人类染色体标本的制备及G显带核型分析
染色体G带制备详细流程及核型分析
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。
实验四 X染色质、人类染色体G显带标本的制备及观察(“染色”相关文档)共10张
一、实验目的
学习X染色质的标本制作。 观察X染色质、形态特点。 了解人类染色体G显带技术方法
二、实验原理
在间期，女性体细胞中两条X染色体中的一条异染色质
化。用Giemsa染色法可使其着色，本方法的优点是只有
Giemsa染液中染色约5min。
染02色%：胰G蛋ie白m酶细sa溶染液胞液中（，p核H并7不.清断摆晰动，着2. 色，胞浆不着色，因此细胞核背景清晰， 利于对位于核膜边缘的X染色质的辨认。 4 磷酸缓冲液 5ml + Giemsa原液 11滴（毛细滴管）染色8～10min，流水冲洗。
G显带区的DNA有较丰富的A-T对，有相当一部分中度重复序列DNA 可能在G带区，Giemsa染料在G带区的结合与其相应的DNA 和非组 蛋白有关。
三、实验方法与步骤
1, 制备： G-带胰酶消化法
胰酶温度➢和处外理时周间血需控培制好养，一常般胰规酶法处理制时间作不少染于色30S体标本，置60℃烘箱烘8h～10h，或
➢ 玻片晾干后置入固定液(甲醇：冰醋酸 3:1)中10min。 ➢ 晾干，置入5mol/L HCl中，室温下水解20min。 ➢ 在新鲜的蒸馏水中涮洗四次，以充分去HCl，以免影响染色液的
pH。 ➢ Giemsa染液中染色约5min。
➢ 先后用蒸馏水冲洗，晾干。
观察
四、实验结果
（毛细滴管）染色8～10min，流水冲洗。
02% 胰蛋白酶溶液入染色缸，加入0.
空气干燥、镜检。 预处理的方法非常多，可用热、碱、各种蛋白酶、尿素等，其中最常用的是胰蛋白酶进行预处理。
➢ 玻片晾干后置入固定液(甲醇：冰醋酸 3:1)中10min。
在间期，女性体细胞中两条X染色体中的一条异染色质化。 在新鲜的蒸馏水中涮洗四次，以充分去HCl，以免影响染色液的pH。 时间越长，细胞对胰酶处理的抵抗性越强，片龄过长的标本染色后会导致斑点状而非带纹。 实验四 X染色质、人类染色体G显带标本的制备及观察 了解人类染色体G显带技术方法 胰酶温度和处理时间需控制好，一般胰酶处理时间不少于30S 时间越长，细胞对胰酶处理的抵抗性越强，片龄过长的标本染色后会导致斑点状而非带纹。 首先取决于染色体本身的质量，染色体要较长，以早中期为宜，且中期相丰富、分散好，无胞浆背景。 学习X染色质的标本制作。 将烤三天的玻片从37℃烘箱取出，投入0. 外周血培养常规法制作染色体标本，置60℃烘箱烘8h～10h，或80℃烘3h，然后置37℃烘箱烘3d 左右即可予处理。 观察X染色质、形态特点。
人类外周血染色体标本制备及G带观察及核型分析
实验报告课程名称：分子医学实验 指导老师： 成绩： 实验名称： 人类外周血染色体标本制备G 带观察及核型分析 同组学生姓名：一、实验目的及原理三、实验结果二、操作步骤 四、讨论分析一、 实验目的及原理熟悉人类外周血淋巴细胞的培养方法。
初步掌握人类染色体标本培养和制备的基本方法。
通过实验掌握Ｇ带标本制备的基本方法，学会在显微镜下直接观察G 带分裂相。
在细胞周期的不同阶段，染色体的结构不同，在细胞分裂间期，染色体呈现细长的丝状结构，分散于细胞核中，且交织成网状，难以识别其数目和每个染色体特有的结构；在细胞有丝分裂中期,染色体凝缩形成短的棒状结构，排列在赤道板上，此时染色体的形态、数目最清楚，所以一般选择有丝分裂中期的细胞来观察染色体的形态、数目。
在人类遗传分析中，普遍采用外周血培养的方法制备染色体标本。
