细胞遗传学
染色体原位杂交技术在植物研究中的应用
摘要：染色体原位杂交(chromosome in situ hybridization,CISH)是一种新兴的日趋完善的技术。本文从以下几个方面对其在植物研究中的应用进行了综述：（1）外源染色质及远缘杂种的鉴定；（2）多倍体起源、非整倍体的鉴定；（3）植物基因工程及基因表达研究；（4）物种进化及亲缘关系的探讨；（5）植物基因物理图谱的构建等。
关键词：染色体原位杂交；植物；细胞遗传学
Abstract: In situ hybridization (chromosome in situ hybridization, CISH) is an emerging maturing technology. Its application in plant research are reviewed as follows: (1) exogenous chromatin and Identification of distant hybrids; (2) polyploid origin, identification of aneuploidy;
(3) plant genetic engineering and gene expression studies; (4) the evolution of species and of kinship; (5)physical map construction of plant genes.
Keywords: in situ hybridization; plants; cytogenetic
引言
原位杂交技术最早是由Gall和Parue[1]利用标记的rDNA探针与非洲爪蟾细胞核杂交建立起来的。该技术是从Southern和Northern杂交技术衍生而来的，其中染色体原位杂交在原位杂交技术中应用最为广泛。染色体原位杂交技术是根据核酸分子碱基互补配对原则，利用标记的DNA或寡核苷酸等探针同染色体上的DNA进行杂交，从而对染色体的待测核酸进行定位、定性或相对定量分析。
早期的染色体原位杂交技术，由于使用的探针为放射性标记，虽然该方法对于组织及染色体样本制备的要求不太高，且具有较高的灵敏度，但它不安全、不稳定、背景不理想，周期长，因而该技术发展较慢；然而20世纪80年代以后，非放射性探针的使用及PCR技术的发明，使得染色体原位杂交技术在动物及人类遗传学和分子生物学研究中迅速得到了广泛的应用，但在植物研究中一直很难有突破性的进展[2,3]。原因主要是由于植物细胞较低的有丝分裂指数和细胞壁的存在。随着植物染色体制备技术的改进，染色体显带技术、荧光标记技术、检测技术及电镜技术的发展和完善，染色体原位杂交技术在植物学研究上展示了更加广阔的应用前景。
1染色体原位杂交技术在植物研究中的应用
1.1 在鉴定外源染色质及远缘杂种上的应用
植物遗传育种研究中，通常通过远缘杂交把有利基因的野生种染色体片段渐渗到栽培种植物中，从而获得具有优良性状、有较高经济价值的杂种后代。如带有几种抗病基因的黑麦1R染色体已被整合到许多高产的小麦品种中。但野生种的DNA片段，即外源染色质是否真的整合到了栽培种的基因组中以及这种整合是否稳定，依赖于对外源染色体(质)的准确鉴定，而原位杂交技术是检测外源染色质的有效手段。通过检测染色体易位，就能高效而便捷地鉴定外源染色质的存在与否，无需经过基因表达产物来推断[4]。Heslop-Harrison等[5]利用GISH准确地确定了易位的黑麦染色体片段大小。
采用原位杂交技术，可以较容易地搞清楚远缘杂种的亲本染色体的存在情况。如Schwarzacher等[6]用Secale africanum的基因组DNA作探针，与杂种(S.africanum×Hordeum chilense)根尖染色体杂交，发现在细胞分裂中期，其中7条染色体来自S.africanum，另外7条来自H. chilense。
1.2 在多倍体起源、非整倍体鉴定上的应用
多倍化是自然界中很普遍的现象，70%的被子植物和大部分经济作物都是多倍体，在许多植物进化和物种形成以及多样化过程中发挥了关键作用。染色体原位杂交技术作为一种有效手段，可对人工培育或天然多倍体植物的基因组之间亲缘关系、基因组组成及起源等方面进行研究。Raina和Mukai[7]通过GISH实验对落花生属四倍体的栽培种落花生和野生种山地花生起源于二倍体绒毛花生A.villosa和A. ipaensis提供了有力的证据。
植物染色体的非整倍体是由于染色体行为异常，即可能是双亲配子染色体数目和结构差异引起或染色体亲缘关系较远，在细胞分裂过程中产生落后等现象导致，通过原位杂交可比较容易地检测出来。关于非整倍体鉴定研究最多的就是初级三体。由于某个物种的成套初级三体和部分三体，在基因定位、基因效应、分子标记和遗传连锁群研究上以及在染色体物理图谱构建和染色体工程、分子标记辅助育种上具有重要的作用，因此，出现了大量的对单体、三体的分子细胞遗传学研究。李晓峰[8]利用FISH技术对大白菜2号、8号、10号染色体的三体和3号、6号染色体的双三体的根尖有丝分裂中期染色体进行了拟南芥25 S rDNA基因定位研究。准确分析了25 S rDNA重复序列在大白菜不同三体上的分布情况。
1.3 在植物基因工程及基因表达研究上的应用
随着转基因技术的快速发展，近些年出现了大量的转基因植物，如转基因大豆、转基因烟草、转基因棉花等。通过转化对植物进行遗传改良，对基础和应用研究具有极大的价值和广阔的前景。然而，转基因表达的不稳定性极大地阻碍了遗传转化系统的应用。因此，对插入基因表达稳定性的影响因子的研究显得十分重要。原位杂交可以检测整合于细胞染色体内的外源核酸序列，这要比通过检测基因表达产物来间接推断基因转移的传统方法要快速、简捷、高效、精确得多，这为转基因植物的鉴定提供了一条直观、可靠的新途径[9]。
转基因表达的一个重要影响因素就是位置效应，即转基因在受体细胞基因组中的位置。如果原位杂交检测结果有特异的杂交信号，则表明抗病基因已经整合到该作物的核DNA中，并且通过核型分析，还能确定其整合到哪一条染色体上及其在染色体上的具体位置。目前，在油菜、玉米、水稻等植物上已有较大进展。Pederden等定位了转基因在转基因大麦、转基因小麦和转基因小黑麦染色体上的位置，确定了含转基因的染色体，同时研究了整合的形式，找到了优先的整合位点[10]。
1.4 在探讨物种进化及亲缘关系上的应用
利用原位杂交技术，可以通过研究或鉴别基因组的类型及同源性来探讨物种进化及亲缘关系。在探讨亲缘关系问题上通常采用基因组原位杂交，根据杂交信号位点的多少，判断同源程度，进一步推测物种间亲缘关系的远近。黄东益等[11]对含多物种血缘的栽培甘蔗品种的原位杂交检测结果表明，在含三物种血缘的品种(Co419)中，热带种血缘居主导地位，其它2个祖亲种则表现为印度种血缘含量高于割手密种，而在四物种血缘的品种(ROC 5)中，随着杂交次数和血缘种类的增多，割手密种血缘的相对含量更少。
1.5 在构建植物基因物理图谱上的应用
染色体原位杂交技术的应用已从最初的将特定DNA序列在染色体或间期核定位，发展到用单拷贝序列和多拷贝序列构建染色体的物理图谱。染色体原位杂交是众多基因定位研究技术和方法中最为直接和简便的方法之一，通过它所构建的物理图谱能有效地克服两个标记的遗传距离与物理距离之间的偏差[12]。
Cheng等[13]以水稻的RFLP标记来估算这些标记在染色体上的实际距离，发
现该染色体上有两个区域遗传距离与物理距离有较大差别。大量研究表明：遗传图仅代表基因在染色体上的相对位置和它们之间的相对距离，图距是由重组值决定的，而且不同区域重组值的高低常受许多因素的影响，因此只有物理图才能反应基因或分子标记在染色体上的实际位置和相互之间的关系。而染色体原位杂交在构建植物基因物理图谱上具有明显的优势，已成为一种最直接分析DNA序列在染色体或DNA分子上排列的分子细胞学技术，被广泛地应用于动植物基因结构的研究和DNA分子物理图谱的构建中。
2 展望
随着染色体制片技术的不断改进以及组织化学和分子生物学技术的迅速发展，染色体原位杂交技术不断改进和完善，新的原位杂交技术不断涌现。这些技术已在动物细胞遗传、人类医学研究领域中显示了极大优越性，在植物科学的研究中也同样具有十分广阔的应用前景。随着植物分子细胞遗传学研究的不断深入，原位杂交技术将在鉴定外源染色质及远缘杂种、植物基因工程及基因表达研究、探讨物种进化及亲缘关系、构建植物基因物理图谱等领域有着更为广泛的应用。同时，染色体原位杂交技术与PCR、Southern、Northern、Western杂交、RFLP、RAPD和AFLP等生物技术手段相结合，能有效弥补这些技术不能直观地将所转化的基因在染色体上的位置显示出来的不足。随着非放射性原位杂交标记检测系统的日趋完善以及各种模式植物DNA序列测序计划的完成，植物原位杂交技术将在功能基因组学等研究领域中发挥重要作用。
参考文献：
[1] Gall J G, PardueM L. Formation and detection of RNA-DNA hybrid moleculars in cytological preparation [ J]. Proc Natl Acad Sci ,USA, 1969, 63: 378-383.
