染色体显带技术、常见的显带技术和原理、---小雨啵啵
基因在染色体上定位的基本方法
基因在染色体上定位的基本方法1.遗传连锁分析：遗传连锁分析是通过对家族中的基因型和表型进行检测和分析，确定基因与染色体的位置关系。
这种方法通过比较不同的亲代和子代之间的遗传关系，可以推测基因位点在染色体上的相对位置。
2.染色体显带技术：染色体显带技术是将染色体进行染色处理后，通过显微镜观察染色体的特殊带状分布来确定基因或基因组的位置。
常用的染色体显带技术有吉姆萨染色法和Q-带染色法等。
3.倒位和缺失：倒位和缺失是指染色体片段的倒转和丢失，这种染色体异常通常说明被倒转或丢失的区域内含有对其中一基因的局部作用。
通过研究倒位和缺失的病人或动物模型，可以确定被破坏的基因在染色体上的位置。
4.分子标记和杂交技术：分子标记和杂交技术是基于DNA分子间的互补配对原理，通过标记和杂交技术可以在染色体上定位基因。
常用的分子标记技术包括PCR、限制性片段长度多态性(RFLP)、微卫星标记和单核苷酸多态性(SNP)等。
这些标记可以通过杂交技术与染色体上的特定区域发生互补配对，从而确定目标基因的位置。
5.整合遗传和物理图谱：整合遗传和物理图谱是一种将遗传信息与物理距离相连的方法。
遗传图谱是根据遗传连锁分析得到的基因距离关系，而物理图谱则是根据染色体的物理特性和DNA序列的物理位置建立的。
通过整合遗传和物理图谱，可以更准确地确定基因在染色体上的位置。
6.定位克隆技术：定位克隆技术主要利用染色体上已知的标记序列或已离体的基因进行探针筛选和杂交实验，进而确定目标基因的精确位置。
常见的定位克隆技术包括克隆定位、转录映射和比较基因组定位等。
7.基因组测序：基因组测序技术的发展为基因在染色体上的定位提供了新的工具和方法。
通过高通量测序技术，可以对染色体上的DNA序列进行全面的测定，从而获得准确的基因位置信息。
综上所述，基因在染色体上定位的基本方法包括遗传连锁分析、染色体显带技术、倒位和缺失、分子标记和杂交技术、整合遗传和物理图谱、定位克隆和基因组测序等。
常见带型的类型
常见带型的类型1、Q带（Q banding）：Q显带是用荧光染料对染色体标本进行染色，然后在荧光显微镜下进行观察。
Q显带技术是最早建立的显带技术，它在观察染色体多态方面有重要的用途。
但Q带保存时间短，而且需要在荧光显微镜下进行观察，因而，限制了Q显带技术的应用。
2、G显带（G banding）：染色体标本用热、碱、蛋白酶等预处理后，再用Giemsa染色，可以显示出与Q带相似的带纹。
在光学显微镜下，可见Q带亮带相应的部位，被Giemsa 染成深带，而Q带暗带相应的部位被Giemsa染成浅带。
这种显带技术称为G显带，所显示的带纹称为G带。
G显带克服了Q显带的缺点，G带标本可长期保存，而且可在光学显微镜下观察，因而得到了广泛的应用，是目前进行染色体分析的常规带型。
3、R显带（R banding）：所显示的带纹与G带的深、浅带带纹正好相反，故称为R带（reversed band）。
G带浅带如果发生异常，不易发现和识别，而R显带技术可以将G带浅带显示出易于识别的深带，所以R显带对分析染色体G带浅带部位的结构改变有重要作用。
4、C显带（C banding）：专门显示着丝粒的显带技术。
C显带也可使第1、9、16号和Y染色体长臂的异染色质区染色。
因而，C带可用来分析染色体这些部位的改变。
5、T显带（T banding）：专门显示染色体端粒的显带技术，用来分析染色体端粒。
6、N显带（N banding）：专门显示核仁组织区的显带技术。
7、高分辨显带（high-resolution banding）：分裂中期一套单倍染色体一般显示320条带。
70年代后期，采用细胞同步化方法和改进的显带技术，获得细胞分裂前中期、晚前期或早前期的分裂相，可以得到带纹更多的染色体，能显示550-850条带，甚至2000条带以上。
这种显带技术称为高分辨显带技术。
8、姊妹染色单体互换（SCE）：5-溴脱氧尿嘧啶核苷（5-bromodeoxy-uridine，BrdU）是脱氧胸腺嘧啶核苷的类似物，在DNA链的复制过程中，可替代胸腺嘧啶。
显带染色体技术实训报告
一、实训目的1. 理解显带染色体技术的原理和应用。
2. 掌握显带染色体技术的操作步骤。
3. 学会观察和分析染色体带纹特征。
4. 培养实验室操作技能和科研思维。
二、实训时间2023年X月X日三、实训地点XX大学细胞生物学实验室四、实训内容1. 显带染色体技术原理2. 显带染色体技术操作步骤3. 显带染色体带纹观察与分析4. 实验结果与讨论五、实训原理显带染色体技术是一种通过特殊染色方法，使染色体上的带纹更加清晰、明显，从而便于观察和分析的技术。
