染色单体交换，可以观察到不同等位基因之间的连锁程度，从而推断它们在染色体上的位置关系。
这一实验方法提供了对基因连锁和重组的直接证据，对于理解遗传变异和进化过程有着重要的意义。
1. 姐妹染色单体交换试验的基本原理姐妹染色单体交换试验是利用配子形成过程中的染色体分离和重新组合现象。
在该实验中，首先需要选择一对具有明显遗传特征的等位基因，在雌性生殖细胞的减数分裂过程中，这对基因所在的染色体会发生染色单体交换。
然后通过后续的配子形成和受精过程，可以得到一系列基因型不同的后代，通过统计分析后代的表型比例，可以确定基因之间的连锁程度以及它们在染色体上的位置关系。
2. 实验步骤及注意事项姐妹染色单体交换试验的具体步骤包括：(1) 选择实验材料：选择具有明显遗传特征的实验材料，保证基因型的稳定和清晰的表型特征。
(2) 实验前培养：对实验材料进行适当的培养和繁殖，以确保实验所用生物材料的数量和质量。
(3) 染色体减数分裂：观察生物材料的配子形成过程，确定染色单体交换发生的时间和位置。
(4) 配子形成和受精：观察配子形成和受精过程，收集各种基因型的后代生物，并进行表型统计和分析。
(5) 数据统计和分析：根据后代的表型比例，推断基因之间的连锁程度和位置关系。
在进行姐妹染色单体交换试验时，需要注意以下事项：(1) 实验材料的选择和保存：选择适宜的实验材料和种裙，确保实验所用生物材料的纯度和稳定性。
(2) 实验环境的控制：保持实验环境的稳定性和一致性，避免环境因素对实验结果的干扰。
(3) 数据的采集和统计：对后代生物的表型进行准确统计和记录，确保实验数据的可靠性和准确性。
(4) 结果的解释和推断：根据实验数据进行合理的结果解释和推断，提出对基因连锁和重组的相关假设和理论。
3. 实验在遗传学研究中的应用和意义姐妹染色单体交换试验作为一种重要的遗传学实验方法，在基因连锁和重组、遗传图谱绘制、遗传进化和种裙遗传结构等方面有着广泛的应用和重要的意义。
姊妹染色单体区分染色法
姊妹染色单体区分染色法(Sister chromatid differentiation，SCD）是70年代中期发展起来的染色体处理技术。
Latt（1973）在培养的细胞中加入5-溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU），当用Hoechst33258 荧光染料染色时，发现了姊妹染色单体的色差反映和它们之间互换的现象。
1974年KO Renberg和Froeed-Lender改进了这一技术，建立了较简易的BrdU-Giemsa技术。
这种技术用于研究细胞周期、染色体半保留复制、染色体的分子结构和畸变，以及DNA的复制、损伤与修复等一系列重要理论问题，还可以用于分析姊妹染色单体互换（Sister chromatid exchange, SCE）频率。
由于SCE能灵敏地检测染色体的变化，表现出剂量-效应关系。
因此，目前已把SCE列为检测致突变物、致癌物地常规指标之一。
一、原理5-溴脱氧尿嘧啶核苷（5-Bromodeoxy-urdine, BrdU）在DNA的复制过程中，掺入新合成的链并占有胸腺嘧啶（thymidine, T）的位置。
根据DNA的半保留复制规律，哺乳动物或人的细胞在BrdU的培养液中经历了两个周期后，它的两条姊妹染色单体的DNA双链在化学组成上有了差别。
当染色体的DNA链的两条多核苷酸链都被BrdU所替换，Giemsa染色显示浅色，如果染色体的DNA链中仅有一条多核苷酸链被BrdU所替换，Giemsa染色显示深色。
应用姊妹染色单体区分染色法（SCD）研究来自一个染色体的两条单体之间在同一个位点发生同源片段的交换，称为姊妹染色单体互换。
二、用品和试剂45℃水浴，紫外线灯（20W）。
余同外周血染色体制备。
试剂：BrdU溶液：用无菌青霉素瓶，在普通条件下称取BrdU 2mg，然后在无菌室内加入无菌生理盐水4ml，用黑纸避光，4℃冰箱保存，新鲜配置。
