人类染色体标本制备及核型分析
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
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13
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X
X
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9 21
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8 12
7
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19
3
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实验五 人类染色体标本制备
实验五人类染色体标本制备【目的要求】1．熟悉人外周血淋巴细胞培养的原理。
2．初步掌握人类外周血淋巴细胞染色体标本的制备方法。
3．了解正常人非显带染色体核型特征及核型分析方法。
【实验原理】人类间期细胞核中的遗传物质染色质，在细胞进入分裂期时，经逐级螺旋形成染色体。
在分裂期的中期，染色体达到最大程度的凝集，表现为短而粗的典型结构。
人外周血的有形成分中，只有白细胞有核，而白细胞中只有淋巴细胞(主要是小淋巴细胞)具有潜在的细胞分裂能力。
培养液中加入有丝分裂刺激剂植物血凝素(PHA)可使处于G0期、具有潜在分裂能力的淋巴细胞转化为具有分裂能力的淋巴母细胞，并进入旺盛的有丝分裂周期；加入纺锤体抑制剂秋水仙素可使处于分裂过程的淋巴细胞停滞在分裂中期，在收获细胞时，用低渗剂0.075mol/L KCl对细胞进行低渗处理，可使胞膜胀破，染色体均匀分散；经离心、固定、制片等过程，最终可获得便于观察分析的染色体标本。
制备的染色体标本片，不经特殊处理，直接染色，在显微镜下观察识别，并进行核型分析的过程称为染色体非显带核型分析。
【实验用品】(一) 材料：人外周静脉血。
(二) 器材：吸管、刻度离心管、量筒、5ml注射器、6号针头、台式离心机、试管架、冷藏载玻片（一端磨砂）、铅笔、酒精灯、超净工作台、恒温水浴箱、载玻片、止血带、酒精棉球、显微镜、废液缸。
(三)试剂1. RPMI1640培养液(1) RPMI1640：RPMI1640固体培养基10.4 g,溶于1000 ml双蒸水中，抽滤除菌。
(2) RPMI1640培养液：每100 ml RPMI1640培养液中含RPMI 1640 80 ml、灭活的小牛血清20 ml、PHA 50 mg、青霉素(终浓度100 U/ml)、链霉素10000 μg (终浓度100 μg /ml)，15磅、20min高压灭菌的NaHCO3调pH至7.2～7.4，分装20小瓶，每瓶5 ml。
(3) 配制方法配制过程所需的玻璃器具先用浅水洗刷干净，烘干，放入清洁液中浸泡2 d，取出后用自来水冲洗15次，蒸馏水冲洗3次，双蒸水冲洗1次，烤干后包装，15磅20 min高压灭菌。
人类性染色质标本的制备和观察
内容步骤
实验一
（二）X染色质标本的制备与观察
1、制作过程： 取材（漱口后用牙签刮取口腔黏膜上皮细胞标
本） → 涂片 → 染色（滴1～2滴染液） → 盖片（染色5-8min） → 压片（吸去多余染液） → 镜下观察
2、观察（高倍镜）
实验一
1、几对基本概念 2、X染色质形成机制——Lyon假说
实验一
X染色质
实验一
Lyon假说:
（1）正常女性体细胞内仅有1条X染色体有活性，另 一条X染色体在遗传上是失活的，在间期细胞 核中高度螺旋化而呈异固缩的X染色质。
（2）X染色体失活发生在胚胎早期。 （3）X染色体失活的随机性和恒定性。
实质：失活的X染色体 意义：X染色体的剂量补偿 X染色质的数目=X染色体数-1
（2）识别X染色质的标准：（高倍镜下） 位置：紧贴核膜内侧缘，轮廓清楚，唯一深染的小体 大小：直径为1-1.5um，即小于核直径的1/10 形态：一般为平凸形，三角形或为卵圆形
实验一
内容步骤
实验一
（二）X染色质标本的制备与观察
1、制作过程： 取材（漱口后用牙签刮取口腔黏膜上皮细胞标
本） → 涂片 → 染色（滴1～2滴染液） → 盖片（染色5-8min） → 压片（吸去多余染液） → 镜下观察
人类性染色质标本的制备、 分析和PTC尝味实验
实验一
目的与要求
1. 掌握：人类间期细胞核中性染色质的形成 机制。（重点，难点）
2.熟悉：X染色质标本的制作方法；熟悉人类 间期细胞核中性染色质的形态特征和分布。
3.了解： PTC尝味实验方法及这种单基因遗传 性状的遗传规律。
内容步骤
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。
人类染色体标本制备及核型分析(1)
图像分析
核型描述与命名
将观察到的染色体图像进行数字化处理， 利用计算机图像分析技术对染色体进行自 动或半自动的识别、测量和分类。
根据染色体的形态、结构和数量特征，对 核型进行描述和命名，建立核型数据库。
数据解读与报告生成
数据解读
通过对核型数据的解读，可以了解待测生物体的遗传特征、染色体变异情况以及与疾病的关系等信息 。
更好的分裂相。此外，对于某些难以染色的标本，可以尝试使用不同的
