关于中职卫校“人类染色体核型分析”实验方法的探讨

通过教学实践,分析传统"人类染色体核型分析"实验方法的不足和缺点,对传统的"人类染色体核型分析"实验方法进行改进,使实验方法更科学,与临床接轨更加紧密,提高学生学习的积极性和实验效果。

“人类染色体核型分析”实验教学设计

人类染色体核型分析,是将一个体细胞内的全部染色体,根据其大小,形态特征顺序排列所构成的图像。根据核型分析的结果,来识别和分析各种人类染色体病。核型分析是医学生必须要掌握的实验,为了引导学生积极参与,勤于动手动脑,探中感悟的能力,笔者激趣提出问题,实施探究发现的教学模块设计,使学生的实验操作能力得到了较大的提高。

胎儿末端染色体非平衡易位遗传方式的CNV-seq联合G显带核型分析

目的:通过拷贝数变异检测(CNV-seq)联合G显带核型分析对产前诊断和流产的胎儿末端染色体非平衡易位发生频率以及遗传方式进行分析。方法:选取2018年6月至2021年12月在郑州大学第一附属医院经CNV-Seq判定为末端染色体非平衡易位的病例,采用外周血G显带核型分析或FISH检测对胎儿父母进行溯源分析。结果:17248例产前诊断和流产病例中,88例检出末端染色体非平衡易位,检出率为0.51%。其中59例行父母G显带核型分析或FISH检测,32例(54.24%)是由于父母为平衡易位导致,27例(45.76%)为新发变异。结论:诊断为末端染色体非平衡易位的病例,父母行G显带核型分析或FISH检测可提高染色体平衡易位携带者的检出率。

奶牛小肠上皮细胞系细胞染色体核型与G-带分析

为了鉴定奶牛小肠上皮细胞系(BIECs-21)的生物学遗传稳定性,体外贴壁培养BIECs-21细胞,制备染色体标本和G-带标本,分析BIECs-21细胞的染色体核型和G-带。结果表明:BIECs-21细胞染色体数为2n=60,包括常染色体29对和性染色体(X和Y染色体)1对。其中,29对常染色体均为端部着丝点染色体;性染色体中,X染色体是较大的中着丝粒染色体,Y染色体是较小的中着丝粒染色体。除X、Y性染色体外,BIECs-21细胞常染色体的G-带带纹的数量和位置无显著差异。BIECs-21细胞与荷斯坦牛的正常染色体核型相比,染色体数目及形态结构均没有明显变化,证明该细胞系遗传特性稳定,可以用于牛肠道相关疾病分子机制的研究。

人工智能辅助染色体核型分析技术在产前诊断中的应用研究

背景染色体异常是导致出生缺陷的常见原因,核型分析仍是产前诊断染色体异常的重要方法,也是出生缺陷防控的有效手段,但目前核型分析尤其是染色体图像分割分类主要依靠人工,费时费力。人工智能(AI)是核型分析的一种新方式,研究其在产前染色体核型诊断中的价值具有重要意义。目的探讨AI在产前染色体核型诊断中的应用效果和临床价值。方法选取2020—2022年在无锡市妇幼保健院医学遗传与产前诊断科接受介入性产前诊断、行羊水染色体核型分析的1000例孕妇。采用双线模式:一线AI阅片后,由1名遗传医师审核,二线由另1名遗传医师应用Ikaros核型分析工作站阅片,记录各自的诊断结果及所需时间。样本的最终诊断结果以一线的人工审核和二线的人工阅片结果为准。结果1000例羊水样本中,AI诊断正常核型735例、非整倍体233例、结构异常0例、嵌合体32例。AI辅助遗传医师的诊断结果与遗传医师应用Ikaros系统的诊断结果完全一致,正常核型、非整倍体、结构异常、嵌合体分别是689、233、45、33例。与AI辅助遗传医师相比,AI诊断具有强一致性(Kappa值=0.895,95%CI=0.866~0.924,P<0.01)。AI诊断准确率为95.4%,灵敏度为95.4%,阳性预测值为100.0%。其中,诊断正常核型、非整倍体、结构异常、嵌合体的灵敏度分别为100.0%、100.0%、0、97.0%;阳性预测值分别为100.0%、100.0%、0、100.0%。AI平均诊断用时少于AI辅助遗传医师和Ikaros辅助遗传医师(P<0.001);AI辅助遗传医师平均诊断用时少于Ikaros辅助遗传医师组(P<0.001)。结论AI分析羊水核型的自动化程度高,但识别染色体结构异常的能力有待提高,建议采用AI联合遗传医师阅片的方式应用于临床,以保证产前诊断的质量并提高效率。