1×SSC溶液：0.15mol/L NaCl，0.015mol/L 柠檬酸钠。
染色体、染色单体、姐妹染色体、同源染色体、染色体组概念的区分
染色体、染色单体、姐妹染色体、同源染色体、染色体组概念的区分。
染色体：在生物的细胞核中，有一种易被碱性染料染上颜色的物质，叫做染色质。
染色体只是染色质的另外一种形态。
它们的组成成分是一样的，但是由于构型不一样，所以还是有一定的差别。
染色体在细胞的有丝分裂间期由染色质螺旋化形成。
染色单体：有丝分裂前中期其实就是一条染色体复制，产生两条染色体，但着丝点未分裂，那一条染色体上就有2条染色单体所以说着两条染色单体式由复制形成的，应该是相同的同源染色体：形态、结构、遗传组成基本相同和在减数第一次分裂前期中彼此联会(配对),并且能够形成四分体,然后分裂到不同的生殖细胞的一对染色体，一个来自母方，另一个来自父方。
可见是在联会后才会有同源染色体的概念，所以是减数分裂前中期出现。
姐妹染色单体：是减数分裂时期同源染色体上的两条不同染色体上的染色单体出现在减数分裂前中期呃，特点，部分片段可以互换，进行交叉互换，也是基因重组的一种方式判断数量的话，首先你要搞清楚是什么细胞的什么时期，是体细胞还是生殖细胞，是有丝分裂还是减数分裂，前中后期，然后根据不同时期不同特点去数PS：数染色体数量要计数着丝点，那样不容易错数染色体就数着丝点，一个着丝点就是一条染色体姐妹染色单体数X形态的染色体，再乘2DNA，没复制的染色体，一条就一个DNA；复制后的染色体，一条两个DNA同源染色体：减数分裂可以配对的就一定是同源染色体组：二倍体的配子含的就是一个染色体组笔记：染色体：在生物的细胞核中，有一种易被碱性染料染上颜色的物质，叫做染色质。
染色体只是染色质的另外一种形态。
它们的组成成分是一样的，但是由于构型不一样，所以还是有一定的差别。
染色体在细胞的有丝分裂间期由染色质螺旋化形成。
染色单体：有丝分裂前中期其实就是一条染色体复制，产生两条染色体，但着丝点未分裂，那一条染色体上就有2条染色单体所以说着两条染色单体式由复制形成的，应该是相同的同源染色体：形态、结构、遗传组成基本相同和在减数第一次分裂前期中彼此联会(配对),并且能够形成四分体,然后分裂到不同的生殖细胞的一对染色体，一个来自母方，另一个来自父方。
人类姐妹染色单体色差染色标本的制备和观察
标本片放在2×SSC溶液中，并置于 60℃水浴。
紫外灯照射30分钟（灯与玻片的距离 5cm）。
1：10 Giemsa染液染色8分钟。
蒸馏水冲洗后干燥、镜检。
分裂周期分析：
（1）染色体的两个单体均为深染的细胞记 为第一次分裂周期的细胞。
（2）染色体的两个单体一深一浅的细胞记 为第二次分裂周期的细胞。
人类姐妹染色单体色差染色标 本的制备和观察
姐妹染色单体交换（sister cromatid exchange，SCE）
在机体内外有害因素的作用下，染色体 的两条姐妹染色单体的片段会发生等位 点交换，称为姐妹染色单体交换。
由于SCE频率是DNA损伤的灵敏指标， 而且观察方便，故该技术已成为检测致 突变物对人染色体诱变效应大小的常用 手段。
原理：
当细胞在加有Brdu（5-溴脱氧尿核苷）培养基 中进行分裂时，Brdu能取代胸腺嘧啶核苷酸掺 入到新复制的DNA核苷酸链中。经过两个生长 周期后，这种细胞的同一染色体的两条姐妹染色 单体一条是由单股含Brdu的DNA链所组成，另 一条是由双股都含有Brdu的DNA链所组成，而 这种双股都含有Brdu的DNA链具有螺旋化程度 较低的特性，在热盐溶液中受光的照射后更易于 水解，从而影响了与Giemsa染料的亲和力，因 此染成较浅的颜色。而单股含Brdu的DNA链所 组成的染色单体则着色深。这样根据两条姐妹染 色单体所显示的深浅不同的颜色，可以区别中期 染色体的姐妹染色单体。即在普通显微镜下可见 到两条姐妹染色单体显出深浅不同的颜色。
（3）染色体的两个单体染色都为浅色的细 胞为第三次分裂周期的细胞。
SCE的计数
（1）凡是在染色单体端部出现互换记为1 次交换。
