染色体G显带技术

1. 实验原理　人们用物理、化学因素处理后，再用染料对染色体进行分化染色，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）。染色带的数目、部位、宽窄和着色深浅均具有相对稳定性，所以每一条染色体都有固定的分带模式，即称带型。染色体带型是鉴别染色体的重要依据。染色体分带技术可分为两大类，一类是产生的染色带分布在整条染色体的长度上如：G、Q和R带；另一类是局部性的显带，它只能使少数特定的区域显带，如C、T和N带。

染色体带型的形成主要取决于DNA、核酸结合蛋白及染料三者的相互作用，主要是指DNA的碱基组成以其与结合蛋白形成的特定结构对染料分子的作用。Summer(1974)的实验表明，DNA分子的螺旋及折叠非组蛋白蛋白质的分布在染色体上呈区域性差异，这些差异导致二硫键与硫氢键分布不同，深染区由许多二硫键交联，因为它易与染料结合；而浅染区则缺乏二硫键、多硫氢键，不易与染料结合而呈浅色。此外，由于染色体内DNA的碱基分布不同而造成DNA螺旋，折叠的程度也不同，继而影响到结合蛋白的分布与构型，与染料结合后呈现深浅不同的带纹。

G带即吉姆萨带，是将处于分裂中期的细胞经胰酶或碱、热、尿素等处理后，再经吉姆萨染料染色后所呈现的区带，是目前被广泛应用的一种带型。其特性是显带方法简单恒定，带型稳定，保存时间长。一般认为，易着色的阳性带为含有AT多的染色体节段，在间期核呈固缩状态，而且是DNA晚复制区之一，有相当一部分中度重复序列DNA可能在G带区；相反，含GC多的染色体段则不易着色。也有人认为，Giemsa染料在G带区是与DNA结合，而且与结合DNA的染色质非组蛋白有关。总的来说，G显带的机制还未搞清。

2. 实验对象　体细胞培养后制备的染色体标本；淋巴细胞培养后制备的染色体标本。

3. 试剂与器材

（1）用具：离心管，离心机，天平，37℃温箱，载玻片，盖玻片，恒温水浴锅，光学显微镜，标本板，玻璃铅笔，定时钟，染色缸，直柄虹膜镊，滴管。

（2）药品：pH6.8 PBS，Giemsa，0.025%胰蛋白酶（取0.9%氯化钠100ml，加0.25%胰蛋白酶1ml）。

4. 实验步骤

（1）将制好的染色体标本，置72℃～75℃烤箱中烤片3h。

（2）放入预温至37℃的0.025%胰酶溶液中（pH=7.2～7.4）消化1min左右，每次的作用时间并不完全相同，可先试一张片子，再根据显带效果调整胰酶作用时间。

（3）在Giemsa 染液中染色10min，自来水冲洗干净，晾干后，即可阅片。

（4）镜检：在显微镜高倍目镜下检查显带标本，在染色体上若出现清晰的深浅相间的带型，即为可取标本，可供摄像分析（图13-1）。

5. 注意事项

（1）胰蛋白酶浓度和处理时间随气温高低有所不同。一般规律是标本存放时间越长，在胰蛋白酶当中处理时间越长。太新鲜的标本，染色体会出现毛茸现象。片龄很长的标本往往会导致斑点状的染色体。

（2）胰蛋白酶温度：温度越高，反应的速度就越快，一般是室温，但温度必须稳定至少20min。

（3）胰蛋白酶处理的时间：如果细胞呈紫蓝色，说明胰蛋白酶的作用时间不够，如果细胞呈桃红色，说明作用时间刚好。

附：

人类23对染色体的G显带记忆口诀与表13-1。

一秃二蛇三蝶飘，四像鞭炮五黑腰；

六号像个小白脸，七盖八下九苗条；

十号长臂近带好，十一低来十二高；

十三、四、五、四二一；十六长臂缢痕大；

十七长臂带脚镣，十八白头肚子饱；

十九中间一点腰，二十头重脚飘飘；

二十一好像黑葫芦瓢，二十二头上一点黑；

X染色一担挑，Y染色长臂带黑脚。