Слайд 1Тема:
Генетика человека
Задачи:
Дать характеристику основным методам изучения генетики человека
Слайд 2Особенности изучения генетики человека
В настоящее время главным объектом генетических исследований
становится человек. Для генетических исследований человек является очень неудобным объектом
по ряду причин:
у человека большое количество хромосом;
невозможно экспериментальное скрещивание;
поздно наступает половая зрелость;
малое число потомков в каждой семье;
невозможно уравнивание условий жизни для потомства.
Слайд 4Генеалогический метод
Однако, несмотря на эти трудности, генетика человека достаточно хорошо
изучена. Это оказалось возможным благодаря использованию разнообразных методов исследования.
Генеалогический
метод. Использование этого метода возможно лишь в том случае, когда известны прямые родственники — предки обладателя наследственного признака (пробанда) по материнской и отцовской линиям в ряду поколений или потомки пробанда также в нескольких поколениях. Пробанд – человек, с которого начинается генетическое обследование семьи и составление родословной.
При составлении родословных в генетике используется определенная система обозначений. После составления родословной проводится ее анализ с целью установления характера наследования изучаемого признака.
Мужчина;
Женщина;
Пол не выяснен;
Обладатель изучаемого признака;
Гетерозиготный носитель изучаемого рецессивного гена;
Брак;
Брак мужчины с двумя женщинами;
Родственный брак;
Родители, дети и порядок их рождения;
Разнояйцевые близнецы;
Однояйцевые близнецы.
Слайд 5Генеалогический метод
Целый ряд признаков наследуется сцеплено с полом:
Х-сцепленное рецессивное наследование
— гемофилия, дальтонизм; Х-сцепленное доминантное наследование – темная эмаль зубов.
У-сцепленное — гипертрихоз (повышенное оволосение ушной раковины), перепонки между пальцами.
Слайд 6Генеалогический метод
Определите, доминантен или рецессивен данный признак?
Больные в каждом поколении,
больной ребенок только у больных родителей – значит это доминантный
ген.
Этот признак сцеплен с половыми хромосомами или с аутосомами?
С аутосомами, так как болеют в равной степени и мужчины и женщины.
Определите генотипы особей по данному признаку (гомозиготность, гетерозиготность). Свои рассуждения поясните.
Слайд 7Генеалогический метод
Определите, доминантен или рецессивен данный признак?
Больные не в каждом
поколении (18–23), больной ребенок у здоровых родителей (17–18) – значит
это рецессивный ген.
Этот признак сцеплен с половыми хромосомами или с аутосомами?
С аутосомами, так как болеют в равной степени и мужчины и женщины.
Определите где возможно генотипы особей по данному признаку (гомозиготность, гетерозиготность). Свои рассуждения поясните.
Слайд 8Генеалогический метод
Определите, доминантен или рецессивен данный признак?
Больные в каждом поколении,
больной ребенок только у больных родителей – значит это доминантный
ген.
Этот признак сцеплен с половыми хромосомами или с аутосомами?
С аутосомами, так как болеют в равной степени и мужчины и женщины.
Определите генотипы особей по данному признаку (гомозиготность, гетерозиготность). Свои рассуждения поясните.
Слайд 10Генеалогический метод
Определите, доминантен или рецессивен данный признак?
Больные не в каждом
поколении, больной ребенок у здоровых родителей – значит это рецессивный
ген.
Этот признак сцепленным с половыми хромосомами или с аутосомами?
С половыми хромосомами, так как болеют в основном мужчины.
В какой половой хромосоме находится ген, отвечающий за данный признак?
В Х-хромосоме, так как этот признак проявляется у мужчин и женщины №1.
Определите где возможно генотипы особей по данному признаку (гомозиготность, гетерозиготность). Свои рассуждения поясните.
Слайд 11Генеалогический метод
Ярким примером Х-сцепленного рецессивного типа наследования является наследование гемофилии
в царских домах Европы.
Использование генеалогического метода показало, что при родственном
браке, по сравнению с неродственным, значительно возрастает вероятность появления уродств, мертворождений, ранней смертности в потомстве. В родственных браках рецессивные гены чаще переходят в гомозиготное состояние, в результате развиваются те или иные аномалии.
Слайд 12Генеалогический метод
Что можно сказать о наследовании данного признака?