染色体G显带核型分析联合微阵列分析技术诊断罕见9p四体嵌合体1例

9号染色体短臂四体综合征(tetrasomy 9p)是一种罕见的染色体异常,最先由Ghymers于1973年发现^([1])。该病由9号染色体短臂存在4个拷贝引起,额外的2个拷贝形成1个由着丝粒连接的等臂染色体。这一等臂染色体是由于减数分裂Ⅱ期不分离和随后的重排。

南酸枣染色体核型分析

为了给南酸枣育种提供细胞学依据,本文采用染色体常规压片法,结合显微摄影技术,对南酸枣的染色体进行检测分析。结果表明:南酸枣的染色体数目为2n=24,其核型公式为K(2n)=2x=24=22m+2sm,染色体相对长度组成为2L+10M2+8M1+4S,核不对称系数为55.77%,为二倍体,染色体主要由中部和近中部着丝点染色体组成,属于Stebbins核型分类中的“1B”型。

内折香茶菜的染色体数目及核型分析

用酶解去壁低渗火焰干燥法对内折香茶菜染色体数目及核型进行分析,结果表明:内折香茶菜属于二倍体,染色体数目为2n=52,基数为26;核型公式为K(2n)=52=28m+24sm,全组染色体总长为1.05μm,长臂总长为0.616μm.内折香茶菜的核型不对称系数为61.36%,其核型类型属于Stebbins核型分类中的“2B”类型.

青钱柳染色体的制片技术及核型分析

采集母树生长于湖北省宜昌市五峰土家族自治县的青钱柳(Cyclocarya paliurus)二倍体和四倍体种子,在室外自然层积至萌发,待根长(L)分别达到0.5 cm<L≤1.0 cm、1.0 cm<L≤2.0 cm、L>2.0 cm时,选取根部嫩白且完整的根尖,按照试验设定的处理条件进行预处理、固定、解离、染色。取长度达到0.5 cm<L≤1.0 cm的二倍体青钱柳胚根的根尖,采用常规压片法,比较预处理条件、解离方法、染色时间对染色体制片效果的影响,获取优化的二倍体青钱柳根尖染色体制片技术;按照优化后的二倍体青钱柳根尖染色体制片技术,对四倍体青钱柳根尖进行染色体制片。对不同倍性青钱柳各选取30个以上染色体分散良好的细胞分裂相进行染色体数目统计,选取5张染色体分散良好、形态清晰的中期细胞照片,采用测量和分析工具(MATO)软件对染色体的长臂、短臂进行测量,计算相对长度和臂比,再进行染色体类型划分、核型分类、核型不对称系数计算。结果表明:①选取根长为0.5 cm<L≤1.0 cm的根尖,4℃避光条件时,用质量浓度为2 g/L的秋水仙素与浓度为2 mmol/L的8-羟基喹啉等体积比例混合溶液处理1~2 h(或对二氯苯饱和水溶液处理6 h)、常温时浓盐酸和乙醇混合溶液解离10 min、卡宝品红溶液染色30 min,制片效果最佳。②二倍体青钱柳核型公式为2n=2x=32=32m,核型不对称系数为57.61%,属于1B型,染色体全由中部着丝粒染色体组成;四倍体青钱柳核型公式为2 n=4x=64=60m+4sm,核型不对称系数为58.83%,属于1B型,染色体由中部和近中部着丝粒染色体组成。③试验建立了青钱柳染色体制片的适宜方案;核型分析表明,青钱柳二倍体和四倍体在进化中均处于较原始地位。

