Хромосомные болезни

19.

Материальные носители наследственности – гены находяться в хромосомах, распологаются в них линейно на определенном расстоянии друг от друга.

- Гены, расположенные в одной хромосоме, относятся к одной группе сцепления. Число групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом.
- Признаки, гены которых находятьс в одной хромосоме, наследуются сцеплено.

- В потомстве гетерозиготных родителей новые сочетания генов, расположенных в дной паре хромосом, могут возникать в результате кроссинговера в процессе мейоза.

- Частота кроссинговера, определяемая по проценту кроссоверных особей, зависит от расстояния между генами.

- На основании линейного расположения генов в хромосоме и частоты кроссинговера как покозателя расстояния между генами можно построить карты хромосом.

18 Наследование, сцепленное с полом — наследование какого-либо гена, находящегося в половых хромосомах. Наследование признаков, проявляющихся только у особей одного пола, но не определяемых генами, находящимися в половых хромосомах, называется наследованием, ограниченным полом.

Наследованием, сцепленным с X-хромосомой, называют наследование генов в случае, когда мужской пол гетерогаметен и характеризуется наличием Y-хромосомы (XY), а особи женского пола гомогаметны и имеют две X-хромосомы (XX). Таким типом наследования обладают все млекопитающие (в том числе человек), большинство насекомых и пресмыкающихся.

23. Австрийский ученый Карл Ландштайнер, смешивая сыворотку крови одних людей с эритроцитами, взятыми из крови других, обнаружил, что при некоторых сочетаниях эритроцитов и сывороток происходит «склеивание» - слипание эритроцитов и образование сгустков, а при других - нет.

Изучая строение красных клеток крови, Ландштайнер обнаружил особые вещества. Он поделил их на две категории, А и В, выделив третью, куда отнес клетки, в которых их не было. Позже, его ученики – А. фон Декастелло и А. Штурли – обнаружили эритроциты, содержащие маркеры А- и В-типа одновременно.
В результате исследований возникла система деления по группам крови, которая получила название АВО. Этой системой мы пользуемся до сих пор.
I ( 0 ) – группа крови характеризуется отсутствием антигенов А и В;
II ( А ) – устанавливается при наличии антигена А;
III ( АВ ) – антигенов В;
IV( АВ ) – антигенов А и В.

Это открытие позволило избежать потерь при переливаниях, вызванных несовместимостью крови больных и доноров. Впервые удачные переливания проводились и раньше. Так, в истории медицины XIX века описано удачное переливание крови роженице. Получив четверть литра донорской крови, по ее словам, она ощутила, «будто сама жизнь проникает в ее организм».

Но до конца XX века такие манипуляции были единичны и проводились только в экстренных случаях, порой принося больше вреда, чем пользы. Но благодаря открытиям австрийских ученых переливания крови стали значительно более безопасной процедурой, позволившей спасти множество жизней.

Система АВ0 перевернула представления ученых о свойствах крови. Дальнейшим их изучением ученые-генетики. Они доказали, что принципы наследования группы крови ребенка те же, что и для других признаков. Эти законы были сформулированы во второй половине XIX века Менделем, на основании опытов с горохом знакомых всем нам по школьным учебникам биологии.
Группа крови ребенка

Наследование группы крови ребенка по закону Менделя
По законам Менделя, у родителей с I группой крови, будут рождаться дети, у которых отсутствуют антигены А- и В-типа.
У супругов с I и II – дети с соответствующими группами крови. Та же ситуация характерна для I и III групп.
Люди с IV группой могут иметь детей с любой группой крови, за исключением I, вне зависимости от того, антигены какого типа присутствуют у их партнера.
Наиболее непредсказуемо наследование ребенком группы крови при союзе обладателей со II и III группами. Их дети могут иметь любую из четырех групп крови с одинаковой вероятностью.
Исключением из правил является так называемый «бомбейский феномен». У некоторых людей в фенотипе присутствуют А и В антигены, но не проявляются фенотипически. Правда, такое встречается крайне редко и в основном у индусов, за что и получило свое название
I + II ( 100 % )
I + III ( 50 % )II ( 50 %
I + IIII ( 50 % )III ( 50 % )
I + IVII ( 50 % )III ( 50 % )
II + III (25 % )II ( 75 % )
II + IIII ( 25 % )II ( 25 % )III ( 25 % )IV ( 25 % )
II + IVII ( 50 % )III ( 25 % )IV ( 25 % )
III + IIII ( 25 % )III ( 75 % )
III + IVI ( 25 % )III ( 50 % )IV ( 25 % )
IV + IVII ( 25 % )III ( 25 % )IV ( 50 % )

