实验十人类染色体G显带技术及G带核型分析
实验目的
1、初步掌握染色体G带标本的制备技术。
2、了解人类染色体的G显带的带型特征。
实验用品
1、材料：常规方法制备的中期人类染色体标本（标本片龄不超过30天为宜）。
2、器材：显微镜、恒温培养箱、烤箱、恒温水浴箱、冰箱、染色缸、小镊子、玻片架、香柏油、二甲苯、擦镜纸、吸水纸。
3、试剂：0.125％胰蛋白酶溶液、0.02％EDTA溶液、胰蛋白酶一EDTA混合液、0.85％生理盐水、蒸馏水、Giemsa原液、Giemsa稀释液、1／15mol ／L磷酸缓冲液。
实验原理
人们将用各种不同的方法，以及用不同的染料处理染色体标本后，使每条染色体上出现明暗相间，或深浅不同带纹的技术称为显带技术（banding technique）。本世纪70年代以来，显带技术得到了很大发展，且在众多的显带技术中（Q带、G带、C带、R带、T带），G带是目前被广泛应用的一种带型。因为它主要是被Giemsa染料染色后而显带，故称之为G显带技术，其所显示的带纹分布在整个染色体上。
研究发现，人染色体标本经胰蛋白酶、Na0H、柠檬酸盐或尿素等试剂处理后，再用Giemsa染色，可使每条染色体上显示出深浅交替的横纹，这就是染色体的G带。每条染色体都有其较为恒定的带纹特征，所以G显带后，可以较为准确的识别每条染色体，并可发现染色体上较细微的结构畸变。关于G显带的机理目前有多种说法，例如，Lee等（1973）认为染色体上与DNA结合疏松的组蛋白易被胰蛋白酶分解掉，染色后这些区段成为浅带，而那些组蛋白和DNA结合牢固的区段可被染成深带。有人认为，染色体显带现象是染色体本身存在着带的结构。比如用相差显微镜观察未染色的染色体时，就能直接观察到带的存在。用特殊方法处理后，再用染料染色，则带更加清楚，随显带方法不同，显出来的带特点也不一样，说明带的出现又与染料特异结合有关。一般认为，易着色的阳性带为含有AT多的染色体节段，相反，含GC多的染色体段则不易着色。总的来说，G显带的机理还未搞清。
内容与方法
一、人类染色体G显带标本制备
1、胰蛋白酶法
①将常规制备的人染色体玻片标本（未染色的白片）置70℃烤箱中处理2小时，然后转入37℃培养箱中备用，一般在第3～7天进行显带。
②取2.5％的胰蛋白酶原液2.5ml加生理盐水至50ml，配成0.125％的工作液并用NaHCO3调pH值至7左右。
③将配好的胰蛋白酶工作液放入37℃水浴箱中预热。
④将玻片标本浸入胰蛋白酶中，不断摆动使胰蛋白酶的作用均匀，处理1～2分钟（精确的时间自行摸索）。
⑤立即取出玻片，放入生理盐水中漂洗两次。
⑥染色。将标本浸入37℃预温的Giemsa染液（1:10的Giemsa原液和pH6.8的磷酸缓冲液）中染色10分钟左右。
⑦自来水冲洗（用细水小心冲洗）、晾干。
⑧镜检显带效果。在低倍镜下选择分散良好的长度适中的分裂相转换油镜观察，若染色体未出现带纹，则为显带不足；若染色体边缘发毛为显带过头，此时应根据具体情况增减胰蛋白酶处理时间重新处理一张标本。
2、EDTA一胰蛋白酶法
①取25ml生理盐水和25ml0.02％的EDTA溶液倒入立式染色缸中混匀。
②取2.5％的胰蛋白酶原液1ml加入到上液中混匀，并用5％NaHCO3调pH值至7左右。置水浴箱预温至37℃。
③将染色体标本片浸入胰蛋白酶一EDTA溶液中处理5～20秒，同时轻轻摇动玻片。
④取出标本立即浸入生理盐水中洗两次。
⑤浸入37℃的Giemsa染液中染色5～10分钟。
⑥细水冲洗后晾干、镜检。
二、正常人各染色体的G带特征
A组：1～3号染色体。
1号染色体。
短臂：近侧段有2条深带，第2深带稍宽，在处理较好的标本上，远侧段可显出3～4条淡染的深带。此臂分为3个区，近侧的第1深带为lp 21；第2深带为1p31。
长臂：副缢痕紧贴着丝粒，染色浓。其远侧为一宽的浅带，近中段与远侧段各有两条深带，此中段第2深带染色较浓，中段两条深带稍靠近，此臂