人体外周血淋巴细胞G带分带及姐妹染色单体色差分析解读
人体外周血淋巴细胞G带分带及姐妹染色单体色差分析王伊丹（中山大学生命科学学院生物技术与应用基地班广州510275）[摘要]染色体是细胞分裂过程中出现的一种常见结构，在人类染色体研究中外周血是制备染色体标本的重要材料之一而只有获得染色体标本才能进行核型分析。
G带染色技术是目前应用最广泛的技术，形成了染色体蛋白质的差异从而有利于染色体研究的进展，姐妹染色单体应用单体区分染色法（sister chromatid differential staining, SCD）进行染色研究并统计姐妹染色单体互换（sister chromatid exchange,SCE），SCE可以作为哺乳动物突变形成的指标，本实验中30个人外周血淋巴细胞姐妹染色单体互换的平均值为1.57。
[关键词]染色体；人体外周血淋巴细胞；G带染色技术；姐妹染色单体区分染色法染色体是细胞分裂过程中出现的一种可见结构，是基因的载体。
在人类染色体研究中外周血是制备染色体标本的重要材料之一。
染色体是由DNA，组蛋白，非组蛋白组成。
DNA链上有A-T丰富区及C-G丰富区，用Giemsa染色，A-T较C-G更易染色。
G带染色法是用Giemsa染色，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G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Giemsa染色后获得良好一致的分带类型[1]。
在DNA复制的过程中，核苷类似物5-溴脱氧尿嘧啶（BrdU）可以代替胸腺嘧啶核苷（T）掺入到新复制的DNA链中，哺乳动物细胞在含BrdU的培养液中培养，第二次分裂后出现双股均含BrdU的DNA，由于双股均含BrdU的DNA分子构型有变化，Giemsa染液染色时就可清楚看到双股都含BrdU的DNA链所组成的单体着色浅，而仅一条链含BrdU的单体着色深。
同时统计30个细胞的SCE的数值。
目前SCE被列为检测致突变物，致癌物的常规指标之一。
(实验九)姊妹染色单体分染技术
〖材料和方法〗
1、蚕豆发芽处理。 2、BrdU、青霉素中黑暗培养。 3、秋水仙素溶液预处理，卡诺氏 液固定，HCL溶液离解，Schiff 试剂染色。 4、压片观察
〖作 业〗
1、 制所观察到的色差染色单体图 象。 2、 计算SCE的频率。 3、 思考：本实验的材料掺入 BrdU时为什么要在全黑的条件下 培养？
遗传学实验
实验九 姊妹染色单体分染技术 （３学时）
一、教学基本要求
1、 了解姊妹染色单体差别染色技术 的原理 2、 掌握制作ＳＣＥ标本的方法。
二、教学内容
〖目的和要求〗 通过这一实验，要求学生了解姊 妹染色单体差别染色技术的原理和 制作ＳＣＥ标本的方法，并通过Ｓ ＣＥ标本的观察，掌握ＳＣＥ计数 方法。
Hale Waihona Puke 〖实验原理〗在ＤＮＡ复制过程中，核苷的类似物５－溴脱氧 尿嘧啶核苷（BrdU）能代替胸腺嘧啶进入到新合成 的ＤＮＡ链中，植物根尖在含有适当BrdU的培养液 中生长二个分裂周期后，中期染色体的两条染色单体 在化学组成上有了差别，一条染色单体的两条ＤＮＡ 链均为新合成的，因此Ｔ位完全由BrdU代替，另一 条染色单体的一条ＤＮＡ链是新合成的，所以只有一 条ＤＮＡ中含有BrdU，这样的细胞经染色后，一条 为深染，一条为淡染，所以称之为姊妹染色单体的差 别染色。本实验运用这一原理，利用蚕豆根尖作为材 料，经过适当处理制片，可观察到姊妹染色单体分染 现象。
生物染色体染色单体姐妹染色体同源染色体染色体组概念的区分
『高中生物』染色体、染色单体、姐妹染色体、同源染色体、染色体组概念的区分.
染色体：在生物的细胞核中,有一种易被碱性染料染上颜色的物质,叫做染色质.染色体只是染色质的另外一种形态.它们的组成成分是一样的,但是由于构型不一样,所以还是有一定的差别.染色体在细胞的有丝分裂间期由染色质螺旋化形成.
