Технологическая карта практического занятия
Тема « Генетика пола у человека. Тельца Барра и их диагностическое значение ».
Преподаватель биологии ГБПОУ ККБМК - Черткова Лина Петровна
Продолжительность 90 мин (2 часа)
Цели учебного занятия:
Образовательная: закрепить, расширить и углубить знания по теме.
Развивающая: продолжить развитие умения применять теоретические знания на практике; способствовать развитию логического мышления; умения анализировать, выделять главное.
Воспитательная: способствовать воспитанию чувства осознанной ответственности за свое здоровье и здоровье окружающих.
Требования к умениям, знаниям:
Знать:
строение и виды метафазных хромосом, кариотипирование, Денверскую классификацию хромосом.
Уметь:
Выявлять морфологические отличия между отдельными хромосомами и группами хромосом;
Использовать знания цитологических основ наследственности для решения задач;
Владеть алгоритмом решения задач
Образовательные технологии: технология дифференцированного подхода в обучении; личностно-развивающего, проблемно-ситуационного обучения , информационно-коммуникативные технологии.
Методы и приемы обучения: объяснительно-иллюстрационный (объяснения, инструктаж); методы, определяющие логику обучения: (сравнение, обобщение, систематизация); методы, стимулирующие и мотивирующие учебно-познавательную деятельность (решение задач), частично поисковые.
Средства обучения:
Учебно-наглядные, раздаточный материал: методические указания к практическому занятию.
Технические средства обучения: раздаточный материал по теме · рисунок: «Хромосомный набор мужчины и женщины; схемы дифференциированно окрашенных хромосом.
Литература:
- Медицинская генетика: учебник / под ред. Н П.Бочкова. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014.
- Конспект лекций
Дополнительные источники:
1. Акуленко Л. В., Угаров И. В. Биология с основами медицинской генетики. Москва, изд. группа "ГЭОТАР-Медиа", 2011 г.
2. Интернет-ресурс: www.msu-genetics.ru
Межпредметные связи: анатомия и физиология человека, биология.
Внутрипредметные связи между разделами: «Цитологические и биохимические основы наследственности», «Методы изучения наследственности и изменчивости человека в норме и патологии», «Наследственность и патология».
Основные понятия: кариотип, хромосома, метацентрические, субметацентрические и акроцентрические хромосомы, хроматин, эухроматин, гетерохроматин, половой хроматин (тельца Бара).
Хронологическая карта занятия
Этапы учебного занятия | Использование оборудования | Время |
|
Организационный момент. | проверка присутствующих, внешнего вида студентов, проверка готовности студентов к занятию. | 2 мин |
|
Постановка целей, начальная мотивация. | объявление: темы, её проблемных вопросов; цели занятия. | 2 мин |
|
Определение исходного уровня знаний. | Терминологический диктант (работа на листах контроля) | 5 мин |
|
Преподаватель контролирует работу студентов в тетрадях. | 60 мин |
||
Проверка тетрадей. | Преподаватель проверяет правильность выполнения заданий | 5 мин |
|
Обобщение, систематизация знаний | 10мин |
||
Подведение итогов. | Выставление оценок с комментариями преподавателя | 5 мин |
|
Домашнее задание | Подготовка к следующему занятию. | 1мин |
|
Итого | 90 мин |
Конспект занятия
- Организационный момент
- Объявление темы и целей занятия, начальная мотивация и актуализация.
Вступительное слово преподавателя: Проблема происхождения половых различий, механизм определения пола и поддержание определённого соотношения полов в популяции увлекательна и вместе с тем очень важна для теоретической биологии. Вопросы о том, почему мальчики и девочки рождаются примерно в равном количестве, по какой причине это же соотношение полов наблюдается у большинства животных из поколения в поколение, не могли не волновать ученых. Было высказано множество догадок, но ни одна из них не получила научного подтверждения до тех пор, пока развитие генетики и цитологии не раскрыло механизм наследования и определения пола.
Постановка проблемы.
Большинство животных и двудомные растения являются раздельнополыми организмами, причем, внутри вида количество особей мужского пола приблизительно равно количеству особей женского пола. Другими словами, каждому виду, имеющему четкое деление на мужские и женские особи, свойственно соотношение 1:1.
От чего же зависит рождение мужских и женских особей? Как объяснить это явление?
Можно предложить, что один пол дает два типа гамет (гетерозиготный), а другой – один (гомозиготный).
От того, какой тип гамет гетерозиготного пола встретится при оплодотворении с гаметой гомозиготного пола, зависит пол развивающегося потомка. Такое же предложение высказал Г. Мендель.
Это предложение было подтверждено в начале ХХ века, когда Т. Моргану и его сотрудникам удалось установить, что самцы и самки различаются по набору хромосом. Чем?
- Самостоятельная практическая работа студентов. Организуется самостоятельная работа с материалами учебника для поиска ответа на поставленный вопрос.
Задание 1. Заполнить схему
Генетика пола человека
Задание 2. Заполнить таблицу
Таксономические группы, организмы | Тип зиготы | Половые хромосомы |
||
Женский организм | Мужской организм | яйцеклетки | сперматозоиды |
|
Человек, млекопитающие, пресмыкающиеся, моллюски, муха дрозофила | ХХ | Х Y | Х и Х | Х и Y |
Птицы, некоторые рыбы, бабочки | Х Y | ХХ | Х и Y | Х и Х |
Прямокрылые | ХХ | Х О | Х и Х | Х и О |
Моль | Х О | ХХ | Х и О | Х и Х |
Наличие половых хромосом ХХ и ХY не только объясняет наличие мужского и женского полов, но и обуславливает рождение равного числа детей обоего пола.
Однако вопреки теоретически ожидаемому равенству, среди рождающихся мальчиков и девочек не наблюдается строгого соотношения 1:1. обычно мальчиков рождается больше, чем девочек. Например, на 100 девочек среди белого населения рождается 106 мальчиков. В среднем возрасте на 100 новорождённых девочек приходится 103 мальчика, к юношескому возрасту на 100 девушек – 100 юношей, к 50 годам на 100 женщин – 85 мужчин, а к 85 – летнему возрасту на 100 женщин всего 50 мужчин.
Это так называемое вторичное изменение соотношения полов объясняется их разной жизнеспособностью. Как у человека, так и у животных мужской пол оказывается менее устойчивым к неблагоприятным факторам окружающей среды, и продолжительность жизни мужских особей, поэтому короче, чем женских.
Выступление студента с сообщением “Определение пола у человека” (презентация)
Определение пола у человека
В конце 40-х годов ученый М.Барр обнаружил различия в строении интерфазных ядер соматических клеток у самок и самцов кошек: в ядрах клеток самок была обнаружена своеобразная хроматиновая глыбка, названная половым хроматином, или тельцем Бара. Одна Х-хромосома всегда оказывается в активном состоянии и имеет обычный вид. Другая, если она имеется, бывает в покоящемся состоянии, в виде этого самого тельца Бара. Поэтому число телец Бара всегда на единицу меньше числа наличных Х-хромосом, т.е. у самца (ХY ) их нет, а у самки (ХХ ) - только одно. Такая закономерность оказалось характерной для млекопитающих, в том числе и для человека.
Наличие полового хроматина легко определяется методом исследования эпителиальных клеток в соскобе слизистой щеки. Эпителиальные клетки, содержащиеся в соскобе, подвергаются окраске и рассматриваются под микроскопом. Следовательно, отличить клетки мужчин от клеток женщин можно как непосредственно – путём анализа хромосомного набора соматических клеток, так и косвенно – по наличию полового хроматина.
При помощи этого метода диагностируют в настоящее время и некоторые аномалии пола, например: синдром Клайнфельтера (♂ , ХХY), синдром Тернера (♀ ХО). (Cм. презентацию ).
Задание 3. Решение задач.
1. У человека ген гемофилии сцеплен с Х-хромосомой. Девушка, отец которой гемофилик, выходит замуж за здорового мужчину. Определить вероятность рождения больного ребёнка в браке.
2. У человека ген дальтонизма сцеплен с Х-хромосомой. У матери-носителя и здорового отца родился сын-дальтоник. Какова вероятность рождения больного ребёнка, если этот сын в будущем создаст семью с девушкой-носителем?
3. Дочь дальтоника выходит замуж за сына другого дальтоника, причем жених и невеста различают цвета нормально. Постройте родословную данной семьи и определите, каким будет зрение у детей? Известно, что ген дальтонизма передается как рецессивный, сцепленный с Х хромосомой признак.
4. Перепончатопалость передается через Y-хромосому. Определить возможные фенотипы детей от брака перепончатопалого мужчины и нормальной женщины.
5. Пробанд имеет нормальные по окраске зубы. У его сестры зубы коричневые. У матери пробанда зубы коричневые, у отца – нормальной окраски. Семь сестер матери пробанда с коричневыми зубами, а четыре брата с нормальными. Одна тетя пробанда по линии матери, имеющая коричневые зубы, замужем за мужчиной с нормальными зубами. У них трое детей: дочь и сын с коричневыми зубами и дочь с нормальными зубами. Два дяди пробанда по линии материи женаты на женщинах без аномалии в окраске зубов. У одного из них два сына и дочь, у другого – две дочери и сын. Все они с нормальными зубами. Коричневые зубы имел дедушка пробанда по линии матери, а у бабушки по линии матери были нормальные зубы. Два брата дедушки по линии матери с нормальной окраской зубов. Прабабушка (мать деда по линии матери) и прапрабабушка (мать этой прабабушки) имели коричневые зубы, а их мужья имели белую окраску зубов.
