染色体分带技术及其应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 染色体分带技术及其应用 【摘 要】染色体分带是 60 年代 后期发展起来的一项细胞学技术，借助 于某些物理、化学处理使中期染色体显 现出深浅不同的带纹，各物种的每一条 染色体其带型纹的数目、位置、宽度及 深浅度都有相对的恒定性，因此染色体 分带是染色体识别的重要依据。这一技 术自发展起来便广泛应用，已成为鉴别 基因组中的各个染色体或较大的染色体 片段、追踪外源染色体的有效手段。 中国论文网 /5/view-5635416.htm 【关键词】染色体分带；遗传学； 应用 引 言 染色体分带技术是一种用染料对 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 染色体进行分化染色的方法。用一般细 胞学染色法，染色体着色是均匀的，但 若经过某些物理化学等条件如： 温度、 酸碱等处理后再以染料染色，或单经某 些荧光染料染色就可以染出深浅不同的 带纹的纵向结构。由于这些带纹和结构 是染色体固有结构的反映， 因而各不 同物种之间、同一物种各（染色体之间 同一染色体处在细胞不同分裂时相） 之间所出现的带纹也就不同。这不仅使 我们鉴别染色体组中各个染色体及其大 的片段提供了极大的方便， 使追踪某 一特定染色体在遗传或杂交中的去向成 为可能， 同时也为进一步认识染色体 本身的结构和功能提供了一种有利的分 析手段。因而有人认为分带技术为核型 研究带来了一次革命。 1、染色体分带简述 1.1 染色体分带的带纹种类 1.1.1 Q 带。瑞典细胞化学家 T.Caspersson 等用荧光染料芥子喹吖因 作染色剂处理，染色体制片在荧光显微 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 镜下观察，染色体呈现明暗相间的清晰 带纹。不久，C.G.Vosa 发现用与芥子喹 吖因类似的喹吖因处理也能使植物染色 体显带.由这两种染料处理产生的带称为 Q 带。 1.1.2 G 带。G 带是动物细胞遗传 学研究中常用的技术。它是用碱盐溶液 对染色体制片进行预处理，有时也用胰 蛋白酶或链霉蛋白酶进行处理，然后用 Giemsa 染料染色。一般认为 G 带显示 的是常染色质构成的染色粒，它所反映 的很可能是蛋白质尤其是组蛋白在染色 体上的不均一分布。 1.1.3 C 带。C 带是用酸、碱对染 色体标本进行变性处理，然后置于溶液 中，在 600C 下保温 30120min 不等， 再以 Giemsa 染料染色。由于起初在哺 乳动物中发现带纹位于着丝粒区域，故 称之为着丝粒带，简称 C 带。C 带技术 对辨认 Y 染色体是非常有用的。 1.1.4 N 带。N 带 Matsui 等为显 示 NOR 建立的方法。N 带是用三氯醋 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 酸和盐酸先后处理，Giemsa 染料染色 后获得。N 带技术方法简便，结果稳定， 在植物染色体研究中得到较广泛的应用。 1.2 染色体分带技术的命名 由于染色体分带技术是分化染色 技术，所以常按所使用的染料或染出的 结构来命名。近五年来随着分带技术应 用的逐渐普及和采用的染料逐渐增多， 分带名称也日益增多。有些工作者曾试 图以染色体的固有结构把分带技术划分 为儿大类，但由于分带机理目前尚未有 定论，这种分类方法也未趋统一。这里 仍按习惯以所使用的染料归类，如下： 1.2.1 荧光染料。以荧光染料处 理染色体后，在荧光显微镜下，可见深 浅不同的带纹， 按染料常见的有以下 几种： Q 带 H 带 AO 带 此外，还有以 DAPI 染色的 DAPI 带，也是显示对应于不同异染色 质部分。荧光染料分带的优点是材料处 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 理比较简单，重复性好。虽易退色但可 重染。缺点是所制标本不能保存，需要 荧光显微镜等特殊设备。 1.2.2 Giemsa 染料。常规制成的 染色体标本， 经温度或不问浓度的酸、 碱、盐、尿素、酶等试剂处理后，再以 Giemsa 染液染色， 便可使染色体呈现 不同的带纹， 主要有： C 带 F-B SG 法 G 带 R 带 （Reversebandiog ） N 带 C d 带 1.2.3 其它染料 银染： 一般用氨银法处理染色 体， 可以使有转录活性的核仁组织者 区域（NOR）着色，此法应用颇广。 