染色体分带实验-10.12.22
《染色体带型分析》课件
自动化与智能化
通过引入人工智能和机器学习技术， 实现染色体带型分析的自动化和智能
化，提高分析速度和准确性。
高通量与快速检测
开发高通量、快速检测的染色体带型 分析技术，满足大规模临床和科研需
求。
分辨率提升
提高染色体带型分析的分辨率，以便 更准确地识别染色体变异和异常。
染色体带型分析在临床诊断中的应用前景
染色体带型观察与拍照
显微镜观察
在显微镜下观察染色体的 带型特征。
拍照记录
使用显微摄影设备对染色 体进行拍照记录。
图像分析
对拍摄的染色体照片进行 分析，提取染色体的特征 信息。
染色体带型分析结果解读
结果解读
根据染色体的特征信息，对其进 行分析和解读。
异常染色体的识别
识别异常染色体，并分析其对疾病 的影响。
如染色体着丝粒异染色质增多、 次缢痕增长或缩短等，可能与某 些遗传性疾病相关。
染色体带型异常与遗传性疾病的关系
唐氏综合征
由于21号染色体多了一条，导致智力低下、生长 发育迟缓、特殊面容等症状。
威廉姆斯综合征
由于7号染色体部分缺失，导致生长发育迟缓、心 血管疾病、智力障碍等症状。
克氏综合征
由于X染色体部分缺失或结构异常，导致男性生殖 器官发育不全、身材矮小等症状。
进化关系，为物种保护和改良提供依据。
在法医学领域，染色体带型分析也被用于个体识别和亲缘关系鉴定中， 通过对个体的染色体带型特征进行分析，可以确定个体身份和亲缘关系 。
02
染色体带型分析的基本原 理
染色体显带技术
1
染色体显带技术是通过特定的染色方法，使染色 体呈现出深浅不同、明暗相间的带纹，以便于对 染色体进行分析和识别。
染色体组型分析
发展历史
1920年提出 三项技术促进：低渗处理 秋水仙素应用 植物凝激素应用 染色体分带技术：Q带、G带、C带、R 带、T带、N带等 FISH技术
染色体的特征
数目 （2n=？）
长度 （绝对长度、 相对长度）
着丝粒位置 （M\SM\ST\T）
随体与次溢痕的数目、 大小和位置 带型分析
实验用品
毫米尺、剪刀、胶水、计算器、白纸 人染色体放大照片
染色体编号(人X染色体)
记述一特定带时，需 要写明4个内容：染 色体号，长短臂，区 的号序和带的号序。 这些内容按顺序写， 不用间隔或加标点。 如果某一带被再细分， 在原带号数后加一小 数点，编号原则仍按 从着丝粒往臂端序贯 编号。如1p31.2代表 一号染色体短臂3区1 带第2亚带
应用实例
常规的染色体核型分析已广泛用于各类急、慢性白血病 患者的骨髓染色体检查。如M3型的t（15；17）、M2b 型的t（8；21）、CML和部分ALL的Ph染色体等。 FISH技术已成功地用于t（15；17），t (8；21) 和Ph染 色体等的检测，并为人类基因组实验室发现的新基因进 行了定位。利用染色体涂抹技术，结合常规核型分析和 CGH技术，确诊了多例复杂的染色体异位。已用CGH技 术，分别对高二倍体ALL的患者和CML患者进行了研究。 CGH技术在实体瘤的DNA研究中有其独特的优势。 Rx-FISH和M-FISH都是目前细胞遗传学中最先进的研 究手段。对于肿瘤性疾病包括白血病和实体瘤中极其复 杂的染色体异常的检测有着不可替代的作用。
比较基因组杂交（CGH）
CGH不需要制备患者的染色体标本, 只需采用 肿瘤患者的基因组DNA和正常人的基因组DNA 作为探针，与正常人的中期染色体分裂相进行 杂交。比较两种探针所标的荧光信号的强度比 率来判断肿瘤患者的DNA是否存在缺失、增加 或复制。 因而CGH最适合于检测实体瘤, 淋巴 瘤等不易得到高质量染色体标本的疾病. CGH另一无法替代的优点是, 它可在一次杂交 中检测整个基因遗传 物质的增加或减少, 但精 度有限, 对微小的扩增或缺失检测不出, 仅适用 于对整个基因组进行筛查. CGH也无法发 现平 衡染色体易位.