染色体由蛋白质和DNA组成,在分裂期内绝对存在不会消失,在前期和中期每条染色体有两条染色单体组成.
判断染色体个数：有一个着丝点就有一个染色体
染色单体：有丝分裂前中期,其实就是一条染色体复制,产生两条染色体,但着丝点未分裂,那一条染色体上就有2条染色单体,所以说着两条染色单体式由复制形成的,应该是相同的.染色单体是染色体在间期复制的结果,染色单体的存在要么是染色体的两倍,要么是0.在有丝分裂和减数第二次分裂后期减为零.染色单体出现个数为偶数
姐妹染色单体：是减数分裂时期同源染色体上的两条不同染色体上的染色单体.出现在减数分裂前中期.特点,部分片段可以互换,进行交叉互换,也是基因重组的一种方式.
姐妹染色单体由同一条染色体复制而来,如果不考虑件数第一次分裂前期的交叉互换,那么姐妹染色单体完全相同.
P.S.说得简单些,你看到一个像有两条中间黏在一起的油条,那么这就是经过复制的染色体,黏在一起的部分叫着丝点.每一条“油条”就叫染色单体,又叫姐妹染色单体.
而没经过复制的染色体中只有一条,也只有一个着丝点
也可以说当看到一个有两条“油条”的染色体就有染色单体.
而要知道染色体数目,就要看着丝点的数量.。
同源染色体,姐妹染色单体,联会,四分体的概念
同源染色体、姐妹染色单体、联会和四分体是生物学中涉及细胞分裂和遗传的重要概念。
以下是这些概念的解释：
1. 同源染色体：在二倍体生物细胞中，形态、结构基本相同的染色体，并在减数第一次分裂的四分体时期中彼此联会，最后分开到不同的生殖细胞的一对染色体。
在这一对染色体中，一条来自母方，另一条来自父方。
它们含有相同的遗传信息，但可能因突变或基因重组而有所差异。
2. 姐妹染色单体：指染色体在有丝分裂和减数分裂间期复制，后期分离后形成的两条染色单体。
这两条染色单体由同一个着丝点连接，包含相同的遗传物质。
在细胞分裂后期，姐妹染色单体分离并分别进入两个子细胞。
3. 联会：在减数分裂前期过程中，同源染色体彼此配对的过程。
联会时的染色体已经复制了，每个染色体上有两条单体。
联会是一个专一性的过程，发生在同源染色体的特定区域，形成联会复合体。
联会的结果是同源染色体在减数分裂过程中能够正确地配对和分离，确保遗传信息的准确传递。
4. 四分体：在动物细胞减数第一次分裂的前期，两条已经自我复制的同源染色体联会形成的四条染色单体的结合体。
由于有四条染色单体，因此被称为四分体。
四分体是减数分裂过程中的一个重要结构，它确保了同源染色体在分裂过程中的正确配对和分离。
这些概念在理解细胞分裂、遗传物质传递和基因重组等生物学过程中起着重要作用。
姐妹染色单体课件
目 录
• 姐妹染色单体概述 • 姐妹染色单体的结构与组成 • 姐妹染色单体的复制与分离 • 姐妹染色单体在细胞分裂中的作用 • 姐妹染色单体异常与疾病的关系 • 姐妹染色单体的研究方法与技术应用
01
姐妹染色单体概述
定义与特点
定义
姐妹染色单体是指染色体复制过 程中产生的染色单体，它们在复 制过程中由同一条染色体复制而 来。
延长阶段
在DNA聚合酶的作用下，以解开 的单链模板为模板，按照碱基互 补配对原则，合成新的DNA链。
终止阶段
复制终止后，姐妹染色单体形成 。
分离过程
着丝粒分裂
有丝分裂过程中，着丝粒 分裂，姐妹染色单体开始 分离。
纺锤丝牵引
纺锤丝的牵引作用将姐妹 染色单体向两极移动。
分离完成
姐妹染色单体最终在赤道 板位置完全分开。
防止染色体断裂
姐妹染色单体在分裂过程中，能够防 止染色体的断裂和丢失，确保染色体 的稳定性。
对基因组重组的影响
促进基因重组
姐妹染色单体在减数分裂过程中，能够促进同源染色体的交叉互换，产生基因重组，增加生物多样性 。
维持基因组稳定性
姐妹染色单体在减数分裂过程中，能够确保基因组的稳定性，避免因重组错误导致的基因组变异。
遗传重组
