在染色体的复制过程中同一条染色体上的两条染色单体所发生的遗传物质等位点交换，称为姐妹染色单体互换(sister chromatid exchange，SCE)。SCE技术是指能够显示姊妹染色单体在相同位置上同源片段的交换。由于SCE比染色体畸变敏感，故成为评价染色体损伤修复的一项遗传学指标，广泛应用于细胞周期动力学、人类DNA损伤修复缺陷及检测致突变和致癌物质等领域。

    5一溴脱氧*核苷(5一bromo一2 deoxyuridine，BrdU)是脱氧胸腺嘧啶核苷(deoxythymidine，TdR)的类似物，当细胞在含有BrdU的培养液中增殖时，BrdU可取代TdR而掺人到新复制成的DNA子链。由于DNA的复制是以半保留的方式进行的，故当细胞经历了两个增殖周期后，染色体中的DNA双股单链或者都掺入了BrdU，或者其中一股掺入了BrdU另一股则不含BrdU。由于双股都含BrdlJ的DNA分子具有螺旋化程度较低的特性，从而降低了与某些染色剂的亲和力，故当用Giemsa染液染色时，一条染色单体着色较浅；而另一条染色单体由于所含的DNA分子仅有一股单链掺入了BrdU，可被Giemsa深染。所以如果姊妹染色单体出现了片段的交换，在互换处可见一界限明显、颜色深浅对称的互换片段。

一、材料与方法

(一)实验材料

1.受试对象人外周血。

2．*(20μg／ml)。

3．2×SSC。

4．Giemsa染液。

(二)实验方法

1．人外周血淋巴细胞培养常规培养(见本章*节)，在收获细胞前2～3h(即培养到69～70h)加*(终浓度为O．2μg／ml)。

2．制片(见本章*节)。

3．标本老化将制好的染色体玻片置37℃培养箱2d或在60℃干烤箱烤片2h。

4．差别染色(紫外线照射法)

(1)将老化好的染色体玻片标本放人一平皿中(将牙签放在玻片下面)，在玻片上盖一张稍大些的擦镜纸，纸的四边垂于平皿中，滴加2×SSC液到纸上，使擦镜纸全部湿润，平皿中放2×SSC溶液与玻片水平，保证有充足的2×SSC液渗至标本上保持标本湿润。

(2)将平皿置于56℃的水浴箱中，使平皿底部接触水面。

(3)在水浴箱上架一支20W的紫外线灯，使灯管与标本的距离6cm左右，照射30min。。

(4)照射完毕，用镊子轻轻揭去擦镜纸，用自来水轻轻冲洗玻片。

(5)1：9Giemsa染液染色5～10min(着色过深影响实验结果)。

(6)自来水冲洗晾干后，观察，拍照。

(7)计数SCE。

二、结果观察

(一)预期实验结果

在某些进入第二次复制中期的分裂象中，清晰可见姊妹染色单体分染为一深一浅图像，可观察到姊妹染色单体同源片段等位交换相。

(二)实验结果观察分析

1．选择在加入BrdU之后经过两个复制周期，姊妹染色单体分化着色清晰，染色体分散良好，长短合适和染色数目完整的中期分裂，进行观察分析。

2．SCE交换次数判定染色体某臂端部交换计1次交换，臂间交换计2次，着丝粒处发生交换(需排除染色体在此发生扭曲)计1次。

3．每个标本分析30～50个中期分裂象。

4．SCE率计算

SCE率=累计互换数／观察细胞数=SCE／细胞

5．细胞周期动力学计数

(1)每个样品分析中期细胞100个。

(2)计算Ml～M5，细胞百分比。

(3)根据姐妹染色单体形态分染程度，分类形态规定

三、注意事项

(一)BrdU溶液现用现配，一次用不完，必须用黑纸(帘)包裹避光，4℃冰箱保存。

(二)BrdU是强致突变剂，使用浓度不易太高，否则会产生细胞毒性作用。25mg／ml剂量不影响细胞增殖。用紫外线照射诱发姐妹染色单体分化时，如紫外灯功率大，照射时间应相应减少。一般在20W的紫外灯距离6cm左右；15w紫外线灯距离4cm左右。温度要控制在50℃～60℃(冬天是55℃～60℃)，但不应超过60℃，如果时间过长或温度过高都会造成染色体膨胀。

(5)影响SCE的因素包括地区与环境、BrdU浓度、动物种类、染色体长度、培养时间与温度。