[2] 黄东益,郑成木.植物染色体原位杂交技术的研究进展[J].热带农业科学, 2000, 4(2): 62-68.
[3] 李富生,何丽莲.原位杂交技术及其在甘蔗研究中的应用[J].农业生物技术科学, 2004, 20(4): 54-57.
[4] 裴冬丽,李锁平.原位杂交技术在植物研究中的应用[J].河南农业学报, 2004, (2): 7-9.
[5] Heslop-harrison J S,Schwarzacher T,Anamthwat-Jonson K,et a.l.In situ hybridization with automated chromosome denation[J].Technique, 1991, (3): 104-115.
[6] SchwarzacherT,LeitchA R,BennetMt D,et al.In situ hybridization of parental genomes in a wide hybrid[ J]. Ann Bot,1989, 64: 315-324.
[7] Raina S.N,MukaiY.Genomic in situ hybridization inArachis(Fabaceae) identifies the diploid wild progenitors of cultivated(A. hypogaea)and related wild(A.monticola)peanut species[J]. Plant Syst Evol ,1999, 214: 251-262.
[8] 李晓峰.25S rDNA基因在部分大白菜初级三体上的FISH定位[C].河北:河北农业大学, 2004: 1-5.
[9] 张乃群,董庆阁.原位杂交技术在植物研究中的应用[J].南都学坛:自然科学版,2000,20(3): 66-68.
[10] 吴刚,崔海瑞,夏英武.原位杂交技术在植物遗传育种上的应用[J].植物学通报,1999,16(6): 625-630.
[11] 黄东益.栽培甘蔗染色体组构成的细胞学分析与原位杂交检测的研究[C].儋州:华南热带农业大学, 1999.
[12] 周琳,古红梅.植物染色体原位杂交研究进展[J]. 2000,17(5): 46-50.
[13] Cheng Z K, Presting G G, Buell C R, et al .High-resolution pachytene chromosome mapping of bacterial artificiaI chromosomes anchored by genetic markers reveals the centromere location and distribution of genetic recombination along chromosome 10 of rice[J].Genetics, 2001, 157: 1 749-1757.
细胞与分子遗传学
细胞和分子遗传学 第一章绪论 1. 遗传：生物信息从上代往下代传递 2. 遗传学：研究遗传规律的科学 3. 基因组Genome : 一整套染色体上的所有遗传物质 4. 基因组学Genomics: 研究基因组的科学，包括研究分析核酸序列、基因成分、基因结构和基因数目. 5. 细胞遗传学: 从细胞学和遗传学发展起来的交叉学科，它涉及染色体的形态、结构、数目、功能和运动等特征，以及这些特征的各种变异对遗传传递、重组、表达与调控的作用和影响，也涉及染色体外的遗传因子。以染色体遗传为研究核心。 6. FISH(fluorescent in situ hybridization):荧光原位杂交 7. 原位杂交：是一项利用标记的DNA或RNA探针直接在染色体、细胞或组织水平定位特定靶核酸序列的分子细胞遗传学技术。 8. FISH工作原理：用已知的标记单链核酸为探针，按照碱基互补的原则，与待检材料中未知的单链核酸进行特异性结合，形成可被检测的杂交双链核酸。由于DNA分子在染色体上是沿着染色体纵轴呈线性排列，因而可以将探针直接与染色体进行杂交从而将特定的基因在染色体上定位。与传统的放射性标记原位杂交相比，荧光原位杂交具有快速、检测信号强、杂交特性高和可以多重染色等特点。 9. FISH的应用：⑴位点特异性探针：能与染色体的特定部位杂交；已经分离出一段基因的一小部分，若要确定这段基因位于哪个染色体，就准备这段基因的探针并观察该探针与哪个染色体杂交。⑵整个染色体探针：能分别与染色体纵轴的不同序列杂交的很短的探针的集合。用这些探针库能画出全部染色体并产生核型谱带，再进行核型分析，用于检测染色体异常10.原位杂交的种类：⑴GISH（Genomic in situ hybirdization)——以基因组为探针（整个染色体）。⑵FISH（Fragment in situ hybridization)——以特定的基因为探针（基因片段）。⑶mFISH (multicolor FISH)——利用不同颜色的荧光素标记不同的探针。⑷Fiber-FISH——利用化学方法对染色体进行线性化，再以此线性化的染色体DNA纤维为载体进行FISH（提高分辨率）。第二章基因组作图与基因定位 1. 结构基因组的研究策略：测序路线——作图（遗传图和物理图）、测序（图谱测序和随机测序）、组装（骨架图和空隙图）。 2. 为何要绘制遗传图与物理图？1)基因组太大,必需分散测序,然后将分散的顺序按原来位
遗传学实验指导
遗传学实验指导 实验1 细胞有丝分裂与减数分裂 实验1.1 植物根尖细胞有丝分裂过程的制片与观察 目的要求 学习和掌握植物细胞有丝分裂制片技术；观察植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态特征及染色体的动态行为变化。 实验原理 有丝分裂是植物体细胞进行的一种主要分裂方式。有丝分裂的目的是增加细胞的数量而使植物有机体不断生长。在有丝分裂过程中，细胞核内的遗传物质能准确地进行复制，然后能有规律地均匀地分配到两个子细胞中去。植物有丝分裂主要在根尖、节间、茎的生长点、芽及其它分生组织里进行。将生长旺盛的植物分生组织经取材、固定、解离、染色、压片等处理即可以观察到细胞内的有丝分裂图象。如若需要进行染色体计数，则需进行前处理，即取材之后采用物理的或化学的方法，阻止细胞分裂过程中纺锤体的形成，使细胞分裂停止在中期。这时，染色体不排到赤道板上，而是散在整个细胞质中。这十分便于对染色体的形态、数目进行观察。 