虎纹蛙骨髓细胞染色体标本的制备及其染色体核型分析
赖标汶
(中山大学生命科学学院08级生态学 广州 510275)
摘要:采用虎纹蛙的骨髓细胞制作了虎纹蛙的染色体标本后,利用Photoshop和Excel等软件对其进行核型分析。核型分析时,通过计算染色体的相对长度、臂指数、着丝粒位置等三个重要参数,采用Levan 标准,对虎纹蛙的染色体进行类型分类。最后按染色体的大小和类型,配对排列后即得到虎纹蛙染色体的核型。结果表明,虎纹蛙的染色体组型为K(2n=26)=12m+14sm。
关键词:染色体标本;核型分析;虎纹蛙;Photoshop软件 引言
核型(karyotype)是指一个细胞内的整套染色体按照一定的顺序排列起来构成的图像。通常是将显微镜摄影得到的照片染色体照片剪贴而成,可以借助Photoshop软件进行分析。正常细胞的核型能代表个体的核型。核型的研究对人类医学遗传研究及临床应用,对探讨动植物起源、物种间亲缘关系,鉴定远缘杂种等方面都有重大意义。[1]
1 材料与方法 1.1材料
虎纹蛙 (中山大学细胞生物学实验室提供) 1.2试剂
Carnoy固定液(甲醇:冰醋酸=3:1),0.1%秋水仙素溶液,0.65%生理盐水,1/15mol/L磷酸缓冲液(pH=7.4),Giemsa染液。 1.3方法
(1)实验前3~4h,按虎纹蛙每克体重2~4ug的剂量,腹腔注射秋水仙素。 (2)处死虎纹蛙后,立即取出股骨,用刀剔掉肌肉。
(3)用刀片切开股骨的两端,用盛有生理盐水的注射器插入股骨的上端,冲出骨髓细胞至离心管中,直至股骨变白位置。将收集的骨髓细胞平衡后放入离心机,以1000r/min离心10min。
(4)离心后,弃上清液,加入6ml蒸馏水,用吸管轻轻吹打成细胞悬浮液,低渗20min。 (5)加入5滴新配的固定液,立即打匀,并以1000r/min离心10min后,弃上清液。 (6)沿管壁慢慢加入6ml固定液,立即用吹管吹打成细胞悬浮液,室温下固定20min。1000r/min离心10min后弃上清液。 (7)重复步骤6的操作。
(8)沉淀物中加入0.3~0.5ml固定液,用吸管吹打成细胞悬液。
(9)用镊子取预先冰冻的干净载玻片,迅速滴上2~3滴细胞悬浮液,立即用嘴向同一方向吹气,使细胞分散均匀,然后置酒精灯上微微加热干燥。
(10)将晾干的玻片放在洁净的玻板上,用Giemsa染液染色30min,自来水冲洗,空气干燥。
(11)在显微镜下用低倍镜找到中期分裂相的细胞,转用高倍镜,选择染色体分散适度、长度适中的分裂相进行观察。并拍照。
(12)用Photoshop对照片中的染色体进行剪切、分离、配对。先目测配对。
(13)用Photoshop的测量工具,测量每条染色体短臂和长臂长度,计算出各条染色体的相对长度、着丝粒指数、臂指数,并记录原始数据。
(14)根据测量数据校正目测配对排列的结果,进行调整排列。
(15)把染色体按照一定顺序一对一地排列,按照从大到小,短臂向上,长臂向下,性染色体单独排列的规则排列,最后整成一张完整的染色体核型图。
2 实验结果
2.1虎纹蛙染色体数
选择合适的破裂细胞,在显微镜下观察计数知,染色体数目为2n=26的细胞占绝大多数,少数小于26的细胞是染色体在标本制备过程中缺失了。所以,虎纹蛙的染色体数目为2n=26。 图1是本实验的实验结果(由实验老师提供)。
图1 虎纹蛙骨髓细胞染色体(05级中医班同学制作的标本)
图2是本人实验的实际结果,由于染色体分离不开,且染色体歪曲变形,难以进行染色体核型分析,弃用。
图2 虎纹蛙骨髓细胞染色体(本人实验实际所得)
2.2染色体核型分析
2.2.1虎纹蛙染色体的核型图
根据图1,用Photoshop进行染色体的配对和一定顺序的排序,得到虎纹蛙的核型图(图3)。
图3 虎纹蛙染色体的数目和核型图(依据图1分析)
2.2.2虎纹蛙染色体的特征
依据染色体核型图和表1(附录在后)的数据。
(1) 有5对大型染色体(染色体相对长度>9)和8对小型染色体。按照Levan标准,依
据着丝粒指数和臂指数,对染色体进行分类,其中第1、5、6、8、12和13对共6对染色体为中部着丝粒染色体(m),而第2、3、4、7、9、10和11对共7对染色体为亚中部着丝粒染色体(sm)。没有亚端部着丝粒染色体(st),没有端部着丝粒染色体(t)。虎纹蛙染色体核型为K(2n=26)=12m+14sm。
(2) 第6对染色体的长臂有明显的次缢痕。这是虎纹蛙的一个染色体特征。但是没有发
现端粒、随体等。
(3) 没有发现明显的异型性染色体存在,染色体都可以配对。没有雌雄对照,难以判断
雌雄。而实际上,依据章菊明等人对虎纹蛙的研究,虎纹蛙没有异型性染色体存在。[2]