Постройте родословную, определите тип наследования признака, генотип пробанда и вероятность рождения детей с аномалией в семье пробанда при условии, что он вступит в брак с женщиной, гетерозиготной по данному признаку.
4. Проверка дневников . Преподаватель проверяет правильность выполнения заданий
5. Подведение итогов. Выставление оценок с комментариями преподавателя
6. Домашнее задание.
Впервые обнаружил половые различия в строении интерфазных ядер в 1940 г. М. Барр. Оказалось, что в ядре соматических клеток у женщин обнаруживаются темно-окрашенная хроматиновая глыбка, прикрепленная к оболочке ядра. Впоследствии эти хроматиновые глыбки были названы половым хроматином, или тельцем Барра. Тельце Барра – это инактивированная Х-хромосома или половой хроматин Тельце Барра можно обнаружить в большом количестве клеток во всех тканях женщин. Наиболее простой метод определения полового хроматина связан с окраской ацеторсеином клеток слизистой оболочки рта, полученных путем соскоба с внутренней поверхности щеки при помощи шпателя. Материал соскоба распределяют по поверхности предметного стекла и на 1 - 2 мин наносят, краситель. Затем покрывают препарат покровным стеклом и, слегка нажимая на него, удаляют остаток красителя фильтровальной бумагой. Окрашенный препарат изучают с помощью светового микроскопа с иммерсионным объективом. При этом половой хроматин выявляется под ядерной оболочкой клетки в виде плотного образования (тельца) различной формы, чаще всего овальной или треугольной (рис. 7.4).
В норме половой хроматин обнаруживается в ядрах большинства клеток (50 - 70 %) у лиц женского пола, тогда как у индивидуумов мужского пола он встречается очень редко (0 - 5% всех клеток). При изменении числа X -хромосом в кариотипе индивидуума меняется и содержание полового хроматина в его клетках.
Рис.1. Ядра клеток буккального эпителия
а - ядро без глыбки полового
хроматина,
б - с глыбкой полового хроматина
Связь между количеством X -хромосом (N) и числом телец полового хроматина (л)можно выразить в виде формулы n = N - 1
Определение содержания X -хроматина в клетках человека в клинической практике обычно проводят в следующих ситуациях: 1) при цитологической диагностике пола в случаях его реверсии (гермафродитизм); 2) с целью установления пола будущего ребенка в процессе дородовой диагностики (при высоком риске заболевания, сцепленного с полом); 3) для предварительной диагностики наследственных заболеваний, связанных с нарушением числа половых хромосом.
Рис. 2 Ядра клеток слизистой оболочки ротовой полости человека с различным числом телец Барра
Дифференция" href="/text/category/differentciya/" rel="bookmark">дифференцировано окрашенных хромосомах (объяснение проводиться на рисунке 12 хромосомы).
Фенилпирровиноградная олигофрения - моногенное заболевание связанное с нарушением активности фермента фенилаланингидроксилазы вызывается мутацией гена картированого 12g 12
На примере 12-й дифференциально окрашенной хромосомы разберем из каких структурных элементов она состоит. Хромосома состоит из двух хроматид. В коротком плече р выделяют 1 район, в котором дифференцируют 3 сегмента с разной интенсивностью окраски. Эти сегменты пронумерованы от центромеры к теломере. В длинном плече g выделяют два района, первый из которых содержит 5 сегментов, а второй 4 Символическая запись 12g 12 означает, что имеется в виду 2 сегмент первого района длинного плеча хромосомы.
Сложные методы дифференциального окрашивания хромосом (Парижская классификация, 1971 г.)R-, G-, Q-, С-методы, и способ дифференциального окрашивания хроматид бромдезоксиуридином, при которых окраска распределяется не равномерно по всей длине исследуемой структуры, а в виде отдельных сегментов. Такие сегменты являются идентичными в хромосомах гомологичной пары, но отличаются в случае гетерологичных хромосом. При дифференциальной окраске хромосом в каждой парс хромосом выявляется характерный только для нее уникальный порядок чередования темных и светлых полос гетеро - и эухроматина.
G-метод: по длине хромосомы выявляется ряд окрашенных и неокрашенных полос. Чередование этих полос и их размеры строго индивидуальны и постоянны для каждой пары гомологичных хромосом, поэтому при дифференциальной окраске можно легко определить, к какой паре относится хромосома, если даже пары сходны между собой по размерам и форме. При Q-окрашивании флюоресцентным красителем (акрихином, акрихин-ипритом), с помощью ультрафиолетового излучения можно выявлять оттенки интенсивности окраски и четко дифференцировать Y-хромосому. Характер сегментированности хромосом при Q - и G-окрашиваниях обычно является сходным. При использовании флюорохромов для R-окрашивания удается четко определять концевые (теломерные) районы хромосом, при этом картина чередующихся окрашенных и светлых сегментов будет обратной по сравнению с той, которую наблюдают при G - и Q-окрашивании. Для установления локализации околоцентромерного и других участков гетерохроматина также применяется специальное окрашивание - (С-окрашивание ), позволяющее выявлять соответствующий хромосомный полиморфизм.
Блок контроля
Этап: актуализация знаний на начало занятия
Знания методов изучения генетики человека необходимы врачу любой специальности и биологии всех профилей. Инструментарий одного из методов диагностики наследственной патологии человека мы будем разбирать на занятии. Но для начала повторим те знания, которые понадобятся вам на занятии
1. Терминологический диктант
Повторяемые понятия:
· генеалогический метод (Ответ: построение и анализ родословных);
· близнецовый метод (Ответ: определение роли генотипа и среды в проявлении признаков);
· неонатальный скрининг на ФКУ (Ответ: у новорожденного доношенного - на 3-5-й день, у недоношенного - на 7-10-й день из большого пальца стопы или боковой поверхности пяточки берут анализ крови на анализ содержания фенилаланина, териотропного гормона на предположительное выявление моногенных заболеваний);
· методы пренатальной диагностики (Ответ: на предотвращение рождения ребенка с тяжелыми наследственными заболеваниями);
· дерматоглифический метод (Ответ : изучение кожных узоров ладоней и стоп);
· причина синдрома Дауна (Ответ: трисомия по 21 паре хромосом);
· причина синдрома Эдварса (Ответ:
· причина синдрома Патау (Ответ: трисомия по 13 паре хромосом);
· причина синдрома Клайнфельтера (Ответ: трисомия по 23 паре хромосом);
· причина синдрома Шерешевского-Тернера(Ответ: трисомия по 18 паре хромосом);
· аутосомы (Ответ: неполовые хромосомы);
· цитологический метод (Ответ: позволяет при микроскопическом анализе хромосом выявить их числовые и структурные изменения).
· хроматин (Нет ответа ,
· эухроматин (Нет ответа , студенты это понятие не изучали);
· тельца Барра (Нет ответа , студенты это понятие не изучали);
· гетерохроматин (Нет ответа , студенты это понятие не изучали).
2. Логическая цепочка
«На слайде (доске) показана последовательность этапов выполнения одного из методов изучения наследственности человека. Назовите метод и прокомментируйте последовательность этапов»
Этапы метода:
1) культивирование клеток человека;
2) стимуляция митозов;
3) вырезание хромосом и построение идеограммы, анализ
4) добавление колхицина;
5) добавление гипотонического раствора;
6) окрашивание хромосом
7) изучение, фотографирование под микроскопом хромосом.
Ответы на вопросы к логической цепочке
- Метод изучения наследственности – цитологический
Ошибка в последовательности этапов.
Должна быть последовательность этапов:
1. Культивирование клеток человека;
2. Стимуляция митозов;
3. Добавление колхицина;
4. Добавление гипотонического раствора;
5. Окрашивание хромосом
6. Изучение, фотографирование под микроскопом хромосом;
6. Вырезание хромосом и построение идеограммы, анализ.
Этап: «Сообщение темы и цели занятия»
Знания методов изучения генетики человека позволяют врачу любой специальности и биологии всех профилей понимать механизмы индивидуального развития и его нарушения, природы любого заболевания, рационального подхода к диагностике заболеваний.
Вопрос: возможности какого метода мы будем разбирать на занятии? Ответ: цитологического метода
Вопрос: какие понятия терминологического диктанта вы не смогли назвать во время опроса
Ответ: хроматин, эухроматин, тельца Барра, гетерохроматин
Эти понятия, составляющие арсенала цитологического метод. Они связаны с половыми хромосомами. Поэтому тема занятия: «Генетика пола у человека. Тельца Барра и их диагностическое значение»
Цель занятия: научиться отличать нормативный кариотип женщины и мужчины от патологического по кариограммам и количеству телец Барра
Этап: Практическое усвоение материала
Задача №1 . Анализ кариотипа по кариограмме
Среди предложенных кариотипов укажи аномальные, запиши их, назови синдром, определи вид хромосомной анеуплоидии: моносомия или трисомия
shortcodes">
Нередко в гинекологии и педиатрической андрологии возникает необходимость провести генетическое обследование пациента. Этот способ позволяет более достоверно установить причины возникшего недуга, подобрать необходимый курс лечения и определить прогнозы в развитии заболевания.
