Die Cytogenetik hat die Erfassung von Vererbungsabläufen auf der Ebene der Zelle zur Aufgabe. Sie stellt eine direkte Berührung von Genetik und Cytologie dar. Die Schwerpunkte liegen in der Erforschung von Struktur, Funktion, Plastizität und Evolution des Erbgutes und den molekular-cytogenetischen und epigenetischen Grundlagen der Vererbung. Essentielle Regionen von Chromosomen (Centromer, Telomer, Nukleolusorganisatoren, Eu- und Heterochromatinbereiche) werden molekular und cytogenetisch charakterisiert.
Das Praktikum soll einen Einblick in die lichtmikroskopischen Strukturen des Zellkerns verschaffen. Es werden von einer Reihe von Objekten mikroskopische Präparate hergestellt und untersucht. Verschiedene Präparations-, Färbe- und Mikroskopiertechniken werden dabei angewandt. Schwerpunkte sind der Gestaltwandel des Zellkerns während der Meiose, Chromosomenstruktur und Morphologie, Riesenchromosomen und Spermatogenese von Drosophila, und Geschlechtschromosomen. Das Praktikum will den Teilnehmern auch die Fertigkeit zur selbständigen Herstellung einfacher mikroskopischer Präparate von Zellen und Chromosomen vermitteln. Die Zeichnung der zytologischen Objekte soll helfen, die Beobachtung zu schärfen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Protokoll 1: Mikroskopie
- Protokoll 2: Identifizierung des Geschlechtschromatins
- Protokoll 3: Blutkulturansatz
- Protokoll 4: Zwiebelchromosomenpräparation
- Protokoll 5: Präparation von Mitose-Chromosomen aus Neuroblasten
- Protokoll 6: Polytänchromosomen
- Protokoll 7: Hodenpräparation von Drosophila hydei
- Protokoll 8: Artemia und Moospolster
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Das Praktikum "Cytogenetik" bietet einen Einblick in die lichtmikroskopischen Strukturen des Zellkerns. Es umfasst die Herstellung und Untersuchung von Präparaten verschiedener Objekte, wobei verschiedene Präparations-, Färbe- und Mikroskopiertechniken eingesetzt werden.
- Gestaltwandel des Zellkerns während der Meiose
- Chromosomenstruktur und Morphologie
- Riesenchromosomen
- Spermatogenese von Drosophila
- Geschlechtschromosomen
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung
Die Einleitung führt in die Cytogenetik als Fachgebiet ein und beschreibt deren Zielsetzung und Schwerpunkte. Sie erläutert die Bedeutung der Erforschung von Chromosomenstrukturen und deren Rolle in der Vererbung. Die Einleitung betont den praktischen Bezug des Praktikums, das den Teilnehmern die Herstellung einfacher mikroskopischer Präparate von Zellen und Chromosomen vermitteln soll.
Protokoll 1: Mikroskopie
Dieses Protokoll bietet eine theoretische Einführung in die geometrische Optik und die Funktionsweise von Mikroskopen. Es erklärt die Bedeutung der Lichtbrechung, die numerische Apertur und den Einfluss der Immersion auf das Auflösungsvermögen von Mikroskopen.
Protokoll 2: Identifizierung des Geschlechtschromatins
In diesem Protokoll lernen die Teilnehmer die Identifizierung des Geschlechtschromatins in menschlichen Zellen kennen. Es werden die relevanten theoretischen Grundlagen vermittelt und die praktische Durchführung der Methode anhand von mikroskopischen Präparaten erläutert.
Protokoll 3: Blutkulturansatz
Das Protokoll beschreibt den Aufbau und die Durchführung einer Blutkultur, die für die cytogenetische Analyse von Chromosomen in menschlichen Zellen notwendig ist. Es werden die verschiedenen Schritte der Kultur und die wichtigsten Aspekte für ein erfolgreiches Ergebnis behandelt.
Protokoll 4: Zwiebelchromosomenpräparation
Dieses Protokoll vermittelt die praktische Durchführung der Präparation von Zwiebelchromosomen. Die Teilnehmer lernen die einzelnen Schritte der Präparation, die Färbung und die mikroskopische Untersuchung der Chromosomen kennen.
Protokoll 5: Präparation von Mitose-Chromosomen aus Neuroblasten
Das Protokoll beschreibt die Präparation von Mitose-Chromosomen aus Neuroblasten. Die Teilnehmer lernen die spezifischen Herausforderungen bei der Präparation von Chromosomen aus Nervenzellen kennen und werden mit den notwendigen Techniken vertraut gemacht.
Protokoll 6: Polytänchromosomen
Dieses Protokoll befasst sich mit der Analyse von Polytänchromosomen, die in den Zellen von bestimmten Insektenarten vorkommen. Die Teilnehmer lernen die Struktur dieser besonderen Chromosomenform und die Bedeutung ihrer Untersuchung kennen.
Protokoll 7: Hodenpräparation von Drosophila hydei
Das Protokoll vermittelt die praktische Durchführung der Hodenpräparation von Drosophila hydei. Die Teilnehmer lernen die Schritte der Präparation, die Färbung und die mikroskopische Untersuchung der Hoden und deren Spermatogenese kennen.
Protokoll 8: Artemia und Moospolster
Dieses Protokoll beschäftigt sich mit der Analyse von Zellen aus Artemia und Moospolstern. Die Teilnehmer lernen die Unterschiede in der Chromosomenstruktur und der Zellteilung zwischen diesen Organismen kennen.
Schlüsselwörter
Cytogenetik, Chromosomen, Zellkern, Meiose, Mikroskopie, Präparation, Färbung, Geschlechtschromatin, Blutkultur, Zwiebelchromosomen, Neuroblasten, Polytänchromosomen, Spermatogenese, Drosophila hydei, Artemia, Moospolster
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- Antje van de Loo (Autor), 2004, Cytogenetik. Praktikum zu den unterschiedlichen Möglichkeiten der Lichtmikroskopie, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/35557
