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。
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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。