人类外周血染色体标本制备及G带观察及核型分析
人的外周血淋巴细胞培养及染色体制片方法、染色体组型分析
人的外周血淋巴细胞培养及染色体制片方法、染色体组型分析一、实验背景1、Carnoy固定液：固定液的重要特性是能迅速穿透细胞，将其固定并维持染色体结构的完整性，还要能够增强染色体的嗜碱性，达到优良染色效果。
单纯的固定液一般难以达到这些要求，因此在实验中使用两种混合的固定液。
由于Carnoy首先使用的甲醇和冰乙酸混合液而称其为卡诺氏固定液。
Carnoy固定液（甲醇∶冰乙酸=3∶1）每次使用前需临时配制，长时间放置影响固定效果，固定时间15min至24h，冰箱、室温均可。
必要时可改变甲醇和冰乙酸的比例，冰乙酸比例增加，利于细胞膨胀、染色体铺展，但易导致细胞破裂、染色体散失。
2、低渗液（hypotonic solution）低渗液是指渗透压和离子强度均低于正常细胞生理条件的溶液，渗透压低于组织液，与外周血混在一起时，水分迅速进入细胞，使其膨胀，甚至破裂，获得分散良好的染色体分裂象。
常见的低渗液：水、低渗的柠檬酸钠或氯化钠、甘油磷酸钾（0.65mol/L）、氯化钾（0.075mol/L）等。
低渗效果取决于低渗液的化学组成、低渗的温度和处理时间。
低渗处理是凭借反渗透作用使细胞膨胀染色体铺展，同时可使黏附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。
实验室中一般选用0.075mol/L KCl为低渗液，其优点有：①染色体轮廓清楚，可染色性强，染色时间短。
②用于显带染色时能充分显示带型特点。
低渗处理为37℃，25～30min，以预实验条件为准。
2、肝素N-硫酸和艾杜糖醛酸含量较多的一种糖胺聚糖，由D-β-葡糖醛酸(或L-α-艾杜糖醛酸)和N-乙酰氨基葡糖形成重复二糖单位组成的多糖。
肝素是一种抗凝剂，是由二种多糖交替连接而成的多聚体，在体内外都有抗凝血作用。
2、PHA植物血凝素(Phytohaemagglutinin)是一种有丝分裂原，主要用于激活免疫细胞—淋巴细胞。
是一种干扰素诱导剂，不仅可以刺激机体产生白介素-2和干扰素；还可以刺激机体产生非特异性抗体。
人类染色体分析外周血培养制备染色体标本
2.各种试剂的配制、稀释过程
3.培养基的配制
• RPMI1640 体积分数80% 小牛血清 体 积分数20% PHA40ug/mL
• 青霉素 100单位/L培养基 链霉素 100 单位/mL培养基
• 卡那霉素 100单位/mL培养基
操作流程
• 操作
人中期细胞染色体（染色体数目2N=46）
•人
六、作业及思考题
1.将分散良好的标本进行显微镜照相。 2.观察人类染色体的形态、结构特点。 3.总结做好本实验的关键因素。 4.对比男性和女性的染色体标本，比较异
同。
五、实验注意事项
。 2.培养中成败的关键,除了至为重要的PHA的效价
外。培养的温度和培养液的酸碱度也十分重要。 3.培养过程中，如发现血样凝集，可将培养瓶轻
轻振荡，使凝块散开，继续放回37℃恒温箱内 培养。 4.制片过程中，如发现细胞膨胀得不大，细胞膜 没有破裂，染色体聚集一团伸展不开,可将固 定时间延长。
一、实验目的
• 学习外周血淋巴细胞悬浮培养的原理和 方法，利用培养后进行分裂的细胞制备 人类染色体标本。
• 了解人类染色体的基本形态特点，为核 型分析和原位杂交实验提供良好的染色 般血 情中 况下的是淋不巴分细裂胞的几。乎当都在是培处养在基G0中期加或入G1植期物， 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。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。
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
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X
X
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9
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16 11
9 21
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8 12
7
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3
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人的外周血淋巴细胞培养及染色体制片方法、染色体组型分析
人的外周血淋巴细胞培养及染色体制片方法、染色体组型分析人的外周血淋巴细胞培养及染色体制片方法、染色体组型分析一、实验背景1、Carnoy固定液：固定液的重要特性是能迅速穿透细胞，将其固定并维持染色体结构的完整性，还要能够增强染色体的嗜碱性，达到优良染色效果。
单纯的固定液一般难以达到这些要求，因此在实验中使用两种混合的固定液。