Больные в каждом
поколении, болеют только мужчины, значит этот признак сцеплен с полом.
Данный
признак сцеплен с Х- или У-хромосомой?
С У-хромосомой, у больных мужчин больны все сыновья, вероятность наследования 100% (голандрический тип наследования, ген расположен в негомологичном участке У-хромосомы).
Какой признак наследуется по данному типу?
Гипертрихоз.
Слайд 14Генеалогический метод
По аутосомно-доминантному типу наследуются:
полидактилия, брахидактилия (короткопалось, обусловленная отсутствием фаланг
на пальцах), возможность свертывать язык в трубочку, веснушки, раннее облысение,
карие глаза, волнистые волосы.
Отсутствие веснушек, голубые глаза, прямые волосы, альбинизм, рыжие волосы и другие признаки наследуются как аутосомно-рецессивные.
Слайд 21Что затрудняет изучение генетики человека?
У человека большое количество хромосом, невозможно
экспериментальное скрещивание, поздно наступает половая зрелость, малое число потомков в
каждой семье, невозможно уравнивание условий жизни для потомства.
Кто такой пробанд?
Человек, с которого начинается генетическое обследование семьи и составление родословной.
Как по родословной определить, доминантен или рецессивен данный признак?
Больные в каждом поколении, больной ребенок только у больных родителей – значит это доминантный ген.
Больные не в каждом поколении, больной ребенок у здоровых родителей – значит это рецессивный ген.
Как определить по родословной, признак сцеплен с аутосомами или с Х-хромосомой?
Если носителями признака в равной степени являются особи мужского и женского пола – значит признак сцеплен с аутосомами.
Если признак гораздо чаще проявляется у особей мужского – это Х-сцепленный рецессивный признак
Подведем итоги:
Слайд 22Какие признаки наследуются по Х-сцепленному рецессивному типу?
Гемофилия, дальтонизм.
Какие признаки наследуются
по Х-сцепленному доминантному типу?
Темная эмаль зубов.
Как определить сцепление признака с
У-хромосомой?
Если носителями признака являются исключительно особи мужского пола – значит признак сцеплен с У-хромосомой.
Какие признаки наследуются по У-сцепленному типу?
Гипертрихоз, перепонки между пальцами ног.
К аутосомно-доминантным признакам относятся:
Веснушки – отсутствие веснушек; карие глаза – светлые глаза; прямые волосы – курчавые волосы; нормальная пигментация – альбинизм; раннее облысение – отсутствие лысины;
Веснушки, карие глаза, курчавые волосы, нормальная пигментация, раннее облысение.
К аутосомно-рецессивным признакам относятся:
Полидактилия – нормальное количество пальцев; брахидактилия – нормальные пальцы; способность свертывать язык в трубочку – отсутствие этой способности; нерыжие волосы – рыжие волосы.
Нормальное количество пальцев, нормальные пальцы, отсутствие способности свертывать язык в трубочку, рыжие волосы.
Подведем итоги:
Слайд 23Близнецовый метод
Близнецами называют одновременно родившихся детей. Они бывают монозиготными (однояйцевыми)
и дизиготными (разнояйцевыми).
Монозиготные близнецы развиваются из одной зиготы, которая на
стадии дробления разделилась на две (или более) частей. Поэтому такие близнецы генетически идентичны и всегда одного пола.
Слайд 24Близнецовый метод
Монозиготные близнецы характеризуются большой степенью сходства (конкордантностью) по многим
признакам.
По тем признакам, которые контролируются генами, сходство сохраняется до глубокой
старости.
Слайд 25Близнецовый метод
Дизиготные близнецы могут быть как одного, так и или
разного пола. В отличие от монозиготных, дизиготные близнецы часто характеризуются
дискордантностью — несходством по многим признакам.
Слайд 26Близнецовый метод
По всем приведенным признакам конкордантность у монозиготных близнецовых значительно
выше, чем у дизиготных, однако она не является абсолютной. Как
правило, дискордантность однояйцевых близнецов возникает в результате нарушений внутриутробного развития одного из них или под влиянием внешней среды, если она была разной.
Слайд 27Близнецовый метод
Благодаря близнецовому методу, была выяснена наследственная предрасположенность человека к
ряду заболеваний: шизофрении, умственной отсталости, эпилепсии, сахарному диабету и других.