Половой хроматин - важный показатель нормального полового развития на клеточном уровне. Его диагностика необходима в тех случаях, когда речь идет об аномалиях в строении наружных гениталий. Исследование проводится также при выявлении заболеваний, вызванных хромосомными патологиями и при наличии признаков нарушения полового развития. Поводом к этому может послужить отсутствие менструации у девочек и недоразвитие яичников или снижение их функции у мальчиков.
Половой хроматин впервые был обнаружен ученым Дж. Баром в 1949 году. Проводя исследование кошки, он заметил на периферии ядра хроматиновое образование. Впоследствии эта важная особенность женских соматических клеток была выявлена у большей части представительниц отряда млекопитающих. В клетках самца такие тельца не были обнаружены. Тельце Барра является компонентом всех женщин. А в некоторых случаях оно имеет своеобразные придатки («барабанные палочки»). Соматические клетки - это неотъемлемые составляющие человеческого организма. К ним относятся все клеточки тела, кроме гамет. Данное открытие позволило расширить представления о методах определения пола у людей и млекопитающих.
Наличие в женском организме телец Барра объясняется присутствием в соматических клетках двух Х-хромосом. Причем активностью обладает только одна из них. Именно поэтому в женских клетках всегда имеется тельце Барра. Данная теория в дальнейшем позволила выявлять аномалии в развития организма. Так, клетка с тремя хромосомами будет иметь два тельца, с четырьмя - три и т.д. Диагностика аномального развития клеток может применяться как для мужчин, так и для женщин. С 1953 года данное открытие стало активно использоваться для определения точного с нарушениями развития.
Половой хроматин, или тельце Барра, с виду напоминает темную массу округлой, треугольной или палочковидной формы, которая располагается около внутренней поверхности мембраны ядра. Это неактивная Х-хромосома, которая по своему диаметру не превышает 1 мк. Обнаружение телец Барра в 10-12 % исследуемых клетках свидетельствует о положительном половом хроматине. Материалом исследования обычно служит эпителий слизистой оболочки щеки (внутренняя поверхность), влагалища, волосяные фолликулы и Если показатель не превысил 5 %, это свидетельствует об отрицательном половом хроматине.
Половой хроматин обуславливает различия интерфазных ядер у мужчин и женщин. Он связан с особенностями функционирования и их структурой. Тельце Барра бывает двух видов: Y и X. Первый вариант является структурным компонентом Y-хромосомы и выявляется главным образом у мужчин. Для этих целей используют флюорохром с применением ультрафиолетового света. Х-хроматин (тельце Барра) - это инактивированная Х-хромосома. Ее дезактивация происходит еще в первые недели внутриутробного развития и сохраняется при митотическом делении длительное время.
Следует отметить, что половой хроматин - это структура динамичная. Она может изменяться в зависимости от общего состояния организма и метаболизма клеток. Именно по этой причине проводить обследование не рекомендуется во время использования гормональных препаратов, в первые дни после рождения, после приема антибиотиков и других лекарственных средств.
Сегодня по наличию полового хроматина медики определяют генетический пол будущего ребенка, диагностируют разнообразные клинические формы дисгенезии гонад и гермафродитизма. Анализы на выявление этого компонента широко используются в судебно-медицинской практике.
2.9. Цитогенетические исследования Цитогенетические исследования в гинекологической практике позволяют диагностировать дефекты половых желез. Считается, что ядро, содержащее одно хроматиновое тельце Барра , называется хроматин-положительным, а при его отсутствии - хроматин-отрицательным. Хроматин-положительные ядра встречаются при наличии не менее двух Х-хромосом , как, например, при ХХхромосомном комплексе у здоровых женщин, а хроматин-отрицательные - при нормальном мужском XY-хромосом -ном комплексе. Следовательно, хроматин-положительные ядра могут встречаться и при синдроме Клайнфельтера с различными (XXY, XXY/XY) хромосомными комплексами, содержащими по 2Х и более хромосом. Наблюдаются состояния, при которых в ядрах содержится по 2 тельца Барра (XXXY, XXXY/XY-наборы) и даже по три (XXXY/XXXXY-набор и др.). Соответственно и хроматин-отрицательные ядра встречаются при синдроме Шерешевского -Тернера с хромосомным набором Х0 и некоторых хромосомных мозаиках. Существует правило, что между числом хроматиновых телец и числом Х-хромосом существует точное соотношение: число телец Барра в каком-нибудь ядре всегда на одно меньше числа Ххромосом. [стр. 34 ⇒]
Хромосомный пол устанавливается уже при оплодотворении. Это единственный неизменный параметр данной цепочки: при наборе хромосом XY детерминирует мужской пол, XX - женский. При неясности гонадного и особенно фенотипического пола проводятся исследования на оценку хромосомного. Определяются тельца Барра (в клетках слизистой рта, фибробластах или лейкоцитах), которые представляют собой участки конденсированного хроматина, соответствующего инактивированной Х-хромосоме. Число телец Барра (полового хроматина) на единицу меньше числа Х-хромосом в ней: при генотипе XY оно равно 0, при XX - 1, при XXY - 1, при XXX - 2 и т. д. Гормоны не влияют на определение хромосомного пола. [стр. 203 ⇒]
Отличительной особенностью женского пола является содержание в интерфазных ядрах соматических клеток полового хроматина (телец Барра).Барр и Бертрам в 1949 году открыли небольшие хроматиновые плотные тельца в ядрах нейронов самок кошек. В дальнейшем такие тельца были описаны в ядрах нейронов и других интерфазных клеток самок различных видов животных, в том числе человека. Эти тельца были названы тельцами Барра , или половым хроматином. Половой хроматин - это небольшое округлое зельце, хорошо окрашивающееся основными собой инакхивцрованную вторую X хромосому. Оно обнаруживается в интерфазных ядрах клеток млекопитающих и человека около ядерной оболочки, В лейкоцитах половой хроматин имеет вид... [стр. 308 ⇒]
Половой хроматин идентифицируется в большинстве клеточных ядер самок (60-70%). В клегках самцов он обычно не выявляется. Вторая Х-хромосома инактивируется и до дифференцировки половых желез. Инактивация одной из Xхромосом является механизмом, поддерживающим баланс генов во всех соматических клетках мужчин и женщин. Для нормального функционирования клеток достаточно наличие только одной Х-хромосомы, поэтому вторая не активируется. Клетки мужчин содержат только одну Х-хромосому, которая остается деспирализованной и активной, поэтому в ядрах клеток мужчин половой хроматин не обнаруживается. Таким образом, при нормальном клетки женщин имеют одно тельце Барра , а клетки мужчин не имеют их вообще. Тельца Барра отсутствуют в первичных половых клетках и овоцитах , появляются в клетках эмбриона спустя 2-3 недели развития. В кариотипе нормальной женщины имеются две Х-хромосомы, одна из них инактивирована и образует глыбку полового хроматина. У женщины, имеющей карио гип ХО (моносомия X, или синдром Шерешевского - Тернера), ядра клеток вообще не содержат полового хроматина. При трисомии по Х-хромосоме в клетках у женщины обнаруживаются две глыбки полового хроматина. У мужчин с кариотипом 47, ХХУ имеется одна глыбка также как у нормальных женщин Половой хроматин представлен одной из Х-хромосом, находящейся в инактивированном виде. [стр. 309 ⇒]
К давно известным и одним из хорошо изученных эпигенетических феноменов относится инактивация половой X-хромосомы у самок плацентарных млекопитающих (лайонизация). В соматических клетках самок млекопитающих присутствуют две Х-хромосомы, соответственно и набор генов на них двойной, по сравнению с соматическими клетками самцов, у которых в ядре находится только одна Х-хромосома. Для компенсации дозы генов у самок одна из Х-хромосом инактивируется с формированием специфической ядерной структуры, названной тельцем Барра . В основе этого процесса... [стр. 201 ⇒]
У мужчин тельце Барра отсутствует. Нетрудно догадаться, что число телец Барра равно числу X-хромосом за вычетом единицы. Для выявления Y-хромосомы в интерфазе используют окраску АТ-специфическими флуорохромами. При этом крупный гетерохроматиновый блок длинного плеча Yхромосомы очень ярко флуоресцирует. Число таких блоков соответствует числу Y-хромосом. Для получения препаратов митотических хромосом чаще всего используют культуры лейкоцитов периферической крови (рис. 114). В последние годы как отдельную группу хромосомных аномалий выделяют микроцитогенетические синдромы (микроделеции и микродупликации). используют молекулярно-цитогенетические методы. [стр. 219 ⇒]
