praktikum 3 07
TRANSCRIPT
![Page 1: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/1.jpg)
Praktikum 3
Meióza
Gametogeneze
![Page 2: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/2.jpg)
Chromozomové určení pohlaví
• Typ Drosophila
(savčí typ)
• Muž – XY
• Žena - XX
![Page 3: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/3.jpg)
Pohlavní rozmnožování
2n
2nmeióza
meióza
n
n
Gamety (haploidní)
spermie
vajíčko (oocyt)
oplodnění(fertilizace) 2n
n + n = 2n zygota
♂
♀
![Page 4: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/4.jpg)
Test
• 8 minut
• Nezapomeňte uvést své jméno, kruh a
verzi testu, kterou píšete.
• U otázek zaměřených na výběr z více
možností může být správná 1 i více
alternativ.
• Nepište nic do zadání!
![Page 5: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/5.jpg)
Úkol A:
• V cytogenetické laboratoři byl vyšetřen neplodný muž s azoospermií, avšak bez dalších nápadných fenotypových odchylek.
• Vyšetření chromozomů ukázalo, že buňky pacienta obsahují dva chromozomy X, zatímco chromozom Y chybí.
• Podejte možné vysvětlení uvedeného nálezu.
![Page 6: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/6.jpg)
Meiotické dělení
1. meiotické dělení
2. meiotické dělení
2n
n n
n n n n
![Page 7: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/7.jpg)
První meiotické dělení
• Heterotypické neboli redukční• Profáze
– Leptoten– Zygoten– Pachyten– Diploten– Diakineze
• Metafáze• Anafáze• Telofáze
![Page 8: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/8.jpg)
Leptoten• počátek profáze• Chromozomy připomínají
tenká vlákna a jsou špatně pozorovatelné.
• Začíná kondenzace chromozomů.
![Page 9: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/9.jpg)
Zygoten
• Homologické chromozomy se k sobě začínají přikládat.
• Propojení chromozomů zprostředkuje synaptonemální komplex.
![Page 10: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/10.jpg)
Pachyten• je charakterizován přítomností
bivalentů neboli tetrád. – útvary vzniklé úplným propojením
homologických chromozomů pomocí
synaptonemálního komplexu.
• v bivalentech dochází ke crossing-
overu
![Page 11: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/11.jpg)
Crossing-over• vzájemná výměna částí nesesterských
chromatid mezi homologickými chromozomy
![Page 12: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/12.jpg)
Význam crossing-overu• Vznikají nové kombinace alel těch genů,
které jsou ve vazbě a nemohou tedy volně segregovat podle Mendelových zákonů.
• Nové kombinace alel přispívají k větší variabilitě potomstva.
![Page 13: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/13.jpg)
Chromozomy X aY• Párují se v oblastech tzv.
pseudoautozomálních regionů (PAR)
X
Y
SRY – sex determining region – neleží v oblasti PAR, ale v jejím těsném sousedství.X
Y
![Page 14: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/14.jpg)
Úkol A:
• V cytogenetické laboratoři byl vyšetřen neplodný muž s azoospermií, avšak bez dalších nápadných fenotypových odchylek.
• Vyšetření chromozomů ukázalo, že buňky pacienta obsahují dva chromozomy X, zatímco chromozom Y chybí.
• Podejte možné vysvětlení uvedeného nálezu.
![Page 15: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/15.jpg)
Možnost crossing-overu v oblasti PAR
• Nerovnoměrný crossing-over může vést k translokaci genu SRY z chromozomu Y na chromozom X
![Page 16: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/16.jpg)
Úkol A – řešení a závěr
muž
žena
Normální kombinace gonozomů Translokace X;Y
„XX-muž“
„XY-žena“XX
XY
![Page 17: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/17.jpg)
Hermafroditismus – jeden z možných projevů aberací pohlavních
chromozomů
![Page 18: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/18.jpg)
Profáze meiotického dělení
pokračování
![Page 19: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/19.jpg)
Pachyten
![Page 20: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/20.jpg)
Diploten• pokračuje kondenzace chromozomů
• Homologické chromozomy se od sebe začínají oddělovat a synaptonemální komplex zaniká.
