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实验四 人类外周血染色体标本的制备技术(一)
2015-07-25 12:22  

成都医学院教案首页

 2013级  生物技术专业本科班                               任课教师:张坤

课程

遗传学实验技术

题目

实验四

人类外周血染色体标本的制备技术()

学时

讲授

 

实验

3

练习

 

行课时间

20164日第6-8

课次

4

教 材

《医学遗传学实验指导》第3版,主编:王修海,科学出版社,2012

教 具

多媒体,粉笔,实验材料

教 学

目 的

要 求

1、掌握人类外周血染色体制备原理

2、熟悉人类外周血染色体制作方法。

3、了解人类染色体核型。

教学重点

难点及其

解决方案

重点:1、制作方法及原理。

难点:1、离心机的使用。

      2、吸打细胞的操作。

解决方案:1、离心机机旁操作示范,并说明注意事项:①平衡;②离心管放至离心筒的底部;③停止转动后方可开机

2、示范吸打细胞的操作

参 考

资 料

1、杨抚华.医学生物学(第七版).北京:科学出版社,2011

2、梁素华.医学遗传学(第三版).北京:人民卫生出版社,2013

实 施

情 况

小 结

 

 

教研室主任签名:                                                          

成 都 医 学 院 教 案 续 页

教学过程、内容及时间分配

教学方法与手段

【课前复习】1min

    回顾上次课抽血接种培养过程,教会同学们观察自己培养的血细胞生活状况如何。

【新课引入】1min

     上次课我们接种了细胞,这次课我们就要利用这个细胞进行染色体制备。

【讲解、学生操作】117 min

这次实验课步骤较多,中间又有许多等待的时间,所以我们边做边讲。下面我们先进行第一步收集细胞。这是装有大家上周五培养的血细胞的青霉素小瓶,我们首先观察一下细胞的生长状态,该瓶中分两部分,上面的液体部分,主要包括培养液(1640、小牛血清、双抗、PHA、肝素、秋仙),下面的固体部分主要包括各种血细胞(红细胞、白细胞、血小板),底部红色即为红细胞,其上面有一层绒绒的物质,即为白细胞,你轻轻的荡一下上清,就能将之荡起,能够看到这白色烟雾,就说明你培养的白细胞很多,这正是我们今天需要的细胞。将青霉素小瓶中的全部物质转移至10ml离心管(其实我们今天用的是10ml的塑料EP管),上面没有刻度,每个同学用管,装瓶青霉素小瓶中的物质。先用吸管进行混匀。吸管在你们桌上的试管架上,请注意,有些吸管上贴有标签,这是专用吸管只能用于标签所示液体的吸取,不能混用。我们用没有标签的吸管进行混匀,先将吸头捏闭,然后将吸管伸入到刻度离心管中对着沉淀物,松开吸头,再捏闭,再松开,反复进行,同时将吸管逐渐上升,又逐渐下降,直至混匀。只要混匀即可,不要反复混匀,以免破坏细胞和浪费时间。混匀后,放入离心机中离心以收集细胞,离心时平衡很重要,即对称的两离心管的质量要求基本相等,否则会造成离心机的甩出,甚至爆炸。这是自动配平的离心机在一定范围内可以自动配平,但要注意,离心管一定要对称放置(示图),且对称放置的离心管质量要接近;离心管放至离心筒的底部;停止转动后方可开机。另外,全班同学要一起离心,不准任何人单独离心,而且要我检查后才可进行离心,离心机有五台,6个同学用一台。我们用1000r/min 离心8min,先定转速(已经定下),再定时间。(机前示范) 