За хромосомой 7 по размеру следует хромосома X. От других хромосом ее отличает то, что в клетке нет пары для этой хромосомы. В половине случаев ее партнером выступает хромосома Y - маленький хромосомный рудимент. Но от наличия хромосомы Y зависит пол организма. Маленькая половая хромосома заставляет женский эмбрион превращаться в мужской у млекопитающих и мух, и наоборот, мужской эмбрион в женский - у бабочек и птиц. У противоположного пола в клетках всегда две хромосомы X, но и в этом случае нельзя говорить о паре хромосом. В отдельно взятой клетке используется только одна случайно выбранная хромосома X, ее подружка инактивируется и плотно упаковывается в так называемое тельце Барра . Таким образом, хромосомы X и Y тесно связаны с половой (но не на 100%!) пол дифференциацией и предопределяют индивидуума. Поэтому их называют половыми хромосомами. У людей одна из хромосом X всегда приходит от матери. От отца может прийти либо хромосома Y, тогда вы мужчина, либо X - тогда вы женщина. Встречаются исключения, например есть женщины с хромосомами X и Y. Но это исключение подтверждает правило. У таких женщин на... [стр. 126 ⇒]
С помощью метода определяется наличие Х и У полового хроматина, определяющего истинную половую принадлежность. Половой хроматин (тельце Барра ) - в виде компактной глыбки в ядрах соматических клеток имеется только у женщин. Он определяется в эпителиальных клетках ротовой полости, вагинальном эпителии и клетках волосяной луковицы. [стр. 12 ⇒]
Аллельное исключение – у гетерозиготного организма в различных клетках, синтезирующих разнообразные белки, проявляется действие разных аллелей. Возможность проявления разных аллелей увеличивает разнообразий синтезируемых белков. Такая картина наблюдается в В-лимфоцитах , синтезирующих антитела к определённым антигенам. Поскольку эти иммуноглобулины моноспецифичны, каждый лимфоцит должен выбрать между экспрессией отцовского или материнского аллеля. Аллельное исключение происходит и при инактивации одной из Х-хромосом у особей гомогаметного пола , приводящего в соответствие дозы Х-генов у всех представителей пола (к примеру, у женщин в каждой клетке экспрессируется лишь одна Х-хромосома, другая же переходит в неактивный гетерохроматин (тельце Барра ). Таким образом, женский организм у человека является мозаичным, т.к. в разных клетках могут экспрессироваться разные хромосомы). При этом проявляются только аллели, находящиеся в активной Х-хромосоме, те же аллели, которые находятся в инактивированной, как бы исключаются и не проявляются в фено... [стр. 18 ⇒]
Несмотря на то что женские особи млекопитающих имеют две Х-хромосомы, а мужские - только одну, экспрессия генов Х-хромосомы происходит на одном и том же уровне у обоих полов. Это объясняется тем, что у женщин в каждой клетке полностью инактивирована одна Х-хромосома. Эту хромосому можно видеть в интерфазе в форме гетерохроматинового тельца, названного тельцем Барра (см. гл. 22). Х-хромосома инактивируется на ранней стадии эмбрионального развития, соответствующей времени имплантации. При этом в разных клетках отцовская или материнская Х-хромосомы выключаются случайно. [стр. 508 ⇒]
В 1949 г. М. Барр и Ч. Бертрам установили, что в ядрах нервных клеток млекопитающих, взятых от женских особей, у ядерной мембраны обнаруживается глыбка интенсивно окрашивающегося хроматина. В ядрах клеток, взятых от мужских особей, такая глыбка, как правило, не выявляется. Она была названа тельцем Барра или половым хроматином. В дальнейшем было установлено, что тельце Барра представляет собой одну инактивированную Xхромосому. [стр. 56 ⇒]
Исследуют клетки слизистой оболочки ротовой полости, вагинального эпителия или волосяной луковицы. В ядрах клеток женщин в диплоидном наборе присутствуют две хромосомы X, одна из которых полностью инактивирована (спирализована, плотно упакована) уже на ранних этапах эмбрионального развития и видна в виде глыбки гетерохроматина прикреплённого к оболочке ядра. Инактивированная хромосома X называется половым хроматином или тельцем Барра , для его выявления в ядрах клеток мазки окрашивают ацетарсеином и препараты просматривают с помощью обычного светового микроскопа. В норме у женщин обнаруживают одну глыбку Х-хроматина, а у мужчин её нет. [стр. 26 ⇒]
Синдром Клайнфельтера. Впервые был описан в 1942 г. Частота 1:500-700 новорожденных. Около 80% всех случаев заболевания связаны с присутствием в кариотипе дополнительной Х-хромосомы (47,ХХУ). У таких мальчиков можно обнаружить тельца Барра в 15-25% эпителиальных клеток слизистой щек, у других пациентов регистрируются мозаичные формы. [стр. 48 ⇒]
Тельце Барра представляет собой одну инактивированную хромосому Х и выявляется в интерфазном ядре в виде конденсированного и интенсивно окрашенного тельца. Как правило, оно прилегает к внутренней стороне ядерной мембраны и имеет овальную или треугольную форму. Размер тельца Барра составляет в среднем около 1 микрона (± 0,3). Следует отличать тельце Барра от других хорошо окрашиваемых структур интерфазного ядра, например ядрышка или центрально расположенных хромоцентров . [стр. 36 ⇒]
Хотя теоретическая частота хроматина Х в клетках слизистой полости рта составляет 100%, практически можно выявить тельце Барра только в 30-40% клеток. Это обусловлено следующими факторами: - исключением из подсчета центрально расположенных хромоцентров; - наложением некоторых клеток друг на друга, что затрудняет точный анализ; - наличием Барр-отрицательных клеток, как следствие нарушений в конденсации хромосомы Х;... [стр. 37 ⇒]
В патологических случаях, связанных с нарушением числа хромосом Х (дисгенезия гонад), тельце Барра может: выявляться у мужчин (47,XXY), отсутствовать у женщин (45,X) или присутствовать в дополнительных экземплярах у обоих полов (полисомии X). [стр. 37 ⇒]
С помощью цитогенетического метода возможна экспресс-диагностика изменений числа половых хромосом путем определения телец Барра, или полового хроматина, в ядрах лимфоцитов или в клетках буккального эпителия слизистой щеки. Известно, что у особей женского пола одна из Х-хромосом инактивируется. При анализе женского кариотипа инактивированная Х-хромосома выглядит в виде хорошо окрашенной компактной глыбки хроматина, расположенной под ядерной оболочкой. Эту структуру называют половой хроматин, или тельце Барра . Его обнаружение является самым простым способом цитогенетического определения половой принадлежности. Инактивация Х-хромосомы достигается путем ее суперспирализации, что приводит к невозможности транскрипции генов и выключает последние. В Х-хромосоме идентифицировано более 1000, а в Yхромосоме только 100 генов, поэтому инактивация одной из Х-хромосом приводит к уравниванию дозы работающих генов у мужчин и женщин. Такое явление называют эффектом дозовой компенсации. При экспрессдиагностике используют рутинную окраску ацетоорсеином, позволяющую увидеть на периферии ядер клеток эпителия щеки у женщин (46, ХХ) одну темную глыбку хроматина – тельце Барра . В норме половой хроматин должен быть найден в 10-30 клетках из 100, поскольку только 10-30% этих клеток находится в состоянии интерфазы, а остальные делятся. [стр. 28 ⇒]
Неактивная Х-хромосома в интерфазных ядрах имеет вид высококонденсированной гетерохроматиновой структуры (так называемое тельце Барра ). В отличие от активной гомологичной хромосомы, неактивная Х-хромосома реплицируется только в конце S-фазы. Почти все гены, кодируемые неактивной Х-хромосомой, теряют способность к экспрессии. Неактивное состояние очень стабильно, и только в редких случаях происходит реактивация отдельных областей. При нормальном развитии реактивация осуществляется только в зародышевых клетках непосредственно перед мейозом. [стр. 100 ⇒]
Половой гетерохроматин В соматических клетках женщин половой хроматин выявляется в виде гетерохроматина - небольшой хорошо окрашенной округлой структуры, размером 0,8-1,1 мкм, находящейся возле ядерной мембраны. Половой хроматин называют также тельцем Барра , т. к. впервые он был описан этим ученым в нейронах кошки. Позже оказалось, что половой гетерохроматин присутствует в соматических клетках всех млекопитающих женского пола, в том числе и человека. Половой гетерохроматин - это одна из Х-хромосом, которая находится в неактивном, суперспирализованном состоянии. Известно, что фенотипически пол у человека определяется наличием или отсутствием Y-хромосомы, а не количеством Ххромосом. Если в кариотипе зиготы присутствует хотя бы одна Y-хромосома, а количество Х-хромосом превышает единицу, то по фенотипу формируется мужчина. Количество телец Барра в клетках всегда на одно меньше, чем число Ххромосом. То есть только одна Х-хромосома в соматических клетках человека, и мужчины, и женщины, всегда находится в активном состоянии. В норме женщина имеет две, а мужчина одну Х-хромосому, в связи с чем инактивация второй Ххромосомы у женщин в виде полового гетерохроматина служит механизмом компенсации различий в дозе генов, не оказывающих влияния на развитие половых признаков и признаков, сцепленных с Х-хромосомой. Этот же механизм оказался фактором, благоприятствующим носителям Ххромосомных анеуплоидий. Какое бы количество Х-хромосом они не несли, генетически активна только одна. Остальные же... [стр. 45 ⇒]