苦马豆(Sphaerophysa salsula)6个不同居群的染色体核型分析

本研究采用染色体常规压片技术和核型分析方法,对苦马豆(Sphaerophysa salsula)6个自然居群(P81,P89,P96,P102,P137,P142)的染色体核型特征进行了分析,探讨了不同居群间的进化趋势和亲缘关系。结果表明:苦马豆6个参试居群的染色体数目和基数恒定,均为2n=2X=16;主要有中部着丝粒(m)和亚中部着丝粒(sm)染色体两种类型,中部着丝粒染色体数量多于亚中部着丝粒染色体;绝大多数居群的核型公式为2n=2X=16 m,仅居群P137的核型公式为2n=2X=14 m+2 sm;染色体长度介于1.05~2.63之间,属于小型染色体;核型类型包括1A,2A,3A和2B,平均臂比处于1.18~1.43之间,长度比居于1.44~2.05之间,核不对称系数介于54.02~58.98之间;居群P89的核型类型为1A,核不对称系数最小,进化程度最低;当遗传距离为4时,苦马豆6个居群形成三大类,居群P137和P142的亲缘关系较近。本研究首次分析了苦马豆的染色体核型特征,探讨了不同居群间的进化趋势和亲缘关系,为苦马豆属物种系统发育和基因组学研究提供了细胞学的佐证。

香葱染色体核型分析

为探索香葱染色体核型特点,采用滴片技术获得3个香葱品种的根尖细胞染色体片子,并进行染色体核型分析。结果表明,3个香葱品种均为二倍体,染色体数目为2n=2x=16,平坝白葱的染色体较赫章黑葱和赫章红葱粗短,呈近椭圆形。赫章黑葱的核型公式为2n=2x=14 m+2 sm, 16条染色体中臂比大于2的染色体占总染色体数的12.5%,核型不对称系数为59.06%,核型类型为2A;赫章红葱的核型公式为2n=2x=12 m+4 sm, 16条染色体中臂比大于2的染色体占总染色体数的12.5%,核型不对称系数为59.16%,核型类型为2A;平坝香葱的核型公式为2n=2x=14 m+2 st, 16条染色体中臂比大于2的染色体占总染色体数的12.5%,核型不对称系数为57.10%,核型类型为2A。3个品种中进化程度最高的是赫章红葱,最低的是平坝白葱。

CNV-seq结合染色体核型分析技术在产前诊断胎儿染色体异常中的价值观察

目的探讨基因组拷贝数变异测序(CNV-seq)结合染色体核型分析技术在产前诊断胎儿染色体异常中的价值。方法回顾性选取2019年6月至2022年6月于绵阳市人民医院产前诊断科行羊膜腔穿刺术且拷贝数变异(CNV)提示异常的107例孕妇为研究对象,分别行CNV-seq检测和染色体核型分析。结果在107例孕妇的羊水样本中,染色体核型分析检出58例(54.21%)胎儿核型异常,包括染色体数目异常36例(62.07%),染色体结构异常11例(18.97%),嵌合体11例(18.97%)。CNV-seq检测对染色体核型分析中的58例核型异常者均成功确诊,变异类型包括54例(93.10%)致病性,4例(6.90%)临床意义不明;CNV-seq检出13例嵌合体病例,其中2例(低于10%)染色体核型分析未检出。在49例核型未见异常羊水样本中,CNV-seq检出致病性变异类型20例(40.82%)、临床意义不明23例(46.94%)、可能良性2例(4.08%)、可能致病性1例(2.04%)、良性变异3例(6.12%)。染色体核型分析产前诊断胎儿染色体异常的阳性率均明显低于CNV-seq检测及二者联合检测的阳性率(χ^(2)=115.654,P<0.05);三种检测方法产前诊断胎儿染色体数目异常、染色体结构异常和嵌合体的检出率比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论在胎儿染色体异常的产前诊断中,CNV-seq可高效、特异地检出染色体核型分析技术无法检出的致病性基因组CNVs,可为产前遗传咨询提供更详细的参考信息。