其主要原理是利用胰蛋白酶、NaOH、柠檬酸盐或尿素等试剂处理染色体标本，破坏染色质的结构，使染色体上的DNA与组蛋白分离，然后使用Giemsa染料染色，使染色体上出现深浅不同的带纹。
六、实训操作步骤1. 准备材料：中期分裂细胞标本、胰蛋白酶溶液、Giemsa染液、生理盐水、蒸馏水、载玻片、盖玻片、显微镜等。
2. 制备染色体标本：（1）取中期分裂细胞标本，加入适量胰蛋白酶溶液，置于37℃水浴中消化。
（2）消化至细胞分散成单个细胞，加入生理盐水终止消化。
（3）将细胞悬液滴于载玻片上，盖上盖玻片，轻压使细胞均匀分布。
3. 染色：（1）将载玻片放入烤箱，60℃烘烤30分钟。
（2）用蒸馏水冲洗载玻片，去除多余水分。
（3）将载玻片放入Giemsa染液中染色30分钟。
（4）用蒸馏水冲洗载玻片，去除多余染液。
4. 干燥：将载玻片放入烤箱，60℃烘烤30分钟，使染色体标本干燥。
5. 观察：使用显微镜观察染色体标本，观察带纹特征。
七、显带染色体带纹观察与分析1. 带纹特征：（1）深带：染色较深，DNA含量较高。
（2）浅带：染色较浅，DNA含量较低。
（3）异带：染色体上出现不同深浅的带纹。
2. 分析方法：（1）观察染色体带纹的宽度和深度。
（2）分析带纹的位置和数量。
（3）根据带纹特征判断染色体结构。
八、实验结果与讨论1. 实验结果：通过观察染色体标本，发现染色体上存在深浅不同的带纹，其中深带和浅带分布较为均匀，异带较少。
医学遗传学-染色体分组、核型与显带
染色体的结构包括着丝粒、端粒、 次缢痕等，这些结构对于染色体 的稳定性和功能发挥具有重要作
用。
染色体数目与形态
人类体细胞中有23对染色体， 其中22对为常染色体，1对为性
染色体。
染色体形态多样，可分为长臂、 短臂、着丝粒、端粒等部分，不 同物种的染色体形态也存在差异。
染色体数目的异常会导致遗传性 疾病的发生，如唐氏综合征、特
染色体异常类型及发生率
பைடு நூலகம்
1 2 3
染色体数目异常
包括整倍体和非整倍体异常，如21三体综合征 （唐氏综合征）等，发生率相对较低，但后果严 重。
染色体结构异常
包括缺失、重复、倒位和易位等，如猫叫综合征 （5号染色体短臂缺失）等，发生率较高，临床 表现多样。
染色体多态性
包括随体大小、着丝粒位置等微小变异，通常不 引起表型效应和疾病，但在特定情况下可能与疾 病风险相关。
G显带技术
利用Giemsa染料对染色 体进行显带处理，根据显 带图谱进行分组。
C显带技术
采用C-分带技术，通过特 定的染色程序显示染色体 特定区域的结构异染色质， 从而进行分组。
荧光原位杂交技术
FISH技术
利用荧光标记的DNA探针与染色 体上的特定DNA序列进行杂交， 通过荧光显微镜观察杂交信号， 实现染色体分组。
03 核型分析技术
核型概念及意义
核型定义
是指生物体细胞内的染色体组型，包括染色体的数量、形态、大小等特征。
核型意义
核型分析是遗传学研究的基础，对于了解物种的遗传特性、染色体变异以及进 化关系具有重要意义。同时，在临床上，核型分析对于遗传病的诊断、预防和 治疗也具有重要的指导作用。
核型分析流程与方法
C显带技术
（一）C显带方法1 显带方法1
1、将标本放入已预温至60℃的5％Ba（OH）2 溶液中处理5分钟。 2、用预热到60 oC的自来水冲洗，以除去钡 垢。 3、将标本投入预温到60 oC的2×SSC溶液中 温育30-60分钟。 4、取出后用自来水冲洗干净。 5、用Giemsa染液染色10分钟，水洗，空气 干燥，镜检。
人类染色体C显带技术 实验四 人类染色体 显带技术
一、目的要求
1、学习C显带标本制作方法、了解C显带 技术原理。 2、掌握C显带染色体的基本特征。
二、实验原理
用强碱溶液加热处理染色体标本使其DNA变性后，再以温热的盐溶 液处理使其复性时，由高度重复DNA序列组成的染色体结构性异染色 质区域的DNA复性速度要明显快于其它区域，因而易被Giemsa染液深 染，在染色体上呈现出特有的着丝粒和次缢痕深染区，即所谓的C带， 也称为着丝粒异染色质带。而常染色质只能显示较淡的轮廓。由于人 类的第1号、9号、16号染色体长臂近着丝粒处为次缢痕区（结构异染 色质区），Y染色体长臂远端也为异染色质部分，因此这些区域均可 显示出非常明显C带，故此法可以准确鉴别第1号、9号、16号和Y染色 体，还用于确定着丝粒的位置和数目，配合其它显带技术可实验步骤以及 结果分析
染色体带型分析
显示染色体带的过程称为染色体显带.
