Слайд 1 КАФЕДРА БИОЛОГИИ
имени академика Е.Н.Павловского
ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ
Слайд 2
В лекции будут рассмотрены следующие вопросы:
1. Человек как объект генетических
исследований.
2. Менделирующие признаки у человека и их характеристика.
3. Семейно-генеалогический метод
исследования и область его применения.
4. Типы наследования признаков у человека.
Слайд 3
Достоинства человека как объекта для генетических исследований :
Высокая
численность доступных для изучения популяций
человека
2. Значительное
число и разнообразие известных у человека мутаций и хромосомных аномалий
Высокий уровень изученности биохимии и физиологии человека в норме и при различных заболеваниях
Слайд 4
Недостатки человека как объекта для
генетических исследований:
а) невозможность
целенаправленного подбора
родительских пар и экспериментальных браков;
б) низкая плодовитость;
в)
высокая продолжительность жизни и, как следствие –
медленная смена поколений (продолжительность жизни одного
поколения равна 25-30 годам, а минимальный период жизни до наступления
половой зрелости составляет 13-15 лет, что позволяет проследить одному
исследователю лишь два три поколения);
г) большое число групп сцеплений- 23 и значительное
наследственное разнообразие;
д) большая фенотипическая изменчивость людей
Слайд 5 Особенности структуры Х – и Y- хромосом.
1-Х-хромосома; 2-Y- хромосома
Особенности структуры Х – и Y- хромосом.
1-Х-хромосома; 2-Y- хромосома
1
2
Слайд 7
В среднем на каждой хромосоме человека обнаружено по 400
генов ( более всего на хромосоме 1 – 2968 генов
и менее всего на хромосоме Y -231 ген.
В Х –хромосоме человека содержится примерно 5% всей ДНК генома, что соответствует примерно 160 млн пар оснований или 160 Мb и локализуется более 500 генов.
Слайд 8
В 1960 г. М Лион выдвинул гипотезу, согласно которой одна
из Х-хромосом в каждой соматической клетке женщины инактивируется. Этот процесс
происходит на ранних стадиях эмбрионального развития.
Слайд 10
В связи с особенностями структуры половых хромосом человека все гены
в них подразделяются на три группы:
1 группа - гены, сцепленные
с полом. В нее входят гены, локализованные в той части Х хромосомы, которая не имеет гомологичного участка в У- хромосоме. Они полностью сцеплены с полом, передаются исключительно через Х хромосому. Гены из этого участка, если они контролируют доминантные признаки, одинаково проявляются у обоих полов. Гены же определяющие рецессивные признаки экспрессируются у женщин только в гомозиготном состоянии, у мужчин- в гемизиготном состоянии.
Слайд 11
2 группа - гены, сравнительно небольшая группа, расположенных в участке
Y- хромосомы, который отсутствует в Х хромосоме. Признаки, контролируемые этими
генами, передаются от отца к сыну.
3 группа - гены, расположенные в парном сегменте половых хромосом и поэтому являющиеся общими, как для X-, так и для Y- хромосомы. У представителей обоих полов они могут переходить из одной хромосомы в другую в результате кроссинговера.
Слайд 12Возможные нарушения репарации ДНК
при
пигментной ксеродерме
Эндонуклеаза разрезает поврежденный
участок
Экзонуклеаза удаляет поврежденный участок
ДНК-полимераза строит новую копию
Лигаза сшивает разрыв сахаро-фосфатного остова
Сахаро-фосфатный остов
Тиминовый димер
Мутация 1
Мутация 2
Мутация 3
Слайд 13
Мутации , кодирующие рецептор липопротеинов низкой плотности (ЛПНП)
А- мутации,
нарушающие синтез рецепторов
Б- мутации, нарушающие транспорт рецепторов
В- мутации, вызывающие
образование « дефектных рецепторов»
Г- мутации, нарушающие транспорт рецепторов, нагруженных липопротеинами низкой плотности, внутрь клетки-
Слайд 14
Семейно-генеалогический метод основан на
изучении наследования признака в семьях на протяжении ряда поколений.
Этот метод применим в том случае, когда сведения об анализируемом признаке сохраняются в памяти у членов обследуемых семей или в каких-то документах.
Слайд 15
Семейно-генеалогический метод получил широкое применение в разработке
следующих теоретических и прикладных вопросов:
1. Установления наследственного характера признака
2. Определения
типа наследования
3. Определения пенетрантности
4. Изучения сцепления генов и картирования хромосом.
5. Исследования интенсивности мутационного процесса.
6. Изучения взаимодействия генов.
7. Уточнения генетической природы патологических состояний и составления прогнозов здоровья при медико-генетическом консультировании
Слайд 16
Условные обозначения при составлении родословных
Слайд 18
Частота основных типов наследственных болезней новорожденных ( на
1000 новорожденных )
Слайд 19
При анализе родословных для аутосомно-доминантного
типа наследования характерны следующие особенности:
1.
Признак обнаруживается в каждом поколении;
2. Редкий признак наследуется примерно половиной
детей (причина - гетерозиготность);
3. Потомки мужского и женского генотипа наследуют одинаково часто;
4. Оба родителя в равной степени передают признак детям.
