人类染色体标本的制作及分析
染色体标本的制备及组型观察实验报告
染色体标本的制备及组型观察实验报告细胞生物学实验报告染色体标本的制备及组型观察1.实验目的：掌握染色体标本制作的基本方法；认识不同生物的染色体的状态，学会做染色体组型图。
2.实验用品：（1）仪器及器材：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、手术剪、解剖盘、胶头滴管、离心管、离心机、小烧杯、冰箱、酒精灯、小烧杯（1）实验药品：蒸馏水、0.9% NaCl溶液、0.3% KCl溶液，固定液（甲醇：冰醋酸=3:1）、秋水仙素（2）实验材料：小鼠3.实验原理：（1）制作染色体标本的意义：了解染色体的特征（形态、大小、数目）——绘制染色体组型图染色体组型：把真核动物一个体细胞各染色体按长度、形状、着丝粒位置排列成一定顺序。
染色体核型：某一物种特有的一组或一套染色体的形态特征。
（2）染色体组型图的应用①鉴别生物种类：兔44条；小鼠40条；大鼠42条；鸡78条；猫38条；狗78条；马64条②遗传病的诊断和研究：三体综合征（含三条21号染色体）、卵巢退化症（含45条染色体，比正常人缺少一条性染色体）、睾丸退化症（含47条染色体，比正常人多一条X或Y染色体）等因此，我们可以给孕妇抽取羊水检查器胎儿的染色体，做遗传病早期诊断。
（3）染色体标本的制作①观察：由于分裂期中期的染色体染色体凝集程度最高，因而我们应尽量使细胞停留在分裂期中期以便观察。
②细胞：为尽量看到多的染色体，我们应当选取具有旺盛分裂能力的细胞，这样的细胞可以来自:胸腺、骨髓、睾丸、小肠等。
我们在此实验中使用的是小鼠的精巢细胞。
在做人的染色体标本时，我们使用的是血液里的淋巴细胞。
③药物：PHA（植物细胞凝集素）：PHA具有促进细胞凝集和分裂的作用。
PHA可以使血液中的淋巴细胞还原至淋巴母细胞（只存在于骨髓中）秋水仙素：秋水仙素可以破坏微管的组装，纺锤体不能形成，细胞分裂停在中期。
与秋水仙素作用相同的药物还有长春花碱、鬼臼素、苯环己烯等。
可以促进胃管组装的药物有紫杉酚、重水等。
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显带标本制备与观察
• 班长安排值日的同学 • 不交实验报告 • 下次课带实验指导和习题集
内容与方法（胰蛋白酶法）
1. 在实验课前24-48小时，学生对自已的染色体标本 用二甲苯及固定液除去油和色，56 ℃烤片2小时， 置37 ℃1-2天备用； 2. 取已老化的染色体制片1张置于37℃预温的PH7.0 －7.2的0.125％胰蛋白酶缸中处理90s-120s，根 据前面同学的效果和示教片决定自已的消化时间 （如显带不足则适当延长胰蛋白酶作用时间；如 显带过度则适当缩短胰蛋白酶作用时间； 3. 取出玻片放入0.85％生理盐水中漂洗2次； 4. 将标本浸入37℃预温的Giemsa染液中染色10min 5. 流水冲洗后，晾干，镜检； 6. 根据镜检结果制作第二张标本片； 7. 在G带标本制作过程中，进行一个常规分裂相的核 型分析并提交分析结果。
人类染色体G显带标本 制备与观察
实验目的
• 初步掌握人类染色体G显带标本制 备的方法及各号染色体G带带型
实验原理
• G显带是指Giemsa染液染色后，使每条 染色体上显示出深浅交替横纹的技术 • 胰蛋白酶法制作简便，成本低廉，制作 周期短，显示的带纹清晰，是研究分析 染 色 体 的 主 要 常 规 方 法 之 一
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
人类染色体标本制备及核型分析
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。
八下
8号染色体 • 短臂： 有2条深带，其间有一条较明显的浅带，这是与10 号染色体相区别的主要特征。此臂分为2个区，中段浅带为 2区1号带。 • 长臂： 近侧段可见2-3条分界不明显的深带，远侧段有一 明显而恒定的深带。此臂分为2个区，中段深带为2区1号带。
九苗条
9号染色体着丝粒染色浓。 • 短臂：远侧段可见两条深带，在有的标本上融合成一条深 带。此臂分为2个区，近侧的第1深带为2区1号带。 • 长臂：可见两条明显的深带，次溢痕一般不着色，在有些 标本上呈现特有的狭长“颈部区”。此臂分为3个区，近中 段的一深带为2区1号带，远侧段的一深带为3区1号带。
