姐妹染色單體區分染色法 (Sister chromatid differentiation ， SCD ）是 70 年代中期發展起來的染色體處理技術。 Latt （ 1973 ）在培養的細胞中加入 5- 溴脫氧尿嘧啶核苷（ BrdU ），當用 Hoechst33258 熒光染料染色時，發現了姊妹染色單體的色差反映和它們之間互換的現象。

1974 年 KO Renberg 和 Froeed-Lender 改進了這一技術，建立了較簡易的 BrdU-Giemsa 技術。這種技術用于研究細胞周期、染色體半保留復制、染色體的分子結構和畸變，以及 DNA 的復制、損傷與修復等一系列重要理論問題，還可以用于分析姊妹染色單體互換（ Sister chromatid exchange, SCE ）頻率。

由于 SCE 能靈敏地檢測染色體的變化，表現出劑量 - 效應關系。因此，目前已把 SCE 列為檢測致突變物、致癌物地常規指標之一。

一、原理

5- 溴脫氧尿嘧啶核苷（ 5-Bromodeoxy-urdine, BrdU ）在 DNA 的復制過程中，摻入新合成的鏈并占有胸腺嘧啶（ thymidine, T ）的位置。根據 DNA 的半保留復制規律，哺乳動物或人的細胞在 BrdU 的培養液中經歷了兩個周期后，它的兩條姊妹染色單體的 DNA 雙鏈在化學組成上有了差別。

當染色體的 DNA 鏈的兩條多核苷酸鏈都被 BrdU 所替換， Giemsa 染色顯示淺色，如果染色體的 DNA 鏈中僅有一條多核苷酸鏈被 BrdU 所替換， Giemsa 染色顯示深色。應用姊妹染色單體區分染色法（ SCD ）研究來自一個染色體的兩條單體之間在同一個位點發生同源片段的交換，稱為姊妹染色單體互換。

二、用品和試劑

45 ℃水浴，紫外線燈（ 20W ）。余同外周血染色體制備。

試劑： BrdU 溶液：用無菌青霉素瓶，在普通條件下稱取 BrdU 2mg ，然后在無菌室內加入無菌生理鹽水 4ml ，用黑紙避光， 4 ℃冰箱保存，新鮮配置。 1 × SSC 溶液： 0.15mol/L NaCl ， 0.015mol/L 檸檬酸鈉。

三、操作步驟

l ．細胞培養：常規培養人外周血淋巴細胞， 24h 后，加入 BrdU 使其終濃度為 20 μ g/ml 。

2 ．繼續避光培養 48 小時，終止培養前 2 — 3 小時加秋水仙堿。

3 ．培養結束收獲細胞，常規制備染色體，操作同實驗一。

4 ．染色體制片在 37 ℃恒溫箱內老化 24 小時或室溫放置 1 — 2 天。

5 ．將染色體制片的玻片正面向上平鋪在恒溫（ 45 ℃）水浴鍋上，在玻片上滴加已預熱至 45 ℃的 1 × SSC 溶液。

6 ．將紫外燈放在恒溫水浴上，燈與標本垂直，其外加蓋報紙數張以阻擋紫外線。照射距離為 6cm ，時間 15min 。

7 ．照射完畢后以蒸餾水洗去 1 × SSC 。

8 ． 1 ∶ 10 Giemsa 染色 5 分鐘。

9 ．自來水細流沖洗去多余染料，干燥，鏡檢。

10 ．計數 SCE 。選擇染色體分散較好，數目為 46 的中期分裂相 20 個進行觀察計數，凡在染色單體端部出現的互換計為一次 SCE ，在染色單體中間出現的互換計為兩次 SCE 。凡在著絲粒部位發生一次互換，判斷不是兩條染色單體在著絲粒部發生的扭轉，計為一次 SCE ，但另列入“著絲粒區互換（ CME ）”一項。