染色体的显带技术
整条染色体的显带技术：
如Q带和G带
染色体局部的显带技术
J带和C带.
Q带
荧光染料氮芥喹叶 优点：受制片过程和热处理的影响较小, 制片效果较好,带型鲜明 缺点：荧光持续存在的时间很短 ，必须有荧 光显微镜才能进行观察
G带
注意事项
本实验是一个带有障碍性的实验，种子 萌发时的水分、温度控制不好，预处理
不充分，解离时没有严格按要求做，压
片技术不过关等等，都会直接或间接地
导致实验失败。
作业
完成一种植物根尖制片和保存细胞图象 对染色体图片进行核型分析：列出测量结果、 排列好核型图、绘模式图
实验10 染色体带型分析
对植物有丝分裂中期染色体进行酶解，酸、碱、 盐等处理，并用特定的染料染色后,使染色体 在其长轴上显示出一个个深浅、宽窄不同的横 纹,这样的横纹就叫做染色体的带
各染色体上染色带的数目、部位、宽窄、深浅
及排列顺序相对稳定，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
先经盐,碱,热,胰酶或蛋白酶,尿素及去垢剂 等处理后,再用Giemsa染液染色 优点：G带在各条染色体上显出的带型和Q带 型基本相同 ，普通显微镜下可以观察 性 G 显 带
人类G显带染色体模式图
C带
又称着丝粒异染色质带
将中期染色体先经盐酸，后经碱（如 氢氧化钡）处理，再用吉姆萨染色 显示的是紧邻着丝粒的异染色质区
C带的形成是高度重复序列的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
染色体C-带技术实验原理及步骤
实验十：染色体C-带技术（生技做）【课前预习】1．染色体分带技术的类型及其应用？2．染色体C-带的含义、显带操作及其原理？【目的要求】1．了解染色体分带技术的类型及其应用2．学习染色体C-带技术的显带操作及其基本原理【基本原理】C-带最初是着丝粒异染色质（centromere heterochromatin)带纹的简称，后来为结构异染色质（constitutiveheterochromatin)带的简称，因主要显示着丝粒处及其它部位的异染色质，故而得名。
C-带技术示20 世纪70 年代初兴起的一项细胞生物学新技术，它借助特殊的处理程序，使染色体的一定部位显示出明暗不同的染色带纹。
这些带纹具有物种和染色体特异性，即每条染色体上带的数目、部位、宽窄及浓淡等均具有相对的稳定性，可被用来更加有效地鉴别染色体和研究染色体的结构与功能。
其优点是：准确性高，能使特殊的异染色质染色，可用来进行性别鉴定，以区别某些动物的雌雄，也是当前植物染色体分带的主要方法。
C-带的特征是，染色体臂选择性地抽取了DNA 呈淡染；而C-带区较大比例的DNA 被保留了，呈深染。
DNA 的抽取是由于在C-带显带的过程中，酸、碱、盐对DNA 的作用所致。
酸处理可以使DNA 分子脱嘌呤；碱处理可使DNA 变性及溶解，2×SSC 溶液的处理可使DNA 骨架断裂并使断片溶解，而C-带区的DNA 仅与组蛋白结合，比富含非组蛋白的染色体臂的DNA 结构紧密，从而保护了C-带区的异染色质免受酸、碱、盐的破坏，容易着色，从而产生C-带。
【实验用品】1．试剂：0.2mol/L HCl，5% Ba（OH)2 溶液，2×SSC 溶液，Giemsa 染液，1/15 mol/L 磷酸缓冲液。
附：2×SSC 溶液（0.3mol/L 氯化钠+0.03mol/L 柠檬酸钠)配方：NaCl 17.532g 柠檬酸钠8.823g 蒸馏水至1000ml2．器材：水浴箱，染色缸，烧杯，镊子。
试验十染色体C显带法试验
C带 又称着丝粒异染色质带 将中期染色体先经盐酸，后经碱（如氢 氧化钡）处理，再用吉姆萨染色
