人类染色体核型分析

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所属分类:生物信息学

一、实验原理

核型(karyotype)一词在20世纪20年代首先由苏联学者T. A. Levzky等人提出。核型分析的发展有三项技术起了很重要的促进作用,一是1952年美籍华人细胞学家徐道觉发现的低渗处理技术,使中期细胞的染色体分散良好,便于观察;二是秋水仙素的应用便于富集中期细胞分裂相;三是植物凝集素(PHA)刺激血淋巴细胞转化、分裂,使以血培养方法观察动物及人的染色体成为可能。

核型是指染色体组在有丝分裂中期的表型,包括染色体数目、大小、形态特征等。核型分析是对染色体进行测量计算的基础上,进行分组、排队、配对并进行形态分析的过程。核型分析对于探讨人类遗传病的机制、物种亲缘关系与进化、远缘杂种的鉴定等都有重要意义。将一个染色体组的全部染色体逐个按其特征描绘下来,再按长短、形态等特征排列起来的图像称为核型模式图,它代表一个物种的核型模式。

1960年,丹佛会议上,提出了人类有丝分裂染色体命名标准体制草案,为以后的所有命名方法奠定了基础。1963年,伦敦会议上,正式批准Patan 提出的A、B、C、D、E、F、G七个字母表示七组染色体的分类法。1966年,芝加哥会议上,提出人类染色体组和畸变速记符号的标准命名体制。

A组(1-3号)

1号:最大的中央着丝粒染色体,长臂靠近着丝粒外有次缢痕。

2号:最大的亚中着丝粒染色体。

3号:中央着丝粒染色体,比1号小三分之一。

B组(4-5号):为较大的亚中央着丝粒染色体,二者不易区分。

C组(6-12号,X):中等近中央着丝粒染色体,彼此难区分。

6、7、9、11号:着丝粒略近中央。

8、10、12号:偏离中央。

9号:q有次缢痕。

X位于6、7之间。

D组(13-15号):中等近端着丝点染色体,p常有随体。

E组(16-18号)

16号:中等中央着丝粒染色体,q上有次缢痕。

17号:较小,近中央着丝粒染色体。

18号:较小,近中央着丝粒染色体,p比17号更短。

F组(19-20号):小的中央着丝粒染色体,彼此不易区分。

G组(21-22号,Y):小的近端着丝粒染色体。

21、22号:p常有随体,q常呈分枝状彼此不易区分。

Y:p无随体,q通常平行靠近。

二、实验试剂

Geimsa染色液等。

三、实验设备

摄影显微镜,显微测微尺,染色缸,吹风机等。

四、实验材料

人外周血淋巴细胞染色体标本。

五、实验步骤

1. 将人外周血淋巴细胞染色体标本放入染色缸,用Geimsa染色液染色10-15分钟→在盛水塑料杯中冲涮→风干→镜检

观察细胞的标准为:

(1)细胞完整,轮廓清晰,染色体分布在同一水平面上。

(2)染色体形态和分布良好。

(3)最好无重叠,即使有个别重叠,也要能明确辩认,以免差错。

(4)所观察的细胞处于同一有丝分裂阶段,即染色体螺旋化程度或染色体长短大致一样。

(5)在所观察的细胞周围,没有离散的单个或多个染色体存在,以免影响计数。

2. 显微摄影:将制好的片子放在数码摄影显微镜下进行拍摄,以供分析。

3. 核型分析

核型:一个细胞内所有染色体按一定顺序排列起来,代表着某一个体所有细胞的染色体组成,包括数目、形态、大小等,分为A、B、C、D、E、F、G等七组和一组性染色体。

组型:把核型按模式图的形式表现出来,代表一个种的染色体组成。

4. 完成染色体组型分析。

六、注意事项

显微照片分析:

染色体计数;染色体测量;

相对长度=单个染色体长度/ 整套单倍染色体总长×100

臂比率=q/p

着丝点指数=p/(p q) ×100

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