Слайд 1 
Тема: Изменчивость в человека как свойство жизни и генетическое явление
                                                            
                                    
Лектор: канд.биол.наук, 
асcистент Гоч И.В.
                                                                    
                            							
							
							
						 
											
                            Слайд 2Цель лекции:
 
изучить основные виды изменчивости, мутагенные и тератогенные факторы для
                                                            
                                    
человека
“Qui scribit, bis legit”
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 3 Актуальность темы
   Установлено, что 50% всех зачатий у человека
                                                            
                                    
заканчивается спонтанными абортами и 50% абортированных эмбрионов имеют хромосомные аномалии.
                                    Среди новорожденных в 8% наблюдаются генные мутации.
   Медицинские работники должны знать мутагенные и тератогенные факторы для профилактики возникновения генетических пороков.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 4
Основные вопросы лекции:
 1. Изменчивость и ее формы:
 1.1. Модификационная
                                                            
                                    
изменчивость 1.2. Комбинативная изменчивость
 1.3. Мутации
2. Мутагенные и тератогенные факторы
                                    3. Виды мутаций
 4. Естественный и искусственный антимутагенез
                                
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 6    Изменчивость - это свойство всех живых
                                                            
                                    
организмов приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития (онтогенеза).
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 7По механизмам возникновения изменчивость разделяют на:
ненаследственную (модификационную, фенотипическую) и наследственную
                                                            
                                    
(комбинативную и мутационную).
                                                                    
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 9Модификационная изменчивость - это ненаследственные изменения фенотипа, происходящие под влиянием
                                                            
                                    
факторов окружающей среды.
Признаки модификационной изменчивости:
Большинство модификаций имеют массовый адаптивный характер.
Модификации
                                    могут исчезать в течение жизни особи, если прекращается действие фактора, который их вызывает.
  Определенные модификационные изменения, возникающие преимущественно на ранних этапах онтогененезу могут сохраняться в течение всей жизни особи, но не наследуются. 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 10Классификация модификационной изменчивости
По характеру изменений в организме
-Морфологические изменения
-Физиологические и биохимические
                                                            
                                    
адаптации 
По спектру нормы реакции
-Узкие
-Широкие
По значению
- приспособительные модификации
- Морфозы -
                                    изменения в фенотипе под действием экстремальных факторов окружающей среды (шрамы, травмы , ожоги)
-Фенокопии - изменения фенотипа под действием неблагоприятных факторов окружающей среды, за проявлением подобные мутаций.
По времени действия:Наблюдаются лишь у особей, подвергшихся воздействию определенных факторов окружающей среды; наблюдаются у потомков этих особей (длительные модификации ) в течение определенного количества поколений
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 11Модификации не наследуются, но наследуется норма реакции (границы, в которых
                                                            
                                    
меняется фенотип при данном генотипе).
   У человека есть: 
1) широкая
                                    норма реакции (масса тела, пигментация кожи, степень развития скелетных мышц);
  2) узкая норма реакции (pH, концентрация K +, Na +, Ca2 + в крови);
3) однозначная норма реакции
(группы крови по системе АВО,
цвет радужной оболочки глаза,
волос).
 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 12Монозиготные близнецы
  Для изучения нормы реакции
используют генетически
однородный материал, который
                                                            
                                    
помещают в различные условия внешней среды
  Однородным материалом у человека
                                    являются монозиготные близнецы
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 13Монозиготные близнецы
Такие близнецы всегда одного пола, имеют 100% одинаковых генов
У
                                                            
                                    
дизиготных близнецов 50% генов общих
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 14  Близнецовый метод используется для оценки влияния наследственности и
                                                            
                                    
среды на развитие признаков.
Сопоставляют признак в парах монозиготных и дизиготных
                                    близнецов.
  Пара близнецов является конкордантной, если данный признак является у обоих близнецов и дискордантной, если только у одного. 
Совпадение значения конкордантности в парах монозиготных и дизиготных близнецов свидетельствует о преобладании факторов внешней среды в развитии данного признака.
                                
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 16Комбинативная изменчивость обусловлена комбинацией и рекомбинацией наследственных факторов в генотипе.
Основные
                                                            
                                    
механизмы комбинативной изменчивости:
 1) кроссинговер (рекомбинация генов между гомологичными хромосомами
                                    в профазе I мейоза); 2) независимое расхождение гомологичных хромосом в анафазе I мейоза;
 3) случайное сочетание родительских гамет при оплодотворении.
                                