试剂和器材 1材料 均可以大蒜(Allium sativum 染色体数目2n=16)、玉米(Zea mays 染色体数目2n=20)、洋葱(Allium cepa染色体数目2n=16)或蚕豆(V icla faba染色体数目2n=12) 等根尖为实验材料。 2试剂 95％乙醇、冰乙酸、石炭酸品红、l mol／L HCl。 3器材 恒温培养箱、显微镜、水浴锅、载玻片、盖玻片、单面刀片、镊子、培养皿、量筒、吸水纸。 操作方法 1生根 植物根尖是植物的分生组织，取材容易，操作方便。植物根尖细胞分裂旺盛，因此，它是细胞有丝分裂相制备与观察的理想选取部位。大蒜、洋葱易于在水培、沙培、土培条件下生根。采用水培时要注意在暗处培养，以满足根生长条件，使根系生长旺盛。玉米和蚕豆种子可先用温水浸泡1天之后，再转入铺有多层吸水纸或纱布的培养皿中，上面盖双层湿纱布置于24～26℃温箱中培养，每天换水二次。 2取材 待根长至l.5~2.0 cm时，将根取下。若实验只需观察细胞有丝分裂的过程和各时期的特征，可将根尖直接放入Carnoy固定液(95％乙醇：冰乙酸=3：1)中固定；如果要观察染色体形态和数目，则必须对根尖进行前处理后才能固定。取材和固定必须要在细胞分裂高峰期进行，即分裂细胞占细胞总数最大值时进行，这样分裂细胞比例大，便于选择和观察。 不同的植物在不同的环境条件，其细胞分裂高峰的时间是不同的。大蒜和洋葱的细胞分裂高峰期通常
细胞遗传学复习资料
细胞遗传学复习资料 第二章染色体的形态结构 Chromosome: A molecular of DNA, and associated protein bound together. Each chromosome contains: Centromere, Kinetochore, Telomere, Euchromatin and Heterochromatin. 染色质（Chromatin）：在尚未分裂的细胞核中，显微镜下可见的可被碱性染料染色较 深的、纤细的网状物。 染色体（Chromosome）: 细胞分裂时，由染色质卷缩（螺旋化）而形成的呈现为一定数目 和形态的细胞结构，是遗传物质的最主要的载体。 研究染色体形态最适合的时期： ?有丝分裂中期 ?减数分裂第一次分裂前期I的粗线期 第一节有丝分裂中期染色体 大小：不同物种间染色体的大小差异很大，长度的变幅为(0.20-50 μm)，宽度的变幅为(0.20-2.00 μm)。(显微镜的最小分辨率δ=0.61λ/ NA ，λ＝0.55 μm NA=1.4，δ约为0.25 μm。NA为物镜的数值孔径） 同一物种不同染色体宽度大致相同，其染色体大小主要对长度而言。 小麦：染色体平均长度11.2 μm,总长235.4 μm。 在细胞周期中，染色体处于动态的收缩过程中。 绝对长度：实际测量值。 相对长度：特定染色体的长度在单倍染色体组总长度中所占的比例。 染色体大、数目少的物种是细胞遗传学研究的优良实验材料，如果蝇（2n=8)、玉米、蚕豆、洋葱、麦类。 着丝粒（Centromere）：A specialized chromosome region to which spindle fibers attach during cell division. 着丝粒是细胞分裂时，纺锤丝附着(attachment)的区域，又称为着丝点。 着丝粒不会被染料染色，所以在光学显微镜下表现为染色体上一缢缩部位(无色间隔点)，所以又称为主缢痕(primary constriction)。 着丝粒所连接的两部分称为染色体臂(arm)。 着丝点：具有聚合微管蛋白的作用，是微管组织中心(microtubule organized center, MTOC)，因而与细胞分裂过程中牵引染色体移动的驱动力有关系。 1.按着丝粒位置将染色体分为几种类型： 1）中着丝粒染色体 2）近中着丝粒染色体 3）亚中着丝粒染色体 4）亚端着丝粒染色体 5）近端着丝粒染色体 6）端着丝粒染色体 臂比(arm ratio,A)=长臂/短臂（q/p或L/S） 着丝粒指数(Centromeric Index,C)=短臂长度(p)/染色体长度(p+q)×100% 动粒（Kinetochore): 为着丝粒的外层结构，是细胞分裂时纺锤体微管附着部位。 动粒的类型： ?固定位置动粒( localized kinetochore)
细胞遗传学完整版答案讲课教案
《细胞遗传学》复习题 第一章染色体的结构与功能+第三章染色体识别 1.什么是花粉直感？花粉直感是怎样发生的？作物种子的哪些部分会发生花粉直感？ 花粉直感又叫胚乳直感，植物在双受精后，在3n胚乳上由于精核的影响而直接表现父本的某些性状。 由雄配子供应的一份显性基因能够超过由母本卵核或两个极核隐形基因的作用，杂交授粉当代母本植株所结的种子表现显性性状。 胚乳和胚性状均具有花粉直感的现象。 2.什么叫基因等位性测验？如何进行基因等位性测验？ 确定两个基因是否为等位基因的测验为基因的等位性测验。 将突变性状个体与已知性状的突变种进行杂交，凡是F1表现为已知性状，说明两对基因间发生了互补，属于非等位基因。若F1表现为新性状，表明被测突变基因与已知突变基因属于等位基因。 3.原位杂交的原理是什么？原位杂交所确定的基因位置与遗传学上三点测验所确定的基 因位置有何本质的不同？ 根据核酸碱基互补配对原则，将放射性或非放射性标记的外源核酸探针，与染色体经过变性的单链DNA互补配对，探针与染色体上的同源序列杂交在一起，由此确定染色体特定部位的DNA序列的性质；可将特定的基因在染色体上定位。 第一步，制备用来进行原位杂交的染色体制片；第二步，对染色体DNA进行变性处理；第三步，进行杂交；第四步，信号检出和对染色体进行染色；第五步，显微镜检查。 原位杂交是一种物理图谱绘制的方法，它所确定是特定基因在染色体上的物理位置；三点测验是绘制连锁图谱的实验方法，它是利用三对连锁基因杂合体，通过一次杂交和一次测交，确定三对基因在同一染色体上排列顺序以及各个基因的相对距离。 4.什么叫端粒酶(telomerase)？它有什么作用？ 端粒酶是参与真核生物染色体末端的端粒DNA复制的一种核糖核蛋白酶,由RNA 和蛋白质组成，其本质是一种逆转录酶。 作用：它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模版，合成出富含G的DNA序列后添加到染色体的末端并与端粒蛋白质结合，从而稳定了染色体的结构。 端粒起到细胞分裂计时器的作用，端粒核苷酸复制和基因DNA不同，每复制一次减少50-100 bp，正常体细胞染色体缺乏端粒酶活性，故随细胞分裂而变短，细胞随之衰老。