但是在正常情况下，外周血中的淋巴细胞，几乎都处在G1期或G0期，因而外周血细胞中是没有分裂相的。
在细胞培养过程中加入植物血凝素(phytohaemagglutinin, PHA) ，可以刺激外周血淋巴细胞转变为淋巴母细胞，进行有丝分裂，再通过秋水仙素处理，将细胞阻断在有丝分离中期。
再通过离心、低渗、固定和滴片，就可以获得大量有丝分裂相。
最后通过染色就可以观察染色体的结构和数目。
本方法已为临床医学、病毒学、药理学、遗传毒理学等方面广泛应用。
有许多显示Ｇ带的方法，最常用的是将已经过老化的染色体制片放到37℃胰酶中进行处理，然后用Giemsa 染色。
胰酶可以从染色体上抽取蛋白特定的组成部分。
通过胰酶处理使Ｇ带区的疏水蛋白被除去或使它们构型变为更疏水状态。
由此可见在Ｇ带区中抽取的蛋白往往是疏水蛋白。
关于显带机理有多种论点，总的来说，还不能完全解释显带的机理问题。
二、操作步骤人类外周血染色体标本制备１、采血２、培养RPMI1640培养液，37℃ 0.5℃恒温中培养72小时。
3、秋水仙素(colchicine)处理在终止培养前２-３小时，加入秋水仙素。
人类染色体G显带标本制备与核型分析
G显带染色体的主要特征带型
1秃 2蛇 3蝶飘 4均匀 5黑腰 6号小白脸 7似戴帽 8三长两短 9细颈长两条 10三条带型好 11低 12高 X染色体一担挑 13、14、15 四二一、低中高 16 深带连着点17深带跑得远18人小肚子大 19点黑腰 20 头重脚轻 21 似像角 22 戴小帽
G显带染色体的命名
染色体号---臂的符号---区号---带号--亚带---次亚带 如：1q34 5p23.3 14q22.23
三、实验报告
人类染色体G显带染色体照片 核型分析图
3、染色：入37℃预温的Giemsa染液中染色 10min
4、冲洗：用自来水流水冲洗2min，晾干。 5、镜检：显微镜下观察
二、人类染色体G显带照片核型分析
照片来源：取外周血---体外培养---秋水仙素处理--低渗---固定---制片---老化处理---胰酶处理----染色---观察--显微摄影。
人类染色体 G显带标本制备与核型分析
实验目的： 1、熟悉人类染色体G显带标本的制备 2、掌握人类染色体G显带核型分析的方法 实验内容： 1、人类染色体G显带标本的制备 2、人类染色体G显带核型分析
一、人类体玻片1张置于37℃预
温的PH7.0－7.2的0.025％胰蛋白酶缸中处理 15s、30s、45s、60s。 2、漂洗：快速入0.85%的生理盐水中漂洗两次。
18 21
5
14
6
5
13
13
22
X
X
16
9
15
20
7
16 11
9 21
12 8
8 12
7
15
19
3
11
实验十 人类染色体G显带技术及G带核型分析
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。
实验三+G显带及核型分析1
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作业
1、每位同学完成一个人类染色体核型分析。
2、对染色体带型特征进行实验考核。
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实验三Βιβλιοθήκη 染色体G显带技术和核型分析
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一、目的要求：
•
1、掌握核型分析原理和方法。
2、掌握人类染色体G显带的方法。
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二、实验原理