分为4个区，副缢痕远侧的浅带为lp21号带、中段第2深带为lp31号带，远侧段第1深带为lp41号带。
2号染色体。
短臂：可见4条深带，中段的2条深带稍靠近，此臂分为2个区，中段两条深带之间的浅带为2p21。
长臂：可见7条深带，第3和第4深带有时融合。此臂分为3个区，第2和第3深带之间的浅带为2p21带，第4和第5深带之间的浅带为2p31号带。
3号染色体。在长臂与短臂的近中段各具有1条明显的宽的浅带。
短臂：一般在近侧段可见1条较宽的深带，远侧段可见2条深带，其中远侧1条较窄，且着色淡，这是区别3号染色体短臂的显著特征。在处理较好的标本上，近侧段的深带可分为2条深带，此臂分2个区，中段浅带为2区1带。
长臂：一般在近侧段和远侧段各有1条较宽的深带，在处理好的标本上，近侧段的深带可分为2条深带，远侧段的深带可分为3条深带，此臂分为2个区，中段浅带为2区1带。该染色体的G带图有点象蝴蝶结。
B组：4~5号染色体。
4号染色体
短臂：可见2条深带，近侧深带染色较浅，短臂只有1个区。
长臂：可见均匀分布的4条深带，在处理较好的标本上，远侧段的2条深带可各自分为2条较宽的深带。此臂分为3区，近侧段第1和第2深带之间的浅带为2区1带，远侧段两条深带之间的浅带为3区1带。
5号染色体
短臂：可见2条深带，其远侧的深带宽且着色浓，此臂仅1个区。
长臂：近侧段2条深带，染色较淡，有时不明显，中段可见3条深带，染色较浓，有时融合成1条宽的深带，远侧段可见2条深带，近末端的1条着色较浓，此臂分为3个区，中段第2深带为2区l带，中段深带与远侧深带之间的宽阔的浅带为3区1带。
C组：6~12号和X染色体
6号染色体
短臂：中段有1条明显宽阔的浅带，形如“小白脸”，是此染色体的特征，近侧段和远侧段各有1条深带，近侧深带贴着丝粒。在处理较好的标本上，远侧段的深带可分为两条深带。此臂分为2个区，中段的明显而宽的浅带为2区1带。
长臂：可见5条深带，近侧1条紧贴着丝粒，远侧末端的1条深带着色较淡；此臂分为2个区，第2和第3深带之间的浅带为2区1带。
7号染色体
着丝粒着色浓。
短臂：有3条深带，中段深带着色较淡，有时不明显，远测深带着色浓，形似“瓶塞”。此臂分为2个区，远侧段的深带为2区1带。
长臂：有3条明显深带，远侧近末端的1条着色较淡；第2和第3带稍接近。此臂分为3个区，近侧第1深带为2区1带、中段的第2深带为3区1带。
8号染色体。
短臂：有2条深带，中段有1条较明显的浅带，这是与10号染色体相鉴别的主要特征。此臂分为2个区，中段的浅带为2区1带。
长臂：可见3条分界极不明显的深带，此臂分2个区，中段的深带为2区1带。
9号染色体
着丝粒着色浓。
短臂：近侧段和中段各有1条深带，在处理较好的标本上，中段可见2条较窄的深带。此臂分为2个区，中段深带为2区1带。
长臂：可见明显的2条深带，次缢痕一般不着色，在有些标本上呈现出特有的颈部区。此臂分为3个区，近侧的1条深带为2区1带，远侧的1条深带为3区1带。
10号染色体
着丝粒着丝浓。
短臂：近侧段和近中段各有1条深带，在有些标本上近中段可见2条深带，但与8号染色体短臂比较，其上深带的分界欠清晰。此臂只有1个区。
长臂：可见明显的3条深带，远侧段的2条深带稍靠近，这是与8号染色体相鉴别的一个主要特征，此臂分为2个区，近侧段的1条深带为2区1带。
11号染色体
短臂：近中段可见1条深带，在处理较好的标本上，这条深带可分为3条较窄的深带。此臂只有1个区。
长臂：近侧有1条深带，紧贴着丝粒。远侧段可见1条明显的较宽的深带，这条深带与近侧的深带之间是1条宽阔的浅带，这是与12号染色体相鉴别的一个明显的特征，在处理较好的标本上，远侧段的这条较宽的深带可分为2条较窄的浅带，两深带之间有1条很窄的浅带，一般极难辨认，但它是分区的一个界标，在有些标本上近末端处可见1条窄的淡染的深带。此臂分2个区，上述远侧两条深带之间的那条很窄的淡带为2区1带。