银钟花根尖染色体制片及核型分析

以银钟花种子的初生根尖为材料,探讨不同预处理试剂、预处理时间和解离方法对银钟花根尖染色体压片的影响,获得了一套银钟花染色体制片技术,并以此为基础进行核型分析,揭示其核型特征。结果表明:用0.003 mol/L的8-羟基喹啉避光处理6 h,卡诺氏固定液固定10 h,1 mol/L HCl在60℃的恒温水浴锅中解离12 min,20%的卡宝品红染色,可获得分散较好、形态清晰的高质量银钟花染色体压片。银钟花的染色体数目为2n=24,核型公式为2n=24=20m+4Sm,核型不对称系数为55.77%,核型分类属于1B型。

回顾性分析染色体核型分析和CMA在产前诊断中的应用价值

目的:探讨羊水细胞染色体核型分析和染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)在产前诊断中的应用价值。方法:回顾性分析1575例羊水染色体核型分析结果和CMA结果。结果:(1)染色体核型分析和CMA异常检出率分别为5.84%和11.68%,联合应用2种方法异常检出率为13.65%;(2)核型分析正常样本中,超声结构异常、超声软指标(ultrasound soft markers,USM)提示和超声未见异常病例,致病性和可能致病性拷贝数变异(copy number variations,CNVs)检出率分别为3.03%、1.54%和1.10%。结论:在产前诊断中联合应用染色体核型分析和CMA可有效提高染色体异常检出率,尤其是超声结构异常人群。嵌合体病例需根据具体情况选择适宜的检测技术和样本。特殊微结构变异位点应当进行长期有效的病例随访。

染色体核型分析联合CNV-Seq检测在高龄孕妇产前诊断中的应用

目的探讨染色体核型分析与全基因组拷贝数变异测序(CNV-Seq)技术在高龄孕妇产前诊断中联合应用的意义。方法对2020年1月至2022年12月该院收治的723例高龄孕妇的羊水细胞染色体核型分析、CNV-Seq检测结果进行回顾性分析。结果723例高龄孕妇中检出染色体异常共29例,异常检出率为4.0%。723例高龄孕妇中检出核型异常21例,异常检出率为2.9%,其中染色体非整倍体13例,包括21-三体7例,18-三体1例,性染色体非整倍体5例;染色体嵌合3例,包括性染色体嵌合2例,常染色体嵌合1例;染色体结构异常5例,包括染色体倒位3例,染色体易位2例;检出CNV-Seq异常24例,异常检出率为3.3%,其中染色体非整倍体13例,包括21-三体7例,18-三体1例,性染色体非整倍体5例;染色体嵌合3例,包括性染色体嵌合2例,常染色体嵌合1例;致病性染色体拷贝数变异8例,包括染色体微重复1例,染色体微缺失7例。其中染色体非整倍体异常中染色体核型分析和CNV-Seq检测结果一致。结论染色体核型分析联合CNV-Seq检测可提高染色体异常检出率,两种方法各自有独特的优势,可以相互验证,互补不足,染色体核型分析可比较直观地检测出染色体结构变异,而CNV-Seq可检测出染色体微缺失、微重复。