（一）G显带技术 用不同的方法消化处理（热、碱、酶等）常规制备的 染色体标本，再进行Giemsa染色，便可得到G带标本。 疏水性蛋白质聚集的区域易受各种因素影响而被消化掉 或抽提掉。 （二）G显带核型分析 将清晰、完整、显带好的分裂相显微照相冲印成照片 逐一剪下 按附录所列染色体特征逐一分析、配对、 分组编号 粘贴成核型 。
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2、 G显带技术操作步骤
⑴老化、烤片 ⑵消化 37℃预温的0.02%胰酶处理10-60秒
（视标本老化程度而定）
⑶冲洗 立即蒸溜水冲洗 ⑷染色 Giemsa染液染色7-8min→冲洗→晾干 (5)油镜观察
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正常人女性G显带核型分析：46，XX
人类染色体标本的制备及G显带核型分析
液，轻轻混匀，制成磨砂状悬液。 11.制片：取上述悬液1～2滴，滴至沾有冰水或干燥的
洁净载玻片上，吹散，过火，空气干燥。 12.37℃温箱放置3～4天或70℃烘烤2 h进行老化处
理，以备显带分析用。
【(二实)人验类染方色法体和的G步显带骤】
染色体的带纹是染色体标本经过特殊处理后，每条 染色体上沿纵轴显示出的一定数量、着色程度不同、 宽窄不等的横纹。染色体带是染色体固有的、稳定 的特征。染色体G显带是多种显带技术中的一种，是 将染色体标本经胰蛋白酶处理后再用吉姆萨 （Giemsa）染液染色。G显带技术因其方法简便， 重复性好，带纹清晰且可长期保存而应用最为广泛。
2. 超净工作台内将抗凝血加入RPMI-1640培养液中，
每 瓶加0.3～0.5 ml全血。轻轻混匀。 3. 37℃恒温培养箱静置培养72 h左右（培养24 h后水平 轻摇培养瓶一次，以悬浮混匀血细胞）。 4. 培养至68～72 h（即终止培养前2～4 h），每瓶加秋 水仙素(20 μg/ml)至终浓度0.1～0.2 μg/ml，轻摇 培养瓶混匀，继续培养2～4 h。 5. 终止培养，将培养物吹打混匀后转移到10 ml玻璃离 心管，配平，1800 rpm 离心6 min。
2. G显带过程中的关键因素包括胰蛋白酶的作用时间、 温度、pH等。其中胰蛋白酶溶液应37℃充分预热，溶 液pH应维持在6.8～7.2，以保证酶活性的发挥。另外 消化要适度，消化不足则带纹不清晰或不显示，消化过 度则带纹模糊甚至损失。
[作业与思考题]
1.简述人类染色体制备的操作过程和基本原理。 2.总结人类染色体制备过程中的关键步骤及注意
植 物血凝素（PHA）、秋水仙素(20μg/ml)、 0.075 mol/L氯化钾低渗液、0.85%生理盐水、 固定液（甲醇:冰醋酸=3:1，现配现用）、 Giemsa原液、0.25%胰蛋白酶溶液、磷酸盐缓冲 液。
人类染色体G带观察与核型分析
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。
G带染色体的识别
溢痕远侧的浅带为2区1号带，中段第2深
带为3区1号带，远侧段第3深带为4区1号 带。
二蛇
2号染色体 • 短臂：可见4条深带， 中段的两条深带稍靠 近。此臂分为2个区， 中段第2、3深带之间 的浅带为2区1号带。 • 长臂：可见6-7条深 带，此臂分为3个区， 第2和第3深带之间的 浅带为2区1号带，第4 和第5深带之间的浅带 为3区1号带。
9、 制片：留固定液0.2ml～0.4ml，轻轻 冲打制成细胞悬液。冰冻载波片，滴管口 距离载玻片10～15cm，每片2～3滴。 10、烤片：75℃烤箱烤3小时。自然冷却。