染色方法和染色剂。
结果判读和数据分析方法
要点一
结果判读
根据染色体的形态、大小和着丝粒位置等特征进行识别。 对于异常染色体核型，需结合临床信息进行综合判断。
要点二
数据分析
采用专业的染色体核型分析软件对实验结果进行统计分析 。通过比较正常和异常核型的比例、染色体变异类型及频 率等指标，评估标本的质量和实验结果的可靠性。
伦理道德审查
在应用染色体标本制备及核型分析技术时，应进行严格的 伦理道德审查。这包括评估实验目的、样本来源、数据使 用等方面的合规性和合理性，确保技术的使用符合伦理道 德要求。
保护个人隐私和权益
在染色体标本制备及核型分析过程中，应严格保护个人隐 私和权益。这包括确保样本信息的保密性、限制数据使用 和共享范围、尊重个人知情权和选择权等方面的措施。
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 • 核型分析原理及方法 • 人类染色体异常类型及影响 • 实验操作技巧与经验分享 • 临床应用前景与挑战
01
染色体标本制备基础
染色体概念及结构
染色体定义
染色体是细胞核内具有遗传信息 的线性结构，由DNA、蛋白质和 少量RNA组成。
实验七染色体核型分析
【实验项目】染色体核型分析实验室名称显微分析实验室实验室地点学时 2 实验类型验证每组人数2-4 选做或必做必做实验目的通过几种生物染色体标本的观察，掌握染色体核型分析的方法内容提要生物染色体标本的观察；染色体核型的分析重点难点染色体核型的分析方法主要仪器及显微镜、尺子、剪刀耗材实验七：染色体核型分析〖实验目的和要求〗观察分析细胞有丝分裂中期染色体的长短、臂比和随体等形态特征；学习染色体组型分析的基本方法和技能。
〖实验原理〗染色体组型分析是细胞遗传学研究的基本方法，是研究物种演化、分类以及染色体结构、型态与功能之间的关系所不可缺少的重要手段。
染色体组是指二倍体生物配子中所含的染色体总称，常以“Ｘ”表示。
同一物种的同一染色体组内各染色体的形态、结构和连锁群是彼此不同的，但它们却相互协调，共同决定生物性状的发育。
研究染色体组型的方法，一是靠有丝分裂时染色体的形态特征，另一是靠减数分裂时染色体的形态和特征。
本实验着重介绍有丝分裂的染色体组型分析。
细胞有丝分裂中期是识别染色体个性特征的最佳时期，而染色体组型分析就是进行染色体特征的鉴别和描述，其形态的鉴别主要依据染色体的长度、着丝粒位置、付缢痕的有无和位置、随体的有无、形状和大小等资料进行分析。
现分别介绍如下：1.染色体长度，同一染色体组内各染色体的长度是不一致的，其绝对长度可在显微镜上测量，或用放大照片测量后换算。
由于染色体制片过程中使用的药剂及方法不同，另外供观察的细胞分裂不可能保证同一时期，故染色体的收缩有差异而导致绝对长度在同一物种或个体不同细胞间发生差异，针对这种情况，在分析中常用染色体的相对长度来表示。
在染色体长度测量中，对染色体的两条臂要分别测量，一般随体不计入染色体长度内。
2.着丝粒的位置：每条染色体都有一着丝粒，其位置可因不同染色体而异。
由于着丝粒把染色体分为两个染色体臂：长臂和短臂，它们的比率（即臂比）便可确定着丝粒的位置。
3.付缢痕的有无和位置：有些染色体上除着丝粒，还另有一不着色或缢缩变细的区域称符缢痕。
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。
人类染色体核型分析
八下
九苗条 十号长臂三条带 十一低 十二高 Xpq一肩挑 十八人小肚皮大
十三十四十五号 三个一样一二一
十六长臂近点深 二十一 像葫芦瓢
十七远 端带脚镣
二十二一点 Y黑腰
十九中间一点腰
二十头重脚底轻
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13
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14
三、实验内容
1、非显带人染色体标本形态观察
低倍镜观察标本片 寻找分散良好染色体
先计数染色体总数
10
Y 染色体：形态和大小，
跟G 组染色体相似。它有以
下几个特征：
①它的两条染色单体一般不 作分叉状，几乎是平行的； ② 一般来说，它比第21、 22染色体要长一些； ③没 有随体。④长臂的端部模糊 不清，呈“细毛状”。
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11
2、显带染色体核型分析
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12
一秃
二蛇
三蝶飞
四像鞭炮
五黑腰
七上 六号短臂小白脸
中等大小，近端着丝粒染
色体，它们的一个重要的
形态特征是随体。
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9
E组（No16～18）： No16：最大，中央着丝 粒No17：中等大小，亚 中着丝粒，短臂看得很 清楚；No18：最小，其 短臂很小。 F组（No19～20）：小 的中央着丝粒染色体。 G组（No21～22 +Y）：最 小，近端着丝粒。在No21 和22染色体的短臂上可见到 随体。No22比No21要大些。 #