76例外周血性染色体异常核型及临床表型的研究分析

目的探讨外周血性染色体异常核型与临床表型的相关性。方法选择2013年1月至2023年5月于深圳市龙岗区妇幼保健院就诊的第二性征发育异常或不良孕产史的5652例患者,以其中行外周血染色体核型分析诊断为性染色体核型异常的76例患者作为研究对象,分析性染色体异常与临床表型的相关程度。结果5652例患者中有76例(1.3%)性染色体异常核型,其中性染色体数目异常25例(32.9%,25/76),主要包括47,XXY、47,XXX、45,X、48,XXYY,其临床主要表现为相应的综合征表型,47,XXY和45,X患者生殖器与第二性征发育异常明显。性染色体结构异常13例(17.1%,13/76),主要包括X或Y长臂或短臂缺失、等臂X染色体、衍生X染色体等,X长臂末端缺失表现为卵巢早衰、月经异常,X短臂末端缺失表现为身材矮小,Y长臂缺失表现为无精子症。性染色体异常核型嵌合34例(44.7%,34/76),其中性染色体数目异常嵌合的有23例,性染色体结构异常嵌合的有11例;异常核型嵌合的类型及比例不同,临床表型差异比较大。性反转4例(5.3%,4/76),2例46,XY的社会性别为女性,2例46,XX的社会性别为男性,临床表现为不孕不育、无精子症。雄激素受体(AR)基因的突变导致核型为46,XY的患者表现为女性社会性别。结论性染色体核型异常与临床表型,如不孕不育、原发性闭经、卵巢早衰、身材矮小、无精子症、少精子症等密切相关。对外周血性染色体异常患者进行早期诊断和临床分析,可为患者的治疗干预和进一步的孕育计划提供理论建议。

CMA技术联合染色体核型分析产前诊断唐氏综合征价值

目的:探究染色体微阵列分析(CMA)联合染色体核型分析在唐氏综合征诊断中的应用价值。方法:回顾性收集2022年12月-2023年12月在本院行羊水穿刺的产前检查高风险孕妇122例临床资料,以胎儿游离DNA检测技术为金标准,对比染色体核型分析、CMA及CMA联合染色体核型分析检出唐氏综合征的准确率,绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析染色体核型分析、CMA及CMA联合染色体核型分析诊断唐氏综合征效能,对比不同产前诊断高风险指征孕妇的染色体核型分析、CMA检测结果,观察染色体异常核型检测结果。结果:122例行羊水穿刺的产前检查高风险孕妇中共检出胎儿唐氏综合征14例,总检出率为11.5%;核型分析检测准确率92.6%(113/122),曲线下面积(AUC)为0.808,诊断敏感度64.3%、特异度96.3%;CMA准确率94.3%(115/122),AUC为0.843,诊断敏感度71.4%、特异度97.2%;两项联合检测准确率99.2%(121/122),AUC为0.964,诊断敏感度92.9%、特异度100.0%。核型分析与CMA联合检测的诊断准确率与AUC均高于核型分析、CMA单一检测(P<0.05)。核型分析、CMA及两项联合检测在超声胎儿颈项透明层(NT)增厚孕妇中分别检出2例、1例、2例胎儿唐氏综合征,在高龄(>35岁)孕妇中分别检出0例、1例、2例胎儿唐氏综合征,在无创产前检测(NIPT)异常孕妇中分别检出5例、5例、6例胎儿唐氏综合征,在唐氏综合征高风险孕妇中分别检出2例、2例、3例胎儿唐氏综合征;染色体核型检测异常包括数目异常7例、结构异常2例。结论:CMA联合核型分析诊断唐氏综合征准确性、敏感性最佳,对于临床产前诊断唐氏综合征具有重要参考价值。

