Учебные цели:
Знать:
- строение и функции клеточного ядра,
- уровни укладки ДНК в составе хроматина и хромосом;
- периодизацию клеточного цикла;
- периодизацию митоза;
- другие способы репродукции соматических клеток.
Уметь:
- анализировать закономерности преобразования и формулу хромосом в разные периоды клеточного цикла и митоза.
Владеть:
- техникой микроскопирования при малом и большом увеличениях микроскопа.
Вопросы для самоподготовки к освоению данной темы:
1. Строение и функция интерфазного ядра.
2. Структура интерфазного ядра: поверхостный аппарат ядра (оболочка ядра, поровый комплекс), кариоплазма, хроматин, ядрышки.
3. Структура хроматина: химический состав и функция.
4. Уровни укладки хромосом (1 – нуклеосомный, 2 – нуклеомерный (элементарная хромосомная фибрилла), 3 – петлевой (хромомерный), 4 – хромонемный (хромосомный).
5. Строение метафазных хромосом: плечи, центромера (I перетяжка), кинетохор, II перетяжка (ядрышкообразующие районы), спутники.
6. Морфология хромосом по размеру и по положению центромеры (метацентрические, субметацентрические, акроцентрические, телоцентрические).
7. Эухроматиновые и гетерохроматиновые районы хромосом.
8. Конститутивный и факультативный гетерохроматин.
9. Кариотип человека (аутосомы, половые хромосомы).
10. Клеточный цикл и его периодизация.
11. Период G0 (рост, жизнедеятельность, дифференциация, специализация). Особенности строения и функции хромосом в период G0.
12. Митотический цикл клетки (МЦК) и его периодизация. Особенности строения и функции хромосом. Формула кариотипа в периоды G1, S и G2.
13. Репликация ДНК в S-период.
14. Митоз и его периодизация. Особенности строения и функции хромосом, формула кариотипа в профазу, метафазу, анафазу и телофазу митоза.
15. Биологическое значение митоза. Частота митозов в разных тканях человека.
16. Регуляция митотической активности в тканях. Генетический контроль митоза.
17. Способы репродукции клеток (митоз, амитоз, эндомитоз, эндоредупликация).
1. Рассмотреть, зарисовать и обозначить микропрепарат “Политенные хромосомы дрозофилы “.
|
2. Рассмотреть демонстрационный микропрепарат "Хромосомы человека из культуры лейкоцитов". Зарисовать хромосомы на стадии метафазы.
|
3. Обозначить строение хромосомы.
4. Изучить типы хромосом человека
5. Изучить кариотип человека.
Кариотип — это совокупность всех хромосом диплоидного набора клетки, который характеризуется количеством хромосом и особенностями строения каждой хромосомы.
6. Изучить кариограмму хромосом человека.
Кариограмма или идиограмма – это изображение всех хромосом диплоидного набора клетки, которые распределены по группам и расположены друг за другом в порядке уменьшения размеров с учетом индивидуальных особенностей каждой хромосомы.
Анализ кариограммы человека.
При анализе кариограммы от студента требуется следующее:
· уметь идентифицировать пол человека
· уметь идентифицировать нормальный кариотип человека
· уметь идентифицировать наличие хромосомного заболевания, связанного с аномалией числа хромосом (с. Дауна, с. Клайнфельтера, с. Шерешевского-Тернера, с. Трисомии - Х, с. Патау, с. Эдвардса, с. лишней Y-хромосомы).
Анализируя кариограмму, обращают внимание на следующие ее признаки:
- общее количество хромосом;
- парность или непарность тех или иных хромосом;
- количество и вид половых хромосом;
- наличие тех или иных аномалий числа хромосом.
При анализе кариограммы человека следует придерживаться следующей последовательности действий.
· Пронумеруйте пары гомологичных хромосом; нумеруйте их даже в том случае, если гомологичные хромосомы представлены не двумя, а одной или тремя хромосомами.