11、胰酶预温：立式染色缸中磷酸缓冲液100ml （ 1／15M NaH2PO4 80.8 ml ，KH2PO4 19.2ml)，2.5％的胰蛋白酶原液1ml配成0.025％ 的工作液。37℃的恒温水浴箱内预温。 12、显带：不断轻轻摆动，使胰酶作用均匀，处 理时间25～90秒钟左右（较陈旧标本时间适当延 长，随着处理标本数量增加，胰酶逐渐消耗，胰 酶作用时间逐渐延长，精确的时间自行摸索）。 取出标本片，立即用37℃预温的生理盐水轻轻漂 洗两次，去除片子上的胰酶溶液。
二、基本原理
（一）染色体标本制备
外周血中的淋巴细胞几乎都是处在G0 期或G1 期，一般情 况下是不分裂的。 当在培养基中加入植物血凝素（phytohemagglutinin, PHA）时，这种小淋巴细胞受到刺激后转化为淋巴母细 胞，并开始进行有丝分裂。 经过短期培养后，用秋水仙素处理、低渗、固定、滴片 和染色，就可获得大量中期分裂相的细胞，制片后可以 清楚地对染色体进行观察。
4、离心：10分钟（1500转／分），弃上清液，留 下沉淀物。 5、低渗：6～8m1预温37℃的0.075M KCl溶液， 沉淀细胞重重冲散，37℃水浴箱30-35分钟。 6、预固定：1ml新配制的固定剂，轻轻冲打， 37℃水浴箱中静置5分钟。 7、离心：1500转／分离心10分钟，弃上清液。 6．第一次固定：固定液6～8m1，沉淀物轻轻冲 打均匀，37℃水浴箱中静置固定10分钟。 7、第一次离心10分钟(1500转／分)，弃上清液。 8、 重复第6、7步。
人类染色体标本制备及核型分析
人类染色体标本制备及核型分析引言：一、人类染色体标本制备步骤：1.收集样本：收集需要研究的人类标本，可以是血液、组织、胎儿细胞等。
2.细胞培养：将收集的样本进行细胞培养，通常采用体外培养的方式，如使用无菌培养皿和细胞培养基。
3.处理样本：细胞培养达到一定数量后，可以使用震荡器等设备将细胞从培养皿上剥离下来，制备成单细胞悬液。
4.固定细胞：将细胞悬液进行固定处理，一般使用醋酸乙酯等有机溶剂将细胞固定在载玻片上。
5.染色：染色是核型分析的关键步骤，可以使用吉姆萨染色法、G显带染色法等多种染色方法，使染色体可见并呈现出特定的形态和颜色。
6.干燥和贴片：将染色的载玻片进行干燥处理，然后使用透明胶带将玻片贴到载玻片上。
二、核型分析方法：1.显微镜观察法：使用光学显微镜对染色体进行观察和分析，直接通过目视的方式判断染色体的形态和数量。
2.数字图像分析法：使用计算机图像分析系统对染色体图像进行数字化处理，通过计算机算法分析染色体的长度、形态、染色体异常等指标。
3.荧光原位杂交法（FISH）：利用标记有特定荧光标记物的探针与染色体特定区域发生互补结合，从而通过荧光显微镜观察染色体的特定区域。
4.光学显微镜配合显影法：使用特定的显影剂，使染色的染色体呈现出明亮的色带，详细观察和分析色带的大小、位置及形态等。
三、核型分析的意义：1.遗传病诊断：染色体核型异常与一些遗传疾病有关，通过核型分析可以确定染色体异常和遗传病的关联。
2.胎儿异常筛查：通过对孕妇的羊水或绒毛进行染色体核型分析，可以早期发现胎儿的染色体异常，如唐氏综合征等。
3.种群遗传学研究：核型分析可以用于研究人类群体的遗传多样性和进化关系，了解不同人群间的遗传差异。
4.基因定位：核型分析可以帮助确定染色体上的基因位置，进而研究与之相关的遗传疾病或性状。
结论：人类染色体标本制备及核型分析是一项重要的遗传学研究手段，通过制备标本和观察分析染色体，可以了解人类的遗传信息和与染色体异常相关的疾病。
人类染色体标本的制备与G显带核型分析报告
人类染色体标本的制备与G显带核型分析报告概述核型分析是指通过对细胞的染色体观察，了解它们的数量、形态，从而判断个体的性别以及是否存在染色体异常。