31. Комбинативная изменчивость - это следствие перекреста гомологичных хромосом, их случайного расхождения в мейозе и случайного сочетания гамет при оплодотворении.

Возникает при перекомбинации (перемешивании) генов отца и матери.
Источники:
1. Кроссинговер при мейозе (гомологичные хромосомы тесно сближаются и меняются участками).
2. Независимое расхождение хромосом при мейозе.
3. Случайное слияние гамет при оплодотворении.
Значение комбинативной изменчивости
1Поставляет эволюционный материал ( до 80% ) для адаптациогенеза и формообразования в результате естественного отбора ( отмечалась Ч. Дарвиным в качестве важнейшего фактора видообразования )2.Материал для получения новых форм в селекции .
Системы браков:
Панмиксия – возможность свободного скрещивания особей внутри популяции.
Кровнородственные браки (инбридинг), ведущие к гомозиготизации: Запретные браки (1 или 2 степень родства).
Ассортативные браки – между людьми со сходным фенотипом. По генетическому эффекту приравниваются к кровнородственным бракам.
Браки неродственных людей в больших популяциях (увеличивают степень гетерозиготности – аутбридинг).

Пример комб.изм: у цветка ночная красавица есть ген красного цвета лепестков А, и ген белого цвета а. Организм Аа имеет розовый цвет лепестков, этот признак возникает при сочетании (комбинации) красного и белого гена.

32.

-Модификационная изменчивость - эволюционно закреплённые приспособительные реакции организма на изменение внешней среды без изменения генотипа.

-Связана с изменением ферментативной активности и интенсивности метаболических реакций в организме под влиянем условий развития или факторов внешней среды

-Ненаследственна , т. к. не связана с изменением генотипа или кариотипа , т. е. сохраняется только на протяжении жизни данного организма ( носит индивидуальный характер )

-Проявляется в результате взаимодействия генотипа со средой

-Характерна при развитии количественных признаков организма ( т. е. признаков , определяемых путём измерения ; не путать с качественными признаками , устанавливаемыми описательным , типологическим путём , т. е. образующими фенотипические классы )

-Изменения носят групповой характер ( охватывают большинство особей в популяции )

-Модификации могут исчезать после прекращения действия вызвавшего их фактора ( носят обратимый характер )

-Интенсивность модификационных изменений прапорциональна силе и продолжительности действия факторов , вызывающих их.
Значение модификационной изменчивости:
-большинство модификаций имеет приспособительное значение и способствует адаптации организма к изменению внешней среды

-может вызывать негативные изменения - морфозы - результат резкого отклонения индивидуального развития от нормального пути )

-Ведёт к появлению широкого спектра фенотипов в рамках неизменного генотипа ( даже особи с идентичными генотипами , например у однояйцевых близнецов , могут обнаруживать различные фенотипические особенности , т. е. разные модификации )
Но́рма реа́кции — способность генотипа формировать в онтогенезе, в зависимости от условий среды, разные фенотипы.

ФЕНОКОПИЯ - ненаследственное изменение фенотипа организма, вызванное факторами окружающей среды и копирующее проявление какого-либо известного наследственного изменения (мутации).