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20
剪贴方法： （1）水平划线 （2）着丝粒在横线上，短臂朝上，长臂朝下。
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21
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7
A组（No1～3） 最大，着丝粒在中部或 几乎在中部。
No1：中央着丝粒
No2：亚中着丝粒 No3： 中央着丝粒
实验五人类染色体标本制备
实验五人类染色体标本制备【目的要求】1 •熟悉人外周血淋巴细胞培养的原理。
2.初步掌握人类外周血淋巴细胞染色体标本的制备方法。
3•了解正常人非显带染色体核型特征及核型分析方法。
【实验原理】人类间期细胞核中的遗传物质染色质，在细胞进入分裂期时，经逐级螺旋形成染色体。
在分裂期的中期，染色体达到最大程度的凝集，表现为短而粗的典型结构。
人外周血的有形成分中，只有白细胞有核，而白细胞中只有淋巴细胞（主要是小淋巴细胞）具有潜在的细胞分裂能力。
培养液中加入有丝分裂刺激剂植物血凝素（PHA）可使处于G期、具有潜在分裂能力的淋巴细胞转化为具有分裂能力的淋巴母细胞，并进入旺盛的有丝分裂周期；加入纺锤体抑制剂秋水仙素可使处于分裂过程的淋巴细胞停滞在分裂中期，在收获细胞时，用低渗剂0.075mol/L KCI对细胞进行低渗处理，可使胞膜胀破，染色体均匀分散；经离心、固定、制片等过程，最终可获得便于观察分析的染色体标本。
制备的染色体标本片，不经特殊处理，直接染色，在显微镜下观察识别，并进行核型分析的过程称为染色体非显带核型分析。
【实验用品】（一）材料：人外周静脉血。
（二）器材：吸管、刻度离心管、量筒、5ml注射器、6号针头、台式离心机、试管架、冷藏载玻片（一端磨砂）、铅笔、酒精灯、超净工作台、恒温水浴箱、载玻片、止血带、酒精棉球、显微镜、废液缸。
（三）试剂1. RPMI1640 培养液（1） RPMI1640 : RPMI1640固体培养基10.4 g,溶于1000 ml双蒸水中，抽滤除菌。
（2） RPMI1640培养液：每100 ml RPMI1640培养液中含RPMI 1640 80 ml、灭活的小牛血清20 ml、PHA 50 mg 青霉素（终浓度100 U/ml）、链霉素10000卩g （终浓度100卩g /ml）, 15磅、20min高压灭菌的NaHCO调pH至7.2〜7.4，分装20小瓶，每瓶5 ml。
（3）配制方法配制过程所需的玻璃器具先用浅水洗刷干净，烘干，放入清洁液中浸泡2d，取出后用自来水冲洗15次，蒸馏水冲洗3次，双蒸水冲洗1次，烤干后包装，15磅20 min高压灭菌。
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。
遗传学实验人类染色体的识别及核型分析.ppt
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遗传学实验 2008-3
二、实验原理——人类染色体
2．人类的单倍体染色体组〔n=23〕上约有3000040000个结构基因。平均每条染色体上有上千个基因。 各染色体上的基因都有严格的排列顺序，各基因间的
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遗传学实验 2008-3
表1 人类染色体的主要特征
组别 染色体序号 形态大小 着丝粒位置
次缢痕
随体
A
1-3
B
4-5
最大 次大
M(1、3） SM（2）
SM
I号染色体常见
C 6-12,X（介于7-8 中等 SM 之间）
D
13-15
中等 ST
9号染色体常见 有
E
16-18
F
19-20
小 次小
M（16） SM
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3、关于剪贴、原那么排列
排列——原那么： 从大到小； 短臂向上； 着丝粒在一条线上； 性染色体单排。
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五、实验要求
1、对给出的图象进行测量、配对填表2。 2、按照Denver体制规定，分组贴图。
表2 人类染色体分析数据
编号
绝对 长度
相对 长度
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。
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G显带
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8、 重复第6、7步。
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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。
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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。