Hy 带：染色体经热的盐酸处理 后，以醋酸洋红染色，在植物中可以相 当快地产生一种特殊的 Hy+和 Hy带 纹。可能是染色体蛋白被分化性的抽提。 O 带：染色体标本温育在含有地 衣红的 SSC 溶液中能获得与 G 带相似 的 O 带。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 F 带：经孚尔根染色法产生的带 纹称 F 带。人的 Y 染色体长臂远端一半 区域 Q 和 G 带为负反应，F 带则为正反 应。 1.2.4 免疫化学染色法。各种核 苷或核苷酸与载体蛋白的结合物免疫家 兔后获得相对应的抗体。一种是直接标 记荧光于抗体上， 与变性的染色体 D NA 染色后即可在荧光镜下观察。另一 种是采用简接荧光法和间接免疫酶标法， 即以上述对应抗体作为第一抗体与变性 染色体的 D N A 作用后， 再以荧光标 记或过氧化物酶标记的羊抗免， 球蛋 白为第二抗体染色后， 前者即在荧光 镜下呈现出各种核苷或核苷酸抗体的 Q 带、R 带、C 带， 后者需再经 D A B 在 H2O2 存在下显示棕色分带着色。不 同核苷酸抗体需要不同的染色体 D N A 变性处理， 一般采用光氧化或 U V 变 性此法对分析染色体结构和功能是一种 新的手段。 2、几种染色体分带技术的应用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 2.1 染色体的荧光组织化学。染 色体的荧光组织化学近年发展很快， 其中一个重要方面就是多种荧光染料的 联合使用。通常首先使用和 O N A 相 结合的荧光染料， 然后以另一种荧光 或非荧光染料复染。组合使用的优点是 1. 选用适当的组合， 当单一染料显示 的带纹不够清晰时， 以另一种染料复 染常可带纹或多态区更为清晰， 反差 更为强烈；2. 一些组合可以显示特定的 染色体多态区， 如强荧光的异染色质 区（DA/DAPI 染色） 。看来荧光染料的 联合使用对于染色体精细带纹的显示， 染色体多态性、染色体重组的研究都是 非常有用的（表 1 ） 。 利用这种染料组合的方法， Schnede 等（1981） 以色霉素 A3 /远 霉素 A 和 DAPI（DA-DAPI ） 染色， 证明猪染色体上分布有两类不同的异染 色质。双臂染色体（Nos. l-12 ）和 X 染色体的异染色质富于 GC。以色霉素 A 3 染色显示亮荧光。端着丝点染色体 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 （N os.13-18 ） 的异染色质区可为 DA-DAPI 所显示。也可为另一种新的 荧光染料 D287 / 170 所染色， 发亮光。 虽然 DA-DAPI 和 D287/170 染色的机 制尚未得知， 但至少说明， 猪的染色 体组里有两类不同的结构异染色质。一 种分布于双臂染色体， 另一种分布于 端着丝点染色体。这对于了解家猪的起 源， 异染色质的分化， 罗伯逊易位的 意义等是有帮助的。 2.2 高分辨 率 G 带。 大家知道， 通常哺乳动物细胞 停留在前期的时间很短， 只有 2-3 分 钟。但是 PCC 方法的发明已使可能得 到纤细的带状 G2 或 G 1 染色体。两者 都可作 G 分带染色。其长度比中期染色 体长 4 倍以上（表 2） 。带纹也更为 丰富。中期染色体含 3 个横带的区域在 G2 染色体可呈现 6 个带。 人工多线化的第二个可能途径是 内复制。有关人工诱发内复制的研究已 给这方面投下了希望的曙光。Sutou 等 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 （1974）以 4 NQO ， Captan ， 环磷 酞胺， 叮吮橙等处理离体的中国仓鼠 细胞， 观察到内复制率明显增高。 Kusyk 等（1979）以 Hoechst33258 ，rubidazone 两者连合使用， 可使小 鼠 L 细胞和 CHO 细胞的内复制率高达 20-50% ， 最高可达 7 % 。可以期待， 随着人功内复制和 PCC 技术的进一步 改进， 有朝一日我们将会得到哺乳动 物的多线染色体， 使 G 带技术进入一 个完全崭新的时代。 3、染色体分带技术的前景展望 随着染色体分带技术越来越成熟， 我相信在以后的研究中，人们会利用染 色体分带技术对动