染色体核型分析三大技术介绍
·概念 染色体核型分析是细胞遗传学研究的基本方法，是研究物种演化、分类以及染色体结构、形态与功能之间关系所不可缺少的重要手段。经行核型分析后，可以根据染色体结构和数目的变异来判断生物的病因。染色体核型分析技术，传统上是观察染色体形态。但随着新技术的发现与应用，染色体核型分析三大技术包括：GRQ带技术、荧光原位杂交技术、光谱核型分析技术。
·三大技术介绍
一、GRQ带技术
人类染色体用Giemsa染料染色呈均质状,但是如果染色体经过变性和(或)酶消化等不同处理后,再染色可呈现一系列深浅交替的带纹,这些带纹图形称为染色体带型。显带技术就是通过特殊的染色方法使染色体的不同区域着色,使染色体在光镜下呈现出明暗相间的带纹。每个染色体都有特定的带纹,甚至每个染色体的长臂和短臂都有特异性。根据染色体的不同带型,可以更细致而可靠地识别染色体的个性。染色体特定的带型发生变化,则表示该染色体的结构发生了改变。一般染色体显带技术有G显带(最常用),Q显带和R显带等。
百奥赛图提供的小鼠染色体核型分析服务，就是利用Giemsa染色法，对染色体染色后进行显带分析，保证基因敲除小鼠在染色体水平阶段没有发生变异，从而确保基因敲除小鼠可以正常繁殖。
二、荧光原位杂交技术
荧光原位杂交(fluorescenceinsituhybridization,FISH)是在20世纪80年代末在放射性原位杂交技术的基础上发展起来的一种非放射性分子细胞遗传技术,以荧光标记取代同位
素标记而形成的一种新的原位杂交方法,探针首先与某种介导分子结合,杂交后再通过免疫细胞化学过程连接上荧光染料。FISH的基本原理是将DNA(或RNA)探针用特殊的核苷酸分子标记,然后将探针直接杂交到染色体或DNA纤维切片上,再用与荧光素分子耦联的单克隆抗体与探针分子特异性结合,来检测DNA序列在染色体或DNA纤维切片上的定性、定位、相对定量分析，可判断单个碱基突变。此时，一个染色体核型，即为一个碱基。近年来，采用荧光原位杂交技术，将荧光素标记的探针进行染色体核型特定位点的检测和标记，可以精确地检测染色体上DNA链中，单个碱基的突变，从而大大提高了染色体核型分析的精度。
三、光谱核型分析技术
SKY(spectralkaryotying)光谱染色体自动核型分析是一项显微图像处理技术,SKY通过光谱干涉仪,由高品质CCD获取每一个像素的干涉图像,形成一个三维的数据库并得到每个像素的光程差与强度间的对应曲线,该曲线经傅立叶变换之后得到该像素的光谱,再经由软件分析之后用分类色来显示图像或将光谱数据转换成相应的红绿蓝信号后以常规方式显示。
随着技术的进步,使得染色体核型分析变得越来越现代化，很多软件系统的完善也使核型分析结果越来越精确。这无疑对医学领域做出了很大贡献。现在染色体核型分析的系统已广泛应用于各大医院检验科、血液科、妇产科、生殖中心、计划生育研究所、职业病防治所以及高校和科研院所等单位。
第二篇：大蒜的核型分析
大蒜染色体的核型分析
摘要：本实验采用染色体常规压片法，对大蒜的染色体数目和核型进行了研究核型分析时，通过计算染色体的相对长度、臂指数、着丝粒位置等参数，对大蒜的染色体进行分类，然后按染色体的大小和类型，配对排列后得到大蒜染色体的核型，结果表明，大蒜的染色体数目为：2n=16,核型公式为：2n=16=2X=12m+4sm。染色体的长度类型公式2n=16=1L+7M2+8M1。染色体不对称指数为：9.829。核型分类属于2A型。
关键词：大蒜 染色体 核型分析
1选课背景
1.1目的和意义：
1.1.1目的：
1.了解大蒜染色体的形态及数目。
2.掌握用压片法制作染色体标本的方法。
3.掌握显微摄影、照片冲洗技术和核型分析方法。
1.1.2意义：
染色组型分析是对染色体进行分组，对核型的各种特征进行定量和定性的描述，如对染色体长度、着丝点位置、臂比和随体有无等。为细胞遗传学、分类学和进化遗传学等研究提供实验依据。
1.2国内外研究进展：
染色体核型分析是遗传学研究的重要手段, 也是物种分类和鉴定的基本依据。国内外学者目前已研究出很多核型分析的方法，如：手工核型分析法、染色体图像核型分析系统分析法、利用Adobe Photoshop 软件进行核型分析等。
1.3理论依据：
染色体组通常是指生物体细胞染色体所有可测定的表型特征的总称，包括染色体的总数，染色体组的数目，组内染色体基数、每条染色体大小，形态等。它是物种特有的染色体信息之一，具有很高的稳定性和再现性。染色体组型分析是对染色体进行分组，对核型的各种特征进行定量和定性的描述，如对染色体长度、着丝点位置，臂比和随体的有无等。为细胞遗传学、分类学和进化遗传学等研究提供实验依据。
1.4研究方法：制作染色体玻片标本、核型分析
1.5研究内容：大蒜染色体核型分析
1.6研究条件：