本文将介绍人类染色体标本的制备方法以及采用G显带染色技术进行核型分析的过程和结果。
材料与方法标本制备：1.通过体内生长的细胞系培养得到细胞，并将它们发送至染色体形态捕获系统实验室。
2.将收到的细胞进行样品准备。
先加入均浆剂净水，并初次混合。
待与细胞量相等的5％高马尔谷酸(Na2HPO4)特性缓冲液和1％偏硫酸，最后混合。
3.轻轻转动管子，并且离开它说较长时间，使得细胞得以与溶液完全变淡。
4.通过四氯化碳进行固定，直至样品中的细胞结构都没有被损坏。
5.利用各种化学剂处理样本，以预处理出更好的结构。
G显带染色：1.将钟室内的标本压片，使细胞的核形成按制定的标准排序，并在有机玻璃片底部粘贴。
2.加入如下染料：a. Giemsa液：Giemsa指的是罗马帝国时期的波尔多区Giemsa教授。
G显带染色技术将溶液中的Giemsa染色质直到他们的总量到达6倍于DNA总量。
Giemsa染料在滴定时间内还要使染色质呈现某些将染色质透过玻片清楚可见的颜色。
b. Sorenson’s Buffer：Sørensen’s缓冲液是一种被设计为模仿人类体液的缓冲液。
在G显带染色过程中，它发挥的作用是将不同颜色的细胞内组成分离出来，使得它们不会在一幅核型图像中混杂在一起。
3. 在加入染料后将玻璃片封起来，等待颜料与核相结合。
4. 将镜头放置在显微镜底座中，并通过显微镜观察标本。
分析：我们使用的显微镜是能见度很好的显微镜，能够让细胞结构非常清晰可见。
我们可以在屏幕上观察到标本图像。
我们首先计算出图像中每个单独的染色体的数目以及它们的大小和形状。
在一张图像上，我们可以很容易地区分每个单独的染色体，并根据它们的大小、形状和位置来确定它们在细胞核中的位置。
结果我们的细胞核型分析结果显示，这个体细胞核内的染色体数目为46个。
人类染色体标本制备及核型分析
显微镜使用与图像采集
显微镜类型
用于核型分析的显微镜主要有光学显微镜和电子显微镜两种 。
图像采集方法
通过显微镜观察染色体标本，使用相机或图像采集卡等设备 获取染色体图像。
染色体识别与计数
染色体识别
根据染色体的形态、大小、着丝粒位置等特征进行识别。
染色体计数
对识别出的染色体进行计数，得到细胞内的染色体数目。
遗传病预防
通过基因编辑等技术手段，对某些遗传病进行预防，降低后代患病 风险。
生育能力评估
对不孕不育患者进行染色体核型分析，评估其生育能力。
案例分析：成功解决遗传问题案例分享
案例一
一对夫妇因多次自然流产寻求遗传咨询，通过染色体核型分析发现女方存在染色体平衡易位，经过遗传咨询和辅助生 殖技术治疗，成功生育健康宝宝。
人类染色体标本制备及核型 分析
汇报人：XX
目录
• 染色体标本制备基础 • 人类染色体标本制备步骤 • 核型分析基本知识与技术 • 人类染色体异常类型与识别 • 临床应用与案例分析 • 实验注意事项与质量控制
01
染色体标本制备基础
染色体概念及结构
染色体定义
染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，主要是由DNA和蛋白质组 成，在细胞分裂间期呈染色质状态，进入分裂期则高度螺旋化呈短棒状的染色 体。
异常染色体识别技巧
01
观察染色体形态
异常染色体可能表现出形态上的 不规则，如断裂、缺失或重复等 。
02
分析核型图像
通过核型分析软件对染色体进行 排序和比对，识别异常染色体的 存在。
03
应用荧光原位杂交 技术
利用特定序列的荧光探针与染色 体上的目标序列进行杂交，从而 准确识别异常染色体。
人类外周血染色体标本制备及G带观察及核型分析