由于Carnoy首先使用的甲醇和冰乙酸混合液而称其为卡诺氏固定液。
Carnoy固定液（甲醇∶冰乙酸=3∶1）每次使用前需临时配制，长时间放置影响固定效果，固定时间15min至24h，冰箱、室温均可。
必要时可改变甲醇和冰乙酸的比例，冰乙酸比例增加，利于细胞膨胀、染色体铺展，但易导致细胞破裂、染色体散失。
2、低渗液（hypotonic solution）低渗液是指渗透压和离子强度均低于正常细胞生理条件的溶液，渗透压低于组织液，与外周血混在一起时，水分迅速进入细胞，使其膨胀，甚至破裂，获得分散良好的染色体分裂象。
常见的低渗液：水、低渗的柠檬酸钠或氯化钠、甘油磷酸钾（0.65mol/L）、氯化钾（0.075mol/L）等。
低渗效果取决于低渗液的化学组成、低渗的温度和处理时间。
低渗处理是凭借反渗透作用使细胞膨胀染色体铺展，同时可使黏附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。
实验室中一般选用0.075mol/L KCl为低渗液，其优点有：①染色体轮廓清楚，可染色性强，染色时间短。
②用于显带染色时能充分显示带型特点。
低渗处理为37℃，25～30min，以预实验条件为准。
2、肝素N-硫酸和艾杜糖醛酸含量较多的一种糖胺聚糖，由D-β-葡糖醛酸(或L-α-艾杜糖醛酸)和N-乙酰氨基葡糖形成重复二糖单位组成的多糖。
肝素是一种抗凝剂，是由二种多糖交替连接而成的多聚体，在体内外都有抗凝血作用。
2、PHA植物血凝素(Phytohaemagglutinin)是一种有丝分裂原，主要用于激活免疫细胞—淋巴细胞。
人类外周血染色体标本制备及核型分析
100毫升生理盐水中。高压灭菌，冰箱保存备用。
3 、 KCl ： 0.075M ， 0.559 克氯化钾溶于 100 毫升双蒸水中。
4 、秋水仙素： 10 微克 / 毫升，作为有丝分裂的阻止剂，
抑制细胞分裂时纺锤体形成，使细胞分裂停止在中期。称 10
毫克秋水仙素溶于100毫升生理盐水中，配成100微克/毫升的
人类染色体核型分析
一、实验目的
通过实验掌握染色体核型分析的常用方法以及G带的带型
特征和识别技巧，初步学会识别G带染色体。 二、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 像就称之为该细胞的核型(karyotype)。核型分析有多种方法， 如G带，R带、C带等。将染色体标本用显带方法处理后， 再用Giemsa染色，这类技术就称为G分带，通过显微摄影，
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
在已用冰水浸泡的洁净载玻片上，立即用嘴吹散，在洒精灯焰上 通过几次，使细胞平铺于载玻片上，空气干燥（air drying）。
体遗传学命名的国际体制
（ISCN）排列编号。粘贴时短 臂向上，长臂向下。 3．在分析结果中，写出该 细胞的核型式，注明性染色体。
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
人体外周血淋巴细胞染色体制备与观察实验方案
实验方案实验外周血淋巴细胞培养及染色体标本制备，染色体组型分析一、实验目的1、了解动物细胞培养的方法。
掌握人体外周血淋巴细胞培养与染色体标本制备。
2、初步掌握人类染色体G－带的显示方法及人类染色体G－带在染色体识别中的意义。
3、熟悉人类染色体的镜下检查和核型分析方法。
初步掌握人类染色体G带的特征及其识别。
二、实验原理所谓外周血培养即是将外周血接种在适当的培培养物中加入适量的秋水仙素，使纺锤体微管解聚，这样细胞停留在中期，可以获得大量的分裂细胞。
用低渗盐溶液（一般是0.075mol/L的KCl）处理，使其中的红细胞及分裂相细胞膜和一部分细胞质除去，最后以气干法制片，可获得较好的染色体养基中进行培养。
人类外周血细胞本来是终末分化细胞，一般没有分裂能力，但经PHA（植物血球凝集素）或ConA等药物刺激后，转变成可分裂的转化细胞。
染色体显带是将染色体标本经过一定程序处理，并用特定染料染色，使染色体沿其长轴显现明暗或深浅相间的横行带纹――染色体带，这种技术，称为染色体显带技术。
通过显带，人们可以准确地识别每一条染色体及染色体上的各个区段，并可发现染色体上较细微的结构变化。
在所有的显带技术中，G显带（G banding）是最常见的显带技术，它是将染色体标本用碱、胰蛋白酶或其它盐溶液处理后，再用Giemsa染液染色，在普通显微镜下，可见深浅相间的带纹，称G带（G band）。
G显带方法简便，带纹清晰，染色体标本可以长期保存，因此被广泛用于染色体病的诊断和研究。
正常人类染色体的数目为46条(23对)，1960年的Denver会议和1963年的London会议制定了统一的人类染色体命名体制：按照染色体的相对长度、臂比和着丝粒指数，将常染色体（22对）按大小用阿拉伯数字标记，顺次排列为1～22号，性染色体用X和Y标记；并按染色体大小和着丝粒位置，把人类染色体分为七个组，用大写字母A～G表示。
染色体经显带处理后，每条染色体都显示出其特定的带纹特征（见下表）。
