Полная версия

Главная arrow Прочие arrow Биология: генетика. Практический курс

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Строение политенных хромосом

Цель: установить особенности строения политенных хромосом.

Контрольные вопросы:

  • 1. Свойства и функции хромосом.
  • 2. Генетическая организация политенных хромосом. Взаимоотношение генов и дисков.
  • 3. Биохимические процессы, связанные с образованием пуфов.

Лабораторная работа

Изучение функции и морфологии политенных хромосом слюнных

желез дрозофилы

Объект исследования: слюнные железы 4—5-дневных личинок

3-го возраста (2-й стадии) дрозофилы.

Пояснение к заданию

Открытие политенных хромосом было сделано итальянским ученым Бальбиани в 1881 г. при изучении слюнных желез личинок хирономуса. Позже этот тип хромосом был обнаружен в соматических клетках тканей таких органов личинок двукрылых, как кишечник, мальпигиевые сосуды, жировое тело, а также в синергидах, антиподах, эндосперме некоторых растений, в трофобластах млекопитающих, в гигантских нейронах моллюсков, в клетках пищеварительных желез и эпителия матки аскариды, в макронуклеусе инфузорий.

Эти хромосомы в 100—200 раз длиннее и в 1000 раз больше содержат хромонем, чем обычные метафазные хромосомы, именно это и позволяет провести изучение хромомерного рисунка, а также функций отдельных генов. Они являются следствием явления политенния, в основе которого лежит эндомитоз, приводящий к увеличению числа жизненных циклов без расхождения хромосом. Так, например, степень политеннии дрозофилы равна 210, что свидетельствует о 10 циклах, идущих подряд без карно- и цитокенеза.

«Классические» политенные хромосомы (результат истинной политеннии), имеющие синапс по всей длине как следствие максимальной конъюгации гомологичных хромосом с образованием цилиндрических жгутов, были описаны у ряда объектов, в том числе и у дрозофилы (слюнные железы личинок; рис. 1.10).

Каждая хромосома состоит из серии чередующихся междисков и дисков, количество которых значительно преобладает и составляет около 5000. Диски представлены в большей степени повторами, междиски — уникальными районами, в основном это регуляторные гены. Те и другие выступают в качестве маркеров, с помощью которых можно построить цитогенетическую карту хромосом и провести их идентификацию.

Центромеры хромосом дрозофилы агрегируют с образованием хромоцентра, который состоит в значительной степени из гетерохроматина. Из этого полицентрального образования выходит пять, реже шесть концов — лент, каждая лента представлена двумя гомологичными хромосомами, как результат конъюгации.

Политенные хромосомы слюнных желез дрозофилы

Рис. 1.10. Политенные хромосомы слюнных желез дрозофилы

Все хромосомы отличаются по морфологическому типу. Первая хромосома — X, акроцентрическая, образует одну ленту. Вторая и третья хромосомы очень длинные, метацентрические. Они образуют по две ленты (два плеча) от хромоцентра (21-левое, 2Я-правое; 31-левое, ЗК-правое). У L плеча концы веерообразные, у 3L плеча конец более расширенный с дисками у основания, у 2L — более ровный, диски отсутствуют. У R плеча концы бульбообразные, у 3R плеча — больших размеров, чем 2R плеча. Четвертая хромосома очень маленькая, она образует малую, едва выступающую из хромоцентра ленту.

Генетические исследования политенных хромосом позволяют провести картирование точек разрывов хромосомных перестроек, картирование генов при использовании метода гибридизации in situ, установить характер влияния различных факторов на процессы репликации, транскрипции. Политенных хромосом можно отнести к био-тест- объекту, позволяющему фиксировать последствия действия антропогенных факторов.

Техника приготовления временных препаратов политенных хромосом слюнных желез личинки дрозофилы

  • 1. Пробирки с личинками дрозофилы 3-го возраста 2-й стадии (активно двигающиеся по стеклу) предварительно перед началом исследования поместите в термостат с температурой 16—18 °С на сутки.
  • 2. Препарировальной иглой личинки перенесите из пробирки на предметное стекло в физиологический раствор. Все последующие операции проводите на предметном столике (черная сторона) бинокулярной лупы.

Приготовление физиологического раствора:

  • 1- й вариант (для учебных исследований) — 7,5 г NaCl, 0,35 г КС1, 0,21 г СаС12 растворить в 1 л воды;
  • 2- й вариант (для научных исследований) — 85 мг 12Н20 • Na2HP04, 50 мг КН2Р04, 620 мг NaCl, 200 мг КС1, 130 мг MgCl2 • 6Н20, 28 мг 4Н20 • • СаС12
  • 3. С помощью двух препарировальных игл отделите слюнные железы личинки дрозофилы — парные образования удлиненной формы, расположенные по обе стороны пищевода в переднем отделе тела. Для этого необходимо одной иглой в левой руке сильно прижать ротовую часть личинки (район 1, рис. 1.11), а другой, взятой правой рукой, давить плашмя на середину тела (район 2, рис. 1.11), оттягивая конец личинки, отделяя две части друг от друга. В результате этой операции на предметном стекле останутся отпрепарированные слюнные железы с жировыми телами. Попытайтесь отделить и жировые тела. Препари- ровальными иглами или пинцетом перенесите слюнные железы на другое предметное стекло с ацетоорсеином.
Личинка дрозофилы

Рис. 1.17. Личинка дрозофилы

Приготовление 2%-го ацетоорсеина: 4 гр орсеина (порошок) соединить с 90 мл ледяной уксусной кислотой, нагреть до кипения (повторить 15 раз), добавить 110 мл дистиллированной воды и довести до кипения еще раз (повторить 15 раз). Охладить, профильтровать.

  • 4. Окрашивать 15—30 минут (в зависимости от качества красителя). После окрашивания пинцетом слюнные железы перенесите на другое предметное стекло с 2—3 каплями 45%-ной уксусной кислоты.
  • 5. Накройте препарат покровным стеклом.
  • 6. Поверх покровного стекла положите фильтровальную бумагу и подушечкой большого пальца с силой надавите на препарат.
  • 7. На увеличении микроскопа 40 х 8 начните изучение препарата, найдите место, где хромосомы хорошо распределены и четко виден окрашенный узел — хромоцентр, соединяющий центромеры всех хромосом.
  • 8. Опишите каждую хромосому, указав морфологический тип (расположение центромеры, соотношение длины плеч, размеры).

Задание

  • 1. Приготовить 3—5 препаратов каждому студенту.
  • 2. На увеличении 40 х 8 зарисовать общий вид политенных хромосом.
  • 3. На увеличении 40 х 15 изучить и зарисовать участки гигантских хромосом.

Оборудование: предметные и покровные стекла; пинцет; салфетки; 45%-ная уксусная кислота; физиологический раствор, ацетоорсеин, препарировала ные иглы; фильтровальная бумага, полоски 2x5 см; бинокулярная лупа; микроскоп.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>