种子萌发取根：生长健壮的根尖不仅细胞分裂频率较高，而且染色体形态也比较平直，也就是所谓的“硬染色体”；而根尖生长势差的材料，不仅细胞分裂频率低，而且染色体形态也多是扭曲的，也就是所谓的“软染色体”。所以，种子萌发取根，不仅要求种子的饱满度、生活力等品质性状好之外，还要求种子萌发条件最佳，获得最佳的“硬染色体”。
2材料与方法：
2.1材料：将普通大蒜的鳞茎部分浸泡在清水中在室温下培养培养萌发，待其根部长至1~2 cm时截取根部进行备用。
2.2：器具与药品：
2.2.1器具：恒温培养箱、显微镜、载玻片、酒精灯、盖玻片、镊子、刀片、测微尺、烧杯、量筒
2.2.2药品：无水乙醇、70%乙醇、冰醋酸、0.2%秋水仙素1mol/L HCl、改良品红、醋酸洋红、0.075mol/L KCl、Giemsa染液
步骤。（压片法和低渗法将同步开始）
2.3方法：
Ⅰ、预处理。将截取到的根部完全浸泡在室温下0.2%的秋水仙素溶液中4h（早晨8点左右）。
Ⅱ、固定。将预处理后的根部用蒸馏水清洗2次后移入卡诺氏液（乙醇：冰醋酸=3:1）中（中午12点左右）,4~15℃条件下固定24h，用70%乙醇冲洗两次后转入70%乙醇中置4℃冰箱中保存待用。
Ⅲ、解离（酸解）。将从固定液或70%乙醇中取出的根尖用蒸馏水漂洗后置入60℃恒温水浴锅中预热的1mol/L HCl中，解离8~10min然后用蒸馏水冲洗2~3次。
Ⅳ、染色。固定后的材料经解离后用蒸馏水洗过后，将材料置于载玻片上，加1滴醋酸洋红或改良品红染液，染色约10min（在用醋酸洋红染色时，在酒精灯上稍加热可使材料更容易软化和着色，并破坏部分染色质使染色背景清晰）。
Ⅴ、压片。用吸水纸吸去多余的染液，加一滴新鲜的染料或冰醋酸，盖上盖玻片，并在盖玻片上盖上一些吸水纸，左手固定载玻片，右手拇指在吸水纸上对根尖施压，或用铅笔的橡皮头、镊子柄端轻敲盖玻片，使材料尽量分散。
Ⅵ、镜检。首先在低倍镜下找到较多的分裂象，然后转换成高倍镜寻找染色体。
Ⅶ、核型分析。
1）显微摄影：镜检找出染色体分散较好的中期分裂相细胞，进行拍照。
2）照片测量：测量照片上染色体的长臂（P）短臂（Q）的臂长和特殊染色体附加部分长度。
3）计算：根据下列公式计算出染色体相对长度、臂率长、着丝粒指数等。
公式：相对长度=单个染色体长度/染色体组内染色体总长度×100
臂比值（r）=长臂（P）臂长/短臂（Q）臂长
着丝粒指数（i）=短臂（Q）臂长/该染色体全长×100
染色体不对称指数：
4）染色体的分类
根据着丝粒的位置进行核型分类：
染色体长度类型的确定：
4）剪分与配对：将照片剪分成单个的染色体，按表型特征将全部的染色体配同源对。
5）排列：将染色体全部的同源对依次整齐排列
6）排序粘贴：将排好的染色体对按先后顺序粘贴在绘图纸上，编上序号。
7）翻拍定型：将上面队列翻拍定型，使其成为终定的核型照片。
3实验结果
3.1大蒜染色体数
选择合适的破裂细胞，在显微镜下观察计数知，染色体数目为2n=16的细胞占绝大多数，少数小于16的细胞是染色体在标本制备过程中缺失了。所以，大蒜的染色体数目为2n=16。
图1 大蒜染色体
3.2核型分析
根据图1，对大蒜的染色体进行配对和排序，得到大蒜的核型图。
图2 大蒜染色体核型图
3.3大蒜染色体的特征
大蒜染色体的核型公式为：2n=16=2X=12m+4sm，染色体的长度类型公式：2n=16=1L+7M2+8M1。最长染色体/最短染色体的比例为：1.676。臂比大于2的染色体比例：0.125。染色体不对称指数为：9.829。实验结果统计见下表
表1 大蒜核型记录表
4讨论
大蒜是二倍体，染色体数目为2n=16，其中长染色体1条，中长染色体7条，中短染色体8条，大蒜染色体的核型公式为：2n=16=2X=12m+4sm，16对染色体中有12对中部着丝粒，4对亚中着丝粒，无具随体染色体，说明大蒜染色体形态结构差异不大，染色体不对称指数为9.829，说明大蒜在进化中属于较原始的种类。核型分类属于2A型。
5实验反思
大蒜是比较容易压片、进行核型分析的植物，所以本次实验结果较好。在进行试验时要注意，大蒜的最佳固定时间是在11点左右，这样会比较容易找到分裂相。我们前几次实验的固定时间不对，这是造成失败的原因之一。压片不到位也是实验失败的原因，压片时不一定要用力过猛，可以用镊子不断敲击，等载玻片上的根尖被压开，变成一层雾状时，一般就是压到位了，压片要多练习，掌握好压片的手法。
参考文献:
[1] 张忠新,季青. 新疆大蒜染色体核型分析[J]. 浙江农村技术师专学报(自然科学版).1988.12.
[2] 闫素丽,安玉麟,孙瑞芬,李素萍. 染色体核型分析及染色体显微分离技术研究进展[J]. 生物技术通报.2008.
[3]黎杰强,朱碧岩,伍育源.动植物染色体核型分析.遗传学实验.2006.9：107.