实验报告课程名称：分子医学实验 指导老师： 成绩： 实验名称： 人类外周血染色体标本制备G 带观察及核型分析 同组学生姓名：一、实验目的及原理三、实验结果二、操作步骤 四、讨论分析一、 实验目的及原理熟悉人类外周血淋巴细胞的培养方法。
初步掌握人类染色体标本培养和制备的基本方法。
通过实验掌握Ｇ带标本制备的基本方法，学会在显微镜下直接观察G 带分裂相。
在细胞周期的不同阶段，染色体的结构不同，在细胞分裂间期，染色体呈现细长的丝状结构，分散于细胞核中，且交织成网状，难以识别其数目和每个染色体特有的结构；在细胞有丝分裂中期,染色体凝缩形成短的棒状结构，排列在赤道板上，此时染色体的形态、数目最清楚，所以一般选择有丝分裂中期的细胞来观察染色体的形态、数目。
在人类遗传分析中，普遍采用外周血培养的方法制备染色体标本。
但是在正常情况下，外周血中的淋巴细胞，几乎都处在G1期或G0期，因而外周血细胞中是没有分裂相的。
在细胞培养过程中加入植物血凝素(phytohaemagglutinin, PHA) ，可以刺激外周血淋巴细胞转变为淋巴母细胞，进行有丝分裂，再通过秋水仙素处理，将细胞阻断在有丝分离中期。
再通过离心、低渗、固定和滴片，就可以获得大量有丝分裂相。
最后通过染色就可以观察染色体的结构和数目。
本方法已为临床医学、病毒学、药理学、遗传毒理学等方面广泛应用。
有许多显示Ｇ带的方法，最常用的是将已经过老化的染色体制片放到37℃胰酶中进行处理，然后用Giemsa 染色。
胰酶可以从染色体上抽取蛋白特定的组成部分。
通过胰酶处理使Ｇ带区的疏水蛋白被除去或使它们构型变为更疏水状态。
由此可见在Ｇ带区中抽取的蛋白往往是疏水蛋白。
关于显带机理有多种论点，总的来说，还不能完全解释显带的机理问题。
二、操作步骤人类外周血染色体标本制备１、采血２、培养RPMI1640培养液，37℃ 0.5℃恒温中培养72小时。
3、秋水仙素(colchicine)处理在终止培养前２-３小时，加入秋水仙素。
人类外周血染色体标本制备及核型分析
PHA、灭活小牛血清和双抗。
3 、接种的血样愈新鲜愈好，最好在 24 小时内培养。如果
不能立刻培养，应置于4℃冰箱，保存时间过久会影响细胞活力。
4、温度和培养液的酸碱度十分重要。人的外周血中淋巴细胞 培养最适温度为37℃0.5℃，温度过高过低都将影响细胞的生长， 但细胞对低温比对高温耐受力强；若是中途停电，可相应延长培
人类染色体Ｇ带标本制备及观察
一、实验目的
通过实验掌握Ｇ带标本制备的基本方法，学会在显微镜下
直接观察G带分裂相。
二、实验原理
有许多显示Ｇ带的方法，最常用的是将已经过老化的染色体
制片放到37℃胰酶中进行处理，然后用Giemsa染色。胰酶可以 从染色体上抽取蛋白特定的组成部分。通过胰酶处理使Ｇ带区的 疏水蛋白被除去或使它们构型变为更疏水状态。由此可见在Ｇ带 区中抽取的蛋白往往是疏水蛋白。 关于显带机理有多种论点， 总的来说，还不能完全解释显带的机理问题。
养时间。培养液的最适pH7.2-7.4。pH偏酸，细胞发育不良，偏碱
细胞会出现轻度固缩。 5、PHA的质量和浓度是培养成败的关键问题。PHA如果保存 时间太长，效价会降低，应在培养基中多加一些。 6、培养过程中，如发现血样凝集可轻轻震荡，使凝集块散开，
继续培养。
7、最好使用水平式离心机，离心速度不易过高，否则沉降在 管底的细胞团不易打散；反之，离心速度太低，细胞会丢失。
10、再固定，加入5mL固定液（甲醇：冰醋酸=1：3），室温固定
10-15分钟
11、再离心 1000转/分离心10分钟，弃去上清液。 12、再固定 加入固定液（甲醇：冰醋酸1：1）5mL,打匀， 固定 10－15分钟。 13、制片
固定后，1000转/分离心留下0.2ml沉淀物，吸取细胞悬液滴
