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染色体显带技术

染色体的染色技术可以分为普通染色和显带染色两大类。普通染色是将普通染料直接染色在染色体标本上。由于整条染色体都均匀着色,在显微镜下只能看到染色体的外形,看不清其内部结构,因此只能根据染色体的相对长度和着丝粒位置等外形体征来识别染色体。这种染色方法只能正确地识别出第1、2、3、16、17、18号及Y染色体,不能正确地识别出其他染色体及染色体上的不同片段。对各条染色体的微小结构变化,如缺失、易位等也不能检出。所以,对许多染色体异常,特别是染色体结构变化的研究,受到很大的限制。因此,普通染色有很大的局限性。

显带染色是将染色体经过一定程序的处理,并用特定的染料染色后,使染色体在其长轴上显示出一个个明暗交替或深浅不同的横纹,这样的横纹就叫做染色体的带。

每条染色体都含有一定数量、一定排列顺序、一定宽窄和染色深浅或明暗不同的带,这就构成了每条染色体的带型。显示染色体带的过程称为染色体显带。

20世纪60年代末出现的染色体显带技术,为染色体的研究提供了更有效的方法。染色体的显带技术分为两大类:一类为整条染色体的显带技术,如Q带和G带另一类为染色体局部的显带技术,如J带和C带。

1968年,瑞典学者卡斯珀松( T.O.Caspersson,1910—)首次应用荧光染料氮芥喹叶因处理染色体标本,发现染色体因着色不同能够沿其纵轴显示出宽窄和亮度不同的荧光带。这种明暗相间的带纹被称为Q带。Q带受制片过程和热处理的影响较小,制片效果较好,带型鲜明。但是,由于荧光持续存在的时间很短,必须立即进行显微摄影。另外,必须有荧光显微镜才能进行观察,所以,不能为一般实验室所采用。后来,研究者发现染色体标本如果先经过盐、碱、热、胰酶或蛋白酶、尿素及去垢剂等的处理后,再用一种叫做Giemsa的染液染色,也能使染色体沿其纵轴显示出深浅相间的带纹,这个带纹称为G带。G带在各条染色体上显出的带型和Q带型基本相同。由于G带染色没有Q带的缺点,在普通显微镜下就可以进行观察,所以为一般实验室普遍采用。课本中第六章第三节小字中的染色体显带图就是1号染色体的G带型图。

利用Q带、G带等显带技术,可以显示出人类每一条染色体的特异带型,这为识别和分析每条染色体提供了必要的条件。