Х-хромосомы существуют в виде факультативного полового гетерохроматина. Поэтому по количеству телец Барра в соматических клетках можно диагносцировать форму анеуплоидий. Например, у женщин с кариотипом 47, XXX обнаруживаются два тельца Барра , а с кариотипом 45, ХО - ни одного. У мужчин с кариотипом XXY - одно. Программа «Геном человека » С развитием новых технологий молекулярных исследований, основанных на быстрых методах работы с ДНК, с введением в практику молекулярно-генетических исследований компьютерных технологий сравнительного анализа разных систематических групп, с развитием техники направленного воздействия на генетический аппарат клетки и организма в целом и возможности создания искусственных ферментов по нуклеотидной последовательности фрагмента ДНК темпы развития молекулярной генетики обрели стремительный характер и привели к возникновению в конце 80-х гг. международной программы «Геном человека». Этот глобальный проект полной последовательности всех трех миллиардов нуклеотидных звеньев, составляющих геном человека. Принятие такой программы означает, что характер развития молекулярной биологии достиг совершенно нового уровня. Произошедший качественный скачок в технологии позволяет решать принципиально новые задачи. [стр. 46 ⇒]
Факультативный гетерохроматин появляется в интерфазном ядре не всегда, in представляет собой спирализованный эухроматин . В метафазных хромоомлх факультативный гетерохроматин не обнаруживают. Например, в ядрах * icioK женщин в диплоидном наборе имеется две Х-хромосомы, одна из пнормх полностью инактивирована (спирализована, плотно упакована) уже i.i ранних этапах эмбрионального развития и видна в виде глыбки гетерофоматина, прикрепленного к оболочке ядра. Благодаря этому женские и мужкие организмы уравновешиваются по количеству функционирующих генов, цепленных с полом, так как у мужчин одна Х-хромосома и одна доза генов Ч хромосомы. Инактивированная Х-хромосома называется половым хромаI ином или тельцем Барра . Половой хроматин обычно определяют путем ана1Иза эпителиальных клеток в соскобе слизистой оболочки щеки . Отсутствие I ельца Барра у женщин свидетельствует о хромосомном заболевании - син1|>оме Шерешевского-Тернера (кариотип 45, ХО). Присутствие у мужчин тельIII fiappa свидетельствует о наследственном заболевании - синдроме Клайн14-л мера (кариотип 47, XXY). [стр. 17 ⇒]
Экспресс-диагностика - это исследование полового Х-хроматина (тельца Барра ) в ядрах клеток слизистой оболочки ротовой полости, вагинального эпителия или клетках волосяной луковицы. Для выявления Х-полового хроматина мазки окрашивают ацетарсеином и препараты просматривают с помощью обычного светового микроскопа. В норме у женщин обнаруживается одна глыбка Х-хроматина, а у мужчин ее нет. [стр. 37 ⇒]
Классическим примером факультативного гетерохроматина является функционально неактивная (инактивированная) Х-хромосома, представленная в интерфазных соматических клетках, имеющих две Х-хромосомы, в виде так называемого тельца полового хроматина (тельце Барра ). Отметим, что инактивация одной из Х-хромосом у зародышей женского пола происходит в раннем эмбриогенезе, точнее на стадии бластоцисты, тогда как перед вступлением ооцитов в мейоз происходит ее реактивация. Примером обратимой гетерохроматизации может быть и половой пузырек, образуемый Х- и Y-хромосомами в сперматогенезе и наблюдаемый лишь в профазе мейоза (на стадиях зиготены - пахитены). [стр. 7 ⇒]
Для пренатальной диагностики хромосомных дисбалансов, особенно при беременностях женщин зрелого возраста или уже родивших ребенка с хромосомными нарушениями, широко используются пригодные для культивирования клетки амниотической жидкости и клетки фетального происхождения. Метафазные препараты можно приготовить также из ворсин хориона, биопсированных в Г триместре беременности. Исследование полового хроматина можно проводить, используя клетки ядра, которые находятся в интерфазе. Вероятно, наиболее доступны клетки слизистой оболочки ротовой полости и волосяных сумок, но полезными могут оказаться и клетки, полученные при хирургических операциях и аутопсии и культивированные. Х-хроматин (ранее называвшийся тельцами Барра ) - это конденсированные тельца, присоединенные к ядерной мембране, состоящие из хроматина одной Х-хромосомы и присутствующие в нормальных женских клетках. В каждой конкретной клетке Х-хроматин образуется генетически инактивированной поздно реплицирующейся Х-хромосомой. Следовательно, число Х-хроматиновых тел служит показателем числа Х-хромосом сверх единицы. У-хроматин - предоминантно генетически инактивированный сегмент Y-хромосомы, обнаруживаемый окраской акридиновым красителем и флюоресцентной микроскопией,-присутствует в интерфазных ядрах Y-содержащих клеток (например, клетки 48, XXYY содержат одну Х-хроматиновую и две Y-хроматиновые массы). В неясных случаях бесплодия информативными оказываются препараты мейотическйх хромосом тестикулярного биоптата. С их помощью можно идентифицировать транслокации и генетически определяемые нарушения мейотического спаривания. Для определения более тонких хромосомных аномалий конвенционные цитогенетические методы могут дополняться техникой рекомбинантнои ДНК. При наличии соответствующих локус- или сегментспецифических зондов можно сказать, какие сегменты затронуты перестройкой, для обнаружения которой величины разрешения полосковой техники недостаточно. Зонды для ПДРФ (упоминавшиеся выше) иногда используются в пренатальной диагностике для идентификации происхождения той или иной хромосомы, унаследованной плодом. Это может оказаться эффективным при беременностях, сопровождаемых риском Х-сцепленных заболеваний, поскольку позволяет определить, является ли единственная Х-хромосома плода мужского пола той самой, которая несет конкретный болезнетворный локус, заведомо имеющийся в семье, как, например, в случаях мышечной дистрофии Дюшенна или гемофилии. Информативной может оказаться рекомбинантная техника и при условиях, сопровождающих доминатный тип наследования, как при хорее Гентингтона. В этом случае о наличии в геноме плода нежелательного мутантного гена судят по наличию ПДРФ, близко сцепленного с мутантным геном. В немногих случаях имеются зонды и для самих мутантных генов. Зондами, специфическими к Y-хромосоме, можно определять пол эмбриона или плода по немногим клеткам, полученным биопсией ворсин хориона или аминоцентезом. Этот метод имеет и диагностическую ценность в неясных случаях бисексуальности, позволяя обнаружить в геноме Y-хромосому или ее сегмент. В ряде случаев возникает необходимость проведения анализа хромосом в метафазе с целью нахождения повреждений генетического материала, вызванных внешними факторами (радиационное, химическое воздействия, вирус). Для поиска таких повреждений у конкретного индивида или у популяции в целом можно использовать клетки, пролиферирующие in vivo. Альтернативным методом является исследование культуры клеток , подвергающихся воздействию исследуемого агента для определения его способности к кластогенезу (т. е. ломке хромосом) или к индуцированию хроматидного обмена и перестроек. Тест-системой, менее громоздкой, чем метафазно-хромосамный анализ, но вполне пригодной для определения хромосомных ломок, происходящих как in vivo, так и in vitro, может служить определение пропорции доли клеток с микроядрами. Микроядро образуется, если фрагмент хромосомы без центромеры задерживается в анафазе (что обязательно и произойдет) и заключается в отдельное ядро в телефазе. Микроядерный анализ информативен и при исследовании кластогенной экспозиции популяций, которая эквивалентна мутагенной и карциногенной экспозиции. 214... [стр. 214 ⇒]
Частота среди новорожденных – 1: 10 000. – Моносомия по Х-хромосоме (кариотип 45, Х0) – синдром Шерешевского–Тёрнера. Фенотип женский, но в соматических клетках тельца Барра отсутствуют. Замедленное половое развитие, бесплодие, задержка в росте. Частота – 1: 5000 новорожденных. – Дисомия по Х-хромосоме при наличии Y–хромосомы (кариотип 47, XXY) – синдром Кляйнфельтера. Мужчины, в соматических клетках которых наблюдается одно тельце Барра . Реже встречаются генотипы: 48, XXYY, 48, XXXY. Замедленное половое развитие, бесплодие, высокий рост с нарушенными пропорциями тела (удлиненные конечности, узкая грудная клетка), часто наблюдается умственная отсталость. Частота – 1: 700 новорожденных. 6. Медико-генетическое консультирование Медико-генетическое консультирование – специализированный вид медицинской помощи – является наиболее распространенным видом профилактики наследственных болезней . Суть его заключается в определении прогноза рождения ребенка с наследственной патологией, объяснении вероятности этого события консультирующимся и помощи семье в принятии решения о дальнейшем деторождении. Еще в конце 20-х годов С.Н. Давиденков в России впервые в мире организовал медико-генетическую консультацию при Институте нервнопсихиатрической профилактики. Он четко сформулировал задачи и методы медико-генетического консультирования. Однако развитие данной области профилактики и генетики человека в целом затормозилось в 30-х годах практически во всех развитых странах. Это было связано с тем, что в нацистской Германии для обоснования геноцида использовали генетические концепции и ввели насильственную стерилизацию как метод «оздоровления расы». Термин «медико-генетическая консулътация» определяет два понятия: 1) консультация врача-генетика как врачебное заключение; 2) структурное подразделение в каком-либо звене здравоохранения (при больнице, при объединении, поликлинике и др.). Показаниями для медико-генетического консультирования являются: 1) рождение ребенка с врожденным пороком развития; 2) установленная или подозреваемая наследственная болезнь в семье в широком смысле слова; 3) задержка физического развития или умственная отсталость у ребенка; 4) повторные спонтанные аборты , выкидыши, мертворождения ; 5) близкородственные браки; 6) воздействие подозреваемых на тератогенность или известных тератогенов в первые 3 мес. беременности; 7) неблагополучное протекание беременности. В принципе каждая супружеская пара должна пройти медико-генетическое консультирование 40... [стр. 40 ⇒]