33. Ген — структурная и функциональная единицанаследственности живых организмов.
1.По месту локализации генов в структурах клетки различают расположенные в хромосомах ядра ядерные гены и цитоплазматические гены, локализация которых связана с хлоропластами и митохондриями.
2. По функциональному значению различают структурные гены, характеризующиеся уникальными последовательностями нуклеотидов, кодирующих свои белковые продукты, которые можно идентифицировать с помощью мутаций, нарушающих функцию белка, и регуляторные гены — последовательности нуклеотидов, не кодирующие специфические белки, а осуществляющие регуляцию действия гена (ингибирование, повышение активности и др.).
3. По влиянию на физиологические процессы в клетке различают летальные, условно летальные, супервитальные гены, гены-мутаторы, гены-антимутаторы и др.
Гены:
Аллельные- гены, определяющие альтернативное развитие одного и того же признака и расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом
Неаллельные-это гены, расположенные в различных участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки.
Доминантные- признак, проявляющийся у гибридов первого поколения при скрещивании чистых линий.
Рецессивные-генетическая информация, которая может подавляться воздействием доминантного гена и не проявляется в фенотипе.

34. Основные положения этой теории сводятся к следующему.
 Ген занимает определенный участок (локус) в хромосоме.

 Ген (цистрон) - это часть молекулы ДНК, представляющая собой определенную последовательность нуклеотидов и являющаяся функциональной единицей наследственной информации. Число нуклеотидов, входящих в состав различных генов, неодинаково.

 Внутри гена могут происходить рекомбинации и мутирование.

 Существуют структурные и функциональные гены.

 Структурные гены кодируют синтез белков, но ген не принимает непосредственного участия в синтезе белка. ДНК - матрица для синтеза молекул и-РНК.

 Функциональные гены контролируют и направляют деятельность структурных генов.

 Расположение нуклеотидных триплетов в структурных генах коллинеарно последовательности аминокислот в полипептидной цепи, кодируемой данным геном.

 Молекулы ДНК, входящие в состав гена, способны к репарации, поэтому не всякие повреждения гена ведут к мутациям.

 Генотип, будучи дискретным (состоящим из отдельных генов), функционирует как единое целое. На функцию генов оказывают влияние как внутриклеточные факторы, так и факторы внешней среды.

- пороки развития лица и полости рта, имеющие генетическую основу.

36. Репарация генетическая — процесс устранения генетических повреждений и восстановления наследственного аппарата, протекающий в клетках живых организмов под действием специальных ферментов.

Виды: световая и темновая.

37. Наследственность цитоплазматическая(внеядерная, нехромосомная, плазматическая) преемственность материальных структур и функциональных свойств организма, которые определяются и передаются факторами, расположенными в цитоплазме .
Используется при подозрении на хромосомные и молекулярные болезни. В ряде случаев используется метот дерматоглифики.

38. Гене́тика человека — раздел генетики, изучающий закономерности наследования и изменчивости признаков у человека, тесно связанный с антропологией и медициной.

39. Гене́тика человека изучает закономерности наследственности и изменчивости у человека, а также соотношение наследственного(генетического) и средового в формировании индивидуального фенотипического разнообразия.
Человек как объект генетических исследований, отличается от других живых организмов целым рядом особенностей, которые делают его неудобным для изучения. Отечественный ученый-генетик и педагог Лобашев, выделил следующие из них:

- невозможно произвести скрещивание,
- позднее наступление половой зрелости,
- малое число потомков в каждой семье,
- невозможность уравнения условий жизни для потомства,
-отсутствие точной регистрации наследственных признаков в семьях,
-большое число хромосом.
Несмотря на указанные трудности настоящему времени успехи в показании наследственности человека весьма значительны. Они базируются как на законах классической генетики.

