В зависимости от особенностей материала методы приготовления хромосомных препаратов подразделяются на две категории.

1. Прямые методы применяются при исследовании тканей, обладающих высокой митотической активностью (костный мозг, лимфатические узлы, любые ткани эмбриона на ранних стадиях развития и хорион/плацента до 20-й недели беременности), а также при исследовании мейотических хромосом.
2. Непрямые методы включают получение препаратов хромосом из любой ткани после стимулирования пролиферации клеток в условиях in vitro. Тип культуры (монослой или суспензия) и длительность культивирования (от нескольких часов и дней до нескольких недель) определяются типом клеток.

В зависимости от стадии клеточного цикла проводятся следующие исследования:
1. Исследования отдельных хромосом и их участков в интерфазных ядрах:

• анализ полового хроматина в клетках буккального эпителия основан на регистрации неактивной Х-хромосомы (Х-хроматин) или гетерохроматинового участка Y-хромосомы (Y-хроматин); используется как ориентировочный тест при диагностике нарушений в системе половых хромосом;
• анализ численных и структурных аномалий, затрагивающих конкретные участки хромосом методом FISH; позволяет получить ограниченную информацию о конкретной аномалии кариотипа, а также повысить производительность традиционного цитогенетического анализа в случаях мозаичных вариантов численных аномалий.

2. Исследование профазных хромосом (сперматоциты на стадии пахитены); используется при установлении причин мужского бесплодия.
3. Исследование прометафазных хромосом (высокий уровень разрешения); необходимо для цитогенетической диагностики синдромов, обусловленных микроперестройками хромосом.
4. Исследование метафазных хромосом (ФГА-стимулированных лимфоцитов, клеток костного мозга, фибробластов кожи, эмбриональных и экстраэмбриональных тканей), полученных прямыми и непрямыми методами; используется для установления хромосомного статуса пациента в клинической и пренатальной цитогенетике.
5. Исследование стадий анафазы — телофазы; используется для регистрации специфического воздействия различных мутагенов.

Для исследования препаратов используются различные методы окраски всех хромосом набора, а также индивидуальных хромосом или их отдельных участков. Методы дифференциальной окраски и особенно молекулярно-цитогенетические методы (различные варианты гибридизации in situ) позволяют точно идентифицировать хромосомы человека на разных стадиях развития, в разных тканях и на разных стадиях митоза, установить точную природу хромосомных перестроек, идентифицировать маркерные хромосомы и т. д. Многочисленные методы, позволяющие выявить линейную гетерогенность хромосом, условно можно подразделить на три группы — избирательное связывание красителя (флуорохрома) с определенными нуклеотидами молекулы ДНК; различные предобработки хромосомных препаратов перед окраской неспецифическим красителем (обычно красителем Гимза); исследования, основанные на асинхронности репликации отдельных участков хромосом. Особую группу представляют методы избирательной окраски, использующиеся для специфического выявления отдельных участков хромосом. Для обозначения методов окраски применяется трехбуквенная система, подразумевающая способ получения и визуализации определенного типа сегментации (см. Приложение). В настоящее время разработано также множество методов, позволяющих не только подробно изучить тонкую структуру отдельных районов хромосом, но и получить информацию об их функциональной активности. Так, метод NOR-окраски с использованием азотнокислого серебра позволяет судить о транскрипционной активности /-генов и степени их функционирования, метод ник-трансляции in situ и использование специфических антител — о функциональной активности некоторых блоков генов (см. главу 10).
Протоколы получения различных типов дифференциальной окраски (их световые и люминесцентные варианты), наиболее широко используемые в практике, а также метода неизотопной гибридизации ДНК-ДНК in situ (FISH) приведены в Приложении.