实验七 植物染色体带型分析
教研室：遗传学与细胞生物学 指导教型分析的有关概念。 2、了解染色体C-带显色技术。 3、学会植物染色体C-带分析方法。
[实验原理]： • 染色体是遗传物质的载体，如果染色体发生变化了，生物 的外在性状必然发生变化。染色体数目的变化比较容易察 觉，但是染色体结构和组成成分的变化就比较难以发现。 染色体显带技术使不可察觉的染色体结构和成分变化转变 为可以定量表述的带型变化。 • 染色体分带技术：染色体经物理、化学因素处理后，再进 行染色，使其呈现特定的深浅不同带纹（band）的方法。 • 染色体分带技术可分为两大类，一类是产生的染色带分布 在整个染色体和长度上，如Q、G和R带；另一类是局部 性的显带，它只能使少数特定的带或结构染色，如C、T 和N带等。
[重要实验步骤]： • 在观察染色体C-带型时，同时要考虑染色体长度、 着丝粒位置等核型特征。
[实验注意事项] ： • 带型辨别是要考虑到因制片、分带处理而导致的 带型可能出现的变化。另外染色体排队时也要从 大到小，短臂向上、长臂向下，各染色体的着丝 粒排在一条直线上。
例如
节节麦C-带
排队：
操作程序： 4、各染色体C-带带纹的着色程度 在同样的处理程序下，染色体组中各染色体C-带带纹上存 在恒定的深浅不同的着色反应，它表示C-带结构异染色质 在质上的差异。可以四级表示法：特强：染色极深；强： 染色较深；中：染色程度中等；弱：染色极淡。 5、根据以上C-带各项统计结果，描述各染色体的C-带特征， 并据此绘制出黑麦染色体C-带带型示意图。
[实验原理]： • 其中C-带主要显示着丝粒附近的异染色质，故称为C-带， 其他异染色质均可显示。染色体经酸（HCl）、碱 [Ba(OH)2] 和缓冲盐溶液（2×SSC）处理后， 再以 Giemsa染液染色而显示的带型。它包括染色体C-带结构 特征、C-带位置、染色强度，异染色质含量等。 • 作为细胞分类学指标，染色体C-带核型可以从不同层次 上反映其生物类群间的分类关系。染色体C-带在同一属 内有一明显而恒定的C-带结构模式，往往构成“标志性 C-带带纹”，由此可以进行属级分类单元的比较。
植物染色体分带技术
植物染色体分带技术八）植物染色体 Giemsa 分带技术一、实验目的（ 1 ）通过实验，掌握植物染色体 Giemsa 分带技术和方法。
（ 2 ）学习染色体带型分析方法。
二、实验原理植物染色体 Giemsa 分带技术是本世纪 70 年代以来兴起的一项细胞技术，它已广泛用于植物细咆学、细胞遗传学、植物分类学、物种起源、染色体工程、植物育种等方面研究。
显带原理是借助于特殊的处理程序后，进行Giemsa 染色。
使染色体某些结构成分发生特异反应而出现深浅不同的带纹；从而使核型分析中更准确地识别染色体的每个成员以及其结构变异。
通过改变Giemsa 分带处理程序可产生不同带型，因此有 C 带、 G 带、 N 带、 Q 带、 T 带等不同技术。
C 带 ( 组成异染色质带 ) ： C 带技术是应用最广泛的技术，它主要显示着丝粒、端粒，核仁组成区域或染色体臂上某些部位的组成异染色质而产生相应的着丝粒带、端粒带，核仁组成区带，中间带等，这些带可以在一条染色体上同时出现，也可以只有其中的一条或几条带。