人的生殖细胞和部分干细胞染色体具有端粒酶活性，所以人的生殖细胞染色体末端比体细胞染色体末端长几千个bp。肿瘤细胞和永生细胞系具有端粒酶的活性。端粒酶的活性是癌细胞的一种标誌，可以作为癌症治疗中的一个靶子。 5.染色质修饰和DNA修饰如何影响基因的表达？ 染色质修饰包括: （1）组蛋白的化学修饰：组蛋白乙酰化使之对DNA的亲和力降低，降低了核小体之间的相互作用，异染色质中组蛋白一般不被乙酰化，而功能域中组蛋白常被乙酰化；组蛋白去乙酰化抑制基因组活化区域。 （2）核小体重塑：核小体的重塑影响基因的表达，核小体的重新排列，它可以改变核小体在基因启动子区域的排列，从而增加启动子的可接近性，调节基因的表达。基因激活伴随着DNA酶I敏感位点的形成，影响基因的表达。基因激活伴随着DNA酶I敏感位点的形成。DNA修饰包括：（1）DNA甲基化（2）基因组印记 甲基化是指在甲基化酶的作用下，将一个甲基添加在DNA分子的碱基上。DNA甲基化修
2013细胞遗传学试题
一、名词解释 细胞遗传学（Cytogenetics）是建立在遗传学(genetics) 和细胞学(cytology) 相结合的一个遗传学的分支学科。它是用细胞学和遗传学的方法阐明生物的遗传和变异现象及其表观规律。是遗传学中最早发展起来的学科，也是最基本的学科。 染色体数目：不同种类的动植物染色体数目是相对恒定的，在动植物的体细胞中，染色体往往是成对存在的，以2n表示；而性细胞中的染色体则为体细胞中的一半，以n表示。 三体（trisomic）：是指在双体（2n）染色体中某同源染色体多了一条额外的染色体。2n+1，2m+1+1(双三体)三体一般都能存活、都能繁殖，都会表现与其亲本性状有所不同的变异。 初级三体（primary trisomy）添加的染色体和染色体组中的一对染色体完全同源 次级三体（Secondary trisomy）添加的一条是等臂染色体（两臂组成一样）。 补偿三体（compensating trisomic）一个个体缺少一条染色体，而在遗传上为另外2条分别涉及该染色体2个臂的易位染色体所补偿。用2n-1+c+c表示染色体组成（c代表易位染色体）。 平衡隐性致死：各个复合组内含有一个隐性致死基因。纯合时合子死亡，但v和g组内的致死基因并不是等位的，在杂结合的情况下可以互补，合子得以成活，这种现象叫平衡隐性致死 1、附着X染色体：指两条X染色体在着丝粒一端连在一起的染色体，在减数分裂中部发生分离，像一条染色体一样，其性连锁和性决定行为与一般果蝇不同。 2、交叉一面说：F.A Janssens 等认为在显微镜下观察到的细胞学交叉是遗传学交叉的直接结果，双线期看到的圆环是由姐妹染色单体构成的，二价体中只有一个减数面，因此成为交叉一面说。其要点是：⑴交叉等于交换，认为交叉就表示交换,是非姐妹染色单体间交换的结果。⑵先有交换，后有交叉。⑶双线期所看到的圆环（减数面）都是姐妹染色单体在一起。 3、舒尔兹·雷德菲尔德效应：在倒位杂合体中，倒位二价体自身交换频率的下降，往往会导致其它二价体交换频率的提高，使细胞中整个染色体的交换频率维持不变。 4、B染色体：在有些真核生物中除常染色体（也称为A染色体）外，还存在一些形态较小、类型和数量多样的额外染色体，我们称之为B染色体，也可称之为副染色体、额外的染色体或超数染色体。 5、核仁组织区：在大多数生物中，次缢痕通常出现在核仁所在的区域，在前期与核仁联系在一起，并参与末期核仁的形成，因此此区域被成为核仁组织区。 6、新着丝粒：是一种次级着丝粒（secondary centromere），它是细胞分裂时除了正常的着丝粒外，在染色体上出现的具有类似着丝粒功能的其他区域。 7、G带：是在染色体的全部长度上显示丰富的带纹。现也叫高分辨G带，高分辩带。 8、单端单体：缺失一对同源染色体，但保留由该对同源染色体中的1条染色体臂形成的端着丝粒染色体，染色体组成为2n-2+t。9、染色体消减：指多倍体或混倍体组织回复到二倍体亲本之一原来的染色体数目的趋势。 10、二体异代换系：染色体代换也可以发生在不同的染色体组之间，被代换的个体称为异源染色体代换系或称异代换系，涉及1对外源染色体代换的个体称二体异代换系。 11、灯刷染色体：两栖类卵母细胞减数分裂前期Ⅰ中形成的巨大染色体。由纤细的DNA中轴和许多成对的DNA侧袢组成，形似灯刷状。灯刷染色体是卵母细胞进行第一次减数分裂时, 停留在双线期的染色体。 12、双减数：对于四价体来说，同一区段的分离在减数分离之后，仍然可能发生后减数分离，结果是原来为姐妹染色单体的两个区段，最后同时进入一个子细胞中，这就是双减数。 13、交叉两面说：该学说认为平常所见到的交叉，并不代表一个染色体的实质交换，而是先在交叉处发生断裂，由断裂端重接才产生交换。要点：（1）交叉步等于交换。因为染色体向两极移动时，交叉产生断裂后再重接，如果非姐妹染色单体连在一起，就发生交换。（2）交叉是因，交换是果。（3）均等面与减数面总是交替排列。 二、染色体组分析（genome analysis）：是阐明生物的染色体组的构成，特别是指利用染色体配对，了解染色体之间的同源性，分析染色体组的演变以及物种起源和进化的情况。从而为物种起源和进化的研究提供客观根据，为调查异源染色体的附加、代换乃至易位提供细胞学证明。常用的染色体组分析方法：①研究杂种F1减数分裂时染色体的联会行为。②单倍体减数分裂时染色体的联会行为。 ③原位杂交法。 要想对这一植物进行染色体组来源的分析，其方法可为：将此物种（被测种）与可能的物种A、B、C（基本种）分别进行杂交。然后观察杂交子代在减数分裂过程中染色体的配对行为。 ◆如果被测种与基本种的杂交子代减数分裂过程中发现相当于基本种染色体基数的二价体，便说明异源多倍体的一个染色体组来源于这一基本种。 ◆当有几个物种符合时，染色体联会最广泛最紧密的那个物种就被认为是真正的祖先。 ◆分析是否正确，还要做检验：就是把视为祖先的几个基本种进行人工合成多倍体，当合成的和天然的异源多倍体彼此非常相似，并具有可孕的后代时，就可确定分析是正确的。 三多线染色体的形态特征与结构特点？ ⑴多线性：染色体（染色单体，DNA）反复进行纵向分裂，数目增加，但不分离，成为平行的一束染色体，这样在间期核内染色体增加了很多倍而形成多线的现象，称为多线性。每条多线染色体的纤丝数目是种特异的，最多可达4000多。 ⑵巨大性：正常的染色体只有在细胞分裂时才能看到，在细胞间期只能看到染色质，而多线染色体在间期唾液腺细胞里就可以看到。 ⑶体细胞联会：即体细胞中的同源染色体进行联会。在果蝇的幼虫唾液腺体细胞中，经过多次DNA的复制形成的染色体通过染色体配对聚合在一起，形成4条多线染色体，此时细胞内染色体的数目为正常体细胞染色体数目的一半，即单倍体数。但每一条多线染色体实际上代表着两条紧密联会的同源染色体，从而使得两条同源染色体从外观上看起来像是独立的一条染色体，4条多线染色体在染色中心通过着丝粒区域结合在一起。植物的多线染色体在形态与动物总的有一些差异。最明显的差异是同源染色体的不配对，除偶尔在泻根中有配对的情况外。