· Найдите на кариограмме аутосомы и половые хромосомы. Половые хромосомы обычно располагают отдельно от аутосом. Нормальная кариограмма содержит 22 пары аутосом и 1 пару половых хромосом. Кариограмма больного человека может содержать 45- 46 аутосом и 1-3 половых хромосомы.
· Определите пол человека по его кариограмме. Для этого внимательно изучите половые хромосомы.
· Если все они одинаковые, среднего размера и метацентрические, значит все они – Х-хромосомы, а перед вами кариограмма женского организма.
· Если среди половых хромосом есть небольшая акроцентрическая хромосома, значит это – Y-хромосома, а перед вами кариограмма мужского организма.
· Посмотрите, все ли хромосомы представлены парами.
· Если кариограмма содержит 23 пары хромосом, значит перед вами нормальная кариограмма человека.
· Если в кариограмме те или иные хромосомы представлены 1 или 3 хромосомами, значит перед вами кариограмма с геномной мутацией – отсутствием или избытком хромосом. В этом случае кариограмма содержит 45 или 47 хромосом.
Определите порядковый номер пары хромосом, в которой обнаружена геномная мутация. Наиболее часто встречаются следующие аномалии:
· аномалии числа аутосом:
- дополнительная хромосома 13-й пары при с. Патау
- дополнительная хромосома 18-й пары при с. Эдвардса
- дополнительная хромосома 21-й пары при с. Дауна
· аномалии числа половых хромосом:
- дополнительная Х-хромосома в женской кариограмме при с. Трисомии-Х
- дополнительная Х-хромосома в мужской кариограмме при с. Клайнфельтера
- дополнительная Y-хромосома в мужском кариотипе при с. лишней Y-хромосомы
- нехватка Х-хпромосомы в женском кариотипе при с. Шерешевского-Тернера.
· Анализ кариограммы завершается записью формулы кариотипа. Формула кариотипа включает в себя следующее:
а) запись общего числа хромосом,
б) запись сочетания половых хромосом,
в) сведения об аномалии числа хромосом (если имеется): указывают хромосому и вид аномалии.
Например:
- формула кариотипа женщины, страдающей синдромом Дауна: 47, ХХ, 21+;
- формула кариотипа мужчины, страдающего синдромом Клайнфельтера: 47, ХХY,
- формула кариотипа женщины с синдромом Шерешевского-Тернера: 45, Х0.
Пример анализа кариограммы человека.
Упражнение. Сделайте анализ кариограммы человека.
Кариограмма человека.
Кариограмма человека содержит 47 хромосом. Большинство хромосом расположено в порядке уменьшения их размеров. Это аутосомы. В нижнем ряду в стороне от них расположены три хромосомы. Это половые хромосомы. Все аутосомы представлены парами. Всего в кариограмме 22 пары аутосом. Половых хромосом – 3. Две из них – крупные и их первичная перетяжка – центромера – расположена почти посередине. Это Х-хромосомы. Рядом с ними находится небольшая хромосома с первичной перетяжкой, расположенной ближе к краю хромосомы. Это – Y-хромосома. Кариограмма принадлежит представителю мужского пола, так как имеется Y-хромосома. Кариограмма содержит аномалию: лишнюю Х-хромосому. Такая кариограмма характерна для особей мужского пола, страдающих синдромом Клайнфельтера: у больных отмечается евнухоидное телосложение, иногда увеличены молочные железы, слабое оволосение на лице, часто отмечается умственная отсталость, инфантилизм, они бесплодны. Формула кариотипа человека - 47, ХХY.
7. Проведите анализ следующих кариограмм.
Кариограмма 1
Кариограмма 2
8. Обозначить схему этапов клеточного цикла.
9. Изучить под микроскопом микропрепарат «Клетки корешка кончика лука».
Малое увеличение Большое увеличение
10. Изучить под микроскопом микропрепарат «Поперечный срез матки аскариды»
Малое увеличение Большое увеличение
11. Изучить под микроскопом микропрепарат «Амитоз в эпителии мочевого пузыря лягушки»
Малое увеличение Большое увеличение