Слайд 20
Аутосомно-доминантный тип наследования: I - IV-число поколений
Слайд 22
Родословная с аутосомно-доминантным типом наследования признака ( угловой рост волос
на лбу)
Слайд 23
Пенетрантность -способность гена обеспечивать развитие признака до такой степени, когда
его удается обнаружить с помощью имеющихся методов исследования.
Иными словами
пенетрантность это статистическое понятие, которое определяется как доля индивидуумов с конкретным генотипом, у которых проявляется фенотип, соответствуюший данному генотипу.
Слайд 24
Пенетрантность - вероятность появления
определенного фенотипа при данном генотипе. Если пенетрантность меньше 100%, говорят
о неполной пенетрантности.
Неполная пенетрантность может быть результатом межгенных взаимодействий или воздействия факторов окружающей среды.
Слайд 25
В родословных, в которых прослеживается наследование аутосомно-доминантного заболевания, неполная пенетрантность
гена, вызывающего это заболевание, будет проявляться так называемым пропуском поколения
Слайд 26
Наследование аутосомно- доминантного признака
с неполной пенетрантностью
Слайд 27
Для оценки пенетрантности гена используют метод трехпоколенных
цепей. Для этого учитывают все трехпоколенные семьи, происходящие от больных
и имеющие больных в 3-м поколении так, чтобы в них не было общих промежуточных предков. Доля промежуточных предков, у которых проявилось заболевание, от общего числа промежуточных предков дает оценку пенетрантности гена.
Слайд 28
Оценка пенетрантности аутосомно-доминантного гена с помощью метода трехпоколенных цепей
Слайд 29
Варьирующая экспрессивность - понятие, определяющее изменчивость
количественного выражения признака у разных индивидуумов-носителей соответствующего аллеля
Слайд 30
По аутосомно –доминанантному типу наследуются :
- нейрофиброматоз ( болезнь Реклингхаузена)
-
брахидактилия
хорея Гентингтона
болезнь Марфана
семейная гиперхолестеринемия
Слайд 31
При анализе родословных для аутосомно-рецессивного
типа наследования характерны следующие особенности:
1. При достаточном числе потомков признак
может отсутствовать в
поколении детей, но появляется в поколениях внуков.
2. Признак может развиться при его отсутствии у родителей.
Вероятность его появления составляет 25%.
3. Признак наследуется всеми детьми, если оба родителя его имеют.
4. Признак наследуется потомками мужского и женского пола
одинаково часто.
Слайд 32
Аутосомно-рецессивный тип наследования: I - IV-число поколений
Слайд 33
Аутосомно-рецессивный тип наследования: I - IV-число поколений
Слайд 34Родословная с аутосомно-рецессивным типом наследования признака ( прилегающая мочка уха)
Слайд 36
Порфирия, аутосомно-рецессивное наследуемое заболевание, проявляющееся спорадическими периодами безумия, поразила британскую
королевскую семью. Король Георг III (1760 -1820) страдал порфирией и
его психическое состояние было столь нестабильно, что вместо него в качестве регента правил его сын - Георг IV.
Слайд 37
При анализе родословных для Х-сцепленного
доминантного типа наследования характерны следующие
особенности:
1. Женщины наследуют признак
чаще, чем мужчины.
2. Если признак присутствует лишь у матери, он наследуется либо всеми детьми ( мать гомозиготна ) либо половиной детей безотносительно к полу ( мать гетерозиготна )
3. Если признак есть только у отца, он наследуется всеми детьми женского пола.
Общим для всех аномалий с Х - сцепленным доминантным наследованием служит то, что мужчины с такой патологией в среднем поражены тяжелее, чем женщины.
Слайд 38
Родословная с Х-сцепленным доминантным типом наследования( витамин Д резистентный рахит)
Слайд 40
При анализе родословных для Х-сцепленного
рецессивного типа наследования характерны следующие особенности:
1. Мужчины наследуют признак
чаще, чем женщины.
2. Девочки наследуют такой признак только от отца
3. В браках , где родители лишены этого признака его
могут наследовать 50 % сыновей.
4. Прослеживается чередование поколений с большим
или меньшим числом мужчин, имеющих этот
признак
Слайд 41
Родословная с Х-сцепленным рецессивным типом наследования( миодистрофия Дюшенна)
Слайд 42
Аутосомно-рецессивный тип наследования: I - III - число поколений
Слайд 43
Родословная с Х- сцепленной рецессивной гемофилией в европейских королевских домах
Слайд 44
Нормальная инактивация хромосомы X обычно препятствует клиническому проявлению большинства генов
наследственных заболеваний, локализованных в хромосоме X. Из этого следует, что
фенотипическая коррекция наследственных заболеваний возможна в случаях, когда лишь часть клеток пораженной ткани имеет нормальный генотип и фенотип.
Слайд 45
По какому типу передается данное заболевание?
Какова вероятность того, что индивид
27 окажется больным ?
Слайд 46
По какому типу передается данное заболевание?
Какова вероятность того, что индивид
13 окажется больным ?
Слайд 47
По какому типу передается данное заболевание?
Слайд 48
По какому типу передается данное заболевание?