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13、染色：37℃预温的Giemsa工作液染色 1－2分钟，自来水冲洗，气干。
14、镜检：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。
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（二）染色体显带
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）。
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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。
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染色体标本制作技术有下述四大发现：
一、美籍华人徐道觉(1952)从助手工作中的失误发 现采用蒸馏水低渗处理分裂细胞可使染色体展开；
二、Tjio(1956)发现秋水仙素可使分裂的细胞停止 在中期；
三、LiJ．G．发现PHA(phytohemagglutin)(植物 血球凝集素)可使淋巴细胞转化为淋巴母细胞，呈 分裂状态；
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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。
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。
轻轻水平摇动混匀。
３．培养：5%CO2，37℃±5℃恒温箱培养64-65 小时；卡介苗注射器(5号针头)向培养瓶中加入 20μg/ml秋水仙素（0.01%）一滴，轻轻摇匀，放 回温箱继续培养至68小时。
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4、离心：10分钟（1500转／分），弃上清液，留 下沉淀物。
实验三
人类染色体标本制备 及核型分析
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一、目的与要求
1、掌握人类外周血细胞常规核型的标本制备 方法；
2、掌握胰酶法G显带的技术； 3、掌握G显带核型分析的基本过程和技术； 4、熟悉快速线条图的绘制； 5、了解染色体自动分析系统的原理和使用方法。
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关于G显带的机理目前有多种说法，较常 见的有
1、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。
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2、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。
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注意事项
玻片完全干后，才可置油镜下进行观察。 每次显带均应做予实验处理，以决定正确
的显带时间，不可盲目处理所有玻片。 显带效果的判断，应多观察几个长度适中
的分裂相,不能仅凭1、2个分裂相的显带效 果决定下一步显带时间。
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二、G显带标本的核型分析
四、标本的空气干燥法使细胞和染色体展平。
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这种培养方法是Moorhead于1960年建立的。
在人类遗传分析中普遍采用外周血培养的方法 获取分裂的细胞，进而开展临床和基础遗传学 的研究。
这对于遗传疾病的检出以及遗传咨询等工作发 挥了重要作用。
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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）。
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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。
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三、内容与操作
一、染色体G显带标本的制备
1. 采血：采血过程中严格执行无菌操作。
2．接种：超净工作台内 0.3～0.5ml
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一秃二蛇三蝶飞，四象鞭炮五黑腰。 六号短臂小白脸，七上八下九苗条。 十号长臂三条带，十一低来十二高， 十三十四十五号，三个一样一二一。 十六长臂近点深，十七远端带脚镣。 十八人小肚皮大，十九中间一点腰。 二十头重脚底轻，二十一象葫芦瓢。 二十二一点Y黑腰，X pq 一肩挑。