Гомологические ряды в наследственной изменчивости, или закон Вавилова

Генотипическая (неопределенная, индивидуальная, наследственная) изменчивость. Ее значение в онтогенезе и филогенезе. Фенокопии и генокопии. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости (Н.И. Вавилов). Его значение для селекции и медицины.

Классификация наследственных болезней человека. Генные болезни. Фенотипическое проявление генных мутаций — ферментопатии.

Методы изучения наследственности человека. Их достоинства и возможности. Клинико-генеалогический, близнецовый, популяционно-статистический, цитогенетический, биохимический, иммунологический методы. Методы рекомбинантной ДНК и гибридизации соматических клеток. Биологическое и математическое моделирование. Пренатальная (дородовая) диагностика. Дерматоглифика.

Популяционно-статистический - Основан на использовании закона Харди- Вайнберга, метод позволяет определить частоту генов и генотипов в популяциях людей

Цитогенетический метод - на микроскопическое исследование кариотипа. Проводится ряд манипуляции с клеточной культурой. В результате получается фотография кариотипа и строится кариограмма.

Биохимический метод- основан на изучении активности ферментных систем. Позволяют выявить генные мутации, причины болезней обмена веществ (фенилкетонурия)

Иммунологический метод- изучение генетики несовместимости тканей; генетических механизмов иммунных реакций; закономерностей наследования антигенов

Рекомбинантная ДНК — искусственное создание человеком последовательности ДНК, части которой могут быть синтезированы химическим путём.

Гибридизация соматических клеток основана на слиянии совместно культивируемых клеток разных типов, образующих гибридные клетки со свойствами обоих родительских видов. Для гибридизации могут использоваться клетки от разных людей.

Биологическое моделирование определенных наследственных аномалий человека можно проводить на мутантных линиях животных, имеющих сходные нарушения. Например, у собак встречается гемофилия.

Пренатальная диагностика — комплексная дородовая диагностика с целью обнаружения патологии на стадии внутриутробного развития.

Дерматоглифка – это изучение рельефа кожи на пальцах, ладонях и подошвенных поверхностях стоп, который образован эпидермальными выступами – гребнями, которые образуют сложные узоры.

1. Синдромы, обусловленные хромосомными аномалиями, хромосомные болезни.

2. Болезни, вызванные мутацией отдельного гена. Генные или Мендалевские болезни.
Сюда относятся моногенно обусловленные патологии, наследуемые в соответствии с законами Мендаля.

3. Мультифакториальные заболевания (МФЗ). Болезни с наследственным предрасположением. Результат взаимодействие генетических факторов и факторов среды.

4. Болезни с нетрадиционным типом наследования.

5. Генетические болезни соматических клеток. Новообразования, аутоиммунные болезни, старение.

6. Болезни, возникающие при несовместимости матери и плода по антигенам (при не совместимости резус-фактора).

Генные мутации у человека являются причинами многих наследственных моногенных заболеваний. Выделяют 2 группы генных болезней.

1. Связаны с качественными изменениями белковых молекул. Н-р, аномальный гемоглобин. Обусловлено мутациями структурных генов.

2. Характеризуются количественными изменениями содержания нормального белка в клетке. Обусловлены мутациями функциональных генов. Связаны с нарушением регуляции работы генов.

Фенотипически генные мутации проявляются как наследственные болезни обмена веществ (ферментопатии). Вещества, которые накапливаются в результате отсутствия или снижения активности ферментов либо сами оказывают токсическое действие, либо включаются в обменные процессы, в результате которых образуются токсические вещества.

60. Классификация наследственных болезней человека. Хромосомные болезни. Синдромы, связанные с нарушением плоидности, изменениями числа хромосом или нарушением их структуры: Патау, Дауна, Шерешевского – Тернера, Клайнфельтера и др.

1. Синдромы, обусловленные хромосомными аномалиями, хромосомные болезни.