Это тельце Барра или половой гетерохроматин. Его идентификация является самым простым способом цитогенетической диагностики пола. Напомним, что в У-хромосоме практически нет гомологов генов Х-хромосомы, однако инактивация одной из Х-хромосом приводит к тому, что доза большинства генов, локализованных в половых хромосомах, у мужчин и женщин оказывается одинаковой, то есть инактивация Ххромосомы у женщин является одним из механизмов компенсации дозы генов. Процесс инактивации Х-хромосомы называется лайонизацией, и он носит случайный характер. Поэтому в организме женщин соотношение клеток с инактивированной Х-хромосомой отцовского, либо материнского происхождения будет примерно одинаковым. Таким образом, женщины, гетерозиготные по мутации в гене, локализованном в Х-хромосоме, имеют мозаичный фенотип – одна часть клеток содержит нормальный аллель, а другая – мутантный. Глава 1.3. Спонтанный и индуцированный мутагенез Успеху... [стр. 22 ⇒]
Большую жизнестойкость женского организма определяют биологические, эндокринные, поведенческие, социальные и другие факторы. Барр и Бертрам (1949) обнаружили интенсивно окрашенную глыбку хроматина в ядрах нервных клеток самок, которой не было в таких же клетках самцов. Они назвали его половым хроматином (тельцем Барра ). Позже было установлено, что тельце Барра – это одна из двух Х-хромосом, находящаяся в неактивном (инактивированном) состоянии и что количество телец Барра всегда на одно меньше, чем число Х-хромосом в кариотипе. 13... [стр. 13 ⇒]
В соматических клетках самок млекопитающих две Х-хромосомы, соответственно и набор генов на них двойной, по сравнению с соматическими клетками самцов, у которых в ядре находится только одна Х-хромосома. Для компенсации дозы генов у самок одна из Ххромосом инактивируется с формированием специфической ядерной структуры названной тельцем Барра . В основе этого процесса лежит экспрессия... [стр. 105 ⇒]
Тельце Барра может быть прикреплено к ядерной оболочке, может свободно располагаться в кариоплазме или представлять отросток ядра в ярах клеток крови («барабанные палочки» у нейтрофилов). 7. Хромосомные болезни пола. При нарушении расхождения половых хромосом в процессе мейоза у человека могут развиваться хромосомные болезни пола: ♀ ♂ Х Y XY 0... [стр. 57 ⇒]
XX и XY - нормальные женский и мужской организмы. ХХ* - нормальный женский организм, получивший обе половые хромосомы от матери. XY* - нормальный мужской организм, получивший обе половые хромосомы от отца. Y0, 00 - нежизнеспособные особи. ХХХ - синдром трисомии Х. Кариотип - 47, ХХХ. Фенотип женский. Частота встречаемости 1:800–1:1000. Ядра соматических клеток имеют 2 тельца Барра . Высокий рост. Телосложение по мужскому типу. В 75 % случаев отмечается умственная отсталость. Недоразвиты первичные и вторичные половые признаки , нарушена функция яичников. Иногда могут иметь детей. Х0 - синдром Шерешевского–Тернера . Кариотип - 45, Х0. Фенотип женский. Частота встречаемости 1:2000–1:3000. Ядра соматических клеток не имеют тельца Барра . Рост у взрослых 135–145 см. Специфические признаки: короткая шея, кожная складка от затылка к плечам, низкое расположение ушных раковин, низкий рост волос на затылке, измененные суставы пальцев рук и ног, у 15 % случаев врожденные пороки сердца и аномалии почек. Недоразвиты яичники и вторичные половые признаки. Такие больные бесплодны. При данном синдроме интеллект не страдает. Лечение: ранняя гормонотерапия . ХХY, XXXY - синдром Клайнфелтера . Кариотип - 47, XXY, 48, ХXXY. Фенотип мужской. Частота встречаемости 1:400–1:500. Ядра соматических клеток содержат одно или два тельца Барра . Высокий рост. Женский тип телосложения. Гинекомастия - увеличены молочные железы. Слабо развит волосяной покров, недоразвиты яички, нарушен процесс сперматогенеза (особи бесплодны), но половые рефлексы сохранены. Интеллект снижен. Чем больше в генотипе Х-хромосом, тем сильнее страдает интеллект. 57... [стр. 57 ⇒]
При отсутствии в кариотипе второй половой хромосомы гонады: а) дифференцируются; б) не дифференцируются; в) на их месте образуются соединительнотканные тяжи; г) частично атрофируются; д) полностью атрофируются. 94. Примеры нарушения физикальных детерминант пола у человека: а) генетический пол; б) гомосексуализм; в) трансвестизм; г) гаметный пол; д) гермафродитизм . 95. Трансвестизм - это явление, когда человек: а) выбирает полового партнера другого пола; б) выбирает полового партнера своего пола; в) половое удовлетворение достигается при переодевании в одежду другого пола; г) желает изменить свой пол; д) бесплоден. 96. Запись кариотипа при синдроме Шерешевского–Тернера : а) 46,ХY,5p–; б) 45,X0; в) 47,XXY; г) 47,XX,21+; д) 46,XX,9p+. 97. Запись кариотипа при синдроме Клайнфелтера: а) 47,ХХY; б) 45,X0; в) 47,XXX; г) 46,XY; д) 46,XY,9p+. 98. Тельце Барра - это: а) активная Y-хромосома; б) инактивированная Y-хромосома; в) активная Х-хромосома; г) инактивированная Х-хромосома; д) инактивированные Х- и Y-хромосомы. ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ ЧЕЛОВЕКА (ЗАНЯТИЯ I, II) 99. Трудности изучения генетики человека: а) простой кариотип; б) раннее половое созревание; в) малое количество потомков; г) большое количество потомков; д) возможность экспериментирования. 100. Этапы генеалогического анализа: а) сбор анамнеза; б) определение частот генов и генотипов в популяции; в) построение генетической карты хромосомы; г) изучение роли среды в проявлении признака; д) анализ родословной. 101. Последовательность этапов цитогенетического метода: 1) обработка клеток гипотоническим раствором NaCl; 2) окрашивание хромосом; 3) остановка митоза колхицином на стадии метафазы; 4) культивирование клеток на искусственных питательных средах; 5) стимуляция митозов ФГА: а) 1–5–3–4–2; б) 4–5–3–1–2; в) 4–1–5–3–2; г) 5–3–4–1–2; д) 4–5–1–3–2. 102. Формула Хольцингера используется для вычисления: а) частоты генов и генотипов в популяции; б) коэффициента наследования; в) роли среды в проявлении признака; г) вероятности наследования; д) степени генетического риска. 103. Биохимические методы генетики человека - это изучение: а) общего анализа крови; б) активности ферментов плазмы крови; в) активности ферментов желудочного сока; г) состава первичной мочи; д) пространственной структуры ферментов. 210... [стр. 210 ⇒]
Тандемный повтор 8.1 Т-бендинг 5.4 Теломера 5.1 Теломераза 5.6 Теломерные повторы 5.6 Телофаза 5.2 Тельце Барра 10.1 Тестикулярная феминизация 9.3 Топоизомераза 6.3 Точковая мутация 6.10 Транзиция 6.10 Трансверсия 6.10 Транскриптомика 7.1 Транскрипционный фактор 6.3 Транскрипция 6.3 Транслокация 5.9 Трансляция 6.5 Транспозоны 6.9 Транспортная РНК 6.1 Триплоидия 5.8 Трисомия 5.8 Туберозный склероз 11.2 Умственная отсталость 12.2 Уникальные последовательности ДНК 8.1 Фенилкетонурия 9.3 Фибродисплазия 9.3 Филадельфийская хромосома 5.9 Фрагильный сайт 5.9 319... [стр. 177 ⇒]