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(二)人类染色体的G显带 【实验方法和步骤】
1.胰蛋白酶准备：在盛有45 ml 0.85%生理盐水的染缸 中加3 ml 0.25%胰蛋白酶溶液，调节pH值至6.8～ 1、预处理：实验前 3---4小时，取健康小鼠，每只 7.2，臵37℃恒温水浴锅中预温。 腹腔注射0．01％ 秋水仙素0．3-- 2.胰蛋白酶消化处理：将经老化处理的标本片放入胰蛋 0．4ml2 。注意不要伤及内脏。 白酶溶液中处理 ～3 min，不断轻摇载玻片以保证 2、取股骨：用一只手的拇指和食指按住小鼠 作用均匀充分。 的头部，另一只手 拉住它的尾巴，用 3.漂洗：迅速用0.85%生理盐水漂洗，以终止胰蛋白酶 的作用。 力向后拉断其颈椎。处死后立即用剪 刀剪 开后腿上的皮毛，取出小鼠的股 4.染色：用吉姆萨工作液染色10～15 min。 骨，剔除上面的肌肉，洗净。 5.冲洗干燥：用缓流自来水冲洗载玻片，空气干燥或电 吹风吹干。 6.镜检：光学显微镜下观察分析核型。
正常男性染色体G-显带核型
人类染色体G-显带特征口诀：
一秃二蛇三蝶飘 六号是个小白脸 十号长臂近带好 十三四十五 十六q2缢痕大 十八人小肚皮大 二十头重又脚轻 二十二头带小黑帽
四鞭炮五黑腰 七上八下九苗条 十一低来十二高 下、中、上 十七长臂带脚镣 十九一点腰 二十一象个葫芦瓢 X一担挑，Y是黑脚
人类染色体标本的制备 及G显带核型分析
安徽医科大学基础医学院生物学教研室
[目的和要求]
1. 掌握染色体标本的制备方法和G显带技术。 2. 熟悉人类外周血淋巴细胞的培养方法及G显带 染色体的核型分析技术。
[实验原理]
染色体作为细胞遗传信息的载体，出现于有丝分 裂期。用于人类染色体标本制备的材料可为骨髓细胞、 外周血淋巴细胞、绒毛细胞、羊水细胞等。其中最简 便的就是抽取少量外周静脉血进行短期培养，经秋水 仙素处理（秋水仙素可阻断有丝分裂期细胞中微管的 聚集，使纺锤体不能形成，从而使有丝分裂停滞在中 期时相，此时染色体具有最典型的形态），再经低渗、 固定等处理，获得更多的中期分裂相以用于核型分析。
[实验步骤]
(一)人类外周血染色体标本的制备
1．采集人外周静脉血1ml，迅速与适量肝素混匀抗凝。 2. 超净工作台内将抗凝血加入RPMI-1640培养液中，每 瓶加0.3～0.5 ml全血。轻轻混匀。 3. 37℃恒温培养箱静臵培养72 h左右（培养24 h后水平 轻摇培养瓶一次，以悬浮混匀血细胞）。 4. 培养至68～72 h（即终止培养前2～4 h），每瓶加秋 水仙素(20 μg/ml)至终浓度0.1～0.2 μg/ml，轻摇 培养瓶混匀，继续培养2～4 h。 5. 终止培养，将培养物吹打混匀后转移到10 ml玻璃离 心管，配平，1800 rpm 离心6 min。
(三) G显带的核型分析
1.选取染色体分散良好、长度适中染色体G显带核型 照片，首先进行计数，然后将每条染色体剪下。 2.配对：同源染色体形态相同，带型一样；非同源染 色体的大小，形态等带型各异，根据这个原理，按照 染色体的大小、形态、着丝粒的位臵，随体的有无和G 显带带型等特征将46条染色体配成23对。 3.染色体排列：将配成23对的染色体按大小次序排列， 一对性染色体排在最后，并把排列好的23对染色体分 组贴附于实验报告纸上。这样，经过剪贴配对好的正 常人体染色体图即为正常人体核型图，可写成 46,XX或46,XY。
2
显带染色体： 用特殊的染色方法使 染色体沿其长轴显示 出明暗交替或染色深 浅不同的横纹——带。 q
1 1
2
4
3
4
5 1 2 1 23 4
正常人体细胞染色体带型模式图