Наблюдения
за монозиготными близнецами дают материал для выяснения роли наследственности и среды в развитии признаков. Причем под внешней средой понимают не только физические факторы среды, но и социальные условия.
Слайд 28Цитогенетический метод основан на изучении хромосом человека в норме и
при патологии. В норме кариотип человека включает 46 хромосом —
22 пары аутосом и две половые хромосомы.
Использование данного метода позволило выявить группу болезней, связанных либо с изменением числа хромосом, либо с изменениями их структуры.
Цитогенетический метод
Слайд 32Цитогенетический метод
Такие болезни получили название геномных. К их числу относятся:
синдром Клайнфельтера, синдром Шерешевского-Тернера,
Больные с синдромом Клайнфельтера (47,ХХУ) всегда
мужчины. Они характеризуются недоразвитием половых желез, дегенерацией семенных канальцев, часто умственной отсталостью, высоким ростом (за счет непропорционально длинных ног).
Лишняя Х-хромосома конденсируется в тельце Барра. Тельца Барра обнаруживаются в женских клетках и в клетках больных с синдромом Клайнфельтера.
Слайд 33Цитогенетический метод
47; ХХУ – синдром Клайнфельтера;
45; ХО – синдром Шерешевского-Тернера;
47;
21,21,21 – Дауна.
Слайд 35Фенилкетонурия
Нарушен обмен аминокислоты фенилаланин
Фенилаланин накапливается в крови и превращается
в фенил пировиноградную кислоту – нейротропный яд
Симптомы – судорожные припадки
и олигофрения
Эхопраксия и эхолалия
Частота встречаемости - 1:1000
Слайд 36Цитогенетический метод
Синдром Шерешевского-Тернера (45; Х0) наблюдается у женщин. Он проявляется
в замедлении полового созревания, недоразвитии половых желез, аменорее (отсутствии менструаций),
бесплодии.
Женщины с синдромом Шерешевского-Тернера имеют малый рост, тело диспропорционально — более развита верхняя часть тела, плечи широкие, таз узкий — нижние конечности укорочены, шея короткая со складками, "монголоидный" разрез глаз и ряд других признаков.
Слайд 39Цитогенетический метод
Синдром Дауна — одна из самых часто встречающихся хромосомных
болезней (1:774). Она развивается в результате трисомии по 21 хромосоме
(47; 21,21,21).
Болезнь легко диагностируется, так как имеет ряд характерных признаков: укороченные конечности, маленький череп, плоское, широкое переносье, узкие глазные щели с косым разрезом, наличие складки верхнего века, психическая отсталость. Часто наблюдаются и нарушения строения внутренних органов.
Продолжительность жизни взрослых с синдромом Дауна увеличилась — на сегодняшний день нормальная продолжительность жизни более 50 лет. Многие люди с данным синдромом вступают в браки. Большинство мужчин с синдромом Дауна бесплодны. По крайней мере 50 % женщин с синдромом Дауна могут иметь детей. 35-50 % детей, рождённых от матерей с синдромом Дауна, рождаются с синдромом Дауна или другими отклонениями.
Слайд 40Чем старше женщины, тем больше частота встречаемости этого синдрома среди
новорожденных
Слайд 41Some common reasons for molecular genetic analysis
• Cystic fibrosis
• Haemoglobinopathies
• Duchenne and Becker muscular dystrophy
• Myotonic
dystrophy
• Huntington disease
• Fragile X syndrome
• Spinal muscular atrophy
• Spinocerebellar ataxia
• Hereditary neuropathy (Charcot-Marie-Tooth)
• Familial breast cancer (BRCA 1 and 2)
• Familial adenomatous polyposis
Редкие наследственные заболевания
http: //www.rarediseases.org
http://www.rarechromo.org/html/DisorderGuides.asp
Слайд 42Синдром Марфана («Паучьи пальцы»)
Мутация в гене, ответственном за синтез белка
соединительнотканных волокон фибриллина
Признаки:
Повышенная растяжимость соединительной ткани
Высокий рост
Длинные пальцы
Деформация грудной
клетки
Плоскостопие и пр.
