染色体组型分析

遗传学实验之 染色体组型分析厦门大学生命科学学院实验目的：n 掌握染色体组型分析的各种数据指标n 学习染色体组型分析的基本方法实验原理n 定义：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。n 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。发展历史n 1920年提出n 三项技术促进：低渗处理秋水仙素应用植物凝激素应用n 染色体分带技术： Q带、 G带、 C带、R带、 T带、 N带等n FISH技术染色体的特征n 数目 （ 2n=？）n 长度 （绝对长度、相对长度）n 着丝粒位置 （MSMSTT）n 随体与次溢痕的数目、大小和位置n 带型分析各类常用实验生物和人细胞 DNA含量与染色体数目物 种 染色体数目 DNA含量（ bp）MS2噬菌体T4枯草杆菌大肠杆菌啤酒酵母果蝇海胆蛙小鸡小鼠玉米人1111134852267840204631035104510521064.21061.41071.41081.61094.51092.11094.710931093.2109染色体超螺旋染色体的大小灯刷染色体（光镜观察）染色体观察及核型分析应用意义n 染色体组型分析 染色体水平上的表型n 可确定物种的特征，确定种属亲缘关系n 分析生物物种的变异和进化过程n 识别单条染色体、基因定位n 临床应用（染色体疾病、产前诊断）人类 23对染色体组型分析实验方法n 染色体数目确定n 染色体形态特征：长度：绝对、相对相对长度 =每条染色体的长度 /全套染色体长度臂比 =长臂 /短臂着丝点指数 =短臂 /（长 +短臂）随体的有无分组排队原则n 着丝粒类型相同，相对长度相近的分一组n 同一组的按染色体长短顺序配对排列n 各指数相同的染色体配为一对n 可根据随体的有无进行配对n 将染色体按长 短排队，短臂向上实验用品n 毫米尺、剪刀、胶水、计算器、白纸n 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亚带核型描述n 首先列出染色体总数，然后是性染色体组成，接着列出异常的染色体数目或形态。下列统一的命名符号： A-G 染色体组的名称 1-22 染色体编号 X,Y 性染色体 del 缺失 der 结构重排的染色体 dup 重复 inv 倒位 t 易位 +/- 在染色体符号前表示染色体增加或减少，在染色体符号后表示染色体多出或缺少一部分实验步骤 计数，沿边缘剪下染色体，编号 初步目测配对，分组 测量长度，计算相对长度、着丝粒指数、 臂比，相同的染色体间配对 将配对好的染色体排列并粘贴在纸上，每一组下面画一横线，在两端注明起止号，并在横线下的中部写明 A-G组号，染色体从大到小编为 1-22号，性染色体单独列为一组思考题n 请 描述核型： 45， XY, der (14;21) (q21;q14) 47， XY, +21生命科学中的 “钓鱼 ” （ FISH） 技术 遗传及分子生物学实验新技术新方法系列讲座 发展历史n 荧光原位杂交技术 (fluorescence in situ Hybridization,FISH)问世于 70年代后期 ,其曾多用于染色 体异常的研究 ,近年来随着 FISH所应用的探针种类的不断增多 ,特别是全 COSMID探针及染色体原位抑制杂交技 术的出现 ,使 FISH技术不仅在细胞遗传学方面 ,而且还广泛应用于肿瘤学研究 ,如诊断、基因定位等放射性同位素原位杂交技术n 原有的放射性同位素原位杂交技术存在着较多缺点，诸如每次检验需重新标记 、已标记的探针表现出明显的不稳定性 、需要较长时间的曝光时间和对环境的污染等。在观察结果时，需要较多的分裂相进行统计学分析。此外，由于放射性银粒和染色体聚集的不同平面，可能引起计数上的误差等。FISH的基本原理n 很简单 , 就是标记了荧光的单链 DNA(探针 )和与其互补的 DNA(玻片上的标本 )退火杂交 , 通过观察荧光信号在染色体上的位置来反映相应基因的情况 . 荧光原位杂交（ FISH）n FISH技术是 常规染色体分析 的辅助手段。它是用荧光素标记特异探针，与染色体做杂交后，根据特异的荧光信号来判断结果。n 它可用于标记染色体的识别、特异融合基因的检测、新基因定位，用全染色体涂抹探针识别复杂的染色体结构异常。FISH具有其不可比拟的优点：1.操作简便，探针标记后稳定，一次标记后可使用二年。2.方法敏感，能迅速得到结果。3.在同一标本上，可同时几种不同探针。4.不仅可用于分裂细胞染色体数量或结构变化的研究，而且还可用于静止期细胞的染色体数量及基因改变的研究。FISH的技术特点 ：n FISH选用的标本可以是分裂期细胞染色体也可以是间期细胞。间期细胞可以是冰冻切片，也可以是细胞滴片或印片。n 生物素 （ Biotin） 地高辛 （ digoxigenin ） , dinitrophenyl(DNP)， aminoacetyl fluorene(AAF)均可用于探针标记。直接标记和间接标记 n 用生物素或地高辛标记称为间接标记 , 杂交后需要通过免疫荧光抗体检测方能看到荧光信号 , 因而 步骤较多 , 操作麻烦 , 其优点是在信号较弱或较小时可经抗原抗体反应扩大n 直接用荧光素标记 DNA的方法称为直接标记 . 由于直接标记的探针杂交后可马上观察到荧光信号 , 省去了烦琐的免疫荧光反应 , 不再需要购买荧光抗 体 , 也由于近年来荧光素的亮度和抗淬灭性的不断改进和提高 , 直接标记的荧光探针越来越成为首选 , 并采用多种不同颜色的荧光 , 方便在同一标本上同时检测多种异常 . 其荧光强度 和信号大小都易于在普通荧光显微镜下观察 , 使 FISH过程变得简便而易于操作 . 探针标记n 在已知探针 DNA结构及序列情况下可采用 PCR或 RNA逆转录法标探针。通常用Bio