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1、染色体核型分析技术原创第1页，本讲稿共24页v从染色体玻片标本和染色体照片的对比分析，进行染色体分组，并对组内各染色体的长度、着丝点位置、臂比和随体有无等形态特征进行观测和描述，从而阐明生物的染色体组成，确定其染色体组型，这种过程称为染色体组型分析。v因其实用性，已成为染色体异常的常规筛选技术。第2页，本讲稿共24页相关概念人类染色体核型分析标准是丹佛（人类染色体核型分析标准是丹佛（Denver）体制（人类有）体制（人类有丝分裂染色体命名体制）。该体制规定：丝分裂染色体命名体制）。该体制规定：1.每一条染色体可通过相对长度、臂率和着丝粒指数等三个参每一条染色体可通过相对长度、臂率和着丝粒指数等
2、三个参数予以识别；数予以识别；每条染色体长度每条染色体长度相对长度相对长度=100%22条常染色体条常染色体+X的总长度的总长度 第3页，本讲稿共24页 短臂指数着丝粒指数=100%该染色体长度 长臂长度 臂率=100%短臂长度 第4页，本讲稿共24页2.常染色体按长度递减的次序以122编号，性染色体则称X和y第5页，本讲稿共24页v人类的46条染色体根据长度递减顺序和着丝粒位置划分为7个易区分的组，即以字母AG表示7组染色体，并决定将副缢痕和随体作为识别染色体的辅助指标。第6页，本讲稿共24页v核型的表示方法：正常男性核型：46，XY 正常女性核型：46，XX 非显带的染色体：染色体标本制作
3、好后，不经处理直接染色，整条染色体均匀着色（相对于后面的显带染色体而言）。第7页，本讲稿共24页非显带染色体非显带染色体显带染色体显带染色体第8页，本讲稿共24页染色体编号(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亚带第9页，本讲稿共24页核型描述v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
4、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第10页，本讲稿共24页GRQ带技术v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，染色可呈现一系列深浅交替的带纹，这些带纹图称为染色体带型。v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。v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11页，本讲稿共24页显带方法显带方法：vG-显带：是最常用的方法。标本经胰蛋白酶处理后，应用G
5、iemsa染色，镜检、分析,显示深染和浅染相间的带纹。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12页，本讲稿共24页R-bandingR-banding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。所呈现的是所呈现的是GG带染色后带染色后的带间不着色区，故又的带间不着色区，故又称反带称反带第13页，本讲稿共24页v除除G显带、显带、R-显带外还有：显带外还有：vQ-显带：荧光显带，同显带：荧光显带，同G显带带纹。显带带纹。vT-显带：末端显带。显带：末端显带。vC-显带：着丝粒显带。显带：着丝粒显带。v新技术的应用使人们能够观察到前
6、中期染色新技术的应用使人们能够观察到前中期染色体，比中期染色体更伸展，这样观察的分辨体，比中期染色体更伸展，这样观察的分辨率更高，可显示率更高，可显示550850条带，即高分辨染条带，即高分辨染色体。色体。第14页，本讲稿共24页荧光原位杂交技术v荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization 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。第15页，本讲稿共24页FISH的基本原理
7、是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、相对定量分析第16页，本讲稿共24页流程 vFISH样本的制备探针的制备探针标记杂交染色体显带荧光显微镜检测结果分析。第17页，本讲稿共24页特点vFISH技术作为非放射性检测体系，具有以下优点:1、荧光试剂和探针经济、安全；2、探针稳定，一次标记后可在两年内使用；3、实验周期短、能迅速得到结果、特异性好、定位准确；4、FISH可定位长度在1kb的DNA序列，其灵敏度与放射性探针相当；5、多色
8、FISH通过在同一个核中显示不同的颜色可同时检测多种序列；6、既可以在玻片上显示中期染色体数量或结构的变化，也可以在悬液中显示间期染色体DNA的结构。v缺点：不能达到100%杂交，特别是在应用较短的cDNA探针时效率明显下降。第18页，本讲稿共24页应用1 1、基因定位2、检测染色体的数目和结构异常3、遗传病的诊断和产前诊断第19页，本讲稿共24页FISH FISH 技术的发展技术的发展1 1、单色、单色FISHFISH 2 2、多色、多色FISHFISH（2424种染色）种染色）3 3、DNADNA纤维纤维FISHFISH 4 4、比较基因组杂交、比较基因组杂交第20页，本讲稿共24页光谱核
9、型分析技术vSKY(spectral karyotying)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。第21页，本讲稿共24页v24种全染色体涂染探针先用5种不同的荧光素组合进行不同的标记，然后将探针混合物与中期染色体进行原位杂交，通过荧光显微镜获得荧光图像进行光谱成像。其结果分为显色成像和分色成像两部分。前者可于图像获取后即刻评估所有探针的杂交质量，后者用特定的SKY软件参照每一条染色体特有的光谱信息特征进行分析。第22页，本讲稿共24页特点vSKY能发现经典遗传技术及单独使用FISH技术所不能发现的细微的染色体异常，清楚地鉴别染色体重排，特别是易位、插入及可能产生标记染色体的来源也一目了然。SKY是目前惟一能解释检测G带变异的彩色核型分析技术，其适用于鉴别与特殊表型相关的新型多发性染色体异常，也可用于评价治疗疗效和疾病的愈后。第23页，本讲稿共24页第24页，本讲稿共24页