G 带 (Giemsa 带 ) ：显示染色粒， G 带分布干染色体的全部长度上，以深浅相间的横纹形式出现。
也有入认为G 带显示的是染色体本身固有的结构，G 带能清楚地反映染色体的纵向分化，能提供较多的鉴别标志，因此， G 带是分带技术中最有价值的一种，目前 G 带技术在我国处于领先地位。
R 带 ( 反带 ) ：与 G 带相反的染色带。
由于处理程序不同，染色体在同一部位， G 带染色深处 R 带染色浅处，反之， G 带染色浅处 R 带染色深处。
N 带：专一地显示出核仁组织区。
T 带：专一地显示出端粒区域。
以上几种带型在植物上应用最多的为 C 带和 G 带．本次实验介绍G 带分带技术三、实验材料(1) 大麦 ( Hordeum spp. 2n ＝ 14) 的种子；(2) 普通小麦 ( Triticum spp. 2n ＝ 42) 的种子；(3) 蚕豆 (V icia faba 2n ＝ 12) 的种干；(4) 洋葱 ( Allium cepa 2n ＝ 16) 、大蒜 ( Allinmcepa fistulosum 2n ＝ 16) 的鳞茎。
人类染色体G显带示意图口诀
人类染色体G显带示意图口诀：一秃二蛇三蝶飘四像鞭炮五黑腰六号ｐ似小白脸七上八下九两条十号ｑ三深带好十一低来十二高十三四五一个样着色深带一二一十六深带连着点十七深带跑得远十八人小肚子大十九中间一点腰二十头重脚轻二十一像葫芦瓢二十二两两一点Y黑脚，Xｐｑ一担挑１号染色体（中央）ｐ近侧１／２有两条宽阔和浓染的深带，远端有３－４条较窄较淡的带。
长臂有５条深带，中央有一条最亮最深的带。
ｑ的次溢痕深染。
２号染色体（亚中）ｐ有间隔较均匀的４条深带，中间的两条稍靠近。
着丝粒染色很浅。
长臂根据标本的质量可间６－８条深带。
３号染色体（中央）ｐ和ｑ中部色浅是３号染色体的特点。
ｐ近着丝粒区通常有两条深带。
远端可见３条，中间的一条最宽最浓。
ｑ臂近端可见两条深带，中间一条明显的浅带，远侧有４－５条深带。
４号染色体（亚中）ｐ有１－２条深带，ｑ有均匀分布的４条深带，在较好的标本还可以分出较好的更多的带纹。
5号染色体（亚中）ｐ有１－２条深带，ｑ中段有３条深带（有时为１条），远端有１－２条深带。
６号染色体（亚中）ｐ中段为一明显宽阔的浅带，这是6号染色体的特征。
远端和近端各有一条深带，后者紧邻着丝粒。
在质量较好的标本可细分ｑ有６条深带。
7号染色体（亚中）ｐ上有３条深带，末端一条较宽且色深，有如“瓶盖”，ｑ有３条明显的深带，远端一条较浅，且可分为两条。
8号染色体（亚中）最后一条深带宽浓粗壮p的两条深带被一条浅带隔开，最后一条深带宽浓，粗壮，这是8号染色体的特征，q的3－5条带，近侧段内带和末端较浅的一条带常不明显9号染色体（亚中）苗条ｐ有3条深带，远侧的两条深带有时融为一条。
ｑ有２条较亮的间隔均匀的深带，远端的一条有时一分为二，次溢痕不着色，长度变异大，但可用ｃ带等选择性染色。
10号染色体（亚中）第一条宽浓ｐ中段有１－２条深带，ｑ有间隔基本均匀的３条深带。
远端２条相距较近。
近侧的一条着色最深。
11号染色体（亚中）着丝粒可能染色ｐ中央有一宽阔的深带有时再分出较窄的一条。
实验二 染色体及核型分析
