2

АУДИТОРНАЯ РАБОТА

Задание 6. Уровни компактизации (упаковки) ДНП. Нуклеосомная организация хромосом

Выделяют четыре уровня компактизации ДНП:

н у к л е о с о м н ы й состоит из белковой глобулы и молекулы ДНК. Белковая глобула состоит из восьми молекул гистоновых белков – по две молекулы из каждой группы Н2А, Н2В, Н3 и Н4. Вокруг глобулы спирально (1,75 витка) уложена нить ДНК длиной около 140 пар нуклеотидов. Остальная часть ДНК (около 60 п.н.) образует линкерную ДНК или межнуклеосомный участок. В результате происходит укорочение ДНК в 7 раз.

ф и б р и л л я р н ы й - объединяет несколько нуклеосом в виде глобул. Сближение нуклеосом обеспечивает гистон Н1, который соединяется с линкерной ДНК.

х р о м о н е м н ы й , вначале которого формируются рыхлые многочисленные петли, объединенные скрепками из негистоновых белков, затем происходит усложнение и сближение петель, различимые в световой микроскоп во время интерфазного периода как глыбки хроматина.

х р о м о с о м н ы й , максимального укорочения хромосомы достигают во время метафазы митоза.

Изучите по учебнику и нарисуйте схему нуклеосомной организации хромосом. Отметьте на рисунке белковую глобулу, ДНК, соединенную с белковой глобулой и линкерную ДНК.

Задание 7. Кариотип и идиограмма человека

Хромосомы человека подробно изучены и приведены в определенную систему. Графический рисунок кариотипа называется идиограммой. На идиограмме хромосомы гаплоидного набора расположены в порядке уменьшения их длины. Хромосомы объединены в группы в зависимости о длины, положения центромеры, наличия вторичных перетяжек и спутников.

Изучите по таблице классификацию метафазных хромосом человека, их морфологические параметры (абсолютную и относительную длину, центромерный индекс, наличие вторичной перетяжки и спутника) и заполните таблицу 4.

Таблица 4

Характеристика метафазных хромосом человека

группа		N хромосомы	Относительные размеры (крупные, средние, мелкие)			Тип хромосомы		наличие
								вторичной перетяжки	спутника
А
В
С
D
E
F
G
Половые хромосомы
	Тип хромосомы			Относительные размеры	Наличие
					вторичной перетяжки		спутника
Х
У

Ответьте на вопросы:

• Какие хромосомы в кариотипе человека являются мета-, субмета- и акроцентрическими?

____________________________________________________________________________________________________________________________

• Какие хромосомы имеют вторичную перетяжку, связанную с ядрышковым организатором и не связанную с ним?

____________________________________________________________________________________________________________________________

• Какие хромосомы являются спутничными?

_________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 8. Центромерный индекс (УИРС)

Центромерный индекс (I^c) – это отношение длины короткого плеча ко всей длине хромосомы, выраженное в процентах. Центромерный индекс метацентрических хромосом от 45 до 50 %, субметацентрических хромосом от 25 до 45 %, акроцентрических – меньше или равен 25 %.

Вычислите центромерные индексы Х- и У- хромосом, если известно, что длина Х- хромосомы в среднем 6,8 мкм, длина короткого плеча – 2,6 мкм; длина У- хромосомы – 2,8 мкм, длина короткого плеча – 0,5 мкм.

____________________________________________________________________________________________________________________________

• К какому типу хромосом относятся Х- и У- хромосомы с учетом их центромерного индекса? ___________________________________________

Задание 9. Методические правила кариотипического анализа человека по фотографии метафазной пластинки (УИРС)

Основная задача кариотипического исследования состоит в установлении качественных и количественных отклонений от нормы. Заключение о наличии или отсутствии качественных нарушений хромосом можно сделать только на основании дифференциальной окраски хромосом разными методами с обязательным микрофотографированием аномальных пластинок.

Ознакомьтесь с методическими указаниями кариотипического анализа человека и, пользуясь рисунками 2 и 3, проанализируйте метафазные пластинки хромосом человека (рутинная окраска) (рис. 4 и 5):

1. На метафазной пластинке следует найти крупные метацентрические хромосомы группы А, подсчитать их количество и обозначить каждую хромосому буквой А.

2. Найти крупные субметацентрические хромосомы группы В, обозначить каждую хромосому буквой В и подсчитать их количество.

3. Найти акроцентрические хромосомы группы D (среднего размера), обозначить каждую хромосому буквой D и подсчитать их число.

4. Найти мелкие акроцентрические хромосомы группы G, обозначить каждую хромосому буквой G и подсчитать их число. При этом необходимо учитывать, что У-хромосома по своим параметрам является мелким акроцентриком, поэтому идентифицируется вместе с хромосомами группы G.

5. Найти мелкие метацентрические хромосомы группы F, обозначить каждую хромосому буквой F и подсчитать их число.

6. Найти мелкие субметацентрические хромосомы группы Е, подсчитать их число и обозначить каждую хромосому буквой Е.

7. Оставшиеся средние субметацентрические хромосомы обозначить буквой С, подсчитать их число, учитывая, что Х-хромосома по своим параметрам является субметацентриком, а поэтому идентифицируется вместе с хромосомами группы С.

Проанализируйте метафазную пластинку человека в норме, распределите хромосомы по группам и подсчитайте их число, определите, мужчине или женщине принадлежит кариотип.

Рис. 2. Кариотип мужчины	Рис. 3. Кариотип женщины

Рис. 4. Метафазная пластинка хромосом 1. Рис. 5. Метафазная пластинка хромосом 2.

Ответьте на вопросы:

• Мужчине или женщине принадлежит исследуемый кариотип (рис. 4, 5)?

• Напишите хромосомную формулу изученного кариотипа человека __________________________________________________________________

• Позволяет ли рутинный метод окраски хромосом индивидуализировать все хромосомы внутри каждой группы? __________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________

• Вычислите центромерный индекс для всех хромосом группы А. Для этого измерьте длину всей хромосомы, длину ее короткого плеча. По центромерному индексу определите номер пары каждой хромосомы группы А.______________________________________________________________

Задание 10. Половой хроматин - Х- и У- хроматин (УИРС)

Х- хроматин (тельце Барра) – это инактивированная и конденсированная одна из двух Х- хромосом соматических интерфазных клеток женщтны. В клетках женского эмбриона она инактивируется примерно на 16-20 день развития. Y- хроматин представляет собой блок гетерохроматина в длинном плече Y - хромосомы и выявляется в интерфазных ядрах соматических леток мужчин.

Препараты полового хроматина можно приготовить, используя клетки слизистой ротовой полости, лейкоцитов, фибробластов кожи и клетки волосяной луковицы, окрашивая их ацетоорсеином или флуоресцентными красителями. Х- хроматин выявляется с внутренней стороны ядра в виде плотной хорошо окрашенной глыбки, имеющей форму треугольника или овала. Клетки мужчины, как правило, без этой глыбки.

Ответьте на вопросы:

• Каков биологический смысл явления гетерохроматизации одной из двух Х- хромосом женского организма у человека и млекопитающих?

____________________________________________________________________________________________________________________________

• Сколько Х- и Y - хроматина выявляется в клетках при следующих кариотипах:

45, ХО (с. Тернера-Шерешевского) ______________________________; 47, ХХY ______________________________________________________,

48, ХХYY _______________________________________, 48,ХХХY (разных вариантах с. Клайнфельтера) ___________________________________,

47, ХХХ (с. трипло-Х) _________________________________________, 48, ХХХХ (с. тетра-Х)? _________________________________________