ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №10 (1 семестр) Тема Цитогенетический метод исследования генетики человека
.pdfТема занятия: «Цитогенетический метод исследования генетики человека»
Цель работы:
ознакомиться с цитогенетическими методами диагностики;
знать его сущность и область применения;
изучить формы хромосомных и геномных мутаций и механизмы их возникновения.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
1.Хромосомы нормального кариотипа человека (размеры, типы хромосом, центромерный индекс).
2.Международные классификации хромосом человека. а) нумерация аутосом арабскими цифрами;
б) группировка аутосом на семь групп А, В, С, D, Е, F, G; в) обозначения половых хромосом (Х, У);
3.Характеристика А, В, С, D, Е, F, G групп хромосом.
4.Основные символы и сокращения для обозначения хромосомных аномалий: обозначения – плеч хромосом, аберраций хромосом, анеуплоидий.
5.Цитогенетический метод и его возможности.
6.Этапы цитогенетического метода – приготовление и окрашивание препаратов метафазных хромосом:
а)подбор клеточного материала б)методы культивирования
в)получение препаратов метафазных пластинок с раздельно лежащими хромосомами г)окраска хромосом:
стандартная сплошная рутинная окраска хромосом по методу Гимзе;
дифференциальное окрашивание по методу Гимзе в сочетании с дополнительными процедурами;
использование флуоресцентных красителей (акрихин – иприт);
особые модификации окраски (С – метод, Q – метод, G – метод);
д)изучение количества и структуры хромосом. 7.Особенности FISH метода.
8.Мутации, выявляемые цитогенетическим методом (геномные и хромосомные), причины и механизмы возникновения.
9.Хромосомные карты.
Цитогенетическая карта
Физическая карта
Рестрикционная карта
1
10. Формулы кариотипов аутосомных анеуплоидий: синдром. Дауна, синдром. Патау, синдром Эдварса, транслокационных форм с. Дауна, с. Патау, синдромы хромосомных делеций: «кошачьего крика», Вольфа – Хиршхорна (см. приложение 1 стр.12).
Приведите различные примеры аббераций хромосом (del, t, dup, inv, rob) связанных с генетическими заболеваниями у человека, напишите формулы кариотипов в тетрадь.
11.Половой хроматин. Изучение полового хроматина, как экспресс метода в медицине для скрининга (просеивания) хромосомных синдромов в диагностике геномных и хромосомных мутаций при их разд еления на аутосомные и гоносомные.
12. Формулы кариотипов гоносомных анеуплоидий: с. Тернера, с. Клайнфельтера, с. Трипло Х.
13. Метод генетики соматических клеток и его возможности в медицине. 14. Метод биологического и математического моделирования.
Задание № 1. Принципы ориентировочной идентификации хромосом.
Денверская классификация хромосом человека.
Заполните таблицу.
Группа |
№пар хромосом |
Характеристика группы хромосом |
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
С |
|
|
D |
|
|
E |
|
|
F |
|
|
G |
|
|
|
|
|
Половые |
|
|
хромосомы |
|
|
|
|
|
Задание №2 |
Цитогенетические карты хромосом. |
Перепишите и выучите систему символов для более краткого и однозначного обозначения кариотипов.
При описании кариотипа:
•указывается общее число хромосом и набор половых хромосом, между ними ставится запятая (46, XX; 46, XY);
•отмечается какая хромосома лишняя или какой не хватает (это указывается ее номером 5, 6 и др., или буквами данной группы А, В и др.); знаком «+»
2
указывают на увеличение количества хромосом, знаком «-» указывают на отсутствие данной хромосомы 47, XY,+ 21;
•плечо хромосомы, в котором произошло изменение (удлинение короткого плеча указывается символом (р+); укорочение (р-); удлинение длинного плеча указывается символом (q+); укорочение (q-);
•символы перестроек (транслокация обозначается t, а делеция — del) помещают перед номерами вовлеченных хромосом, а перестроечные
хромосомы заключают в скобки. Наличие двух структурно-аномальных хромосом обозначается точкой с запятой (;) или нормальной дробью (15/21).