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。
这种培养方法是Moorhead于1960年建立的。
实验五-人类染色体标本制备
实验五-人类染色体标本制备实验目的了解人类染色体的结构和形态，学习制备人类染色体标本的方法。
实验原理人类染色体是由DNA和蛋白质组成的细胞核内生物大分子。
它们是非常细小的、线性的、染色体形态因不同的染色体而异。
人的细胞内共有46条染色体，其中，44条是自动对应的配对染色体，男性有一对性染色体（XY），女性有两条同源性的性染色体（XX）。
制备人类染色体标本需要对细胞进行处理，使其在显微镜下展示出明显的染色体结构。
常用的制备方法是细胞悬液滴落法，即将细胞悬液滴于载片上，在经过一系列的处理后，使其形成明显的染色体结构。
实验步骤1.取合适数量的细胞悬液，滴在已经清洗干净的载片上；2.将载片在干燥器中干燥1小时左右；3.取三瓶试剂，分别为80%乙醇、95%乙醇、细胞色素，放置在洁净的台面上备用；4.将载片沉于80%乙醇中，浸泡5分钟；5.将载片取出，去除乙醇，挥干后，再将载片沉于95%乙醇中，浸泡5分钟；6.将载片取出，去除乙醇，挥干后，将其浸泡在细胞色素溶液中15-30秒；7.将载片在流动自来水下快速漂洗干净，挥干，然后在100%乙醇中固定3-5分钟；8.将载片气干（可用酒精灯），涂两三滴甘油，再覆盖薄玻璃片即可。
实验结果制备好的人类染色体标本可以用显微镜观察到细胞核内的染色体。
成品的标本应该能够清晰地显示出染色体的结构和形态，如下图所示：chromosome1.jpg实验注意事项1.操作时要注意卫生和安全；2.选择细胞悬液的质量对制备染色体标本的质量会有影响；3.操作中需要用到一次性手套；4.操作时尽可能避免离心过度，避免对细胞造成破坏。
实验通过本次实验，我们学习了制备人类染色体标本的方法，掌握相关的操作技巧，对人类染色体的结构和形态有了更深入的了解。
在实验过程中，需要注意卫生和安全，避免对实验者本身和实验环境造成不必要的伤害。
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。
人类染色体标本制备
人类染色体标本制备
标题大纲
大纲1 外周血非显带染色体标本的制作 大纲2 染色体显带技术 大纲3 高分辨染色体制片
【掌握】1.染色体标本制作的主要步骤 2.染色体不同显带技术的检测目的
【了解】其余内容
大纲1 外周血非显带染色体标本的制作
显微镜下所见的染色体
染色体制备原理及主要步骤 人外周血小淋巴细胞，通常都处在G1期（或G0期 ），一般情况下不进行分裂。如在培养液中加入植 物血凝素（PHA），这种小淋巴细胞受到刺激可转 化为淋巴母细胞，进入有丝分裂。短期培养后，经 秋水仙素处理，低渗和固定，即可得到大量的有丝 分裂细胞。
四. R显带
其与G显带的带纹相反，即G带显示为深带，R带显示为 浅带 。主要用于检测染色体末端的异常。
大纲3 高分辨染色体制片
原理：人外周血淋巴细胞，在有丝分裂刺激剂（PHA） 作用下，转化为淋巴母细胞，进行有丝分裂。当细胞增殖 到一定数量时，加入5-氟尿嘧啶和尿嘧啶核苷从而抑制 DNA的合成，将其同步在S期，17个小时后加入胸腺嘧啶 核苷（TDR）释放细胞，使细胞有丝分裂继续，进入分裂 期后加入染色体缩短抑制剂溴化乙锭（EB）,并加入秋水 仙胺破坏纺锤丝的形成。同步化使细胞处于相同的阶段， EB使DNA的螺旋化程度降低，通过这种方法制备的染色 体有较多条带，最高可达上千条带，能够更好地显现染色 体细微的结构，提高人类染色体分辨率，特别有益于智力 低下、反复流产等病因分析。
8.弃上清液，再重复两次上述的固定步骤。
9.弃上清液，将两管离心管中剩下的细胞合成一管，并加入 适量固定液调成细胞悬液。
四.滴片：取出在4℃冰水中预冷的清洁玻片，对玻片进行标 识，把玻片置于滴片板上 ，用吸管吸取细胞悬液约0.3ml 在20cm～25cm的高度滴于玻片上，玻片的头体尾各一 滴即可 。
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。