[实验用品]
1．器具：采血器具、超净工作台、培养瓶、恒温 培养箱、恒温水浴锅、10 ml刻度离心管、低 速离心机、量筒、载玻片、托盘天平、光学 显微镜、染缸、电吹风、酒精灯、剪刀、胶水。 2．材料：人外周静脉血。 3．试剂：RPMI-1640培养液、小牛血清、肝素、植 物血凝素（PHA）、秋水仙素(20μg/ml)、 0.075 mol/L氯化钾低渗液、0.85%生理盐水、 固定液（甲醇:冰醋酸=3:1，现配现用）、 Giemsa原液、0.25%胰蛋白酶溶液、磷酸盐缓冲 液。
6. 低渗 弃上清。加入37℃预温的0.075 mol/L氯化钾 8 ml，吸管轻轻吹打混匀，37℃低渗处理20 min。 7. 预固定 加入1ml 新鲜配制的固定液（甲醇:冰醋酸 =3:1），轻轻混匀，1800 rpm 离心6 min。 8. 固定：弃上清，加入上述新鲜固定液8 ml，轻轻混 匀，室温下静臵固定20 min。 9. 弃上清，重复固定1次。 10.弃上清，根据沉淀量多少加入适量滴数新鲜固定 液，轻轻混匀，制成磨砂状悬液。 11.制片：取上述悬液1～2滴，滴至沾有冰水或干燥的 洁净载玻片上，吹散，过火，空气干燥。 12.37℃温箱放臵3～4天或70℃烘烤2 h进行老化处 理，以备显带分析用。
[注意事项]
1. 染色体标本制备中的关键因素包括秋水仙素的用量 和作用时间、低渗和固定的处理。其中低渗时间很重要， 处理时间过长则细胞膜过早破裂导致染色体丢失，处理 时间不足则致染色体分散不好，不利于计数分析。 2. G显带过程中的关键因素包括胰蛋白酶的作用时间、 温度、pH等。其中胰蛋白酶溶液应37℃充分预热，溶液 pH应维持在6.8～7.2，以保证酶活性的发挥。另外消化 要适度，消化不足则带纹不清晰或不显示，消化过度则 带纹模糊甚至损失。
染色体的带纹是染色体标本经过特殊处理后，每条 染色体上沿纵轴显示出的一定数量、着色程度不同、 宽窄不等的横纹。染色体带是染色体固有的、稳定 的特征。染色体G显带是多种显带技术中的一种，是 将染色体标本经胰蛋白酶处理后再用吉姆萨 （Giemsa）染液染色。G显带技术因其方法简便，重 复性好，带纹清晰且可长期保存而应用最为广泛。 核型是指一个体细胞有丝分裂中期的所有染色体， 并按其大小、形态特征顺序排列所构成的图像。每 一个体细胞含有两组同样的染色体，用2n表示。 染色体核型分析是细胞遗传学的重要研究手段，在 临床多种疾病如染色体病、白血病、肿瘤等的诊断 及研究中具有重要意义。
[作业与思考题]
1.简述人类染色体制备的操作过程和基本原理。 2.总结人类染色体制备过程中的关键步骤及注意 事项。 3.制作人的G显带正常核型配对分析图。
基因组与核型 基因组：生物体内单倍体染色体组成叫做生物体的 基因组(genome)，它代表了一个生物体染色体中储 存的全部遗传信息。 人类体细胞的正常核型
组 染色体号
1 2 3
主要特征
中央着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体
大
A组 B组
4 ———— 5 6 ———— 12、X 13 ———— 15 17 16 18
亚中着丝粒染色体、无随体 亚中着丝粒染色体 近端着丝粒染色体、有随体
中央着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体
C组
D组 E组 F组
19 ———— 20
21———— 22、Y
中央着丝粒染色体
近端着丝粒染色体、有随体 Y染色体略大、长臂平行伸展、无随体
小
G组
6
正常男性：46，XY 正常女性：46，XX
p
3
54 3 2 1 2 1 3 21 1 2 1 2 3