• V závěru diplotenu jsou homology propojeny pouze v místech, kde došlo ke crossing-overu. Tato místa se nazývají chiasmata (jednotné číslo: chiasma).
![Page 21: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/21.jpg)
Diakineze• závěr první meiotické profáze. • Chiasmata se přesunují ke
koncům chromozomů v bivalentech – terminalizace chiasmat.
• Chromozomy jsou dobře barvitelné a lze je odlišit mikroskopicky.
• V závěru zaniká jaderná membrána.
![Page 22: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/22.jpg)
Závěr meiotického dělení
profáze
metafáze + anafáze
2. meiotické dělení
(homeotypické, ekvační)
1. meiotické dělení
(heterotypické, redukční)
rozchod dvouchromatidových
chromozomů
![Page 23: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/23.jpg)
Metafáze I
Metafáze I
![Page 24: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/24.jpg)
Anafáze I X Anafáze II
![Page 25: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/25.jpg)
1. meiotické dělení
2. meiotické dělení
2n
n n
n nn n
gamety
![Page 26: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/26.jpg)
Úkol B: Riziko nondisjunkčních vad
• Do genetické poradny se dostavily dva manželské páry, které se obávají narození potomka s chromozomovou vadou:– Pár 1: žena (21 let), muž (38 let)– Pár 2: žena (36 let), muž (34 roky)
• Rozhodněte, u kterého páru je vyšší riziko narození dítěte postiženého numerickou aberací chromozomů.
![Page 27: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/27.jpg)
Gametogeneze
• Spermatogeneze – vývin spermie
• Oogeneze – vývin vajíčka
![Page 28: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/28.jpg)
n n
1. meiotické dělení
2. meiotické dělení
n n
primární spermatocyt
sekundární spermatocyty
spermie
n n
2nSpermatogeneze
![Page 29: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/29.jpg)
n n
1. meiotické dělení
2. meiotické dělení
n n
primární oocyt
sekundární oocyt
zralý oocyt (vajíčko)
nn
2n
pólová tělíska
pólové tělísko
Oogeneze
![Page 30: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/30.jpg)
Vývoj ženského vajíčka
![Page 31: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/31.jpg)
Spermatogeneze X Oogeneze
U člověka se první pólové tělísko dále
nedělí
![Page 32: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/32.jpg)
Úkol B: Riziko nondisjunkčních vad
• Do genetické poradny se dostavily dva manželské páry, které se obávají narození potomka s chromozomovou vadou:– Pár 1: žena (21 let), muž (38 let)– Pár 2: žena (36 let), muž (32 roky)
• Rozhodněte, u kterého páru je vyšší riziko narození dítěte postiženého numerickou aberací chromozomů.
![Page 33: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/33.jpg)
Úkol B - výsledek• Oogeneze trvá déle než
spermatogeneze – proto s
věkem ženy stoupá
pravděpodobnost
nondisjunkčních
chromozomových aberací.
• Vyšší riziko má druhý pár
(36letá žena, 32letý muž).
• U žen nad 35 let indikujeme
prenatální vyšetření plodu.