                            							
														
						 
											
                            
                                                            
                                    
      СИСТЕМЫ БРАКОВ
 1. Рандомизированный
                                    брак (панмиксия) - не выборочный брак. 
 2. Аутбридинг (неродственных брак) - брак между особями, не находящихся в родственных связях.
3. Инбридинг - между особями, которые являющиеся родственниками:
- Инцестный брак - между людьми I степени родства;
- Родственные (кровнородственные) браки - между людьми II, III степеней родства. 
4. Асортативни браки - выборочные браки: · 
-Положительные - браки между особями с одинаковыми фенотипами по определенному признаку;
 -Отрицательные - браки между особями с различными фенотипами по определенной признаку.
                                
                            							
														
						 
											
                            
                                                            
                                    
  
       
                                           "Человек, который удачно     женился получает крылья, неудачно -   кандалы" ( Б.Франклин)
       
Медицинское значение различных систем браков:
В родственных браках среди потомков увеличивается количество гомозигот, в том числе рецессивных. Увеличивается количество наследственных заболеваний, которые наследуются по аутосомно-рецессивному типу.
  2. При аутбридингу (неродственных браках) - растет уровень гетерозиготности, что часто приводит к повышению жизнеспособности.
                                
                            							
														
						 
											
                            
                                                            
                                    
        Мутационная изменчивость
                                    - это наследственная изменчивость, обусловленная изменением генетического материала на разных генетических уровнях
      
Термин "мутация" предложенный Г. Де-Фризом.
 В зависимости от причины, мутации подразделяют на:
· Спонтанные - возникают в естественных условиях без специального воздействия необычных агентов (например, гемофилия);
· Индуцированные - возникают под воздействием на организм известных факторов окружающей среды (мутагенов) 
                                
                            							
														
						 
											
                            
                                                            
                                    
локализации мутации разделяют на:
 1. Генеративные - изменения в наследственном
                                    материале гамет или клеток, из которых образуются гаметы. Если эти гаметы участвуют в оплодотворении, то такие мутации передаются из поколения в поколение. 
2. Соматические - мутации, возникающие в соматических клетках, они передаются только потомкам этих клеток, то есть не выходят за пределы данного организма при половом размножении. Соматические мутации, возникающие в эмбриональном развитии вызывают генетическую мозаичность организма.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 21Классификация мутагенов:
 
 1) физические: ионизирующее излучение (радиационный мутагенез), УФ-облучение,
                                                            
                                    
действие экстремальных температур;
2) химические: колхицин, формалин, гербициды, пестициды, алкоголь, лекарства,
                                    консерванты;
3) биологические: вирусы, бактерии, гельминты.
       Носители мутаций называются мутантами (организмы, подвергшиеся фенотипического проявления мутации).
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 22  
 
Тератогены (греч. teratos - урод, чудовище) -
                                                            
                                    
факторы среды, вызывающие врожденные пороки развития.
 Пороки развития - стойкие
                                    отклонения в строении органа или целого организма, возникающие внутриутробно вследствие нарушений развития эмбриона или плода.
 Тератогенез - процесс возникновения врожденных пороков развития
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 23Тератогени, що спричиняють 
вади розвитку у людини
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 25Алкогольный синдром плода (фенотип)
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 26Чувствительность к тератогенам зависит от генотипа зародыша и матери (метаболизм
                                                            
                                    
лекарств, устойчивость к инфекциям).
· Чувствительность к тератогенам  изменяется в зависимости
                                    от стадии развития в момент их действия. Наиболее чувствительный для индукции врожденных пороков является период с 3 по 8 неделю беременности (период органогенеза).
· Выраженность проявлений аномального развития зависит от дозы и продолжительности действия тератогенного фактора. Для тератогенов характерна определенная специфичность повреждающего действия на клетки и ткани, которые развиваются.
                                