多发性骨髓瘤分子细胞遗传学研究
多发性骨髓瘤分子细胞遗传学研究 近年来关于多发性骨髓瘤细胞遗传学方面的研究逐渐深入。分子细胞遗传学的进步推动了多发性骨髓瘤细胞遗传学的研究。随着研究技术的不断改进，证实多发性骨髓瘤的细胞遗传学改变多为复杂畸变，涉及多条染色体的数目和结构的异常，其细胞遗传学结果和疾病的诊断、治疗和预后有密切关系。本文对近年来关于多发性骨髓瘤的细胞遗传学研究状况进行阐述。 标签：多发性骨髓瘤；分子细胞遗传学；荧光原位杂交预后 多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）是一种浆细胞克隆性增生的恶性肿瘤。在血液系统恶性肿瘤中占10%，具有不稳定的遗传学特点，多表现为明显多变的染色体异常，仍属于不可治愈的疾病。MM患者的生存差异较大，从数月至十余年不等。这说明骨髓瘤患者间存在有遗传异质性，主要表现为分化程度不一及细胞和分子遗传特征的差异。随着新的研究技术的不断发展证实几乎所有的MM患者均存在染色体的异常，包括数目和结构的异常，基因表达的异常。各种异常之间有重要的联系，并且这些细胞遗传学的改变与疾病的临床特点密切相关。通过对MM患者细胞遗传学的研究，有助于深入了解疾病的发生，进展机制，制定更加合理的治疗方案。 1细胞遗传学检测手段 1.1常规细胞遗传学对MM患者进行细胞遗传学的研究开始于20世纪60年代及70年代早期，当时应用的是非显带技术，仅能发现个别染色体的缺失和克隆标记。随后出现运用G显带技术进行核型分析，由于骨髓中异常浆细胞的比例低，且浆细胞的体外有丝分裂指数低，中期分裂相少等因素，导致MM的细胞遗传学分析有一定的难度，CC分析大多低估了MM的核型改变，异常克隆检出率仅为30%～40%。 1.2荧光原位杂交技术胞浆轻链免疫荧光结合FISH（cIg-FISH）技术，与传统FISH相比无需进行磁珠分选，利用单个核细胞滴片后直接与探针杂交，实验时间较短，费用较低，需要采集的骨髓标本量较少，易于标本的收集。仅需要了解患者的轻链类型，以便选择正确的抗体即可。因此，cIg-FISH是现今国外MM核型检测的主要方法，已常规应用于MM的分子遗传学异常的检测。 比较基因组杂交（CGH）能对少量的DNA进行全基因组检测，不需要特殊探针或预先知道畸变发生的区域，可以将基因组的非平衡异常在正常中期染色体上定位及发现新的可能载有重要基因的DNA拷贝数改变。 1.3免疫磁珠分选技术CD138是浆细胞最特异的表面标志之一。CD138分子在正常或恶性细胞表达。但在B淋巴细胞、T淋巴细胞和单核细胞中不表达。还表达在内皮细胞基底外表面、胚胎内质细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞和神经细胞上。以CD138单克隆抗体和免疫磁珠分选出高纯度骨髓瘤细胞，然后进
细胞遗传学复习资料
第一章绪论 一、细胞遗传学的研究对象和任务 细胞遗传学是遗传学与细胞学相互交叉与结合的一个遗传学的分支学科。它是用细胞学和遗传学的方法阐明生物的遗传和变异现象及其表观规律的一门基础科学。 细胞遗传学的研究对象、任务和内容： 以高等动植物为主要研究对象。研究任务：揭示染色体与生物遗传、变异和进化的关系。内容包括：染色体的数目、形态、结构、功能与运动等特征以及这些特征的各类变异对遗传传递、重组、表达与调控的作用和影响。 第二章染色体的形态特征和结构 §1.染色体的一般形态特征 一、染色体数目不同种类动植物染色体数目是相对恒定的。 二、染色体大小不同染色体之间大小有很大差异是染色体最明显的形态特征。 ●影响染色体大小变异的因素 1.与物种亲缘关系有关一般是亲缘关系越远，大小变异越明显。 科间﹥属间﹥种间﹥种内 2.与生长发育有关 3.与外界环境条件有关如化学试剂、温度影响 三、着丝粒及其超微结构 ●定义：着丝粒是一个细长的DNA片段(染色体主缢痕部位的染色质)，不紧密卷曲，连接两个染色单体，是染色体分离与运动装置。缺少着丝粒的染色体不能分离并导致染色体丢失。 ●功能：着丝粒又称动原体，是染色体的运动器官，也是姐妹染色单体在分开前相互连接的部位。两侧为异染色质区，由短的DNA串联重复序列构成。着丝粒断裂、缺失，会使染色体运动受阻，造成染色体丢失。 ●类型根据着丝粒在染色体上的位置和分布，分为： 1.有固定位置的着丝粒在染色体上着丝粒具有永久性的固定区域。 2.新着丝粒细胞分裂时除了正常着丝粒外，在染色体上出现的具有类似着丝粒功能的其他区域。 3.无固定位置的着丝粒指纺锤体附着点在染色体上没有固定的位置。 （1）多着丝粒在一个染色体上可附着多个纺锤丝，且着丝粒被非着丝粒片段隔开。 （2）全身性着丝粒染色体的每一点都表现有着丝粒的活性，即整个染色体上均有着丝粒分布现象，又称为分散型着丝粒。 四、次缢痕、核仁组织区和随体 ●次缢痕和核仁组织区 在一个染色体组中，除了主缢痕外，任何其他的缢痕都属于次缢痕。次缢痕与末期核仁的形成有关，并在间期和前期与核仁联系在一起，又被称为核仁组织区。 核仁的超显微结构： 1）纤维中心2）致密纤维组分3）颗粒组分 ●随体是指位于染色体末端的球形或圆柱形染色体片段，通过次缢痕区与染色体主体部分相连。 根据随体在染色体上的位置，分为两大类： ?端随体位于染色体末端，被一个次缢痕隔开。 ?中间随体位于两个次缢痕之间。 根据随体形状和大小分为四类：小随体、大随体、线状随体和串联随体。 五、染色粒 染色粒：是指局部染色质在减数分裂粗线期的染色体上形成的、染色较深的呈线性排列的念球状突起，是在核小体组装成染色体过程中，连续的DNA丝局部螺旋化产生的结构，是DNA和蛋白质的复合体，是染色体上重复DNA顺序密集的区域。 六、染色纽 染色纽：或染色质结或疖，是粗线期染色体上一种染色特别深的大染色粒。位置和数量对特定物种是恒定的。位置多在染色体的末端或亚末端。主要是由结构异染色质组成，遗传活性很低。
细胞和分子细胞遗传学技术