2.练习人的G分带正常核型配对分析技能 • 用解剖剪把正常人体染色体G分带图片上的每 条染色体剪下，形态相同，带型一样，非同源 染色体的大小，形态等带型各异，按照染色体 的大小、形态、着丝粒的位置，随体的有无和 G分带等特征，将46条染色体配成23对（22对 为常染色体，1对为性染色体），然后再将配 成23对的染色体大小次序排列，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 与报告纸上，这样，经过剪裁配对好的正常人 体染色体图即为正常人体核型图，可写成46， XX或46，XY。
四、作业：作人的G分带正常核型配对分析图。
• • • • • • • •
附G-显带处理的人体染色体特征口诀 一秃二蛇三蝶飘 四象鞭炮五黑腰 六号象个小白脸 七上八下九苗条 十号长臂近带好 十一低来十二高 十三十四十五 一二一 十六长臂缢痕大，十七长臂带脚镣，十八人小肚 皮大 • 十九一点腰，二十头重脚轻，二十一象个葫芦瓢 • 二十二头带小黑帽，X一担• 一、目的要求 • 通过对正常人体细胞染色体的观察，了解染色 体数目和形态。并通过核型配对的实际操作， 初步掌握人的正常核型特点和配对分析的技能。
二、器材：正常人（男性）体细胞染色体G分带 照片图 • 三、操作与观察 • 1.正常人细胞具有46条染色体（23对），每条 染色体都有两条染色单体和一个着丝粒构成， 着丝粒又称初级缢痕，从着丝粒向两端伸展的 部分是染色体的臂，随着长短不同而分为短臂 （p）和长臂（q）。 • 根据着丝粒在染色体上的不同位置，人类染色 体被分为三种类型：中着丝粒染色体，亚中着 丝粒染色体，近端着丝粒染色体。
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。
实验三人类染色体g显带技术
实验三人类染色体G显带技术【实验目的】了解人类染色体的G显带方法。
【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。
总的来说，G显带的机理还未搞清。
【实验材料】人外周血染色体标本（在室温下存放三天以上或60℃烤箱中烤片2小时，未经染色）。
【实验器材】烤箱、恒温水浴箱、冰箱、染色缸、温度计。
【实验试剂】0.02％EDTA溶液、0.85％生理盐水、2.5％胰蛋白酶溶液、5％Giemsa液、Giemsa稀释液。
0.5-1N NaOH溶液【实验步骤】1、将25ml生理盐水和25ml0.02％的EDTA溶液倒入立式染色缸中混匀。
染色体显带技术和带型分析
实验三染色体显带技术和带型分析一、实验目的学习和掌握植物染色体Giemsa显带技术和带型分析方法，进一步鉴别植物染色体组和染色体结构。
二、实验原理对植物有丝分裂中期染色体进行酶解，酸、碱、盐等处理，再经染色后，染色体可清楚地显示出很多条深浅、宽窄不同的染色带。
各染色体上染色带的数目、部位、宽窄、深浅、相对稳定，为鉴别染色体的形态提供依据，也为细胞遗传学和染色体工程提供新的研究手段。
植物染色体显带技术包括荧光分带和Giemsa（吉姆萨）分带两大类。
在植物染色体显带上最常用的是Giemsa分带技术，其中C带和N带较为常用。
C带的形成认为是高度重复序列的DNA（异染色质）经酸碱变性和复性处理后，易于复性，而低重复序列和单一序列DNA（常染色质）不复性，经Giemsa染色后呈现深浅不同的染色反应。
这种差异反映染色体结构的差异。