ПОЛЕ ДЕЙСТВИЯ ГЕНА – область проявления активности данного гена (четко очерченная граница расположения волос) ПОЛИДАКТИЛИЯ - многопалость. Аутосомно -доминантное наследование. ПОЛИМЕР - химическое соединение, имеющее сложное строение, состоящее из сходных структурных элементов - мономеров. ПОЛИМЕРАЗЫ - ферменты, соединяющие отдельные мономеры в полимерную молекулу (ДНК-полимераза, РНК-полимераза). ПОЛИМЕРИЯ - тип взаимодействия нескольких неаллельных доминантных генов, при котором каждый усиливает количественное проявление признака (рост, интенсивность окраски). ПОЛИОВУЛЯЦИЯ - одновременное созревание нескольких яйцеклеток у человека. Причина развития дизиготных близнецов. ПОЛИПЛОИДИЯ - увеличение набора хромосом в клетке, кратное гаплоидному (3n-триплоид, 4n-тетраплоид и т. д.). ПОЛИСОМЫ – группы рибосом. ПОЛИТЕНИЯ - процесс многократной репликации ДНК с образованием гигантских (политенных) хромосом без увеличения их числа. ПОЛИЭМБРИОНИЯ - особый вид бесполого размножения , при котором происходит развитие нескольких эмбрионов из одной зиготы. Причина развития монозиготных близнецов. ПОЛНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ - тип взаимодействия аллельных генов, при котором доминантный аллель полностью подавляет рецессивный (желтый цвет горошин доминирует над зелёным ПОЛОВОЙ Х-ХРОМАТИН (ТЕЛЬЦЕ БАРРА ) - спирализованная нефункционирующая Х-хромосома; выявляется в интерфазном ядре соматических клеток женщин в виде небольшого плотного образования (у мужчин - при синдроме Клайнфельтера). ПОЛИМЕРИЯ - тип взаимодействия нескольких неаллельных доминантных генов, при котором каждый усиливает количественное проявление признака. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РЕГУЛЯТОРНЫЕ: - у прокариот – промотор, оператор, терминатор (трейлер); 209... [стр. 19 ⇒]
Вопрос 34+36. Методы генетики человека. Наследственные заболевания. 1. Геналогический метод (по родословным) 2. Близнецовый метод 3. Цитогенетический метод (используют кратковременную культуру лейкоцитов периферической крови). Этот метод примеяют при диагностике ряда заболеваний. По тельцу Барра можно определить медицинский пол. 4. Популяционный метод дает информацию о степени гетерозиготности и полиморфизма человеческих популяций. Так, напрмер, было изучено распространение аллелей системы группы крови. Популяционый метод позволяет определить адаптивную ценность конкретных генотипов. [стр. 2 ⇒]
Особенность этого заболевания в том, что все гемизиготные мужчины, носители мутантного гена, поражаются настолько сильно, что погибают внутриутробно. В результате только женщины, больные этим заболеванием, попадают в поле зрения врачей, и возникает необходимость отличать Аг-сцепленное доминантное наследование от аутосомно-доминантного наследования заболевания, ограниченного полом, такого, например, как рак молочной железы, обусловленный мутацией в гене BRCA1. Если мутантный ген «отвечает» за Аг-сцепленное доминантное заболевание, то будут больны 50 % дочерей и 50 % сыновей больной матери, т.е., как и при аутосомно-доминантном заболевании, риск заболеть будет одинаковым для детей обоего пола - / 2 , или 50 %. В этом случае родословная не позволяет различить эти два типа наследования. Заподозрить по родословной Аг-сцепленное доминантное заболевание позволяет родословная, в которой болен отец. Так как отец передает свою хромосому X всем дочерям, то при достаточно большом числе больных девочек и также большом числе здоровых мальчиков в семье предположение об ЛГ-сцепленном доминантном заболевании, наследующемся в этой семье, может быть разумным. 5.6.1. Инактивация хромосомы X Наличие у мужчин только одной хромосомы I , а у женщин двух хромосом вставило вопрос, почему все физиологические и биохимические признаки у обоих полов проявляются примерно одинаково, хотя некоторые гены, которые контролируют эти признаки, должны быть локализованы в хромосоме X и, следовательно, должны образовывать у женщин продукта в 2 раза больше, чем у мужчин. Цитологически уже давно было установлено, что хромосома j в соматических клетках женщин выглядит в виде плотного гетерохроматинового тельца (тельце Барра ). Сначала думали, что это гетерохроматиновые районы обеих хромосом X. Однако позднее было доказано, что Х-хроматин образует только одна хромосома X. Это позволяло предположить, что данная хромосома неактивна. В 1961 г. М.ФЛайон предположила, что в разных клетках у женщины может быть неактивна либо материнская, либо отцовская хромосома X. Инактивация хромосом X должна происходить достаточно рано при развитии плода, когда в эмбрионе женского пола зачатки разных органов представлены относительно небольшим числом клеток, поэтому в результате примерно 50 % клеток имеют активную отцовскую, а другие 50 % - материнскую хро79... [стр. 80 ⇒]
Стоп-кодон - триплет оснований м Р Н К, к о т о р ы й определяет точку окончания трансляции м Р Н К. Структурные гены - гены, к о д и р у ю щ и е б е л к и. Субметацентрическая хромосома - хромосома, у которой центр о м е р а к о д н о м у к о н ц у о д н о г о из плеч р а с п о л о ж е н а б л и ж е, чем к к о н ц у д р у г о г о плеча. Сцепление - с о с т о я н и е, в к о т о р о м находятся два л о к у с а на о д н о й х р о м о с о м е, и частота р е к о м б и н а ц и й м е ж д у н и м и о к а з ы в а е т с я м е н ь ш е 50 %. Тандемные повторы - п о с л е д о в а т е л ь н о с т и Д Н К в виде м н о ж е с т в е н н ы х к о п и й, с л е д у ю щ и х п о с л е д о в а т е л ь н о о д н а за д р у г о й. Теломера - конец хромосомы. Теломераза - аминотрансфераза, которая замещает последовател ь н о с т и н у к л е о т и д о в Д Н К в теломерах х р о м о с о м в о время к л е т о ч ного деления. Телофаза - п о с л е д н я я из стадий м и т о з а и м е й о з а, когда д о ч е р ние х р о м о с о м ы р а с п о л а г а ю т с я у п р о т и в о п о л о ж н ы х п о л ю с о в клетки и начинается образование ядерной о б о л о ч к и. Тельце Барра - и н а к т и в и р о в а н н а я х р о м о с о м а X, видимая как и н т е н с и в н о о к р а ш е н н а я масса х р о м а т и н а, в с о м а т и ч е с к и х клетках ж е н щ и н. О б о з н а ч а е т с я так же как п о л о в о й х р о м а т и н. Тератоген - субстанция, которая может вызывать п о р о к и развития. Тетрада - н а б о р из четырех г о м о л о г и ч н ы х х р о м а т и д (две с е с т р и н с к и е х р о м а т и д ы для каждой из г о м о л о г и ч н ы х х р о м о с о м) , к о т о р ы й м о ж н о н а б л ю д а т ь в профазе I и метафазе I м е й о з а. [стр. 438 ⇒]
3.21). Половой хроматин называют также тельцем Барра , т. к. впервые он был описан этим ученым в нейронах кошки. Позже оказалось, что половой гетерохроматин присутствует в соматических клетках всех млекопитающих женского пола, в том числе и человека. Гомологичные половому хроматину структуры, так называемые "барабанные палочки" были обнаружены в ядрах полиморфноядерных лейкоцитов. Половой гетерохроматин - это одна из Х-хромосом, которая находится в неактивном, суперснирализованном состоянии. Известно, что фенотипически пол у человека определяется наличием или отсутствием Y-хромосомы, а не количеством Х-хромосом. Если в кариотипе зиготы присутствует хотя бы одна Y-хромосома, а количество Х-хромосом превышает единицу, то по... [стр. 62 ⇒]
Например, у женщин с кариотипом 47, XXX обнаруживаются два тельца Барра , а с кариотипом 45, ХО - ни одного. У мужчин с кариотипом XXY - одно. Образование полового хроматина из Х-хромосомы происходит на ранних стадиях эмбрионального развития. Дробящаяся "женская" зигота млекопитающих имеет две функционально активные Х-хромосомы. У человека половой хроматин появляется на стадии развития зародыша в несколько сотен клеток. В трофобласте Х-хроматин выявлен на 12-й день развития, а в собственно эмбрионе - на 16-й день. Половой хроматин образуется сразу во всех клетках эмбриона. В настоящее время наиболее приемлемой является гипотеза, согласно которой в разных клетках одного организма могут быть инактивнрованы разные Х-хромосомы: в одних - отцовская, в других - материнская. То есть по Х-хромосоме женщины мозаичны. Это положение можно рассмотреть на примере активности фермента глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы (Г6ФД), ген которого находится в Х-хромосоме. Женщины имеют два аллеля этого гена, а мужчины только один. Тем не менее средний уровень активности этого фермента сходен у представителей обоих полов, следовательно, должен действовать механизм дозовой компенсации. У гетерозиготных женщин с помощью электрофореза в разных клетках можно выявить два аллеля Г6ФД. В ряде работ на эритроцитах in vivo и на фибробластах соединительной ткани в клеточных культурах у женщин был выявлен мозаицизм по Г6ФД. Тельца Барра присутствуют не во всех клетках женщины. Так, обе Х-хро... [стр. 63 ⇒]