2. Болезни, вызванные мутацией отдельного гена. Генные или Мендалевские болезни. Сюда относятся моногенно обусловленные патологии, наследуемые в соответствии с законами Мендаля.

3. Мультифакториальные заболевания (МФЗ). Болезни с наследственным предрасположением. Результат взаимодействие генетических факторов и факторов среды.

4. Болезни с нетрадиционным типом наследования.

5. Генетические болезни соматических клеток. Новообразования, аутоиммунные болезни, старение.

6. Болезни, возникающие при несовместимости матери и плода по антигенам (при не совместимости резус-фактора).

Синдром Дауна — трисомия по 21 хромосоме, признаки: слабоумие, задержка роста, характерная внешность, изменения дерматоглифики;

Синдром Патау — трисомия по 13 хромосоме, признаки: множественные пороки развития, идиотия, часто — полидактилия, нарушения строения половых органов, глухота; практически все больные не доживают до одного года;

Синдром Шерешевского — Тёрнера — отсутствие одной Х-хромосомы у женщин (45 ХО); признаки: низкорослость, половой инфантилизм и бесплодие, различные соматические нарушения (микрогнатия, короткая шея и др.);

Синдром Клайнфельтера — полисомия по X- и Y-хромосомам у мальчиков (47, XXY; 48, XXYY и др.), признаки: евнухоидный тип сложения, гинекомастия, слабый рост волос на лице, в подмышечных впадинах и на лобке, половой инфантилизм, бесплодие; умственное развитие отстает, однако иногда интеллект нормальный.

Хромосомные болезни – это группы заболеваний, вызываемые изменением числа геномных мутаций или структуры хромосомных

Хромосомные изменения чаще всего приносятся в зиготу с гаметой одного из родителей.

В основе хромосомных болезней лежат синдромы, связанные:

1. С нарушением плоидности. У детей – представлено синдромом триплоидии, дети погибают в первые часы или дни после рождения.

2. Связанные с изменением числа хромосом. Наиболее частая форма патологии – синдромы трисомий. Трисомия по 21 хромосоме. Полная моносомия, совместимая с жизнью, наблюдается только по Х-хромосоме. Синдром Шерашевского-Тернера.

3. Связанные с нарушением структуры хромосом. Частичные трисомии, частичные моносомии, их сочетание. Синдром кошачьего крика – делеция короткого плеча 5 хромосомы.

Большинство хромосомных аномалий – полиплоидия, гаплоидия, трисомии и моносомии по первым парам крупных хромосом являются несовместимыми с жизнью.

61. Медико-генетическое консультирование как отрасль профилактической медицины, ее цели и задачи. Генетические аспекты брака: родственные браки, браки гетерозиготных носителей в популяциях с высокой частотой определенной наследственной болезни, оптимальный возраст деторождения. Вероятностный характер проявления заболеваний.

Медико-генетическое консультирование - вид медицинской помощи населению, направленной на профилактику наследственных болезней.

Цель консультации врача-генетика установление риска рождения ребенка с врожденной или наследственной патологией и оказание помощи семье в принятия решения о деторождении.

Задачи медико-генетическое консультирования:

-консультирование супругов до планирования зачатия;

-консультирование больных наследственными болезнями и ВНР;

-диагностика врожденных и наследственных болезней плода в период внутриутробного развития:

-пропаганда среди населения медико-гигиенических знаний, направленных на профилактику врожденных и наследственных болезней.

62. Изменчивость как основное свойство живой материи, обеспечивающее адаптацию на организменном уровне и процесс эволюции на микро- и макроуровнях. Ее типы. Пенетрантность и экспрессивность генов и их значение для медицинской генетики. Количественные и качественные признаки.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ОБЕСПЕЧИВАЕТ адаптацию на организменном уровне и процесс эволюции на микро- и макроуровнях. Это способность признаков изменять свое фенотипическое состояние. Это способность живых организмов приобретать новые признаки под влиянием факторов окружающей среды.