细胞和分子细胞遗传学技术 发表时间：2012-08-10T08:14:01.827Z 来源：《中外健康文摘》2012年第19期供稿作者：张亚丽[导读] 经典的细胞遗传学技术是指通过制备染色体标本，分析染色体数目和结构改变与人类疾病之间的关系。张亚丽（黑龙江省森工总医院 150040）【中图分类号】R394.2【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）19-0151-02 经典的细胞遗传学技术是指通过制备染色体标本，分析染色体数目和结构改变与人类疾病之间的关系。近代分子生物学技术与细胞遗传学技术相结合，形成了细胞和分子遗传学技术。其中比较成熟、具有实用价值的技术是：①荧光原位杂交；②比较基因组杂交。 1 人外周血淋巴细胞染色体检测技术 人外周血淋巴细胞染色体检测属于经典的细胞遗传学技术。用作染色体分析的标本包括外周血、脐带血、羊水、胎盘绒毛组织和肿瘤组织等。外周血是应用最多的材料。其他组织样本染色体制备方法与制备人外周血淋巴细胞的方法基本类同，只是标本的处理和培养条件有所调整。 1.1 基本原理 体外培养的外周血淋巴细胞，在植物凝集素(PHA)的刺激下转化成为能进行有丝分裂的淋巴母细胞；在秋水仙素(纺锤体抑制剂)作用下，淋巴母细胞有丝分裂停滞，从而获得处于有丝分裂中期的淋巴细胞染色体标本。 1.2 基本操作程序 (1)取血3ml(空针用0.1～0.2ml肝素抗凝)。 (2)用7号针头向每瓶培养液(内装有5ml培养液)接种血液标本15～16滴，摇匀后，静置于37℃的隔水式恒温培养箱中培养72h。 (3)终止培养前3h，用7号针头向培养瓶中加入秋水仙素3滴(浓度为20μg/ml)并混匀。 (4)按以下程序制片。 ①收集细胞：由培养瓶中吸取培养物10ml置于离心管中，离,l～,10min(1 500～2 000r/min)离心后，弃上清液，留下沉淀物。 ②低渗处理沉淀物：向沉淀物中加入已预温(37℃)的KCI(0.075mol/L)8ml，充分吹打，以使细胞分散，并将离心管置于37℃水浴中20～30min。 ③固定沉淀物：向每只离心管中加入新鲜配制的甲醇一冰醋酸(3：1)固定液1～2ml(预固定)，轻轻混匀后离心10min(2 500r/min)，去上清液，留沉淀物；向每只离心管中再加上述固定液8ml，轻轻混匀后静置30min以上，离心10min(2500r/min)；然后，再重复固定、离心1次。 ④制作标本片：尽量弃去离心管中的上清液，用吸管轻轻吹打其中的沉淀物，再加入6～7滴新鲜的固定液并混匀，然后，将该沉淀物滴加于已经预冷的载玻片上(预冷载玻片：将清洁载玻片放在盛有蒸馏水的小搪瓷盆中置于4℃冰箱中数小时以上)；将标本片晾干后，置于75℃烤箱中烘烤2.5h，然后自然冷却，也可将标本片吹干后用火焰烘干。 ⑤标本片染色：用Giemsa染液(以pH7.4的磷酸缓冲液配制，1.10)染色10min，自来水冲净并晾干。 ⑥显微镜观察：低倍镜下，选择标本片中染色体分散好、无细胞质背景、处于中期核分裂的培养细胞；然后，在高倍镜、油镜下观察染色体形态，进行计数、分组和性别鉴定；拍摄照片以进行正确的核型分析，并将典型图片存档。可根据需要进行染色体的Q显带、G显带、C显带、R显带和T显带。 1.3 注意事项 PHA是体外细胞培养成败的关键因素，其应用浓度应根据各批号PHA的效价作适当调整。秋水仙素的浓度和作用时间影响标本的分析。浓度低或作用时间短，会使标本中的分裂细胞减少；浓度高或作用时间长，会使染色体过于缩短，以致形态特征模糊。采血和接种培养时，不要加入过多肝素，肝素过多可抑制淋巴细胞转化。显带检测，以存放3d左右的标本片效果较好。观察G显带时，检材要用胰酶液消化。消化液的配制和消化条件的控制要认真探索，以获得最佳结果。 2 荧光原位杂交技术(FISH) 2.1 基本原理 2.1.1 原位杂交是用标记了已知序列的核苷酸片段作为探针，通过核酸杂交，直接在组织切片(冷冻切片或石蜡切片)、细胞涂片、染色体制备标本或培养细胞爬片上，检测或定位某一特定的目的DNA或目的RNA的存在。 2.1.2 FISH是以荧光素标记已知序列的核苷酸片段(探针)，通过检测荧光来定性和定位目的核酸片段，具有敏感、快速、能同时显示多种颜色等优点，不但能显示中期核分裂象的染色体，还能检测间期细胞核的DNA。 (1)FISH的直接法：以荧光素直接标记DNA探针，特异性强，方法简便。随着荧光标记技术的改进，直接法的敏感性不断提高，是目前常用的方法。 (2)FISH的间接法：以非荧光素标记物标记DNA探针，再桥连一个荧光标记抗体。 2.2 基本方法 2.2.1 探针和试剂。用于FISH的探针有不同类型。已有商品化的探针用于 FISH。avidin-FITC、anti-avidin和PI等检测试剂均可购得。 2.2.2 原位杂交。杂交前标本和探针应经变性处理。 2.2.3 检测。杂交后的标本除去封胶，置2×SSC中洗去盖片。经多步骤漂洗后依次在亲和素一荧光素、抗亲和素抗体和亲和素一荧光素中各孵育20min(生物素标记探针)，其间及其后各用1×PBD洗3次，每次2min。若用直接法FISH进行检测，后续免疫结合反应可省略，最后应加抗荧光衰变剂和DNA复染剂后封片。 2.3 注意事项 实验室必须优化FISH操作过程的各项条件。整个杂交和杂交后检测过程要始终保持标本片的湿润，以防载玻片干燥后引起非特异性染色。复染时要避光。根据荧光染料的不同选择相关的荧光显微镜滤色片。 3 比较基因组杂交(CGH)
血液病材料-细胞遗传学
恶性血液病的细胞遗传学 中国医学科学院中国协和医学大学血液学研究所血液病医院 刘世和 一、背景 染色体发展历史 染色体检查在恶性血液病中的应用价值 国内外发展动态 染色体分析发展历史 1960-1971：非显带时期 1971-1980：显带、高分辨 1980-至今：与分子生物学相结合时期，分子细胞遗传学（FISH） 意义 诊断与分型 疗效判断 验证移植成功与否或确定白血病的复发及其来源。 预后分析与指导治疗 查找新的致病基因，探讨发病机制 国内外发展动态 国外：广泛开展，白血病与淋巴瘤必查项目 国内：相对薄弱 原因 技术 劳动强度大 价格 患者经济 开展染色体检查要素 技术 合理的价格 规模化：降低成本，提高效率，缩短报告时间 二、人类细胞遗传学命名 根据1995版人类细胞遗传学国际命名体制，正常核型男：46，XY； 女：46，XX。异常核型包括体质性和获得性：体质性异常；获得性异常 表1 核型命名常用的缩写符号