40. Медико-генетическое консультирование — это специализированный вид медицинской помощи, направленный на профилактику наследственной патологии.
Цель: предупреждение появления в семье больних с наследственной патологией , физически и психически неполноценных.
Задачи:
1. Определение точного клинического диагноза заболевания.
2. Определение типа наследования этого заболевания в данной семье и установление генотипов членов этой семьи по соответствующему гену, т.е. определение генетического диагноза.
3. Расчет величины риска повторения заболеваний в семье.
4. Объяснение смысле медико-генетического прогноза обратившимся.
5. Пропаганда медико-генетических знаний среди врачей и населения.
Поводы для обращения в МГК:
-Наличие сходных патологических симптомов у нескольких членов сеьи, отставание в умственном и физическом развитии.
- первичное бесплодие супругов.
-первичное отсуствие менструаций, особенно в сочетании с недоразвитием вротичных половых признаков.
- первичные выкидыши при беременности.
- непереносимость лекарственных препаратов и пищевых продуктов.
Этапы:
1. Диагностика-уточнение или постановка диагноза.
Методы:–генеологический, цитогенетический метод, молекулярно-генетический, прямая и косвенная ДНК-диагностика.
2. Определение риска рождения больного ребенка.
Методы:
Эмпирический- основан на опыте прогноза сходных генетических ситуаций.
Теоритический расчет- основанный на генетических закономерностях.
3. ВЫДАЧА ПИСЬМЕННОГО ЗАКЛЮЧЕНИЯ И ДАЧА РЕКОМЕНДАЦИЙ.
На этом этапе врач должен дать письменное заключение о риске рождения больного ребенка и соответствующие рекомендации. Составляя заклю­чение, врач должен учитывать степень тяжести наследственной патологии, величину риска рождения больного ребенка и морально-этическую сторону вопроса. С генетической точки зрения риском рождения больного ребенка можно пренебречь, если риск не превышает 10%. Такой риск не является противопоказанием к деторождению. Риск от 11% к 20% является средним, свыше 20% - высоким.

41. Генеалогический метод состоит в изучении родословных на основе менделевских законов наследования и пoмoгaeт установить характер наследования признака (доминантный или рецессивный).
Близнецовый метод состоит в изучении различий между однояйцевыми близнецами. Этот мeтoд предоставлен самой природой. Он помогает выявить влияние условий среды на фенотип при одинаковых генотипах.
Цитогенетический метод основан на изучении изменчивости и наследственности на уровне клетки и субклеточных структур. Установлена связь ряда тяжелых заболеваний с нарушениями в хромосомах.
Биохимический методпозволяет выявить многие наследственные болезни человека, связанные с нарушением обмена веществ.
Популяционно-статистический- Этот метод позволяет изучить распространение отдельных генов в человеческих популяциях. Основан на законе Харди ВАйнберга.
Дерматоглифка – это изучение рельефа кожи на пальцах, ладонях и подошвенных поверхностях стоп, который образован эпидермальными выступами – гребнями, которые образуют сложные узоры.
Амниоцентез — инвазивная процедура, заключающаяся в пункции амниотической оболочки с целью получения околоплодных вод для последующего лабораторного исследования.
Ультразвуковое исследование - (УЗИ или ультразвуковая диагностика) – это исследование с помощью ультразвука.

42. Насле́дственные заболева́ния — заболевания, возникновение и развитие которых связано с дефектами в наследственном аппарате клеток, передаваемыми по наследству через гаметы.

- тирозинозы (фенилкетонурия, алкаптонурия, альбинизм);

- нарушение углеводного обмена (галактоземия, фруктозурия, сахарный диабет);

- нарушение минерального обмена (наследственная форма рахита);

- патология транспортных белков (болезнь Вильсона-Коновалова, гемоглобинопатии);

- нарушение липидного обмена (болезнь Тея-Сакса, атеросклероз).

- патология структурных белков (синдром Элерса-Данлоса);

43. Хромосомные болезни- наследственные заболевания, обусловленные изменением числа или структуры хромосом.
Причины:
1) нехватки:

а) концов хромосом (дефишенси)

б) середины хромосом (делеции)

2) удвоение (добавки) участков хромосом - дупликации

3) повороты участка хромосомы на 180о – инверсии

4) перемещение участка внутри хромосомы – транспозиции

5) обмен участками между двумя разными хромосомами – транслокации

Классификация:
1) связанные с нарушением плоидности;

2) обусловленные нарушением числа хромосом;

3) связанные с изменением структуры хромосом.
С 44-49 ответы:

Хромосомные болезни

Хромосомные болезни – большая группа врожденных наследственных болезней, клинически характеризующихся множественными врожденными пороками развития. В их основе лежат хромосомные геномные мутации и аберрантные. Эти два типа мутаций объединяют общим термином «хромосомные аномалии».

Из 2000 известных в настоящее время наследственных заболеваний примерно 750 составляют хромосомные болезни, обусловленные изменением структуры и числа хромосом, т.е. хромосомными аберрациями и геномными мутациями.