Генетическая информация определяет потенциал развития свойств и признаков организма, которые реализуются в определенных условиях среды, т.е одна и также наследственная информация в разных условиях проявляется по-разному (н-р, монозиготные близнецы). Наследуется не готовый признак, а определенный тип реакции на воздействие внешней среды.

Экспрессивность – это степень фенотипического проявления данного гена и количественно ее измеряют, используя статистику.
Пенетрантность – это частота проявления гена. Выражается в процентном отношении числа особей, имеющих данный признак к числу особей, имеющих данный ген. Н-р, гипертрихоз у мужчин (проявляется в 100%), сахарный диабет (проявляется в 20%). Пенетрантность полная – аллель проявляется у всех особей. Неполная – аллель проявляется не у всех особей. В зависимости от условий среды отягощенная наследственность не обязательно должна проявиться.

Сами признаки подразделяются на количественные, для которых характерна непрерывная изменчивость, и качественные, для которых характерна дискретная изменчивость.

Качественные признаки образуют четко фенотипически различаемые группы (группа крови, цвет глаз, форма носа).
Количественные признаки являются результатом взаимодействия различных генов между собой и окружающей средой, поэтому они образуют особое распределение численных значений колоколообразное (это нормальное распределение признаков, когда доля генотипов в промежуточном классе выше, чем в крайних). У человека количественные признаки – вес, рост, цвет кожи и т.д.

63. Фенотипическая (определённая, групповая, ненаследственная) или модификационная изменчивость. Ее значение в онтогенезе и филогенезе. Фенокопии и генокопии.

Модификационая изменчивость происходит при непосредственном воздействии факторов среды на ферментативные реакции. Без изменения структуры генотипа. Носит адаптивный характер. (н-р, монозиготные близнецы). Размах модификационной изменчивости ограничен нормой реакции (это диапазон изменчивости, в пределах которого один и тот же генотип способен давать различные фенотипы, может быть узкой (жирность молока у крупного рогатого скота) или широкое (признак изменяется в широких пределах (изменение пигментации кожи человека)).

Фенокопии – это явление, когда признак под действием факторов внешней среды изменяется и копирует признаки другого генотипа. Н-р, беременная женщина заразилась токсоплазмозом, ребенок может родиться с признаками водянки и копировать болезнь Дауна.

Генокопии – это одинаковое фенотипическое проявление мутаций разных генов. Н-р, различные виды гемофилии.

Подразделяется на комбинативную и мутационную. Может происходить в соматических (как комбинативная, так и мутационная – соматическая изменчивость) или генеративных клетках (комбинативная и мутационная – генеративная изменчивость).

Комбинативная изменчивость обусловлена перекомбинацией генов родителей, без изменения структуры генетического материала. Имеет значение для селекции в онтогенезе. В эволюции роли не играет.

Механизмы комбинативной изменчивости:

1. Рекомбинация генов при кроссинговере

2. Независимое расхождение хромосом и хроматид при мейозе

3. Случайное сочетание гамет при оплодотворении

Мутационная изменчивость имеет эволюционное значение. Обуславливается мутациями, которые мы определяем, как скачкообразное изменение генетического материала под влиянием факторов среды, передающиеся по наследству.

Мутирование происходит в различных направлениях. Это многообразие подчиняется закономерности, обнаруженной Вавиловым 1920 году. Виды и роды генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.

Гомологические ряды выходят за пределы семейств, н-р, короткопалость обнаружена во многих отрядах млекопитающих, альбинизм. Закон позволяет предвидеть новые мутации, неизвестные в группе ранее. Важен для изучения наследственных болезней человека. Многие мутации животных служат моделями проявления наследственных болезней человека. У собак – это гемофилия, глухота у морских свинок, ожирение и диабет – мыши.

Дата добавления: 2015-04-23