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• 植物凝集素 PHYTOHAEMAGG LUTININ
• 具有凝集血红细胞，促进淋巴细胞的幼化和分裂的作用
微管抑制剂
• 秋水仙素
• 破坏纺锤体 • 阻断有丝分裂 • 使分离周期停滞在中期
标本制作
动物：低渗
分裂期细胞
• 弃上清液，加入37℃预温的0.075MOL/L KCL溶液9ML，用吸管轻轻吹打细胞团混匀后，置37℃恒温水浴锅低渗处理10-15分钟。 • 加入1ML新配制的固定剂（甲醇：冰乙酸=3:1），用吸管小心吹打、混匀，1000RPM离心6分钟。 • 弃上清，加入10ML固定剂，吹打细胞团制成细胞悬液后，室温下固定30分钟。 • 1500RPM离心6分钟。 • 弃上清液，重复固定一次。 • 弃上清液，根据细胞数量的多少适当加入数滴新配制的固定剂，吹打细胞制成悬液。 • 吸取少量细胞悬液，滴2～3滴于冰冷干净的载玻片（冷冻于-20℃）上，吹散，气干。
1000rpm离 心6分钟 弃上清
吸管吹打 重新悬浮 细胞
固定30分钟， 1500rpm离心6分钟， 弃上清 重复固定一次
重悬浮，滴片
• 1500RPM离心6分钟，弃上清液，根据细胞数量的多少适当加入数滴新配制的固定剂，吹 打细胞制成悬液。
• 吸取少量细胞悬液，滴2～3滴于冰冷干净的载玻片（冷冻于-20℃）上，吹散，气干。
• 取3滴GIEMSA原液加10滴磷酸缓冲液，混匀后滴在玻片标本上，染色6分钟。
• 显微镜下观察染色体分裂相的多少及分散情况。
• DMEM培养基+10%胎牛血清，肝素（500微升/毫升）、植物凝集素（PHA）（40微克/毫 升）、秋水仙素（0.4微克/毫升）、0.075摩尔/升 KCL低渗液、卡诺固定液（甲醇：冰醋 酸=3:1）、GIEMSA原液、磷酸缓冲液（PH6.8）等。
化学试剂 固定染色体
滴片，染色
植物：解离
实验材料外周血预处理
• 抽取手臂静脉血 • 接种4滴到6毫升 DMEM+10%胎牛血清的培 养基中，并向其中加入植 物凝集素（PHA） • 37℃恒温培养箱中静置培 养72小时（每隔24小时摇 晃一次）
经预处理的外周血培养液
示例
淋巴母细胞 淋巴细胞
分裂期细胞
可用于制作染色体标本的材料
• 动物 • 植物
可用于制作染色体标本的材料
• 动物
• 1. 骨髓细胞 • 2.生殖腺生殖细胞（如精巢，卵 巢）等 • 3.羊水 • 4.外周血淋巴细胞
• 植物
• 1. 根尖 • 2. 植株顶端嫩芽等
人类外周血淋巴细胞
• 人类外周血的淋巴细胞是一种已成熟的不具有进行有丝分裂能力的细胞，。
人类染色体标本的制作与分析
遗传学实验三
染色体是遗传物质的载体
• 1
染色体标本及分析的应用
• 物种亲缘关系鉴定
• 生物进化 • 物种演化
• 染色体变异
• 临床医学诊断
• 杂种分析
• 新品系选育
问题1
◎染色体出现在什么时期？
或者说，在什么细胞中可以观察到染色体？
细胞分裂周期
间期
前期
中期
后期
末期
间期
• 取3滴GIEMSA原液加10滴磷酸缓冲液，混匀后滴在玻片标本上，染色6分钟。
• 蒸馏水洗去染液 • 气干
• 镜检
注意事项
• 收获淋巴细胞时
• 全部收获
• 离心时
• 注意配平
• 使用油镜
• 完毕用乙醇-擦镜纸清洁物镜镜头
• 1000RPM离心6分钟
• 注意先配平
• 1000RPM离心6分钟（注意先配平）。
图1. 人类女性外周血淋巴细胞染色体，100倍
淋巴细胞
染色体
淋巴母细胞
图2. 人类女性外周血淋巴细胞染色体，400倍
染色体
淋巴母细胞
淋巴细胞
图2. 人类女性外周血淋巴细胞染色体，1000倍
淋巴母细胞细胞分裂，增殖
收获细胞-低渗处理
1000rpm离 心6分钟 弃上清
9毫升37℃预温的 0.075mol/L KCl溶液
吸管吹打混匀
0.075mol/L KCl与淋巴 细胞的悬 浮液
转移培养 液到离心 管中
获得沉淀
低渗处理-预固定
加入1mL新 配制的固定 剂（甲醇： 冰乙酸=3:1）
0.075mol/L KCl与淋巴 细胞的悬 浮液
37℃恒温水浴锅低 渗处理15分钟
10ml棕红色 悬浮液
预固定
固定
加入10mL 新配制的固 定剂（甲醇： 冰乙酸=3:1）