Анализ расщепления по окраске глаз в F2 в реципрокных вариантах (3:1 и 1:1) и по полу. 3. Сопоставление схем наследования признака окраски глаз и признака “пол” с распределением половых хромосом (использовать генетической символику для обозначения половых хромосом). Подчеркнуть, что в данном реципрокном варианте скрещивания во втором поколении белоглазыми будут только самцы. На основании полученных результатов делается вывод, что наследование признаков, сцепленных с полом, полностью соответствует распределению половых хромосом в мейозе и их сочетанию при оплодотворении. Примеры призраков, сцепленных с полом, у человека (гемофилия, дальтонизм и др.). Наследование признака белой окраски глаз у дрозофилы при нерасхождении половых хромосом . При анализе большого числа мух возможно появление в F1 единичных (в среднем 1 на 2000) “исключительных” особей, как, например, в скрещивании 1 – белоглазого самца или в скрещивании 2 – белоглазой самки и красноглазого самца. Эти факты могут быть объяснены редкими случаями нерасхождения хромосом в мейозе и особенностями определения пола у дрозофилы. Балансовая теория определения пола. В отличие от человека и млекопитающих, наличие Y хромосомы у дрозофилы не является необходимым для развития мужского фенотипа, хотя она нужна для фертильности (сперматогенеза). Пол у дрозофилы определяется отношением числа Х хромосом к числу наборов аутосом (Х/А). X/A = 1 – нормальная самка, X/A = 0.5 – нормальный самец. 0.5 1 – соответственно “суперсамец” и “суперсамка” (жизнеспособность снижена). Исходя из этих закономерностей, объясняется происхождение “исключительных” особей в рассмотренных реципрокных скрещиваниях: Гены, локализованные в Y-хромосоме, и определяемые ими голандрические признаки (например, гены, определяющие фертильность самцов у дрозофилы). Кроме признаков, сцепленных с полом, выделяют признаки, ограниченные полом, и признаки, зависимые от пола. Признаки, ограниченные полом, кодируются генами, находящимися в аутосомах или половых хромосомах обоих полов, но проявляющиеся только у одного из полов. Например, молочность и жирность молока у коров, яйценоскость и размер яиц у куриц. Признаки, зависимые от пола – это признаки, характер доминирования которых определяется полом. Например, у человека аллель гена, определяющая раннее облысение, является доминантной у мужчин и рецессивной у женщин. Проявление зависимых от пола признаков определяется соотношением количества мужских и женских половых гормонов в организме. Инактивация Х-хромосом у самок млекопитающих, половой хроматин. Тельцы Барра . Мозаицизм у женских особей, гетерозиготных по генам, локализованным в Х-хромосоме. Болезни человека, сцепленные с полом. Наследование заболеваний, детерменируемых доминантными мутациями X-хромосомы. Особенности передачи доминантных признаков (заболеваний), сцепленных с полом: 1. Поражаются и мужчины и женщины. Но больных женщин в 2 раза больше, чем больных мужчин. 2. Все дочери больного отца будут больными, сыновья здоровы. 3. Если мать гомозиготна по данному признаку, то все потомство будет больным, если... [стр. 4 ⇒]
ПЦР - полимеразная цепная реакция ПЭ - призматический эпителий РА - реакция агглютинации РГ - рилизинг-гормоны РИБТ - реакция иммобилизации бледных трепонем РИФ - реакция иммунофлюоресценции РНК - рибонуклеиновая кислота РП - реакция преципитации РСК - реакция связывания комплемента РТ - ретикулярные тельца (хламидий) СКВ - системная красная волчанка СОЭ - скорость оседания эритроцитов ССС - сердечно-сосудистая система СТГ - соматотропный гормон ТГ - тиреоглобулин TORCH - токсоплазма, краснуха, цитомегаловирус , герпес ТТГ - тиреотропный гормон ТЗ - трийодтиронин Т4 - тироксин УЗИ - ультразвуковое исследование УФО - ультрафиолетовое облучение ФНО-а - фактор некроза опухоли а ФРФ - фактор роста фибробластов ФСГ - фолликулостимулирующий гормон ХГ - хорионический гонадотропин цАМФ - циклическая аминозинмонофосфорная кислота ЦМВ - цитомегаловирус ЦНС - центральная нервная система ЦПА - ципростерона ацетат ЧМГ - человеческий менопаузальный гонадотропин ЧПИК - чисто прогестиновые инъекционные контрацептивы ШМ - шейка матки ЭКГ - электрокардиография ЭКО - экстракорпоральное оплодотворение ЭМК - эндометриально-маточный коэффициент ЭПБ - вирус Эпштейна-Барра ... [стр. 16 ⇒]
Определение Х-хроматина проводится в эпителиальных клетках слизистой оболочки рта и влагалища, в ядрах зрелых нейтрофилов. Ядро, содержащее одно хроматиновое тельце Барра , является хроматин-положительным, а не содержащее - хроматин-отрицательным. Хроматин-положительные ядра встречаются при наличии не менее двух Х-хромосом, т.е. при ХХ-хромосомном наборе у здоровых женщин, а хроматинотрицательные - при нормальном мужском XY-хромосомном... [стр. 29 ⇒]
Таким образом, число телец Барра в каком-нибудь ядре всегда меньше числа Х-хромосом. Определение Х-хроматина имеет важное значение для диагностики хромосомных аномалий, гермафродитизма, адреногенитального синдрома. Так хроматин-положительные ядра встречаются при синдроме Клайнфельтера с различными хромосомными комплексами (XXY, XXY/XY). Иногда ядра имеют 2 и более телец Барра (XXXY/XXXXY). Хроматин-отрицательные ядра встречаются при синдроме ШерешевскогоТернера с хромосомным набором ХО и некоторых хромосомных мозаиках. При буккальном и вагинальном тесте подсчитывают 100 клеток: в клетках с женским генотипом на каждые 5 клеток в одной из них видно одно тельце Барра , с мужским генотипом - на 100 клеток не более одного, содержащего тельце Барра . При определении генотипа по ядрам нейтрофилов (лейкоцитарный тест) в мазках крови подсчитываются 500 нейтрофильных лейкоцитов: для женского генотипа характерно более 6 клеток с тельцами Барра («барабанные палочки»), а при мужском - меньше 4. Возможно определение генетического пола еще в период внутриутробного развития. Для этого в амниотической жидкости (при амниоцентезе) исследуют свободно плавающие десквамированные фетальные клетки . Анализ кариотипа основан на подсчете количества хромосом. Исследование кариотипа проводится на препаратах метафазных хромосом, получаемых из культуры лимфоцитов периферической крови, костного мозга, а также из кожи. К генетической патологии, обусловленной нарушениями числа Х-хромосом, относятся: ♦ дисгенезия гонад , при которой встречается набор с одной половой хромосомой (45,ХО) - «мозаичный набор», когда разные клоны клеток содержат разные количественные наборы хромосом, причем в разных клонах могут присутствовать как Х-, так и Y-хромосомы. Присутствие Y-хромосомы или только ее участка нарушает формирование полноценной половой железы (яичника). В неполноценной гонаде развиваются элементы яичка, склонные к
Половые хромосомы (гоносомы, гетеросомы) различаются как по строению (длина, положение центромеры, количество гетерохроматина), так и по содержанию генов.
Хромосома X - это субметацентрическая хромосома средних размеров, входит в группу С). Она есть в соматических клетках индивидов обоих полов: в двойном экземпляре у женщин с кариотипом 46,ХХ и в одном экземпляре у мужчин с кариотипом 46,ХY; а также в одном экземпляре во всех яйцеклетках и 50% сперматозоидов.Хромосома X богата эухроматиновыми участками и содержит 1336 генов, среди которых: соматические гены, регуляторные гены феминизации, структурные гены феминизации, структурные гены маскулинизации. Таким образом, хромосома Х является обязательной в кариотипе соматической клетки как женского, так и мужского полов.
Хромосома Y является мелкой акроцентрической хромосомой, входит в группу G; 2/3 дистального плеча q представлены гетерохроматином и генетически неактивны. Хромосома Y представлена одним экземпляром во всех соматических клетках индивидов мужского пола с кариотипом 46,XY и у 50% сперматозоидов. Она содержит 307 генов, среди которых: регуляторные гены маскулинизации (SRY + Tdf), гены, обеспечивающие фертильность (AZF1, AZF2), несколько структурных соматических генов и псевдогены.
Морфологические и генетические различия между хромосомами X и Y, а также отличия по количеству хромосом Х в кариотипе стало причиной генетического неравенства между полами (у женщин по сравнению с мужчинами двойная доза генов хромосомы Х. Однако это неравенство не проявляется, благодаря механизму компенсации, в результате которого функциональной остается только одна хромосома Х в соматических клетках и мужчин и женщин, а именно:
В клетках 46,ХХ – активна только одна хромосома Х;
В клетках 46,XY – активны хромосомы Х и Y;
В клетках 47,ХХХ – активна только одна хромосома Х;
В клетках 47,ХХY – активна только одна хромосома Х и одна хромосома Y;
В клетках 48,ХХХY – активна только одна хромосома Х и одна Y;
Путем гетерохроматинизации одной из двух хромосом Х и женщин образуется половой хроматин Х, а в результате гетерохроматинизации 2/3q хромосомы Y у лиц мужского пола образуется половой хроматин Y.
Половой хроматин Х:
Представляет инактивированную хромосому Х. в форме факультативного гетерохроматина, в соматических клетках 46,ХХ;
Выявляется в интерфазных ядрах соматических клеток в виде тельца Барра размером около 1µm;
Тест Барра используется для определения количества хромосом Х в кариотипе в норме и в случае гносомных анеуплоидий;
Число хр.Х = числу телец Барра + 1 (активная хр.Х);
46,ХХ – 1 тельце Барра;
46,ХY – отсутствует тельце Барра;
47,ХХХ – 2 тельца Барра;
47,ХХY – 1 тельце Барра;
45,Х – отсутствует тельце Барра;
48,ХХХХ – 3 тельца Барра.
Половой хроматин Y:
Представлен 2/3 плеча Y q хромосомы Y, в форме конститутивного гетерохроматина, в соматических клетках 46,XY и сперматозоидах 23,Y;
Выявляется в интерфазных ядрах клеток в виде тельца F (флуоресцентного) размером около 1µm;
Тест F используется для идентификации хромосомы Y (пренатальное определение пола);
Число хр.Y = числу телец F;
46,ХХ – отсутствует тельце F;
46,ХY – 1 тельце F;
47,ХYY – 2 тельца F;
47,ХХY – 1 тельце F;
48,ХХYY – 2 тельца F;
46,X,i(Yp) – отсутствует тельце F;
46,X,i(Yq) – 1(0,5 µm) тельце F.