FISH信号类型和染色体核型分析在ETV6/RUNX1阳性B-ALL患儿中的诊疗价值评估

目的探讨FISH信号类型和染色体核型分析对ETV6/RUNX1阳性B系急性淋巴细胞白血病(B-acute lymphoblastic leukemia,B-ALL)的诊疗价值。方法收集164例ETV6-RUNX1融合阳性B-ALL患者的临床病理资料,对其染色体核型和FISH的结果进行回顾性分析。结果164例患者中FISH检出163例阳性,其中61例为经典阳性信号2F1R1G;102例为非经典信号,其中2F1G和1F1R2G信号类型最多,提示ETV6缺失;164例患者中有8例患儿未做染色体核型分析,31例患儿因无核分裂象未能进行染色体核型分析,可以进行核型分析的125例患儿中,正常核型106例,异常核型19例,且均未检出t(12;21)易位。结论FISH技术检测ETV6/RUNX1融合基因敏感度高,且多表现为包括ETV6缺失在内的非经典信号类型;染色体核型分析有助于发现复杂核型和超倍体,但不利于t(12;21)融合的检出。因此FISH信号类型和染色体核型分析在ETV6/RUNX1阳性B-ALL中具有不可或缺的作用。

染色体核型分析和Y染色体微缺失在男性不育患者检测方法中的应用及结果分析

目的:研究染色体核型分析和Y染色体微缺失在男性不育患者检测方法中的应用及结果分析。方法:选取陕西地区无精症、弱精症、少精症等男性不育患者120例,采用多重荧光定量PCR方法对Y染色体AZF的6个标签序列位点进行检测以及采用G显带方法分析其染色体核型。130例健康体检男性作为对照组。结果:120例受检不育患者中,Y染色体基因微缺失11例,检出率9.2% (11/120),其中AZFc区缺乏为10例;对照组130例中检出Y染色体基因微缺失1例,检出率0.8% (1/130),此例为AZFc区缺乏。两组比较,对照组比实验组检出率显著降低,差异有统计学意义(P 0.05)。结论:在陕西地区男性不育患者中,Y染色体AZFc区缺失是最主要的遗传学因素,应提前完善精液常规检查,准确的病因诊断可指导临床医师正确地选择辅助生殖技术。Objective: Application and result analysis of chromosomal karyotype analysis and Y-chromosome microdeletions in the detection of male infertility patients were studied. Methods: A total of 120 male infertility patients with aspermia, asthenozoospermia and oligozoospermia in Shaanxi Province were selected, and the six sequence-tagged sit of Y chromosome AZF were detected by multiplex polymerase chain reaction (PCR) and Cytogenetic analysis was performed with the GTG banding technique. A total of 130 healthy men were treated as the control group. Result: Among 120 infertile patients tested, 11 cases had Y chromosome gene microdeletions, with a detection rate of 9.2% (11/120), including 10 cases with AZFc region deficiency;one case of Y chromosome gene microdeletion was detected in the control group of 130 cases, with a detection rate of 0.8% (1/130). This case is due to AZFc region deficiency. The detection rate of the control group was significantly lower than that of the experimental group, and the difference was statistically significant (P 0.05). Conclusion: In male infertility patients in Shaanxi region, the deletion of the Y chromosome AZFc region is the main genetic factor. Semen routine examination should be improved in advance, and accurate etiological diagnosis can guide clinical physicians to choose the correct assisted reproductive technology.

短角异剑水蚤染色体核型分析

染色体核型分析是细胞遗传学研究的基础,是研究物种演化、分类以及染色体结构与功能间关系不可或缺的重要手段。本实验采用秋水仙素溶液浸泡、KCl低渗、卡诺固定液固定、空气干燥和Giemsa染色等经典方法,对盐水浮游动物短角异剑水蚤(Apocyclops royi)的染色体数目和核型进行观察分析,同时比较了不同浓度的秋水仙素、KCl低渗时间以及蚤体解离方式的制片效果。结果表明,短角异剑水蚤染色体的数目为2n=12,全部为中部着丝点染色体,总臂数NF=24;在0.10%秋水仙素处理45~60 min和KCl低渗60~80 min条件下,以整体解离法制片的效果最好。研究结果可为短角异剑水蚤的细胞遗传学和盐水桡足类种质鉴定与保护提供科学参考。