染色体倒位（inv） 指同一染色体上的两个断点之间的片段发生180o旋转，如发生于单一臂内称为臂内倒位，发生于两臂称臂间倒位。 染色体重复（dup) 在一个染色体的某一位点上重复一段染色体片段。 插入（ins） * 包括2个染色体之间的插入和一个染色体内的插入。2个染色体之间的插入为插入易位，接受插入片段的染色体总是列于前面，而提供易位片段的染色体列于次。 * 一个染色体内的染色体插入可分为正向插入与反向插入。 等臂染色体（iso) 指一条染色体含有完全相同的臂。 易位（t）： 至少2个染色体之间发生的遗传物质的互换。 平衡易位和不平衡易位 两条染色体之间的易位描述方式为按染色体由小到大的排列顺序 易位：3个染色体以上 罗伯逊易位（rob) 发生于D组或/和G组端着丝粒染色体易位，为两个长臂对接。 Rob(14;21) 缺失（del） 在某一个染色体上丢失部分遗传物质；分为中间缺失和末端缺失，如5q- 增加（add) 表示在某一染色体上获得来源不明的遗传物质，通常代表在染色体的末端增加。 15q+ 区带的命名 区的定义是一个染色体上位于两个相邻的界标之间的区段。 带则是根据染色体上染色强度的强或弱与相邻形成反差而划分，每一条带可再分为亚带。 书写方式 书写方式：①染色体号数，②臂的符号，③区号，④带，⑤小数点，⑥亚带 如1p33.11 读作：1号染色体短臂3区3带1亚带1 克隆的定义 来自一个细胞的细胞群体称之为一个克隆， 通常指具有相同或近似的异常染色体组成的一群细胞。标准为：至少2个细胞具有相同的染色体增加或结构异常，或至少3个细胞有一致的染色体丢失。克隆性异常
细胞遗传学
染色体原位杂交技术在植物研究中的应用 摘要：染色体原位杂交(chromosome in situ hybridization,CISH)是一种新兴的日趋完善的技术。本文从以下几个方面对其在植物研究中的应用进行了综述：（1）外源染色质及远缘杂种的鉴定；（2）多倍体起源、非整倍体的鉴定；（3）植物基因工程及基因表达研究；（4）物种进化及亲缘关系的探讨；（5）植物基因物理图谱的构建等。 关键词：染色体原位杂交；植物；细胞遗传学 Abstract: In situ hybridization (chromosome in situ hybridization, CISH) is an emerging maturing technology. Its application in plant research are reviewed as follows: (1) exogenous chromatin and Identification of distant hybrids; (2) polyploid origin, identification of aneuploidy; (3) plant genetic engineering and gene expression studies; (4) the evolution of species and of kinship; (5)physical map construction of plant genes. Keywords: in situ hybridization; plants; cytogenetic 引言 原位杂交技术最早是由Gall和Parue[1]利用标记的rDNA探针与非洲爪蟾细胞核杂交建立起来的。该技术是从Southern和Northern杂交技术衍生而来的，其中染色体原位杂交在原位杂交技术中应用最为广泛。染色体原位杂交技术是根据核酸分子碱基互补配对原则，利用标记的DNA或寡核苷酸等探针同染色体上的DNA进行杂交，从而对染色体的待测核酸进行定位、定性或相对定量分析。 早期的染色体原位杂交技术，由于使用的探针为放射性标记，虽然该方法对于组织及染色体样本制备的要求不太高，且具有较高的灵敏度，但它不安全、不稳定、背景不理想，周期长，因而该技术发展较慢；然而20世纪80年代以后，非放射性探针的使用及PCR技术的发明，使得染色体原位杂交技术在动物及人类遗传学和分子生物学研究中迅速得到了广泛的应用，但在植物研究中一直很难有突破性的进展[2,3]。原因主要是由于植物细胞较低的有丝分裂指数和细胞壁的存在。随着植物染色体制备技术的改进，染色体显带技术、荧光标记技术、检测技术及电镜技术的发展和完善，染色体原位杂交技术在植物学研究上展示了更加广阔的应用前景。 1染色体原位杂交技术在植物研究中的应用
遗传学研究方法与技术理论讲义讲解
遗传学研究方法与技术讲义（理论教学部分） 王晓雯 农学与生物科技学院遗传教研室 二O一四年二月
第一讲植物染色体的常规制片技术 第一节染色体制片技术概述 1.染色体制片技术的意义 对染色体的观察是细胞遗传学研究的主要内容之一。可以说，细胞遗传学之所以发展为一门独立的学科，就是通过对染色体行为观察，由些去解释一些遗传现象而发展进来的。观察染色体的目的有两个： 观察染色体的形态、结构和数目的变化； 观察同源染色体在减数分裂中的联会行为，了解染色体之间的同源性，判断物种间亲缘关系的远近。 2.染色体制片的技术流程 2.1概念 染色体的常规制片技术：是指显示染色体的一般形态和结构的技术。 2.2技术类型 压片技术和去壁干燥技术是染色体制片的主要类型。 压片法是以人工外加的机械压力而使染色体分散。 去壁低渗法则是以酶分解细胞壁，以低渗液使细胞膜吸胀和火焰干燥及水表面张力而使染色体自行展开。 图1.1染色体常规制片技术流程图
压片法的优点是操作快速简便，节省材料。 去壁低渗法，染色体易于展开而不易导致染色体变形，尤其对一些含较多成熟细胞的组织，如芽、愈伤组织等效果较好。 两种技术成功的基础和关健是应获得大量染色体缩短适宜的分裂细胞。 第二节取材 一般来说，凡是能进行细胞分裂的植物组织或单个细胞，例如，植物的顶端分生组织(根尖和茎尖)，幼小的花，居间分生组织，愈伤组织，幼胚及胚乳，大、小孢子母细胞的减数分裂时期，以及小孢子发育成雄配子过程中的两次细胞分裂等，都可以作为观察染色体的适宜材料。 在植物的生长发育过程中，各器官的分生组织或细胞的分裂活动，既有其自身发育的阶段性，又受外界环境条件的影响。只有充分掌握这些组织的一般结构和生长发育的一般规律，了解每个具体植物的生长发育特性，创造适宜的环境条件，才便于取得合适的材料。而准确的取材，是制作优良的染色体标本的基础。 1．取材部位 1.1根尖 根尖可以分为根冠、分生区，伸长区和成熟区。 图1.2根尖结构模式图 分生区：此部分约1～2mm长，多为等直径的细胞，细胞质浓厚、细胞核较大并约占整个细胞体积的3/4。分生区细胞均可进行不断的分裂活动，但是，不同部位的细胞分裂的频率是有明显差别的。此外，细胞分裂也是不同步的。 在植物体细胞染色体的研究中，根尖分生组织为最主要的材料，因为取材方
