«Морфология и идентификация хромосом человека и других позвоночных. (Денверская и Парижская классификация хромосом)»
Цель занятия: Увидеть видоспецифичность кариотипов различных позвоночных и научиться идентифицировать хромосомы человека. Научиться анализировать кариотип человека, используя метод дифференциального окрашивания, по которому можно идентифицировать каждую хромосому.
В итоге занятия студент должен знать: Строение и принципы классификации хромосом. Понятие о кариотипе.
В итоге занятия студент должен уметь: Идентифицировать хромосомы по кариограммам и атласам, содержащим Парижскую номенклатуру хромосом.
Вопросы для самоподготовки:
1. Организация клеточного ядра. Роль ядра в обеспечении жизненных процессов в эукариотических клетках.
2. Особенности молекулярной структуры ДНК, особенности репликации ДНК.
3. Строение и функция хромосом. Правила хромосом.
4. Почему при микроскопии исследователь видит Х-образные хромосомы?
5. Чем отличаются гетеро- и эухроматиновые участки хромосом?
6. Принцип классификации хромосом. (Денверская и Парижская классификации, их отличия, преимущество Парижской классификации).
7. Кариотип – индивидуальный признак вида. Идиограмма.
Литература для подготовки:
Основная: Учебник по биологии. Под ред. В.Н. Ярыгина, 2008, 1 т, c. 117-148.
Рекомендуемая:
1. Учебник по биологии. Под ред. В.Н. Ярыгина, 1984, с. 35-47
2. Учебник по биологии А.А. Слюсарева, с. 27-33, с. 117-118.
Практическая работа:
Работа № 1. Хромосомный уровень организации наследственного материала.
1.1. Строение хромосом.
Пользуясь микропрепаратами и таблицами, рассмотреть строение хромосомы. Зарисовать и обозначить ее компоненты (центромера, плечи (короткое – p, длинное – q), хроматиду).
1 –
2 –
3 –
4 –
1
2
3
4
1.2. Хромосомный набор человека.
Рассмотреть под иммерсионным увеличением метафазную пластину из культуры лейкоцитов крови человека, подсчитать общее число хромосом, отметить их тип. Зарисовать 3 типа хромосом: мета-, субмета-, акроцентрическую, обозначить плечи хромосом и центромеру.
Основные типы хромосом человека (зарисуйте и отметьте положение центромеры):
–
–
–
1.3. Кариотипы различных животных и растений.
Рассмотреть фотографии с хромосомным набором макака-резус, крысы, лосося, мухи дрозофилы, определить число и структуру. Сделать записи об особенностях кариотипа в отличие от кариотипа человека.
Вывод: запишите вывод о видоспецифичности хромосом различных организмов.
Работа № 2. Идентификация хромосом человека согласно Денверской классификации.
Пользуясь раздаточным материалом – таблицами со стандартным кариотипом человека, измерить с помощью линейки короткое и общую длину хромосом кариотипа, принимая во внимание, что длина первой хромосомы равна 10 мкм, а рисунок кариотипа сделана таким образом, что первая пара хромосом равна 20 мм. Следовательно, для перевода длины хромосом в мкм необходимо полученные величины по измерению хромосом на фотографиях в мм уменьшить в 2 раза (2мм – 1мкм).
У хромосом высчитывается абсолютная длина – в мкм и центромерный индекс – отношение короткого плеча к длине всей хромосомы, выраженная в процентах. Затем с плаката или прилагаемой таблицы перевести все стандартные параметры всех хромосом человека. В конце работы следует отметить, что по данным параметрам (абсолютная длина и центромерный индекс) возможно идентифицировать все хромосомы кариотипа человека. Кроме того, в тетрадях необходимо записать таблицу, где следует отметить число крупных, средних и мелких акро-, субмета-, и метацентрических хромосом. Крупные 10-7,5 мкм, средние 7-4 мкм, мелкие 3,9-2 мкм.
|
Акроцентрические ЦИ=19-30 |
Субметацентрические ЦИ=31-39 |
Метацентрические ЦИ=40-48 |
Крупные 10-7,5мкм |
|
|
|
Средние 7-4мкм |
|
|
|
Мелкие 3,9-2мкм |
|
|
|
Необходимо указать на отличительные признаки набора мужских и женских хромосом.
ПАРАМЕТРЫ ХРОМОСОМ ЧЕЛОВЕКА
Группа хромосом |
A |
B |
C |
D |
Е |
F |
G |
X |
Y |
№ |
1-3 |
4, 5 |
6-12 |
13-15 |
16-17 |
19, 20 |
21, 22 |
23 |
23 |
средн. |
ср. |
ср. |
ср. |
ср. |
ср. |
ср. |
ср. |
ср. |
ср. |
Абсолютная длина в мкм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина короткого плеча (p) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Центромерный индекс (α) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Короткие плечи хромосом (р) 13,14,15 = 0,8 мкм; 21,22 = 0,6 мкм; Y = 0,5 мкм.
Работа № 3. Идентификация хромосом человека по Парижской системе классификаций.
Посмотреть метафазную пластинку дифференциально окрашенных хромосом человека (демонстрация). Проанализировать дифференциально окрашенный хромосомный набор человека на фотографии.
Зарисовать в тетради первую хромосому кариотипа человека, отметить гетеро- и эухроматиновые участки. Отметить и записать преимущества Парижской классификации перед Денверской классификацией.
Работа № 4. Политенные хромосомы.
Рассмотреть при большом увеличении микроскопа препарат слюнных желез личинок комаров и отметить их исчерченность. Зарисовать: на рисунке обозначить светлые зоны – эухроматиновые, интенсивно окрашенные зоны – гетерохроматиновые и пуфы-вздутия. Отметить и записать их функциональную значимость.