体细胞遗传学的方法

应用细胞融合、染色体鉴定、生化鉴定、免疫学鉴定等技术，已经建立了许多种基因定位方法，使人的基因定位的研究取得了快速的进展。例如，可利用中国仓鼠的细胞和人的体细胞融合的杂种细胞在传代培养过程中不断排斥人的染色体的现象来进行基因定位：如发现杂种细胞中人的9号染色体被排斥后便失去ABO血型抗原，就可以确定ABO血型抗原基因是在9号染色体上等。研究肿瘤细胞融合形成的杂种细胞的致瘤性的变化可以为了解正常细胞的癌化和肿瘤细胞的逆转提供重要的线索。体细胞遗传学方法还可应用于肿瘤（例如着色性干皮病）发生机理的研究。另外，体细胞培养的方法还可应用于人类遗传性疾病的预防。遗传物质引入受体细胞后，分析外源基因在受体细胞中是否表达以及了解基因表达时所需的条件是研究真核细胞基因调控的有效途径。此外，研究细胞核和细胞质之间的相互关系以及细胞质对核基因表达的作用，也都是体细胞遗传学研究的重要内容。体细胞遗传学原理在育种工作中的应用还只限于植物。在药用植物黄连的细胞株中曾选到总生物碱含量高达干重的15%（其中小蘖碱含量高达8%）的细胞株，这些细胞株可以用来进行小蘖碱的发酵生产。通过诱变处理还曾从玉米的体细胞中选得抗长蠕孢霉的细胞株并育成抗性品系。通过原生质体融合还可以获得难以通过有性杂交取得的远缘杂交品系，例如马铃薯和番茄、烟草和矮牵牛的杂交品系。随着研究工作的深入，将会在生产实际中取得更多成果。

染色体技术和人类性染色质(X染色质和Y染色质)的研究结果可广泛应用于染色体异常疾病的诊断﹑性别鉴定﹑产前诊\断和遗传咨询等。医学细胞遗传学的研究为人类遗传学积累了大量的资料。体细胞遗传学方法 在人类基因定位中得到广泛的应用(见体细胞遗传学)。也常应用于肿瘤遗传学的研究。

细胞融合
用灭活的病毒 （如仙台病毒）或化学药物（如聚乙二醇、葡聚糖）等处理细胞，可以促使细胞间发生融合而获得不同的细胞杂种。例如含有两个以上同种细胞核的同型核细胞、含有两个以上异种细胞核的异核细胞、含有由同种（或异种）细胞核融合成一个细胞核的种内（或种间）合核细胞、由不含细胞核的胞质体和完整细胞融合成的胞质杂种细胞以及由一种细胞的胞质体同另一种细胞的不含细胞质的核体融合成的重组细胞等。这些通过无性过程获得的细胞杂种除可以用以研究细胞核和细胞质对遗传信息的传递和表达所起作用以及肿瘤发生的机理等，还可在植物中用来克服远缘杂交的困难。
诱变
用诱发突变可研究突变机制，并可为细胞融合提供选择性标记。已经建立的突变细胞株的性状包括营养缺陷、温度敏感、抗辐射、抗病毒和抗药物等，在植物中还可以通过体细胞诱变进行育种。
融合细胞的选择方法
细胞融合和基因突变同属稀有事件，所以必须具备特定的选择方法才能从大量没有融合的细胞中分离已经融合的细胞。在动物细胞中最早出现而且应用最广泛的是HAT选择法。在这一方法中，一个亲本细胞株为次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶缺陷型（HGPRT-）；另一个亲本细胞株为胸腺嘧啶核苷激酶缺陷型（TK-），在含有次黄嘌呤（H）、氨基蝶呤（A）、胸腺嘧定核苷（T）的HAT选择培养液中，上述亲本细胞都无法生存，只有融合以后的杂种细胞才能生长，因此可以有效地选择出杂种细胞。HAT选择法的原理是因为核酸合成有两条途径：①全合成途径，从一些小分子物质先合成嘌呤、嘧啶，最后合成核酸；②应急途径，通过HGPRT（次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转换酶）的催化作用把次黄嘌呤转化成次黄嘌呤核苷-磷酸（IMP），通过TK（胸腺嘧啶核苷激酶）的催化把胸腺嘧啶核苷转化成脱氧胸腺嘧啶核苷-磷酸（dTMP），再进一步合成核酸。HAT培养液中的氨基蝶呤（A）能阻断全合成途径，所以两个亲本细胞都不能在HAT培养基中生长，而只有经细胞融合后得到的杂种细胞同时具有了HGPRT和TK的酶活性才能利用培养液中的次黄嘌呤（H）和胸腺嘧啶核苷（T）通过应急途径合成核酸（见图）。同理，任何其他方法，只要具备能使两种亲本细胞不能单独生存而只有融合以后才能生存的条件，都可以用来进行融合细胞的选择。
排除或保留某一亲本染色体的方法
对于都是长期传代培养的小鼠和大鼠细胞株的融合细胞来讲，在传代过程中被不断排斥的是大鼠的染色体；小鼠和人的融合细胞中被排斥的则是人的染色体。可是如果用人体细胞株的细胞与未经长期传代培养的小鼠细胞进行融合，则融合细胞首先排斥小鼠染色体。在植物中，培养九个月以后的大豆和烟草杂种细胞株中大豆染色体全部保留，烟草染色体则被排除了一半。
根据染色体上某些基因的特性，可以得到选择性地排除某一染色体的杂种细胞，例如在人的第5号染色体上有一个白喉毒素受体蛋白基因，它使人体的杂种细胞对白喉毒素敏感。小鼠细胞中没有这一基因，所以能抗这种毒素。把人体和小鼠细胞的融合细胞培养在含有白喉毒素的培养液中，就能选择性地除去带有人体第5号染色体的杂种细胞。相反地也可以使融合细胞选择性地保留某一染色体。例如HGPRT基因位于人的X染色体上，所以能在HAT培养液中生长的融合细胞必定保留有人的X染色体。
染色体基因或细胞核的转移
把遗传物质引入某种生物的细胞是体细胞遗传学研究中的常用手段。外源遗传物质直接转化受体细胞的效率不高。把待转移的遗传物质用病毒、血影细胞、微细胞、脂质体等装载后则能提高引入受体细胞的效率。此外，也可以用极细的玻璃管把DNA直接注射到受体细胞的细胞核中。对于除去细胞壁后的植物细胞的原生质体来讲，也可以用上述种种方法引入DNA分子、噬菌体颗粒和细胞器等。除了转移染色体或染色体片段以外，有时需要转移整个细胞核，显微注射也是转移细胞核的常用方法。