细胞遗传学论文
细胞融合技术的发展及其应用 摘要 细胞融合技术作为细胞工程的一项核心技术在农业、医药、环保等领域得到迅速发展和应用，且其应用领域不断扩大。本文简述了细胞融合技术技术中的常用方法：仙台病毒(HVJ)诱导法、聚乙二醇(PEG)化学诱导法、电融合诱导法、激光诱导法及此技术的最新研究进展：空间细胞融合技术、离子束细胞融合技术、非对称细胞融合技术等。该技术不仅为核质关系、基因定位、基因调控、遗传互补、细胞免疫、疾病发生、膜蛋白动力学等理论领域的研究提供了有力的手段，而且被广泛应用于免疫学、遗传学、发育生物学，在实际应用中特别是在单克隆抗体、抗肿瘤疫苗及动植物远缘杂交育种和微生物茵种选育，绘制基因图谱等方面具有十分重要的意义。随着细胞融合技术的不断改进和完善，动物、植物及微生物细胞融合技术无论在基础理论研究还是在实际应用产生的影响将日益显著。 关键词：细胞融合；方法；应用；进展 细胞融合技术是近年来迅速发展起来的一项新生物工程技术。所谓细胞融合指在外力(诱导剂或促融剂)作用下，两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触，从而发生膜融合、胞质融合和核融合，并形成杂种细胞的现象称为细胞融合(cell fusion)或细胞杂交(cell hybridization)[1]。利用现代科学技术，把来自于不同种生物的单个细胞融合成一个细胞，这个新细胞(杂合细胞)得到了来自两个细胞的遗传物质(包括细胞核的染色体组合和核外基因)，将具有新的遗传学或生物学特性。目前，通过原生质体融合进行体细胞杂交已成为细胞工程研究的重要内容之一[2]。 细胞融合技术不仅为核质相互关系、基因调控、遗传互补、肿瘤发生、基因定位、衰老控制等领域的研究提供了有力的手段，而且在遗传学、动植物远缘杂交育种、发生生物学、免疫医学以及医药、食品、农业等方面都有广泛的应用价值。特别是在单克隆抗体的制备、哺乳动物的克隆以及抗癌疫苗的研发等技术中，细胞融合技术已成为关键技术。随着研究的不断深入，细胞融合技术的应用领域越来越广，产生的影响也日益显著。本文就其目前的研究进展及其应用进行综述。
细胞遗传学题库
一，名词解释 1. Barr小体：正常女性的间期细胞核膜内缘有一染色较深椭圆型1um大小的小体。 2. chromosomal polymorphism：在正常人群中，染色体存在着各种恒定的微小变异，主 要表现在同源染色体之间在形态结构、带纹宽窄、着色强度等方面的明显差异，这种变异并无明显得表型效应或病理学意义。 3. Karyotype：将一个细胞的全部染色体,依据其形态特征分组编号,按顺序排列所构成的 图形。 4. Karyotype analysis：对一个个体的核型进行分析，判断其是否属于正常核型的过程。 5. X chromatin：正常女性的间期细胞核膜内缘有一染色较深椭圆型1um大小的小体。 6. X染色质：正常女性的间期细胞核膜内缘有一染色较深椭圆型1um大小的小体。 7. Y染色质：男性间期的细胞核用荧光染料如盐酸喹丫因QH染色后，可看到一个直径约 0.3um的强荧光小体，可能这代表Y染色体长臂的一部分，称之为荧光小体（F body）8. 常染色质：细胞间期核内纤维折叠盘曲程度小，分散度大，染色较浅且具有转录活性的 染色质，常位于核中央。 9. 高分辨显带;用氨甲蝶呤等首先使细胞生长同步化于S期，然后解除阻滞，选择适当时 期收获细胞，可获得大量处于分裂前期和早中期的细长染色体，单组染色体上显带的条纹可由一般常规显带的322条上升到550～850条，甚至更多。 10. 核型;将一个细胞的全部染色体,依据其形态特征分组编号,按顺序排列所构成的图形。 11. 核型分析:对一个个体的核型进行分析，判断其是否属于正常核型的过程。 12. 兼性异染色质:指在特定细胞的某一发育阶段所具有的凝缩状态的染色质。 13. 结构异染色质:指各类细胞的全部发育过程中都处于凝缩状态的染色质。大多位于着丝 粒区和端粒区，不具有转录活性。
分子细胞遗传学实验室(精)
Molecular Cytogenetics Laboratory L2 分子細胞遺傳學實驗室 Molecular Cytogenetics Laboratory 實驗室主持人：陳燕彰 協同主持人：武光東 壹、背景資料 最近，染色體螢光原位雜交技術(in situ hybridization) 大幅度改良，結合細胞遺傳學、分子生物學、螢光顯微技術及電腦影像處理，發展出新的基因篩檢及定位技術，稱為螢光染色體原位雜交技術 ( Fluorescence in situ Hybridization; 簡稱FISH ) ，基因體雜交比較法(Comparative Genomic Hybridization ; 簡稱CGH; Kallioniemi et al., 1992)，微陣列式基因體雜交比較技術(array-CGH)，頻譜式染色體分析(Spectral Autokaryotyping; 簡稱SKY; Schrock et al., 1996) 與多色螢光染色體原位雜交技術(multicolor/multiplex FISH; 簡稱mFISH; Speicher et al., 1996)，為癌症研究帶來新的方向。本核心實驗室已有CGH，SKY 與mFISH 設備，將增設array-CGH 及其他基因篩檢及定位技術之軟硬體，標準化及最佳化各種操作流程，並培訓研究工作人員。 一、設置緣由 1.先前本校為執行國科會尖端計劃，已於校內建立分子細胞遺傳學實 驗室，主要利用CGH技術從事癌組織基因體變化之分析；自1997 年迄今，已分析超過600例各種不同的人類癌組織，尋找與癌症相 關之腫瘤基因及腫瘤抑制基因，成效良好。 2. 本核心實驗室利用CGH技術分析之人類癌組織包含肝癌，鼻咽 癌，卵巢癌，子宮頸癌，乳癌，大腸直腸癌，胃癌及腦瘤，在 過去數年內，已完成超過600例各類標本。 3. 利用CGH分析眾多的人類癌組織，我們已從中獲得數個與癌症相 關的染色體好發區域，為進一步解析這些區域內所含的致癌或抑癌 基因，我們已開始著手建立較高解像力的array-CGH技術平台。 二、核心技術簡介
染色体核型分析系列之三大技术介绍
染色体核型分析三大技术介绍 ·概念 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。