遗传实验人类染色体组型分析

关于遗传实验人类染色体组型分析一、实验原理组型(核型,karyotype)是将一个细胞内的染色体按照一定的顺序排列起来所构成的图像.

通常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,代表了一物种染色体组型的特征.由于染色体是遗传物质单位——基因的载体,组型代表了种属的特征.所以组型分析对于探讨人类遗传病的机制等方面具有重要意义.第2页,共50页，2024年2月25日，星期天二、实验目的掌握染色体组型分析的各种数据指标学习染色体组型分析方法制作人类染色体组的核型图片第3页,共50页，2024年2月25日，星期天三、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第4页,共50页，2024年2月25日，星期天四、应用意义染色体组型分析——染色体水平上的表型可确定物种的特征，确定种属亲缘关系分析生物物种的变异和进化过程识别单条染色体、基因定位临床应用（染色体疾病、产前诊断）第5页,共50页，2024年2月25日，星期天五、人类染色体及其制备方法1、人类染色体的特征和类型染色体的形态、结构特征在细胞周期中，以细胞分裂中期最为典型，称为中期染色体。第6页,共50页，2024年2月25日，星期天

每一个中期染色体均由两条染色单体构成，每一条染色单体由一个DNA分子螺旋而成。两条染色单体互称为姐妹染色单体。两条染色单体通过一个着丝粒彼此连接。着丝粒将染色体分为两臂，长臂（q）和短臂（p）。如何获得中期染色体?第7页,共50页，2024年2月25日，星期天染色体形态测量数据第8页,共50页，2024年2月25日，星期天名称臂比(长/短)符号分裂后期形态中间着丝粒染色体1－1.7mV近中间着丝粒染色体1.7－3smL近端着丝粒染色体3－7stl顶端着丝粒染色体7－∞tI染色体的类型第9页,共50页，2024年2月25日，星期天2、人类染色体形态中央着丝粒染色体亚中着丝粒染色体近端着丝粒染色体中央着丝粒染色体,着丝粒位于染色体的1/2处。亚中着丝粒染色体,着丝粒位于染色体的5/8处近端着丝粒染色体,着丝粒位于染色体的7/8处第10页,共50页，2024年2月25日，星期天3、人类的正常核型根据人类细胞遗传学国际命名体制（ISCN），依据染色体的形态、大小和着丝粒的位置，将染色体分为七组：第11页,共50页，2024年2月25日，星期天组别染色体编号大小着丝粒位置

A1～3最大中、亚中

B4、5大亚中

C6～12+X中亚中

D13～15中近端

E16～18较小中、亚中

F19、20小中

G21、22+Y，最小近端第12页,共50页，2024年2月25日，星期天核型的描述

染色体总数，性染色体正常男性46

，XY正常女性46，XX第13页,共50页，2024年2月25日，星期天染色体显带染色体显带：经不同的方法处理染色体，经染色后使染色体在纵轴上显示明、暗或着色深、浅相间的横纹即显带（Banding）。这种带对每一条染色体来说都是独特的，可以区分和确认每一条染色体。第14页,共50页，2024年2月25日，星期天4、人类染色体的带型G-Banding第15页,共50页，2024年2月25日，星期天人类G显带染色体模式图

第16页,共50页，2024年2月25日，星期天G带先经盐,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第17页,共50页，2024年2月25日，星期天中期染色体的形态、带型（G显带）第18页,共50页，2024年2月25日，星期天Q-Banding(Quinacrine)第19页,共50页，2024年2月25日，星期天Q带缺点：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,带型鲜明第20页,共50页，2024年2月25日，星期天R-Banding第21页,共50页，2024年2月25日，星期天R带中期染色体不经盐酸水解或不经胰酶处理的情况下，经吉姆萨染色后所呈现的区带所呈现的是G带染色后的带间不着色区，故又称反带第22页,共50页，2024年2月25日，星期天第23页,共50页，2024年2月25日，星期天C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又称着丝粒异染色质带第24页,共50页，2024年2月25日，星期天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

第25页,共50页，2024年2月25日，星期天T带又称端粒带，是染色体的端粒部位经吉姆萨和吖啶橙染色后所呈现的区带，典型的T带呈绿色。第26页,共50页，2024年2月25日，星期天人类23对染色体第27页,共50页，2024年2月25日，星期天单色FISH第28页,共50页，2024年2月25日，星期天染色体着丝粒荧光第29页,共50页，2024年2月25日，星期天染色体端粒荧光第30页,共50页，2024年2月25日，星期天多色FISH的组型分析（24种染色）第31页,共50页，2024年2月25日，星期天细胞培养与染色体制备

正常人外周血或细胞

RPMI1640培养基+15%小牛血清=5ml

370C，培养68hr

加秋水仙素，培养2～4hr（抑制细胞分裂）

收集细胞离心，去上清液（1000rpm/10min）低渗处理，0.075MKCI，370C，25min

预固定，甲醇：冰醋酸=3：1

离心，去上清液（1000rpm/10min）重复固定三次制片，染色，观察，照相，组型。第32页,共50页，2024年2月25日，星期天人体染色体显微照片第33页,共50页，2024年2月25日，星期天四、实验器材人染色体显微照片,剪刀,镊子,胶水.第34页,共50页，2024年2月25日，星期天五、本实验的步骤1.同源染色体配对编号:按图片上的染色体大小,形态,着丝粒位置,随体有无,进行同源染色体配对,将染色体分为22对常染色体和一对性染色体.编号为1-22号,性染色体编号为23号.2.分组:将大小,形态,着丝粒位置相近的染色体归为一组,一般分为A-G的7个组，每组3对染色体。3.粘贴:在实验报告纸上划8条横线,用剪刀按编号将图片上的染色体分别剪下,分组排列粘贴在横线上.如A组排列1-3对染色体,C组排列6-12对染色体等.性染色体单独排列在一条线上.第35页,共50页，2024年2月25日，星期天第36页,共50页，2024年2月25日，星期天各组染色体主要特征:组别编号特征随体A1-3大型染色体，具中部着丝点无B4-5大型染色体，近中部着丝点，4号稍长无C6-12中等大小的近中部着丝点。其中6，7，8，11比9，10，12更近于中部着丝点无D13-15中等大小，具末端着丝点有E16-18较短的近中着丝点，16号更近于中部着丝点无F19-20短的近中着丝点无G21-22很短的末端着丝点有性染色体23X染色体很象6号染色体，中着丝点。Y染色体很象21，22号染色体，但Y染色体无随体无第37页,共50页，2024年2月25日，星期天正常男性—46,XY第38页,共50页，2024年2月25日，星期天正常女性—46,XX第39页,共50页，2024年2月25日，星期天Trisomy21(47,XY,+21)–Down

Syndrome第40页,共50页，2024年2月25日，星期天先天愚综合症(21三体)第41页,共50页，2024年2月25日，星期天Trisomy18(47,XY,+18)–Edward

Syndrome第42页,共50页，2024年2月25日，星期天第43页,共50页，2024年2月25日，星期天Trisomy13(47,XY,+13)–Patau

Syndrome第44页,共50页，2024年2月25日，星期天第45页,共50页，2024年2月25日，星期天KlinefelterSyndrome第46页,共50页，2024年2月25日，星期天

睾丸退化症1942年

核型一般为47X