Сегменты и районы метафазной хромосомы обозначаются цифрами, центромера служит исходной точкой для цифровой схемы. При определении локализации гена используют 4 критерия: номер хромосомы, символ плеча, номер района и номер сегмента в пределах этого района. Например, запись 1р32 означает, что речь идет о хромосоме первой пары, коротком плече, районе 3, сегменте 2. Для гена Rh формула локализации: 1р35.
Изучите рисунок сегментации первой хромосомы в соответствии Парижской классификации.
Рису1.
3
Цитогенетическая карта 2 хромосомы человека
Рис.2
Запишите генетические формулы локализации генов на 2 хромосоме
1.Семейная гипобеталипопротеидемия ___________
2.Цистинурия тип 1____________
3.Пигментная ксеродерма тип В________
4
Задание № 3. Исследование полового хроматина.
Рис 3. Изображение хромосомных территорий FISH метод.
На микрофотографиях по количеству телец Барра определите число Х – хромосом и половую принадлежность обладателя:
Рис 4. Микрофотографии полового хроматина в ядрах клеток слизистой полости рта человека.
а) ядро соматической клетки:
число Х - хромосом _________________
число телец Барра___________________
половая принадлежность______________
б) ядро соматической клетки
число Х - хромосом _________________
число телец Барра___________________
половая принадлежность______________
5
в) ядро соматической клетки
число Х - хромосом _________________
число телец Барра__________________
половая принадлежность______________
г) ядро соматической клетки:
число Х - хромосом _________________
число телец Барра___________________
половая принадлежность______________
Задание №3. Анализ кариотипа у больных с хромосомными болезнями (по фотографиям в приложение).
В приложение к теме №7, найдите соответствующий кариотип, опишите какой будет фенотип, на каких этапах гаметогенеза и эмбриогенеза возможно возникновение таких мутаций и причины их образования.
№1. трисомия по 13 хромосоме (синдром Патау). Кариотип 47, +13.
№2. трисомия по 18 хромосоме (синдром Эдвардса). Кариотип 47, +18.
№3. трисомия по 21 хромосоме (болезнь Дауна). Кариотип 47, +21, мозаицизмом- в одних клетках нормального числа хромосом 46, а в других – 47 хромосом, т. е. трисомия по 21-й паре хромосом.
Транслокационная форма –перенос гена или фрагмента хромосомы в другое положение в той же или другой хромосоме. В транслокацию вовлекаются 13- 15-я и 21-22-я аутосомы, но число хромосом в наборе остается равным 46.
(Вероятность рождения больного ребенка в этом случае зависит от отца – носителя мутации, а не от возраста матери.
Малыши с транслокационным синдромом составляют 5% от общего количества детей с болезнью Дауна.)
№4. делеция короткого плеча одной из хромосом 5 пары (синдром «кошачьего крика»). Кариотип 46, 5р-
№5. полисомия Х-хромосомы у женщин. Кариотип: 47, ХХХ или 48, ХХХХ
№6. полисомия Х-хромосомы у мужчин (синдром Клайнфельтера). Кариотип: 47, ХХУ, 48, ХХХУ –
№7. моносомия по Х-хромосоме (синдром Шершевского –Тернера). Кариотип: 45, ХО.
6
№ 8. синдром ломкости Х-хромосомы (Синдро́м Ма́ртина — Белл). Экспансия единичных тринуклеотидов (ЦГГ) в Х-хромосоме. Полная мутация — более 200 повторов.
Приложение к теме №7
Идеограмма №1
Идеограмма №2
7
Идеограмма №3
Идеограмма №4
8
Идеограмма №5
Идеограмма №6.
9
Идеограмма №7
Идеограмма №8
10