【课前复习】(1min)
首先评讲上节课的实验报告。点名表扬95分以上同学的实验报告,并挑选95分以上同学的实验报告作为示范,请全班同学观摩。再次强调实验报告各栏的书写内容,生物绘图的要求。
【新课引入】(1min)
通过学习我们已经知道染色体是细胞核中的遗传物质,带有个体发育、生长所需的各种遗传信息。当染色体在各种内外环境因素的影响下,发生异常改变的时候,就会影响个体的正常发育、生长而导致疾病。所以,研究染色体对探索遗传机理、遗传规律、疾病病因等都具有重要的意义。而核型分析就是研究染色体的一项基本技术。要进行核型分析,首先应该知道正常人类染色体的形态结构和数目;什么是核型、怎样进行核型分析等。
【讲解】(38min)
一、人类染色体的形态结构、类型和数目。
(一)人类染色体的形态结构和类型
染色体的形态结构在细胞增殖周期中不断的运动变化着,一般在有丝分裂中期,染色体的形态最典型、最清晰易辨,可用光学显微镜进行观察,常用于染色体的研究和分析。所以,描述染色体形态结构以中期染色体为标准。而正是由于秋水仙素和低渗处理等技术的应用,使我们能够制备出清晰的分裂中期染色体标本。
1、人类染色体的形态结构
每一条中期染色体都是由两条相同的染色单体构成,彼此互称姐妹染色单体。中期染色体包括如下结构:
①着丝粒 :两条姐妹染色单体在此处相连,该处主要含有较松散的异染色质,着色较浅,为染色体的缩窄处,故又被称为主缢痕或初级缢痕。
②臂:由着丝粒向染色体两末端伸展的部分,以着丝粒为界可分为短臂(p)和长臂(q)。
③端粒:位于染色体两个端部的特化结构,具有维持染色体结构稳定性的作用。
④次缢痕(副缢痕): 染色体长臂或短臂上凹陷缩窄的浅染区。
⑤随体:近端着丝粒染色体短臂末端的球状结构,称为随体;随体与短臂的连接部位凹陷缩窄即为次缢痕,该区含rDNA与核仁的形成有关,称为核仁组织者区(NOR)。
每条染色体都必须具备着丝粒和臂(基本结构),而次缢痕和随体只在部分染色体上存在。
2、人类染色体的类型
根据着丝粒的位置,人类染色体可分为三种类型:
①中央着丝粒染色体:着丝粒位于染色体纵轴的1/2—5/8处,长短臂相接近。包括:1、3、16、19、20号等五对染色体。
②亚中着丝粒染色体:着丝粒位于染色体纵轴的5/8—7/8处,长短臂明显不同。人类染色体大都属于此。
③近端着丝粒染色体:着丝粒位于染色体纵轴的7/8—近末端处,短臂很短。包括:13、14、15、21、22号等五对染色体及Y染色体。
(二)人类染色体的数目
每种生物都具有自身一定形态结构和数目的染色体,我们已经知道了人类染色体的形态结构,那么人类染色体的数目又是多少呢?
人类正常体细胞中的染色体数目为46条,含两个染色体组,即2n = 46,为二倍体。染色体组是指:在真核生物中,一个正常生殖细胞(配子)中所含的全部染色体。人类正常性细胞(精子或卵细胞)中染色体数为23条,为一个染色体组,即n = 23条。
二、人类染色体核型
(一)正常人类非显带染色体核型
1、核型:指是一个体细胞内的全部染色体按其大小和形态特征排列所构成的图像。
2、核型分析
1)定义:将待测细胞的全部染色体,按照国际上统一的标准进行配对、排列后,分析确定其是否与正常核型完全一致,就叫核型分析。
2)程序:核型分析包括镜下识别和剪贴分析。它的一般程序是:将制得的染色体标本通过特定的染色处理后,先在普通光学显微镜下进行初步的观察分析,包括①计数;②配对分析;③确定性别等。然后,用显微照相装置将典型分裂相拍摄下来,按照国际上统一的标准进行编号、分组、核定无误以后粘贴到专门的报告单上制成染色体核型图。
3)意义:通过核型分析可以了解一个人的染色体是否正常,发现数目和结构畸变,同时判断出性别。
既然核型分析是按国际上统一标准进行的,下面就给大家介绍一个国际上的标准命名体制——Denver体制。
3、Denver体制
1960年,在美国丹佛(Denver)市召开了第一届国际细胞遗传学会议,讨论并确定正常人核型的基本特点,即Denver体制。它是进行核型分析的基础。
Denver体制将人类体细胞的46条染色体,按其长度递减的次序和着丝粒的位置,分为23对、7个组。其中第1 ~ 22对染色体为男女所共有,称为常染色体,另一对与性别有关,称为性染色体(X、Y)。女性的性染色体为XX,男性则有一条X染色体和一条较小的Y染色体。
Denver体制具体见表(详见实验指导书P10表1-1):
注:①X染色体的大小介于7、8号染色体之间。
4、正常核型的描述方法
按照国际标准,在描述一个核型时,记载的第一项是染色体总数(包括性染色体),然后是一个逗号“,”,最后是性染色体组成。如:正常女性(♀)核型描述为46,XX。正常男性(♂)核型描述为46,XY。
上述非显带染色体核型,是应用常规染色方法所得到的均匀着色的染色体标本进行分析。在这样的标本上,不能将每一条染色体的特征完全显示出来,因此,除了少数几条染色体可较准确鉴别外,大部分染色体只能鉴别到组。
【布置作业】(1min)
(一)核型剪贴报告
(二)思考题
1、简述核型分析技术的发展历程。
2、丹佛体制的核型分析原则是什么?
【辅导学生实验】(77min):学生剪贴核型,教师巡回指导学生。
【总结实验】(2min)
板书提纲
实验二 正常人非显带染色体的核型分析
一、人类的正常核型
二、内容步骤(将具体教学内容中黑体部分写副板书)
(一)正常人类染色体的形态结构及染色体核型。
(二)染色体中期分裂相照片的剪贴分析。
G →D →A、B→E、F→C
|