35let … riziko 1/365
Riziko narození dítěte s Downovým syndromem ve
vztahu k věku matky
![Page 34: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/34.jpg)
Praktické úkoly
![Page 35: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/35.jpg)
Úkoly
• str. 16 – 4.3 Úkol 1: Rozchod pohlavních chromozomů při meióze
• str. 16 – 4.4 Úkol 2: Kombinace gonozomů při oplodnění
• str. 17 – 4.6 Úkol 4: Pozorování meiózy v testikulární tkáni sarančete
• str. 18 – 4.7 Úkol 5: Srovnání mitózy a meiózy (změny koncentrace jaderné DNA během buněčného cyklu)
![Page 36: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/36.jpg)
Praktická cvičení – str. 16 – 4.3 Úkol 1: Rozchod pohlavních chromozomů při meióze• Doplňte schéma rozchodu pohlavních chromozomů v meióze muže. • V prvním schématu (A) odlište chromozomy podle jejich skutečného
tvaru a podle toho, kolik obsahují chromatid• Ve druhém schématu (B) je označte pouze písmenem (tj. XY) bez
ohledu na to, kolik chromatid obsahují
XY
![Page 37: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/37.jpg)
Praktická cvičení – str. 16 – 4.4 Úkol 2: Kombinace gonozomů
při oplodnění• Vypočítejte, s jakou pravděpodobností se
manželům (za předpokladu normálního průběhu meiózy u obou partnerů) narodí ze dvou těhotenství:
– 2 chlapci
– 2 dívky
– chlapec a dívka
![Page 38: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/38.jpg)
Praktická cvičení – str. 17 – 4.6 Úkol 4: Pozorování meiózy v testikulární tkáni
sarančete• Příprava preparátu: Fixovaný roztlakový preparát
testikulární tkáně odpreparované z usmrcených sarančat byl obarven roztokem Giemsa-Romanowski a po odvodnění uzavřen do kanadského balzámu.
• Vyhledejte v preparátu jednotlivé fáze meiotického dělení. K vyhledání buněk použijte objektiv o zvětšení 5-10x, k pozorování chromozomů nejlépe objektiv 40 – 45x.
• Obraz v mikroskopu srovnejte s přiloženými fotografiemi (zobrazují některé fáze meiózy při zvětšení cca 1000x, popis fází je uveden na opačné straně fotografie).
![Page 39: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/39.jpg)
Praktická cvičení – str. 18 – 4.7 Úkol 5: Srovnání mitózy a meiózy
Změny koncentrace jaderné DNA během buněčného cyklu
• Srovnejte změny v koncentraci DNA v buněčném jádře během buněčného cyklu a dále během mitotického a meiotického dělení.
• Obkreslete si obrázek v předloze a doplňte do něj křivky, které budou znázorňovat změny koncentrace DNA v jednom buněčném jádře – v případě mitózy;– v případě meiózy.
• (Hodnota „C“ uvedená na ose „y“ udává koncentraci jaderné DNA v buňce v G1 fázi.)
![Page 40: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/40.jpg)
4.7 Úkol 5: Srovnání mitózy a meiózyZměny koncentrace jaderné DNA
během buněčného cyklu
G1 G2S M G1
C
2C
G1 G2S M1 M2 G1
Buněčný cyklus + mitóza Buněčný cyklus + meiózaMnožství jaderné DNA
![Page 41: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/41.jpg)
Úkoly
• str. 16 – 4.3 Úkol 1: Rozchod pohlavních chromozomů při meióze
• str. 16 – 4.4 Úkol 2: Kombinace gonozomů při oplodnění
• str. 17 – 4.6 Úkol 4: Pozorování meiózy v testikulární tkáni sarančete
• str. 18 – 4.7 Úkol 5: Srovnání mitózy a meiózy (změny koncentrace jaderné DNA během buněčného cyklu)
![Page 42: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/42.jpg)
Výsledky úkolů
![Page 43: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/43.jpg)
Pozorování meiózy v testikulární tkáni sarančete
![Page 44: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/44.jpg)
Rozchod pohlavních chromozomů při meióze
XY
X Y
XX YY
Schéma A Schéma B
![Page 45: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/45.jpg)
Úkol 5: Kombinace gonozomů při oplodnění
• Vypočítejte, s jakou
pravděpodobností se
manželům narodí ze dvou
těhotenství:
• 2 chlapci … ½ . ½ = ¼
• 2 dívky … ½ . ½ = ¼
• chlapec a dívka … ¼ + ¼ = ½
Chlapec
½
Dívka
½
Chlapec
½ ¼ ¼ Dívka
½ ¼ ¼
Pohlavní chromozomy v
gametách
muž
X Y
žena X XX XY
![Page 46: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/46.jpg)
Úkol 6: Změny koncentrace jaderné DNA během buněčného cyklu
G1 G2S M G1
C
2C
G1 G2S M1 M2 G1
Buněčný cyklus + mitóza Buněčný cyklus + meiózaMnožství jaderné DNA
![Page 47: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/47.jpg)
Asistovaná reprodukce
![Page 48: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/48.jpg)
Příčiny poruch reprodukce• U žen
– neprůchodnost (obstrukce) vejcovodů,– porucha funkce dělohy, infekce,– hormonální poruchy,– psychické vlivy,– imunologická sterilita – v ženském organismu dochází
k imunitní reakci proti spermiím.