姐妹染色单体的X形结构为遗传重组提供了基础。在减数分裂过程中， 同源染色体之间的交叉互换导致姐妹染色单体之间的交换，形成新的遗 传组合，为生物多样性的产生提供可能。
03
姐妹染色单体的复制与分离
复制过程
起始阶段
姐妹染色单体复制的起始阶段需 要依赖DNA复制酶和相关蛋白质 的参与，通过解旋酶的作用将双 螺旋DNA解开，形成单链模板。
染色单体和姐妹染色单体的区别
染色单体和姐妹染色单体的区别一、姐妹染色单体的概念：两条染色单体，其中之一是另一条染色单体的基因组DNA。
大多数天然产物中有几个不同的分子，每个都含有一定量的染色体和染色单体。
在基因工程中用于构建基因组DNA的人工染色体和染色单体称为“姐妹染色单体”。
常见的染色单体有两种形式：一种是可独立复制的完整的染色单体，叫做独立染色单体；另一种是能够与配子结合的染色单体片段，叫做重组染色单体。
这些染色单体可以是不同来源或不同类型的染色体片段重组形成的。
两个染色单体也可以是由不同的天然单体在化学结构上相连，例如玉米胚芽鞘的四分体的基因组DNA中含有一个染色体片段（ X染色体）和一个染色单体片段（ Y染色体）。
而对于真菌来说，四分体时期就只含有一条染色体，即四分体DNA中含有X、 Y各一条，它们是重组的姐妹染色单体。
二、辨别染色单体和重组染色单体1．在分类学上的意义。
凡属独立染色单体者，通常在分类上不占优势，在系统演化上也无特殊的作用。
但有少数植物的多数种类（如马齿苋属），天然分离的独立染色单体往往在生态习性和抗病性等方面具有某些特征，故可将独立染色单体分别置于种下的不同等级，作为单独种类处理，以简化分类，更有利于探索进化规律。
鉴别实验可采用木栓层的薄片制备，浸泡，观察分层情况，细胞质被溶解后所呈现的半透明度，红色、蓝色和紫色不同浓度的染色液以及显微摄影等手段。
如红色染液是外周木栓层细胞质的原生质，呈均匀的浅红色，蓝色染液是内皮层细胞质的原生质，呈均匀的蓝绿色，紫色染液是管胞的原生质，呈均匀的淡紫色。
其他染液不会被这三种染液所染色。
经过综合分析，在观察和测定的基础上，确定红色染液是维管束鞘细胞壁的细胞液，蓝色染液是维管束鞘细胞质，紫色染液是管胞原生质。
依此分出独立染色单体，从而获得许多科、属间形态、结构、生理和生态等方面的不同，有助于阐明各种植物的起源和进化。
如蓖麻中含有四分体的染色单体，可依据染色单体而区分这一类植物，从而认识到蓖麻的演化关系。
中山大学制备人体外周血淋巴细胞染色体标本观察染色体分带和分析姐妹染色单体色差报告
制备人体外周血淋巴细胞染色体标本观察染色体分带和分析姐妹染色单体色差张皓予 15335203（中山大学生命科学学院2015级生物技术班广州510275）摘要：人体1毫升外周血内含有许多小淋巴细胞,通过离体培养以及秋水仙素处理等操作，可以获得大量有丝分裂的细胞标本。
本实验制备了人体外周淋巴细胞染色体标本，以此进行了人染色体G带分带实验和姐妹染色体色差分析实验。
经过观察与比较发现：使用胰蛋白酶酶解染色体来使染色体G带分带，60秒的酶解时间较为适宜，分带较为明显。
BrdU-Giemsa 法染色的平均SCE/个细胞为3.3，略低于正常自然情况，为制片操作导致。
关键词：人体外周血淋巴细胞；染色体；G带；SCE引言：染色体是细胞分裂过程中出现的一种可见结构，是基因的载体。
在人类染色体研究中，外周血是制备染色体标本的重要材料之一。
如果染色体发生数目异常或结构畸变，都将导致多种基因的增加或缺失，产生临床效应。
只有获得染色体标本才能进行核型分析。
人体1毫升外周血内含有许多小淋巴细胞，通常都在G1期或G0期，一般情况下是不分裂的。
当在离体培养条件下，加入植物凝血素（PHA），小淋巴细胞受刺激转化为淋巴母细胞，随后进入有丝分裂。
经过短期培养，秋水仙素的处理，低渗和固定，就可获得大量的有丝分裂细胞。