人体外周血淋巴细胞染色体制备与观察实验方案 (1)
人体外周血淋巴细胞培养及染色体组型分析实验方案2012级师范2班第3组组员：吴婵胡颖月央珍杨基伟杨青松宋海燕田金梅（组长）一、实验目的掌握人体外周血淋巴细胞培养与染色体组型分析的方法。
二、实验原理人的1ml外周血约含有1×10*6~3×10*6个小淋巴细胞，它们几乎都处于G0或G1期，一般情况下不分裂，但但采用人工离体培养的方法，经PHA（植物血球凝集素）刺激后，能转变成可分裂的淋巴母细胞进行有丝分裂。
所谓外周血培养即是将外周血接种在适当的培养物中加入适量的秋水仙素，使纺锤体微管解聚，这样细胞停留在中期，可以获得大量的分裂细胞。
用低渗盐溶液（一般是0.075mol/L的KCl）处理，使其中的红细胞及分裂相细胞膜和一部分细胞质除去然后用Carnoy固定液固定，最后以气干法制片，可获得较好的染色体标本。
核型（karyotype）指一个细胞中的整套染色体，按其大小、形态特征顺序排列所构成的图像。
通常是将显微摄影得到的染色体照片剪贴而成。
在完全正常的情况下，一个体细胞的核型一般可代表该个体的核型。
组型（idiogram)是以模式图的方式表示，它是通过许多细胞染色体的测量取其平均值绘制成的，是理想的，模式化的染色体组成，代表一物种染色体组型的特征。
将待测细胞的核型进行染色体数目、形态特性的分析，确定其是否与正常核型完全一致，称为核型分析（karyotype analysis）。
这对于探索人类遗传病的发病机理，探讨动物和植物的起源，以及物种间的亲缘关系等都具有重要意义。
染色体的特征以有丝分裂中期最为显著，所以一般都分析中期分裂相。
根据染色体着丝粒位置可将染色体分为中部着丝粒染色体（m）,亚中部着丝粒染色体（sm），亚端部着丝力粒染色体（st)，端部着丝力粒染色体（t）。
对于任何一个的基本形态特征来说，重要的参数有以下3个：（1）相对长度=单条染色体的长度/(单倍体常染色体+X或Y染色体)的总长度×100%（2）臂指数=长臂/短臂（反映着丝粒位置的指数）（3）着丝粒指数=短臂/整个染色体长度×100%（反映着丝粒位置的指数）人类体细胞的正常核型是含有23对染色体，共46条。
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。
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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。
4、离心
以1000转/分离心10分钟，弃上清，留沉淀并用吸管打匀。
5、低渗处理
加８毫升预温(37℃)的0.075M KCl低渗液（hypotonic solution），用吸管打匀使细胞悬浮于低渗液中，37℃水浴箱静止25－30分钟。
6、预固定
低渗后，加新配的固定剂（甲醇：冰醋酸， 3:1 ）１毫升，打匀。
7、离心
以1000 rpm离心10分钟，弃上清
8、固定
加入5ml新配置的固定液，悬浮细胞，室温固定10-15分钟
9、离心
1000rpm离心10分钟，弃上清
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，吸取细胞悬液滴在已用冰水浸泡的洁净载玻片上，立即用嘴吹散，在洒精灯焰上通过几次，使细胞平铺于载玻片上，空气干燥（air drying）。
14、染色（ Giemsa staining）
Giemsa染液染色８分钟，玻片用自来水冲洗，晾干。
15、镜检（microscopic examination）
G带观察及核型分析
１、先将胰酶液水浴加热到37℃。
２、将染色体标本浸入胰酶液中，作用时间几秒到几十秒不等，依样本存放时间长短而定。
(标本需预先经60-70℃烤２小时，或37℃恒温老化3-7天)
３、取出玻片标本，在生理盐水中过一下，再经过蒸馏水洗。
４、Giemsa 染色８分钟。
５、自来水洗、晾干。
６、镜检。
在低倍镜下选择分散及显带良好的分裂相，然后在油镜下观察。
如观察到染色体变粗并显得毛糙边缘，有时甚至呈糊状，是处理过度了。
三、实验结果
四、讨论分析
经过观察，所观察到的染色体数目恰好为46条，且基本上清楚可辨。
染色体的边缘也不粗糙模糊。
但是带型不清楚，可能是处理不当，与仪器的清晰度不够也有一定关系。
所观察的区域为胰液处理30分钟的区域。
其余时间处理的很难找到优良的观察对象。
说明在当时实验条件下30分钟为最佳处理时间。
这次实验最大的感触就是需要对片子进行耐心的观察，想要找到合适的容易观测的染色
P.3 体很难，需要有一定的耐心。
注意事项
1、带效果的好坏，主要决定于染色体的标本质量。
标本染色体要长，染色体分散合适，背景无胞浆，
标本未老化即保存时间过长。
2、要注意胰酶处理的温度和时间。
稳定显带的条件，才能保证显带效果。
3、磷酸缓冲液的pH值不要过碱，否则着色不鲜明。
4、G带制备有许多种方法，各个实验室在细节处理上均不同，最好总结出适合自己实验室采用的方
法。
如果使用效果良好，不要轻易更换新方法。
装
订
线。