• U mužů – neprůchodnost (obstrukce) chámovodů– vrozená či získaná poškození varlat– poruchy spermatogeneze (tvorba nefunkčních, znetvořených
nebo nepohyblivých spermií) – např. azoospermie (spermie v ejakulátu zcela chybí)
• U obou pohlaví – genetické příčiny– mutace některých genů, resp. aberace chromozomů– tyto poruchy se mohou projevit častými potraty, infertilitou nebo
úplnou sterilitou.
![Page 49: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/49.jpg)
Asistovaná reprodukce• souhrn všech lékařských postupů
umožňujících reprodukci bezdětných párů, jejichž neplodnost není možné ovlivnit běžnými prostředky (např. medikamentózně, popř. psychologickou intervencí)
• Možnosti asistované reprodukce využívají také manželské páry, jejichž fertilita je normální, ale mají zvýšené riziko, že jejich děti budou postiženy závažnou genetickou vadou.
![Page 50: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/50.jpg)
Metody asistované reprodukce
• Nitroděložní inseminace – zavedení spermatu muže do dělohy ženy.
• Fertilizace in vitro – mimotělní oplodnění– IVF (In vitro fertilization), „dítě ze
zkumavky“
– k oplodnění dochází uměle, mimo organismus matky.
![Page 51: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/51.jpg)
Nitroděložní inseminace
• homologní inseminace
– žena je oplodněna
spermatem svého
partnera;
• heterologní
inseminace – lékař
podává ženě semeno
anonymního dárce.
![Page 52: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/52.jpg)
Fertilizace in vitro
• Podáním gonadotropinů stimulujeme v organismu pacientky současné vyzrání většího počtu oocytů – tzv. superovulace.
• Vajíčka připravená k fertilizaci se pak biopsticky odeberou z vaječníků a v laboratoři smísí se spermiemi partnera.
• Po krátkodobé kultivaci v živném roztoku se zpravidla 3 vybraná embrya implantují do dělohy matky.
• Zvláštním případem IVF je ICSI.
![Page 53: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/53.jpg)
ICSI (intracytoplasmatic sperm injection)
![Page 54: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/54.jpg)
ICSI – postup
![Page 55: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/55.jpg)
Preimplantační diagnostika• Genetická, popř. jiná vyšetření vajíčka či embrya
prováděná před implantací do těla matky.• Využíváme
– Pólové tělísko– 1 – 2 buňky z 8-buněčného embrya– Větší počet buněk z blastocysty
![Page 56: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/56.jpg)
Referát
Etické problémy asistované
reprodukce
![Page 57: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/57.jpg)
Příští praktikum
• Kultivace buněk in vitro
• Praktická cvičení
– kapitola 5, str. 20 – 24
• Klinická cytogenetika I.
– kapitola 8, str. 49 – 52
• Test z předchozího učiva
• Opatrnost při práci• Referát: Buněčné kultury X pokusy na zvířatech
![Page 58: Praktikum 3 07](https://reader036.vdocuments.net/reader036/viewer/2022081420/5560e0dfd8b42afb7b8b491c/html5/thumbnails/58.jpg)
Na shledanou!