供作染色体标本制备和分析用。
人的外周血淋巴细胞培养以为临场医学，病毒学，药理学，遗传毒理学等方面广泛应用。
培养外周血细胞的培养基成分对于细胞的分裂繁殖有重要的影响，当在培养基中加入体积分数10%~40%的血清时能够维持细胞的正常代谢活动，同时也能有效控制培养基的pH。
实验表明：当人体外周血的培养温度36℃~37℃时，有丝分裂的高峰发生在60~72h；若培养温度控制在38℃时，有丝分裂的高峰可以提前到48h；若培养温度高于39℃，导致细胞死亡。
秋水仙素是有丝分裂的阻止剂，它能改变细胞质的粘度，抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使处在分裂的细胞停留在中期。
遗传性疾病检验技术—姐妹染色单体互换检验
遗传性疾病检验技术—姐妹染色单体互换检验姐妹染色单体互换（sister chromatid exchange，SCE）是指一条染色体的两条单体之间的同一位置发生同源片段对称性相互交换。
显示SCE的染色体技术亦称为姐妹染色单体分化技术。
它不仅能从细胞水平上研究检测染色体的结构变化和增殖周期动力学，而且能从分子水平上为DNA的损伤、修复、复制和细胞突变、癌变和畸变等，提供一种简便而准确的方法。
下面介绍姐妹染色单体分化染色法。
（一）检验原理在细胞培养的第一细胞周期，DNA发生自我复制。
当此时在培养液中加入BrdU时，作为胸苷的类似物在DNA链的复制过程中可取代胸苷。
由于DNA复制是半保留机制，在第1周期时，两条单体的DNA 双链中各有一条DNA单链被取代，因而两条单体没有什么不同，用Giemsa染色均为深色。
但到了第2次复制之后，两条单体就有了差别。
因为此时染色体的一条单体的双链中仍有一条未被取代的链，而另一条单体的两条链却已被BrdU所取代，并且这条DNA链具有螺旋化较低的特性，因而降低了该姐妹染色单体对Giemsa着色的亲和力，着色很浅，呈现两条染色单体一深一浅，形成鲜明对比，如果此时两条单体之间若有互换，就可以很清楚显示出来。
产生SCE的机制目前虽尚未完全阐明，但它显然与DNA损伤和修复过程有关。
作为一种简便和敏感的遗传学指标，它可以用来研究诱变的各种因素，在突变、肿瘤研究等领域中应用广泛。
（二）检验方法学1.器材与试剂（1）器材：同外周血培养染色体技术。
（2）试剂：①5-溴脱氧尿核苷（5-bromo deoxy uridine，BrdU）冷冻保存液：称取2mg溶于0.85%NaCl 4ml。
②Hoecst 33258液：称取1mg，溶于10ml蒸馏水中，即成100μg/ml原液，充分溶解后，避光冷冻保存。
使用0.01mol/ L PBS液50倍稀释，即成2mg/ml工作液。
③2×SSC液：称取氯化钠17.54g和枸橼酸钠8.82g，加蒸馏水至1000ml，混匀备用。
人淋巴细胞姐妹染色体区分染色实验原理及步骤
实验七人淋巴细胞姐妹染色体区分染色
一、试验原理：
姐妹染色体在正常情况下化学组成及结构都是一致的，因此不能用单纯染色方法将之区别开来。
1973年Latt发现让细胞在含Brdu的培养基中培养了2个细胞周期，再以Hoechst33258染色后，两条姐妹染色单体就出现了色差，这就是姐妹染色但提到区分染色（Sister Chromatid Diffeientiation SCD）。
当细胞在含Brdu的培养基中复制DNA时，Brdu会当作胸苷的类似物而掺入到DNA分子中，经过一个复制期，两条染色单体的DNA分子中都有一条是含Brdu的新链和不含Brdu的老链，称为BT-染色单体，BT-染色单体再进行一次复制，形成两条DNA分子。
其中一条DNA分子仍属于BT-型，另外一条则是两条单链都含有Brdu，到中期时为BB-染色单体，如图所示：。
实验四、姊妹染色单体分染技术(3学时)(综合性、设计性...