等离心完成后,取出离心管,弃上清液于废液缸,就得到细胞沉淀,具体方法等离心结束后给大家演示。收集到细胞后就进行低渗,低渗液是0.075mol/L 的氯化钾溶液,放在后面的恒温水浴箱中,已浴热至37。待会儿,大家到后面取出已浴热了的低渗液,用低渗液瓶上的滴管将低渗液加入到自已的离心管内,加至8ml即可,离心管上没有刻度,我们加到离管口1cm处,这儿就是8ml处(平视离心管),然后,用吸管将其混匀,放入恒温水浴箱中的试管架上浴热30分钟。(离心时间到,演示吸取上清液):用自己的吸管进行,先在离心管外捏闭吸头(很重要),再伸入到管内上清液里,注意不要靠近细胞沉淀,松开吸头后,便吸取了上清液,取出吸管,在废液缸口外,捏闭吸头,将上清液弃于废液缸内,如此反复进行,就将上清液弃去,得到细胞沉淀。需注意:吸头一定不能在离心管内捏闭,否则就会打散细胞;上清液一定不能吸完,要留少许在管内,否则会将细胞吸出,导致实验失败;吸管不能伸入到废液缸内,避免污染吸管。

由于低渗要等25分钟,我们就利用这个时间,系统的来讲解这个实验。请翻到实验指导书的6页。

第一步:收集细胞。将青霉素小瓶中的5ml含细胞的培养液转移至10ml离心管,1000rpm离心8min。弃上清,得沉淀。

第二步:低渗处理。我们已经做了。低渗的作用是1、使红细胞破裂;2、使白细胞膨胀,染色体分散,便于制片后观察染色体。低渗处理很重要,若低渗处理不充分,染色体分散就不良,制片后染色体团在一起影响观察;若低渗过度,则会使大量细胞破碎,导致染色体丢失。

低渗过后,打散细胞的操作应适当轻柔,避免细胞破碎,但也不要过度轻柔,否则细胞团块不易打散。

第三步:预固定   低渗时间到了以后,取出离心管,用专用吸管直接加入新配制的甲醇、冰醋酸(3∶1)固定液1ml,再用自己的吸管轻轻吸打混匀进行预固定。预固定的作用是:使细胞表面轻微固定,防止固定后的细胞粘连成块而不易打散,也就是使细胞在固定前先有一个适应过程,避免固定时细胞反应过度,而粘连成块。另外,在一定程度上预固定也可防止离心时细胞破裂。当混匀预固定液后,就将离心管放入离心机中,以1000/分钟离心8分钟,然后,弃去上清液,就得到细胞沉淀,这一步离心后所得的沉淀很少,所以,在吸取上清液前,应先看清沉淀所在位置后(对着灯光看),再进行吸取,避免将细胞吸走,而且上清液一定不要吸干,要留少许在试管内。(如果看不见沉淀,还是按上述要求进行实验,弃去大部分上清液,留少许在试管内。)

离心的时间要大家将低渗液全部放回水浴箱内。

第四步:固定   在离心管内加入新配制的甲醇、冰醋酸(3∶1)固定液至8ml(用专用吸管),自己的吸管吸打混匀后室温下固定20分钟。固定的作用是防止染色体腐败,使其结构尽量保持原状。如果固定作用过强,染色体就会扭曲;而固定作用不足,染色体就会出现毛刷状。两者都会影响最后的制片效果。固定时间到后,就以1000/分钟离心8分钟,弃去上清液,得到细胞沉淀。

第五步:滴片   在离心后的细胞沉淀中加入固定液0.5ml—1ml(视细胞多少而定,细胞太少可只加12),吸管吸打混匀,制成细胞悬液。准备滴片,1、首先将酒精灯点燃;2、到讲台上领取冰冻载玻片,一人一片,(演示拿取方法)用左手拿一端勿污染滴片面、平拿、不要将其上的冰水甩干。3、用自己的吸管吸取细胞悬液,(演示)于一定高度垂直滴2~3滴于冰冻载玻片中部(接近同一部位),立即用嘴吹散细胞,将载片快速在酒精灯外层火焰上过3~4次,甩干多余水份,将载玻片滴片面,手拿的那一端,用吸水纸擦干(切记滴片处不能擦),再用记号笔写上班级、学号后,上交(正面写利于辨认玻片正、反面)。