显示的是紧邻着丝粒的异染色质区
人类23对染色体C显带核型图
人类23对染色体的G显带核型图
三、实验材料
• 小白鼠骨髓细胞染色体制片不经染色留用的标本片。
四、实验器具和试剂
• 器具：显微镜、恒温水浴锅、镊子、切片架、
二、实验原理
1、染色体标本经Ba(OH)2热处理后，在着丝粒周围
区域和异染色质区经Giemsa染成深色，而染色
体两臂的 丝粒区和异染色质区的变化。这种技术称为着丝 粒(centromere)区异染色质法，简称C带。常称 为CBG法(C-band by Barium hydroxide using Giemsa)，即C带，用Ba(OH)2处理后，Giemsa
实验十 染色体C显带法
——全部遗传与遗传学的基础
• 染色体带型是鉴别染色体的重要依据。通过分带机
理的研究,可获得染色体在成分、结构、行为和功能
等方面的许多信息.
• 染色体分带的研究工作始于60年代末。染色体分带
技术是经理化因素处理后，用染色法使染色体呈 现特定的深浅不同的带纹的方法，又称显带技术。 • 在细胞遗传学和遗传学理论研究中、在医疗诊断、 动植物育种等方面，分带技术都是一种用途广泛的 重要技术。
切片盒、染缸、量筒、吸管、滤纸等。
• 试剂：0.2N HCl，5% Ba(OH)2， 2×SSC缓冲剂（用 1 M HCl， 先加3M的氯化钠，再加
0.3M的柠檬酸钠，最后用1M盐酸把pH调 整到7.0 ）
Giemsa染色液。
五、实验方法和步骤
1、酸处理：常规制作的染色体标本片(未染色)置0.2N HCl (室温)处理60分钟。蒸馏水冲洗数秒。（酸处理可使DNA 脱嘌呤，但未使DNA骨架断裂） 2、热碱处理：浸入已预温至50℃的5% Ba(OH)2水溶液中 10--20秒。蒸馏水冲洗数秒，洗净Ba(OH)2。（热碱处理 可使DNA变性，促进继发的DNA溶解） 3、热盐处理：置入2×SSC溶液（60℃）处理60分钟，自来水 洗净SSC溶液，再用蒸馏水冲洗数秒。（热盐溶液使DNA骨 架断开并使碎片溶解进入溶液中） 4、染色：冲洗冷却后用 l( Giemsa) ∶20(磷酸缓冲液) Giemsa 稀释液染色10分钟，蒸馏水冲洗数秒。气干。（Giemsa染料 显示出DNA的不同） 5、干燥后的制片进行镜检。
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染色体显带技术的概念：染色体异染色质和常染色质区段存在差异，序列AT和GC含量存在差异。
使用特定的染色体显色技术，使差异个体之间的染色体或同一个体不同染色体之间显现不同的显色条纹，进而进行核型分析。
染色体显带技术是核型分析的重要技术。
适用于更微观水平上鉴定染色体,并获取遗传信息。
是更精确的核型分析,在应用时往往带型分析与核型分析合二为一。
常见的染色体显带（分带）技术及其原理
1.Q带：喹吖因荧光染色技术。
中期染色体经氮芥因喹吖染色后，在紫外线下呈现的明暗带，DNA富含AT碱基区为明带，富含GC碱基区呈暗带。
2.G带：Giemsa带，中期染色体制片经胰酶或碱、尿素、去污剂等处理后，用Giemsa染色，呈现的染色体区带，一般与Q带相符(AT 区深色，GC区为浅色)。
3.R带：中期染色体磷酸盐缓冲液保湿处理，经吖啶橙或Giemsa染色呈明暗相见的带型，与G带正好相反又称反带（AT区为浅带，GC 区为深带）。
4.C带：主要显示着丝粒结构区异染色质以及染色体其它区段的异染色质部分，异染色质区染色较深。
5.T带：也称末端带，染色体端粒经吖啶橙染色后所呈现的区带。
6.N带：又称Ag-As染色法，主要用于核仁组织区的酸性蛋白质染色。