Практическая часть занятия

РАБОТА № 1. АНАЛИЗ КАРИОТИПА ЧЕЛОВЕКА

Основная задача цитогенетического исследования хромосом человека в медико-генетической практике состоит в установлении качественных и количественных отклонений от нормы (мутации различных типов). Существуют 2 вида окраски ДНК-хромосом: рутинная окраска и G-дифференциальная окраска. Рутинная окраска позволяет провести количественный анализ хромосом человека. G-дифференциальная окраска хромосом человека дает возможность идентифицировать каждую хромосому, так как в этом случае видна индивидуальная поперечная исчерченность хромосом.

Задание № 1:

• внимательно ознакомьтесь с содержанием работы;

• получите фотографии идиограммы и кариотипа (задача) человека у преподавателя и выполните следующие задания:

1. Рассмотрите на предложенных Вам микрофотографиях нормальные хромосомные наборы мужчины и женщины, окрашенные различными способами:

а) рутинная окраска препарата;

б) G-дифференциальная окраска.

Хромосомы на микрофотографиях классифицированы согласно Денверской классификации (1967) от 1 до 23 пары. Эта классификация учитывает число хромосом в кариотипе, количество хромосом-гомологов, размеры хромосом, расположение центромеры, величину плеч.

2. Получите у преподавателя микрофотографию задачи и проведите анализ кариотипа, изображенного на фотографии. Для проведения анализа кариотипа нужно вырезать хромосомы из предложенной микрофотографии и разложить их от 1 до 23 пары, согласно размерам, форме, гомологии, исчерченности, расположению центромер. Наклейте в альбом хромосомы в указанном порядке. Сравните исследуемый кариотип с нормальным и поставьте правильный диагноз, используя следующие данные:

1. Кариотип больного с синдромом Клайнфельтера содержит 47 хромосом. У них три половых хромосомы: XXY.

2. Хромосомный набор больных с синдромом Шерешевского-Тернера состоит из 45 хромосом, у них только одна половая хромосома-Х.

3. Хромосомный набор больных с синдромом трипло-Х состоит из 47 хромосом, у них три половые хромосомы-Х.

4. Хромосомный набор больных с синдромом Дауна содержит 47 хромосом, у них три хромосомы 21 пары.

Поставленный Вами диагноз проверьте у преподавателя. Ответ задачи запишите в тетрадь. Отметьте выявленные изменения в кариотипе. Укажите тип мутаций при обнаруженных патологических изменениях кариотипа. Объясните их возможный механизм.

За решение задачи преподаватель выставляет оценку.

РАБОТА № 2. РЕШЕНИЕ СИТУАЦИОННЫХ ЗАДАЧ

Задание № 2:

• в рабочей тетради оформите решение следующих задач:

1. У мужчины, длительно курившего трубку, на нижней губе развилась опухоль. При гистологическом исследовании ткани опухоли обнаружено много клеток в разных стадиях митоза, полиплоидные клетки и клетки с хромосомными аберрациями. К какому типу мутаций относятся обнаруженные нарушения в клетках опухоли? Передаются ли они потомкам?

2. В процессе сперматогенеза у мужчины в анафазе I нарушилось расхождение хромосом 21 пары. Отразится ли данная мутация на фенотипе данного мужчины? Какие дети могут родиться в данной семье, если у жены яйцеклетки нормальные? Как называются такие мутации? Напишите хромосомные наборы сперматозоидов такого мужчины.

3. В облученной рентгеновскими лучами культуре лейкоцитов периферической крови человека наблюдаются дицентрические и ацентрические фрагменты. Как можно объяснить их происхождение?

4. Какие цитологические картины характерны для гигантских хромосом слюнных желез насекомых, если имеет место в одной из аутосом: инверсия? транслокация? дупликация? делеция? Нарисуйте схемы.

5. Ребенок с клиническими проявлениями синдрома Дауна (трисомия по 21 паре хромосом) имеет 46 хромосом. Исследование кариотипа показало, что одна из аутосом 15 пары длиннее обычной. У матери больного, а также у тетки и бабушки по материнской линии обнаружено 45 хромосом с удлиненной хромосомой 15 пары. Чем можно объяснить наблюдаемые в этой семье явления?

6. Нормальный гемоглобин взрослого человека (НвА) белок-тетрамер. Если в пятом кодирующем триплете ЦТЦ одного из генов -глобулиновой цепи (локализован ген во II аутосоме) произойдет замена основания Т на А, то у такого человека в эритроцитах будет синтезироваться наряду с НвА и НвS. Как называется такая мутация? Нарушится ли смысловая функция кодона, в котором произошла замена азотистого основания.? Напишите название аминокислоты нормальной и мутантной  цепей.

Вопросы для самоподготовки:

1. Что такое мутация? Кто и когда ввел в биологию термин «мутация»?

2. Классификация мутаций в зависимости от уровня организации генетического материала в клетке?

3. Как называются мутации, возникающие без регистрируемых причин?

4. Как называются факторы, вызывающие мутации?

5. Какие группы мутагенов известны?

6. Как называются мутации, вызываемые известными мутагенами?

7. Как классифицируются мутации в зависимости от вида клеток, в которых они возникают?

8. Что такое геном?

9. Как называется увеличение хромосом в клетке, кратное гаплоидному набору?

10. Как называется изменение числа хромосом в отдельных парах диплоидного набора?

11. Какие виды хромосомных аберраций вам известны? Их суть.

12. Благодаря каким мутациям возникают множественные аллели?

13. Всегда ли наследуются мутации?

14. На чём основана Денверская номенклатура хромосом? Каковы её диагностические возможности?

15. На чём основана Парижская номенклатура хромосом? Каковы её диагностические возможности?

16. В чём суть кариотипирования? Какие генетические аномалии возможно выявить, применяя данный метод?