组成上有了差别，一条染色单体的两条ＤＮＡ链均为
新合成的，因此Ｔ位完全由Brdu代替，另一条染色单
体的一条ＤＮＡ链是新合成的，所以只有一条ＤＮＡ
中含有Brdu，这样的细胞经染色后，一条为深染，一 条为淡染，所以称之为姊妹染色单体的差别染色。本
实验运用这一原理，利用大蒜根尖作为材料，经过适
当处理制片，可观察到姊妹染色单体分染现象。
五、实验说明
本实验需要综合应用到遗传学、动物学、植物学等相关
知识。 1. BrdU的参入是姊妹染色单体区分的重要基础。由于 植物种子萌发过程中自身合成的胸苷与外来的BrdU发 生竞争性矛盾，所以若处理不当往往会造成参入不进，
导致实验失败。因此一要注意选择饱满。发芽势强的蚕
豆种子；二是要注意抓住插入的时机，一定要在大多数 侧根长0.5-1.5cm时开始参入，因为此时侧根和幼芽的
(3)SO2含量： Schiff试剂中的SO2含量也影响孚尔根反
应的颜色表现。SO2含量低时呈红色，含量高时则偏向
蓝色。 (4)染色质中DNA的含量： 供试材料的染色质中DNA含 量的不同是影响显色反应强度的根本因素。不同生物和 不同的组织与细胞中DNA含量不同，显色强度也各异，
并且二者之间是正相关的。由于上述因素和实践了解，
使处理均匀分散，然后覆上两层吸水纸，以解剖针的木
柄端（或用铅笔上的橡皮头）敲击，使细胞进一步分离 铺展。
8、镜检观察: 选择染色体分散的离散细胞进行观察，在高 倍镜下即能看清姊妹染色单体间呈现的浓淡差 别。部分染色体上出现自发的姊妹染色单体互 换，凡在染色单体端部出现的互换计为一个 SCE，在中部出现的互换计为两个SCE。
水解是本实验成败的关键之一。温度应保持在600.5℃ 之间(用两支温度计相互校正)。如果温度过低或时间过 短，酸解不够，醛基暴露不充分，染色会过浅；若温度 过高或时间过长，会造成酸解过度，使DNA完全解聚， 糖与醛基之间的键被破坏，游离的核酸分子会扩散到细 胞质中，从而造成染色浅或不均一的现象。 水解的时间很重要，因为核酸的水解有两个过程。第 一，嘌呤碱很快被除掉，脱氧核糖中潜在的醛基显露出 来。第二，组蛋白和核酸越来越多地被除掉。在短时间 的水解作用以后，第一个过程占优势，这时候用Schiff试 剂染色，染色体的染色作用最强。随水解作用的继续进 行，第二个过程逐渐变成优势，因此水解液中的Schiff反 应增强，而染色体中的Schiff反应减弱。最后，第二个过 程超过第一个过程时，染色体也随之停止反应。
姊妹染色单体区分染色法
姊妹染色单体区分染色法(Sister chromatid differentiation，SCD）是70年代中期发展起来的染色体处理技术。
Latt（1973）在培养的细胞中加入5-溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU），当用Hoechst33258 荧光染料染色时，发现了姊妹染色单体的色差反映和它们之间互换的现象。
1974年KO Renberg和Froeed-Lender改进了这一技术，建立了较简易的BrdU-Giemsa技术。
这种技术用于研究细胞周期、染色体半保留复制、染色体的分子结构和畸变，以及DNA的复制、损伤与修复等一系列重要理论问题，还可以用于分析姊妹染色单体互换（Sister chromatid exchange, SCE）频率。
由于SCE能灵敏地检测染色体的变化，表现出剂量-效应关系。
因此，目前已把SCE列为检测致突变物、致癌物地常规指标之一。
一、原理5-溴脱氧尿嘧啶核苷（5-Bromodeoxy-urdine, BrdU）在DNA的复制过程中，掺入新合成的链并占有胸腺嘧啶（thymidine, T）的位置。
根据DNA的半保留复制规律，哺乳动物或人的细胞在BrdU的培养液中经历了两个周期后，它的两条姊妹染色单体的DNA双链在化学组成上有了差别。