Слайд 45Синдром Марфана
Президент Авраам Линкольн
Слайд 47Хромосомные болезни
Синдром Дауна:
Характерный разрез глаз
Низкий рост
Умственная отсталость
Аномалии внутренних органов
Слайд 48Испанец Пабло Пинеда – первый в Европе человек с синдромом
Дауна, получивший высшее образование
Слайд 51Синдром Патау
(трисомия 13; 47, XX(XY)+13 )
При кариологическом анализе соматических клеток
больных выявляется лишняя хромосома из группы D (хромосома 13) (рис.
8).
Клиническая картина типична:
§ Микроцефальный череп с низким скошенным лбом и вдавленными височными областями;
§ Глазные щели узкие, расположены горизонтально, расстояние между ними уменьшено (гипотелоризм), почти всегда встречается глазная патология
§ Ушные раковины расположены низко, маленькие мочки прижаты к голове, завитки неправильной формы;
§ Череп с углублениями в теменно-затылочной области, расстояние между теменными буграми увеличено;
§ Демонстративным признаком синдрома Патау являются «заячья губа» и «волчья пасть». Расщелины могут быть как двусторонними, так и односторонними. Почти всегда расщепление верхней губы сопровождается расщелиной неба.
Слайд 52Синдром кошачьего крика
Делеция в 5
хромосоме
Слайд 53Синдром Шерешевского – Тернера 45 XO
Болеют только женщины
Низкорослость
Недоразвитие половой системы
Аномалии развития скелета
Разная степень умственной отсталости
Склонны к психозам
Бесплодны
Слайд 54Причина – отсутствие одной Х-хромосомы
Слайд 57Синдром Кляйнфельтера 47XXY
Болеют мужчины
Проявляется в период полового созревания
Высокий рост
Недоразвитие семенников
Женский
тип телосложения
Слабый рост волос на лице
Бесплодны
Умственно отсталы в большинстве случаев
Слайд 59Синдром дисомии по Y-хромосоме
Мужчины не отличаются от нормы по физическому
развитию
Увеличение роста
Иногда незначительное снижение интеллекта
Склонность к агрессии и антисоциальным поступкам
В
местах заключения мужчин с генотипом ХYY в 10 раз больше, чем мужчин с нормальным генотипом!
Слайд 60Полисомии Х - хромосомы
Незначительное снижение интеллекта
Повышенная вероятность развития психозов и
шизофрении
При тетра- и пентасомии повышается степень умственной отсталости
Слайд 62прогрессирующая окостеняющая фибродисплазия
Слайд 65Диагностика генетических болезней человека
Генетика и медицина
Слайд 66Медико-генетическое консультирование:
метод амниоцентеза позволяет анализировать клетки эмбриона из околоплодной жидкости
Диагностика
хромосомных нарушений и болезней обмена веществ
Слайд 69Ультразвуковое исследование
Позволяет выявить врождённые пороки развития
Слайд 70Биохимический метод
Метод позволяет обнаружить нарушения в обмене веществ, вызванные изменением
генов и, как следствие, изменением активности различных ферментов. Наследственные болезни
обмена веществ подразделяются на болезни углеводного обмена (сахарный диабет), обмена аминокислот (фенилкетонурия), липидов (болезнь Тея-Сакса), минералов и др.
Фенилкетонурия относится к болезням аминокислотного обмена. Блокируется превращение незаменимой аминокислоты фенилаланин в тирозин, при этом фенилаланин превращается в фенилпировиноградную кислоту, которая выводится с мочой. Недостаток тирозина обуславливет недостаточное образование меланина. У таких детей голубые глаза, кожа и волосы слабо пигментированы.
Заболевание приводит к быстрому развитию слабоумия у детей. Ранняя диагностика и диета позволяют приостановить развитие заболевания. Моча дает положительную реакцию с реактивом Феллинга (5% хлорное железо).
Болезнь Тея-Сакса вызывается накоплением липидов в нервных клетках, в результате умственная отсталость, слепота, мышечная слабость.
Слайд 71Биохимический метод
Генетика человека — одна из наиболее интенсивно развивающихся отраслей
науки.
Она является теоретической основой медицины, раскрывает биологические основы наследственных
заболеваний.
Знание генетической природы заболеваний позволяет вовремя поставить точный диагноз и осуществить нужное лечение.
