用Giemsa常規染色的染色體標本,由于染色體著色均勻,不能把各染色體本身的細微特征完全顯現出來。即使是最熟練的細胞遺傳學家也只能根據各染色體的大致特征(大小,著絲粒位置)較準確地識別出第1、2、3、16號和Y等這幾條染色體,對B、C、D、F和G組的染色體,則只能鑒別出屬于那一組,而對組內各條染色體,特別是相鄰號序的染色體,一般都難以區分。并且,對所有各染色體發生的微小結構畸變,例如缺失,易位等均不能檢出,對許多染色體異常,特別是結構畸變的研究與臨床應用都受到極大限制。60年代后期發現熒光染料可使染色體顯示明暗相間的結構。這種顯示明暗條紋的染色體標本被稱為顯帶染色體(banding chromosome)。后來發現用其它方法亦可使染色體顯帶。染色體顯帶技術不僅能使我們準確地識別常規染色所不易認清的B、C、D、E、F、G組的個別染色體,而且對某些染色體結構改變的確認也有重要作用。圖2-6-6是1971年巴黎會議確定的正常人體細胞的帶型模式。
常用的顯帶技術有:
1、Q帶 1968年瑞典細胞化學家Caspersson等應用熒光染料氮芥喹吖因(QM)處理染色體后,在熒光顯微鏡下,發現各染色體沿其長軸可顯示出一條條寬窄和亮度不同的橫紋帶(band)。應用這一顯帶技術,可將人類的24種染色體(1~22號常染色體和X、Y染色體)顯示出各自特異的帶紋(如帶紋數多少,亮、暗,帶寬、窄和亮度等),稱為帶型(banding pattern)。Q帶清晰準確,但標本需用熒光顯微鏡觀察。因熒光持續時間短(0.5~1小時),故一般采用顯微攝影后進行仔細分析。
2、G帶 染色體標本如先經過鹽溶液、堿、熱、胰酶或蛋白酶、尿素及去垢劑等不同處理后。再用Giemsa染液染色,也能使染色體沿其縱軸顯示深淺相間帶紋稱為G帶。G帶帶紋清晰,標本可長期保存。
3、R帶 所顯示的明暗(或深淺)帶紋恰與Q帶(或G帶)相反,故也稱為反帶,即R帶。用這種方法染色后可使染色體末端著色特深,對測定染色體長度,末端區域結構改變,研究缺失或其它染色體重排的識別上非常有利。
4、C帶 專門顯示著絲粒及第1、9、16號與Y染色體長臂的異染色質區的帶型。
5.T帶 專門顯示染色體端粒的帶型。
6.N帶 專門顯示核仁組織區(NOR)的帶型。
7.高分辨顯帶 巴黎會議(1971)提供的人類顯帶染色體模式圖中一套單倍的染色體帶紋數僅有320條帶。70年代后期采用了細胞同步化方法和改進的顯帶技術,在細胞分裂的前中期、晚前期或早前期可獲得更多分裂相和帶紋更多的染色體,能顯示550~850條帶。研究者們可以在G2期或早前期染色體上顯示出3000~10000條帶,這種染色體稱為高分辨染色體。這使染色體的研究逐步深入到分子生物學水平,將有助于揭示染色體與基因的關系。