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 28Spina bifida
-употребление противосудорожных медикаментов;
  - высокая степень ожирения;
-пользование горячей ванной или
                                                            
                                    повышение температуры тела до фебрильных цифр на ранних сроках беременности;
 
                                    -сахарный диабет
Развитие пороков невральной трубки зависит еще от некоторых факторов с материнской стороны и включает:
                                
 
                            							
														
						 
											
                            Слайд 29Дети с односторонней амелией и фокомелией вследствие приема талидомида
                            							
														
						 
											
                            Слайд 30 
 "Если это не диктуется чрезвычайной необходимостью, следует избегать
                                                            
                                    
назначения каких-либо медикаментов в первом триместре, а в течение всей
                                    беременности использовать минимум лекарственных средств". (Терапевтический справочник Вашингтонского университета)
“Primum non nocere, seu noli nocere, seu cave ne laedas”
 Прежде всего- не навреди (больному) или остерегайся, чтобы не навредить
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 31       Классификация мутационной изменчивости
1.
                                                            
                                    
Геномные мутации - изменение числа хромосом в кариотипе
1.1 . Полиплоидия
                                    - увеличение числа хромосом , кратно гаплоидного набора ( n ) . Например, 2n + n = 3n ; 2n +2 n = 4n
1.2 . Гетероплоидия ( анеуплодия ) - изменение числа хромосом на величину , не кратное к гаплоидного набора 
 Полисомии - увеличение числа хромосом , например , трисомия ( 2n +1). 
 Моносомии - это отсутствие одной хромосомы в кариотипе ( 2n -1)
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 32Кариотип больного с синдромом Дауна 47ХУ,21+
                            							
														
						 
											
                            Слайд 33     
 Хромосомные аберрации
изменение структуры хромосом,
                                                            
                                    
количество хромосом в кариотипе при этом не меняется
  Виды: 
Делеция
                                    
Дупликация 
 Инверсия 
 Транслокация
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 34Делеция (недостаток) - 
потеря участка хромосомы
                            							
														
						 
											
                            Слайд 35     Действие вируса кори на хромосомы
                                                            
                                    
соматической клетки человека (делеции)
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 36      Делеция хромосом в лейкоцитах
                                                            
                                    
больного асептическим менингитом
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 37   Дупликация - удвоение 
фрагмента хромосомы
                            							
														
						 
											
                            
                                                            
                                    
         
                                                      Инверсия - изменение порядка расположения генов в хромосоме (фрагмент хромосомы поворачивается на 180 º)
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 39Транслокации - перемещение участка хромосомы другую хромосому (межхромосомные транслокации)
                            							
														
						 
											
                            Слайд 40
  
  Робертсоновские транслокации 
- центрическое соединения между
                                                            
                                    
собой длинных плеч акроцентрических хромосом. 
Так возникает транслокационный синдром болезни
                                    Дауна (транслокация лишней хромосомы 21 на одну из хромосом группы D или G). 
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 41Кариотип человека с транслокационный формой синдрома Дауна 
46, XY, t
                                                            
                                    
(15q21q)
                                                                    
                            							
														
						 
											
                            Слайд 42
Генные мутации (трансгенации) - изменение структуры ДНК в пределах гена.
                                                            
                                    
•
 Если изменяется только отдельный нуклеотид ДНК, то мутации называются
                                    точечными. Генные мутации не заметны под микроскопом и оказываются за появлением в потомстве измененного признака, которую контролирует мутантный ген.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 43Генные мутации (трансгенации) –
 Миссенс-мутация - замена нуклеотида в кодирующей
                                                            
                                    
системе гена, которая может вызвать замену аминокислоты в молекуле белка.
                                    
Нонсенс-мутация - замена нуклеотида в кодирующей части гена, ведет к образованию стоп-кодона.
        Генные мутации у человека вызывают молекулярные болезни.
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 44Антимутагенез
1. Естественный антимутагенез:
 1) четное количество хромосом в диплоидному наборе
                                                            
                                    
(в гетерозиготы рецессивные гены не проявляются)
 2) повторы некоторых генов,
                                    кодирующих рРНК тРНК, гистоновые белки хроматина;
 3) триплетность генетического кода
4) вырожденность генетического кода, замена второго нуклеотида в кодоне вызывает 100% мутаций, замена третьего нуклеотида в кодоне вызывает 36% мутаций)? 5) репарация первичной структуры ДНК
                                
                            							
														
						 
											
                            Слайд 45Антимутагенез
2. Искусственный антимутагенез - применение веществ и физических факторов, которые
                                                            
                                    
снижают частоту мутаций:
 1) витаминов (С, Е, А, Р, В9)
                                    2) аминокислот (метионина, глутаминовой кислоты)
3) серотонина, резерпина;
 4 ) растительных препаратов (китайского лимонника, жень-шеня, родиолы)
 5) физических факторов (дневной свет)
                                
                            							
														
						 
											
											
                            Слайд 47 "Человек с помощью науки в состоянии исправить несовершенство своей
                                                            
                                    
природы«
       (И.И. Мечников)