南京信帆生物：姊妹染色單體交換實驗

【實驗目的】
熟悉制備SCE標本的原理和基本程序。

【實驗原理】
姊妹染色單體交換（Sister chromatial exchange,SCE）是染色體同源座位上復制產物間的相互交換，是同一染色體的兩條單體之間發生的一類特殊的同源重組，主要在DNA合成期形成，可能與DNA雙鏈的斷裂與復制有關，SCE的發生的頻率可反映細胞在S期的受損程度。如果一個個體的SCE率明顯增高，可表明染色體受到環境中的一定因素的影響，或是受到遺傳缺陷的內在制約因素所致。
在細胞分裂時，每條染色體均有兩條染色單體組成，每條染色單體有一條雙鏈DNA組成。5-溴脫氧*核苷（5-bromodeoxy- uridine，BrdU）是脫氧胸腺嘧啶核苷的類似物，在DNA鏈的復制過程中，可替代胸腺嘧啶。當細胞生存環境中存在BrdU時，BrdU取代脫氧胸苷摻入到復制的DNA中。經兩個復制周期后，兩條姊妹染色單體中一條DNA的雙鏈均有BrdU摻入，而另一條DNA雙鏈中僅有一條鏈有BrdU摻入。利用特殊的分化染色技術對染色體標本進行處理，可使雙鏈均含有BrdU摻入的單體淺染，而只有一條鏈摻入BrdU的單體深染。當姊妹染色體間存在同源片段交換時，可根據每條單體夾雜著深淺不一的著色片段加以區分。由于姐妹染色單體的DNA序列相同，SCE并不改變遺傳物質組成，但SCE是由于染色體發生斷裂和重接而產生的，因此，SCE顯示方法通常用來檢測染色體斷裂頻率，用來研究藥物和環境因素的致畸效應。

【實驗用品】
1. 超凈工作臺、恒溫培養箱、恒溫水浴箱、冰箱、離心機、顯微鏡、*材、酒精燈、培養瓶、刻度離心管、膠塞、乳頭吸管、試管架、載玻片、托盤天平、干燥烤箱、染色缸、電吹風、30W紫外燈。
2. 試劑：RPMI 1640培養液、小牛血清、秋水仙素（100μg/mL）、5-溴*（BrdU，200μg/mL）、低滲液（0.075 mol/L KCL溶液）、2×SSC、Giemsa原液、甲醇、冰乙酸。

【實驗步驟】
1. 按半微量法采取外周靜脈血，接種培養。
2. 37℃培養24小時后，加BrdU溶液（終濃度為8μg/mL）混勻。
3. 用黑紙包裹培養瓶，繼續培養48小時。
4. 收獲前加入秋水仙素（終濃度為0.2μg/mL），繼續培養1小時。
5. 常規法制片。將玻片標本室溫放置2～3天。
6. 分化染色前一天，將標本置37℃過夜。
7. 在平皿中平行放置兩根牙簽，將玻片放在牙簽上，加適量2×SSC溶液（以不超過標本為度）。在標本上蓋一張比玻片稍大的擦鏡紙，使紙邊浸入2×SSC溶液中，并使2×SSC溶液滲至玻片標本上，保持標本濕潤。
8. 將平皿置55℃水浴面上，用30W紫外燈垂直照射標本30分鐘，照射距離10cm。
9. 照射后輕輕取掉擦鏡紙，立即用蒸餾水沖洗標本。
10. Giemsa染色5～10分鐘；蒸餾水沖洗標本，氣干。
11. 鏡檢，計數。
每個末端交換記為1次SCE，中部交換記為2次SCE。

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