Мутации возникают либо в гаметах родителей, либо в соматических клетках на ранних стадиях эмбриогенеза. Мутации в гаметах ведут к развитию полных форм нарушений хромосомного набора. Мутации в соматических клетках являются причиной возникновения соматического мозаицизма, когда только какая-то часть клеток организма отличается от нормальных клеток по структуре или числу хромосом. Мозаицизм может затрагивать как аутосомы, так и половые хромосомы.

Мозаики, как правило, имеют более стертые формы заболевания, чем лица с изменением числа или структуры хромосом в каждой клетке. При мозаицизме число аномальных клеток может быть различным и чем их больше, тем более ярко выражен симптомокомплекс той или иной хромосомной болезни. В некоторых случаях удельный вес аномальных клеток так невелик, что человек кажется фенотипически здоровым.

Хромосомные болезни на 60% обусловлены геномными мутациями и на 40% - структурными перестройками хромосом (аберрациями). В ряде случаев имеет место комбинирование геномных мутаций с хромосомными аберрациями.

Среди геномных мутаций при хромосомных болезнях чаще встречаются гетероплоидии: наличие в кариотипе одной или более добавочных хромосом или отсутствие какой-либо хромосомы. В первом случае говорят о трисомии или полисомии по какой-то из 23 пар хромосом. Во втором случае говорят о моносомии по одной из пар хромосом.

Полиплоидия и гаплоидия у человека, как правило, несовместимы с жизнью и элиминируются внутриутробно. Подсчитано, что 10% зародышей при медицинских абортах и 25% при самоабортах являются полиплоидными.

В литературе описаны единичные случаи рождения полиплоидных детей, но при полной форме полиплоидии они умирают через15 мин. - 7 суток после рождения. При мозаичной диплоидно-триплоидной форме дети иногда доживают до 9-10 лет.

Структурные изменения хромосом могут быть внутрихромосомными и межхромосомными, сбалансированными и несбалансированными. Сбалансированные - в геноме присутствуют все локусы, однако их расположение в хромосоме отличается от исходного нормального. Несбалансированные перестройки характеризуются утратой или удвоением участка хромосомы. Сба­лансированные перестройки клинически не оставляют существенных фенотипических отклонений. Несбалансированные аберрации хромосом приводят к развитию патологического фенотипа. Половина структурных перестроек носит семейный характер, а гетероплоидии, как правило, являются спорадическими, т.е. вновь возникающими мутациями.

Характер и тяжесть проявления хромосомных болезней варьирует в за­висимости от вида аномалий мутировавших хромосом. Общим для всех хро­мосомных болезней являются: множественные врожденные пороки развития внутренних и наружных органов, замедленный рост и развитие, отставание психического развития, нарушение функций нервной и эндокринной систем. Замечено, что аутосомные болезни протекают тяжелее, чем аномалии по половым хро­мосомам. Главные эффекты хромосомных аномалий - это летальность и врожденные пороки развития. Средняя частота хромосомных аномалий среди живорожденных детей составляет 0,7%. Среди перинатально погибших пло­дов частота хромосомных аномалий - 6%. Среди самопроизвольных выкидышей частота хромосомных аномалий достигает 95-98%. Хромосомные аномалии у недоношенных встречаются в четыре раза чаще, чем у доношенных. Если говорить о доимплантационных стадиях, то примерно 30 - 40% зигот - бластоцит погибают из-за хромосомных аномалий. Для диагностики болезней применяют ряд методов: клинические, генеалогический, цитогенетический (определение полового хроматина и кариотипирование), дерматоглифический и патологоанатомический. Как правило, современная диагностика любого заболевания является комплексной. Кроме традиционных кли­нических данных, особое внимание уделяется генеалогии больного при хромосомных аберрациях, которые передаются из поколения в поколение. Однако для геномных мутаций, которые в большинстве случаев по наследству не передаются, основным методом диагностики является кариотипирование. Дерматоглифика носит вспомогательный характер. Изменение кожного рисунка у больного с врожденными пороками развития должно насторожить врача и стать поводом для последующего целенаправленного клинического и цитогенетического исследования.