12号染色体
短臂：中段可见1条深带，此臂只有1个区。
长臂：近侧有1条深带，紧贴着丝粒，中段有1条宽的深带，这条深带与近侧深带之间有1条明显的浅带，但与11号染色体比较这条浅带较窄，这是鉴别11号与12号染色体的一个主要特征。在处理较好的标本上，中段这条较宽的深带可分为3条深带。其正中一条着色较浓，在有些标本上，远侧段还可以看到l～2条染色较淡的深带。此臂分为2个区，中段正中的深带为2区1带。
X染色体
其长度介于7号和8号染色体之间，主要特点是长臂和短臂中段各有1条深带，有“一担挑”之名。
短臂：中段有一明显的深带，宛如竹节状。在有些标本上远侧段还可以看见1条窄的着色淡的深带，此臂分为2个区，中段的深带为2区1带。
长臂：看见3～4条深带，近中部1条最明显，此臂分为2个区，近中段的深带为2区1带。
D组：13~15号染色体，具有近端着丝粒和随体。
13号染色体
着丝粒区深染。
长臂：可见4条深带，第1和第4深带较窄，染色较淡；第2和第3深带较宽，染色较浓。此臂分为3个区，第2深带为2区1带，第3深带为3区1带。
14号染色体
着丝粒区深染。
长臂：近侧和远侧各有1条较明显的深带。在处理较好的标本上，中段尚看见1条着色较浅的深带。此臂分为3个区，近侧深带为2区1带，远侧深带为3区1带。
15号染色体
着丝粒区深染。
长臂：中段有一条明显深带；染色较浓，有的标本上近侧段可见l～2条淡染的深带。此臂分为2个区，中段深带为2区1带。
E组：16一18号染色体
16号染色体
短臂：中段有1条深带，在较好的标本上看见2条深带，此臂只有1个区。
长臂：近侧段和远侧段各有1条深带。有时远侧段1条不明显，次缢痕着色浓；此臂分2个区，中段深带为2区1带。
17号染色体
短臂：有1条深带，紧贴着丝粒，此臂只有1个区。
长臂：远侧段看见1条深带，这条深带与着丝粒之间为一明显而宽的浅带，此臂分为2个区，这条明显而宽的浅带为2区1带。
18号染色体
短臂：一般为浅带，此臂只有1个区。
长臂：近侧和远侧各有1条明显的深带，此臂分为2个区，两深带之间的浅带为2区1带。
19号染色体
着丝粒及其周围为深带，其余为浅带。短臂和长臂均只有1个区。
20号染色体
着丝粒区浓染。短臂有一条明显的深带，此臂只有1个区。
长臂：中段和远侧段看见1～2条染色较淡的深带，有时全为浅带。此臂只有1个区。此染色体有“头重脚轻”之名。
G组；21～22号染色体和Y染色体，21、22号有随体。
21号染色体
着丝粒区着色淡。其长度比22号短，其长臂上有明显而宽的深带。此臂分2个区，其深带为2区1带。
22号染色体
着丝粒区染色浓。其长度比21号长，在长臂上可见2条深带，近侧的1条着色浓，而且紧贴着丝粒。近中段的1条着色淡，在有的标本上不显现。此臂只有1个区。
Y染色体
长度变化大，有时整个长臂被染成深带，在处理好的标本上可见2条深带。此臂只有1个区。
三、镜下带型分析
每人用自己所作的G显带标本，选择分散好，染色体带型清晰的分裂相，在油镜下根据上述G显带各号染色体的特征，依次找出1至22号染色体和性染色体，绘成草图。各染色体的位置、形状大小尽量真实（不必绘出带型）。并在各染色体旁边标明染色体序号。
四、正常人染色体G带照片分析
1、在G带染色体显微摄影照片上，用剪刀将染色体沿边缘一条条剪下。
2、按染色体分类标准，分组配对排列在报告纸上，经反复调整，认为准确无误后用胶水贴上。
注：本实验内容较多，可分二次进行。第一次进行G显带标本的制备并在镜下识别l~10号染色体；第二次进行11～22号染色体及X、Y染色体的识别并完成染色体G显带核型分析。
作业与思考
1、每人剪贴一张G带染色体照片，作为对照的中期分裂相贴在报告单上方，核型贴在下方。
2、要制备出良好的G带标本，操作时需注意哪些问题？
3、染色体显带有何意义？
男性G显带
女性G显带
第二篇：人类染色体G显带核型技术研究进展
