實(shí)驗(yàn)六　人類染色體的形態(tài)觀察與非顯帶染色體核型分析

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）掌握人類染色體的形態(tài)數(shù)目和分組特征。

（2）掌握染色體計(jì)數(shù)和性別鑒定方法。

（3）掌握正常人體細(xì)胞染色體非顯帶核型的分析方法。

二、實(shí)驗(yàn)用品、材料

剪刀、鑷子、剪貼紙、尺子、膠水、鉛筆、橡皮擦，正常人外周淋巴細(xì)胞非顯帶中期分裂相染色體照片。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（一）正常人體細(xì)胞染色體的觀察與計(jì)數(shù)

每位學(xué)生發(fā)一張正常人外周血淋巴細(xì)胞非顯帶中期分裂相染色體照片，進(jìn)行染色體觀察和計(jì)數(shù)。染色體在細(xì)胞周期中經(jīng)歷著凝縮和舒展的周期性變化。在細(xì)胞分裂中期，染色體高度凝縮，從而輪廓、結(jié)構(gòu)清晰典型，易于觀察分析。

每一個(gè)中期染色體由兩條染色單體組成，借著絲粒彼此相連。由著絲粒將每條染色單體分為兩個(gè)染色體臂，分別稱為長臂（q）和短臂（p）。染色體臂上有較狹窄而淺染的區(qū)域稱為次縊痕，D、G組染色體短臂末端連有一個(gè)球形小體，稱為隨體。短臂和隨體相連處為次縊痕，又稱副縊痕（實(shí)驗(yàn)圖6-1、實(shí)驗(yàn)圖6-2）。

正常人每一個(gè)體細(xì)胞都含有46條染色體，可根據(jù)照片上染色體的自然分布，劃分為幾個(gè)區(qū)域，便于染色體計(jì)數(shù)。將各區(qū)域的染色體計(jì)數(shù)總合起來，即為該分裂相的染色體總數(shù)。

（二）染色體大小及著絲粒位置判斷

原則上講染色體大小，從A到G組，依次遞減。A組染色體最大，B、C、D、E、F組染色體逐漸減小，G組染色體最小。

著絲粒是分辨非顯帶染色體的一個(gè)重要指標(biāo)。1960年在美國丹佛會(huì)議上制定了三個(gè)參數(shù)，其中有兩項(xiàng)與著絲粒位置有關(guān)。

（1）臂率：用長臂與短臂的長度之比來表示。

臂率＝長臂（q）長度/斷臂（p）長度

（2）著絲粒指數(shù)：短臂長度與該條染色體全長之比。

著絲粒指數(shù)＝短臂長度/該條染色體全長

實(shí)驗(yàn)圖6-1　正常男性非顯帶核型（46，XY）

實(shí)驗(yàn)圖6-2　正常女性非顯帶核型（46，XX）

簡單快速判斷：著絲粒位于染色體縱軸的1/2～5/8處者，稱為中著絲粒染色體；著絲粒位于染色體縱軸的5/8～7/8處者，稱為亞中著絲粒染色體；著絲粒位于染色體縱軸的7/8至近末端的，稱為近端著絲粒染色體。

四、性別判斷

人們經(jīng)常根據(jù)最小的近端著絲點(diǎn)染色體的數(shù)量判斷性別。由于Y染色體的大小及著絲粒位置位于G組，因而如觀察到G組有染色體5條即可判斷為男性，如僅為4條即可初步判斷為女性，這是簡捷、快速判斷性別的方法。

五、非顯帶染色體的識(shí)別

（一）非顯帶染色體的識(shí)別特點(diǎn)

A組（1～3號(hào)）

1號(hào)：23對染色體中最大的中著絲粒染色體，位于長臂近著絲粒處常見縊痕。

2號(hào)：比第一對短，它是最大的亞中著絲粒染色體。

3號(hào)：23對染色體中第二大的中著絲粒染色體。

B組（4～5號(hào)）

較A組小，均為亞中著絲粒染色體，兩對染色體不易區(qū)分。

C組（6～12號(hào)和X）

本組為染色體中最多的一組，且均為亞中著絲粒染色體。各對染色體間在形態(tài)上差別較小，故不易區(qū)分，但6、7、9和11號(hào)為偏中部的亞中著絲粒染色體，其余更偏亞中。X染色體的大小介于7、8號(hào)之間，有時(shí)常不等大。9號(hào)長臂近著絲粒處常出現(xiàn)縊痕。由于這組染色體不易區(qū)分，準(zhǔn)確的鑒別需要顯帶。

D組（13～15號(hào)）

中等大小，本組為7組中最大的近端著絲粒染色體。此組染色體的短臂常見隨體。染色體大小依次遞減，較難準(zhǔn)確鑒別。

E組（16～18號(hào)）

16號(hào)：本組中最大的染色體，為中著絲粒染色體，長臂常見縊痕。

17號(hào)：較小的亞中著絲粒染色體。

18號(hào)：亞中著絲粒染色體，它是亞中著絲粒染色體中最小的一對，短臂比17號(hào)的短。

F組（19～20號(hào)）

此組為7組中最小的兩對中著絲粒染色體，易與其他組區(qū)分，但組內(nèi)兩對染色體不易區(qū)分。

G組（21～22號(hào)和Y）

此組染色體為7組中最小的近端著絲粒染色體，短臂常有隨體。21號(hào)常比22號(hào)小。

Y染色體也為近端著絲粒染色體，但無隨體，并常比21、22號(hào)染色體大，但其長度變異很大。Y染色體長臂常平行靠攏，此點(diǎn)為Y染色體與21、22號(hào)染色體鑒別的重要標(biāo)志。

（二）非顯帶核型分析

在染色體照片觀察、計(jì)數(shù)、性別判斷后將照片上的染色體按其輪廓，逐個(gè)全部剪下。（可按染色體輪廓剪成長方形，以便配對和粘貼），并將剪下的染色體擺放在報(bào)告紙上。按照非顯帶染色體的識(shí)別特點(diǎn)，配對、分組、排列。擺放時(shí)參看實(shí)驗(yàn)圖6-1、實(shí)驗(yàn)圖6-2，短臂向上，長臂向下，著絲粒位于鉛筆畫的橫線上，分組排列好，經(jīng)分析無誤后，方可涂上膠水貼在報(bào)告紙上，并按國際標(biāo)準(zhǔn)描述所分析的核型。

【實(shí)驗(yàn)提示】

（1）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，不宜面對剪下的染色體大聲說話、咳嗽和打噴嚏，以免染色體吹跑遺失。

（2）剪貼時(shí)應(yīng)注意一對染色體要排列緊密，不要有間隔，而每對之間要有間隔。組間也要有間隔。著絲粒都要排列在橫線上。上、下線染色體要求對齊排列。

（3）將性染色體排列在G組旁。

（4）按染色體的輪廓剪成長方形，以便排列、配對和粘貼。

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

（1）剪貼一張正常人體細(xì)胞非顯帶中期分裂相染色體照片。

（2）做出性別診斷，并寫出核型。

（3）簡單總結(jié)一個(gè)正常人體細(xì)胞內(nèi)各組染色體的非顯帶特點(diǎn)。

宋陳玲