三、实验材料洋葱、蚕豆、大麦、黄麻的根尖。
四、实验仪器及用具多媒体系统（附显微演示），显微镜（附摄影装置），半异体致冷器，冰箱，恒温水浴锅，电子天平，液态氮装置，容量瓶，试剂瓶烧杯，染色缸，载玻片，盖玻片，剪刀，镊子，玻璃板，滤纸，标签，铅笔五、药品和试剂冰醋酸，无水酒精，甲醇，盐酸，柠檬酸钠，氢氧化钡，氯化钠，磷酸二氢钠，磷酸二氢钾，磷酸氢二钠，甘油，Giemsa粉剂，果胶酶，纤维素酶试剂1：Giemsa液：0.5克Giemsa，33ml甘油，33ml甲醇，用少量甘油将Giemsa粉末研磨至无颗粒，剩余甘油分次洗涤至棕色瓶内，置56℃恒温2h，加入甲醇，过滤后保存于棕色瓶中。
试剂2 ：5％氢氧化钡：5gBa(OH)2加入100ml沸蒸馏水中溶解后过滤，冷却至18－28℃。
试剂3：2×SSC溶液：0.3M氯化钠+0.3M柠檬酸钠。
试剂4：1M NaH2PO4溶液。
试剂5：1％纤维素酶和果胶酶混合液。
试剂6：1/15磷酸二氢钾和1/15磷酸氢二钠缓冲液。
六、实验步骤（一）染色体分带1. 材料准备待洋葱鳞茎发根长2cm左右，切取根尖进行预处理。
染色体检查操作方法
染色体检查操作方法染色体检查是一种常用的诊断方法，是指利用显微镜和特定的染色技术，观察分析细胞核内染色体的数量、形态和结构，从而发现染色体异常变异、畸形和突变等情况，确定染色体异常状况，为临床医学诊断提供依据。
本文将详细介绍染色体检查的操作方法。
一、采集标本采集标本时，应选择合适的细胞分裂阶段，以保证染色体成像清晰可见。
常用的标本包括全血、皮肤、脐带血、羊水、胎盘组织和骨髓等，其中全血和皮肤标本最为常见。
1. 全血标本：取3-5mL外周全血，可采用静脉或指尖刺穿的方式获取。
2. 皮肤标本：采用手术刀或刮片取皮肤组织，将组织放置于生理盐水或培养液中，处理效果更佳。
二、染色体培养1. 细胞培养：将采集的标本处理后，进行体外培养，利用特定的培养基和条件，促使细胞分裂、繁殖。
通常使用一种叫做“杜氏培养液”的高浓度培养基，促使细胞增殖并进入分裂期。
待细胞达到特定阶段时，加入“催化剂”（如血清、植物激素或化合物等），从而触发细胞核分裂，形成染色体。
2. 处理步骤：将标本划分至两个机械培养瓶内，加入培养液和催化剂，进行培养。
培养瓶置于恒温培养箱内，维持恒定的温度、湿度和氧气浓度。
例如，在37恒温培养箱中培养48小时，使细胞周期完成，享有完整的染色体。
三、细胞收集1. 收集原液：将培养瓶内细胞取出，滴加药物使细胞吸附在活动载物上。
药物通常选择一种叫做“染色体分离剂”的解离剂，在20-30分钟内处理完成。
2. 处理步骤：将培养瓶中液体转移到50mL离心管中，并使用盐水或培养液冲洗瓶底，同时加入2-3mL染色体分离剂。
开启振荡器，以20-25Hz，振荡周期为10秒，持续20-30分钟，使细胞完全解离。
3. 收集细胞：倒出离心管中的液体，洗涤细胞2-3次，收集洗涤液。
此时细胞已进入离体状态，可以观察染色体的数量、结构和形态。
四、染色1. 常用染色方法：分别为G显带、R显带和C显带。
G显带是目前应用最广的染色方法，可检测组合体、断臂、显珠、微缺等结构，可准确诊断包括唐氏综合症、爱德华综合征、妈妈综合症、Seckel综合症等在内的有关染色体杂乱症，极高的灵敏度和准确性使其成为染色体异常筛查的金标准。