操作完后,将自己所用的滴管、离心管洗干净,废液倒掉,废液缸洗干净,桌上所有仪器放整齐,离心管上交后方可离去。注意:最后两节课时,还要求同学们倒掉固定液(不用清洗)。

第六步:染色   将上次课制好的片子放入Giemsa染液缸里染色约10分钟。Giemsa染液是由1Giemsa原液∶9PH6.8磷酸缓冲液配制而成。放片时应注意玻片标本相互间不能贴附在一起,否则取片时会摩擦造成细胞脱落。(让同学们进行染色,在等待的时间继续讲)染色完毕后,将标本从染缸里取出,用自来水冲洗,去除残余染料,冲洗时注意,水流不能太大(细水流),从玻片旁边冲洗,不要对着细胞冲洗。冲洗后,用电吹风吹干标本后镜检。

先将制好的玻片标本有细胞面朝上置于低倍镜下观察,寻找染色体分散好的中期分裂相,移至视野中央,然后换高倍镜观察。观察的内容有两项,一是计数,二是观察形态。

1、细胞中染色体的计数:为了避免计数时重复和遗漏,在计数前应按该细胞的染色体自然分布状态,大致划分为几个区域(分区原则:就近划为一组),然后按顺序数出各区染色体的实际数目,最后加在一起,即为该细胞的染色体总数。人体2倍体细胞染色体数目为2n=46

2、染色体形态特征观察:我们所用人体的染色体有三种类型:亚中着丝粒染色体、近端着丝粒染色体和中央着丝粒染色体。中央着丝粒染色体是指着丝粒位于染色体纵轴的4/8-5/8处;近端着丝粒染色体是指着丝粒位于染色体纵轴的7/8—近末端处,短臂很短;亚中着丝粒染色体是指着丝粒位于染色体纵轴的5/8—7/8处,长短臂明显不同。

对计数和形态特征观察我们都不作特殊要求,大家尽量去观察就行了。后面示教镜所示的也是人体外周血细胞染色体,可以先看示教镜再自己寻找。看看自己的制片是否成功,如果不成功是什么原因?

 

【课堂小1min

总结本次课运行情况,强调染色体制备各步骤所用试剂的作用。

 

 

板书提纲

一、目的要求

1、初步熟悉人类外周血染色体制作方法。

2、了解染色人类染色体核型。

二、内容步骤

(一)抽血培养

1、培养基成分

2、抽血步骤

3、接种培养步骤

(二)人类外周血染色体标本的制作

1、秋水仙素处理   

2、取材  

3、收集细胞   吸打使其分散,离心(1000r/min 8min)。

4、低渗处理   加入预热至37℃的低渗液至8 ml,吸打混匀,恒温水浴30min

5、预固定  加入固定液1ml,吸打混匀,离心。

6、固定   加入固定液至8ml,吸打混匀,固定20min,离心。

7、滴片   加入固定液0.5ml—1ml,吸打混匀。吸取细胞悬液滴2~3滴于冰冻载玻片上(平拿),用嘴吹散细胞,载片快速在酒精灯外焰上过3~4次。写上班级、学号,上交。

8、染色   将制好的片子放入Giemsa染液缸里染色10min后自来水冲洗,用电吹风吹干标本后镜检。

(三)人类外周血染色体标本的观察

玻片标本有细胞面朝上置于低倍镜下观察,寻找染色体分散好的中期分裂相,移至视野中央,然后换高倍镜观察(计数、形态观察)。

 

讲授法

 

 

 

 

 

 

 

 

边讲边示教

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生自己操作

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生自己操作

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

该步可在固定时讲,避免同学遗忘滴片方法,并且板图示滴片位置

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

演示放片方法—Z字型

 

 

 

板图演示

 

 

 

 

 

给出标准剪贴核型图

 

 

 

 

教会同学们“Z”字形计数方法

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

实验做到哪一步,则PPT上显示哪一步的操作方法

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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