当染色体的DNA链的两条多核苷酸链都被BrdU所替换，Giemsa染色显示浅色，如果染色体的DNA链中仅有一条多核苷酸链被BrdU所替换，Giemsa染色显示深色。
应用姊妹染色单体区分染色法（SCD）研究来自一个染色体的两条单体之间在同一个位点发生同源片段的交换，称为姊妹染色单体互换。
二、用品和试剂45℃水浴，紫外线灯（20W）。
余同外周血染色体制备。
试剂：BrdU溶液：用无菌青霉素瓶，在普通条件下称取BrdU 2mg，然后在无菌室内加入无菌生理盐水4ml，用黑纸避光，4℃冰箱保存，新鲜配置。
1×SSC溶液：0.15mol/L NaCl，0.015mol/L 柠檬酸钠。
姐妹染色单体和染色单体的区别
姐妹染⾊单体和染⾊单体的区别
染⾊单体⼜称染⾊分体，它是染⾊体的⼀部分。
染⾊单体是在有丝分裂的细胞间期就形成的，这样被分成的⼆条染⾊体就叫染⾊单体。
姐妹染⾊单体是组成的染⾊单体的成分，在有丝分裂和减数第⼆次分裂的后期，每对姐妹染⾊单体都随着着丝点的分裂⽽彼此分开。
姐妹染⾊单体其原理是，当细胞接触到5-溴脱氧尿嘧啶核苷(Brdu)时，Brdu可作为核苷酸前体物，专⼀替代胸腺嘧啶掺⼊到新合成的DNA链中。
只要通过两个细胞复制周期，就可使姐妹染⾊单体中的⼀条单体的DNA双链中，有⼀股链是掺⼊有Brdu 的，⽽另⼀条单体的DNA双链中，两股链全掺⼊有Brdu.这样的细胞经过分化染⾊处理，即可见到同⼀条染⾊体的两条姐妹染⾊单体有明显的差异，有⼀条单体为深⾊，另⼀条为浅⾊。
染⾊单体是复制时产⽣的染⾊体拷贝。
此名字通常⽤来形容处于随后的细胞分裂期它们分开之前的染⾊体。
从有丝分裂前期到中期（在有丝分裂后期，着丝点断裂，此时不存在染⾊单体），染⾊体沿其长轴发⽣纵裂。
这样被分成的⼆条染⾊体各称为染⾊单体。
开始成为⼀对的染⾊单体两者并不分开，逐渐它们具有独⽴的基质，并在其中各⾃形成⼆条染⾊丝。
⽽且染⾊单体往往出现互相关联的螺旋。
这些螺旋的圈数在中期以前逐渐减少，并且着丝粒也开始分裂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SCE平均交换频率（次/细胞）= 交换总次数 / 细胞数
作业
完成此次实验报告(包含实验原理、实验药品、
实验步骤）
染色体识别要求: 1、 B组一对
2、 C组的8号、9号、10号任选取1对
3、 D组一对 4、 E组17号、18号任选取1对 5、 性染色体一对
实验九 姐妹染色单体差别染色
实验用品
1、器材：水浴锅、紫外灯、温度计、擦镜纸、 显微镜、滴管 2、试剂： 2×SSC缓冲液、Giemsa染液、 PH6.8 PBS、 3、材料：人外周血淋巴细胞染色体标本片
实验步骤
1、姐妹染色单体差别染色
A、将标本片放入培养皿中，加2×SSC数滴于 玻片上，盖一张擦镜纸，以湿润擦镜纸为宜，并在 培养皿中加入2×SSC使之浸在玻片底面。
B、把培养皿置于预温75℃水浴锅平板上，距 30W紫外灯管5cm，照射30分钟，其间滴加数次 2×SSC，勿使擦镜纸干燥。
C、用Giemsa染液染色10分钟，自来水冲洗、 晾干即为SCE标本。
2、SCE观察计数 镜下（油镜）观察中期分裂相时，注意区分各细胞周期 分裂相的染色特点：①染色体的两个单体均为深染的细胞 记为第一周期的细胞；②染色体的两个单体染色一深一浅 的细胞为第二周期细胞；③部分染色体的两个单体染色都 为浅色的细胞为第三周期的细胞。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二周期细胞
选择染色体分散良好、长度适中、轮廓清晰、数目完整、 分化良好的的第二周期的分裂相进行计数。人体姐妹染色单体 交换（SCE）的计数方法：
①凡是在染色单体端部出现互换，记为1次交换； ②在染色单体中间出现互换，记为2次交换； ③如果在着丝粒处发生交换，需判明是否为扭转，不是扭转的 为着丝粒部位交换，记为1次交换。每一份标本至少需要计数 20~50个细胞的染色体，计算SCE平均交换频率。