ответы экзамена по биологии 2018- 2019 / биология 2019- леч- вгма - [e-mail]

Я могу говорить по-русски

[e-mail]

которого считывали информацию. И-РНК переносит информацию о синтезе белка из ядра в цитоплазму

РНК находится в ядрышке, в цитоплазме, в рибосомах, в митохондриях и пластидах. В природе есть еще один вид РНК. Это вирусная РНК. У одних вирусов она выполняет функцию хранения и передачи наследственной информации. У других вирусов эту функцию выполняет вирусная ДНК

40.Процессинг, сплайсинг. Роль РНК в процессе реализации наследственной информации. Đã làm ở giấy

41.Рибосомный цикл синтеза белка (инициация, элонгация, терминация). Посттрансляционные преобразования белков.

Трансляция – это процесс считывания информации с молекулы и-РНК на молекулу белка. Подобно транскрипции, трансляция протекает в три стадии:

инициация,

элонгация,

терминация. Инициация

И-РНК своим кэпированным (фосфатным) концом отыскивает малую субъединицу рибосомы. Лидирующая последовательность соединяется с рибосомальной РНК. При этом стартовый кодон АУГ попадает в недостроенный пептидильный (П) участок рибосомы. (Как известно, в рибосоме имеется два активных участка: П – пептидильный и А – аминоацильный.) Далее к стартовому кодону присоединяется т-РНК, несущая аминокислоту метионин. Только после этого субъединицы рибосомы объединяются, и на этом инициация заканчивается.

Элонгация Заключается в синтезе полипептида из свободных аминокислот, которые доставляются транспортными РНК. Аминокислота

обязательно сначала должна попасть в аминоацильный центр – «центр узнавания». Скорость присоединения аминокислот у прокариот и эукариот разная: за одну секунду присоединяется две аминокислоты у эукариот и 16-17 – у прокариот. Терминация Терминация наступает тогда, когда в аминоацильный центр поступает один из трех кодонов-терминаторов – УАА, УАГ, УГА.

Таким триплетам не соответствует ни одна аминокислота, поэтому они называются еще нонсенс-кодонами. К последней аминокислоте присоединяется вода, и карбоксильный конец полипептидной цепочки отсоединяется от рибосомы.

На этом синтез белка завершается.

Поскольку у про- и эукариот принципиальной разницы в механизме биосинтеза белка нет, то можно предположить, что данный механизм сформировался очень давно, еще до разделения клеток на два типа.

Следует также иметь в виду, что в синтезе белка принимает участие множество факторов инициации, элонгации, терминации – как белковой, так и небелковой природы.

Посттрансляционные модификации включают в себя фосфорилирование факторов транскрипции протеинкиназами, гликозилирование, N-концевое ацилирование, циклизацию N-концевого остатка с образованием пироглутаминовой кислоты, C-концевое аминирование последовательностей освобождающихся пептидов, гидроксилирование, метилирование различных остатков аминокислот.

42. Взаимосвязь между геном и признаком. Пример. Гипотеза «один ген - один фермент», ее современная трактовка.

Ген – элементарная функциональная единица наследственног материала, определяющая возможность развития отдельного признака клетки или организма.

Признак - отдельное качество или свойство, по которому они отличаются друг от друга.

Черес Транскрипция – процесс переписывания информации с молекулы ДНК на и-РНК

Транскрипция – процесс переписывания информации с молекулы ДНК на и-РНК

ДНК->РНК->Белок->Признак

Концепция «один ген — один фермент», возникшая на основе идей Tatum и Beadle, может быть сформулирована следующим образом:

1. Все биологические процессы находятся под генетическим контролем.

2.Все биохимические процессы происходят в виде поэтапных реакций.

3.Каждая биохимическая реакция в конечном счете находится под контролем различных отдельных генов.

4.Мутация в определенном гене ведет к изменению способности клетки к осуществлению определенной химической реакции.

С тех пор концепция «один ген — один фермент» несколько расширилась, и звучит теперь как «один ген — один белок»

21

Я могу говорить по-русски

[e-mail]

43. Ген как единица изменчивости. Генные мутации и их классификация. Причины и механизмы возникновения генных мутаций. Генные болезни человека. Примеры.

Ген представляет собой элементарную единицу функции наследственного материала. Это означает, что фрагмент молекулы ДНК, соответствующий отдельному гену и определяющий благодаря содержащейся в нем биологической информации возможность развития конкретного признака, является далее неделимым в функциональном отношении

Сведения о генных мутациях, изложенные выше, указывают на значение изменений химической структуры, затрагивающих не весь ген, а отдельные его участки, вследствие чего появляются новые варианты признака.

Генные (точковые) мутации это изменения числа и/или последовательности нуклеотидов в структуре ДНК (вставки, выпадения, перемещения, замещения нуклеотидов) в пределах отдельных генов, приводящие к изменению количества или качества соответствующих белковых продуктов. Причины – нарушения при удвоении

(репликации) ДНК. Примеры: серповидноклеточная анемия, фенилкетонурия. Замены оснований приводят к появлению трех типов мутантных кодонов: с измененным смыслом (миссенсмутации), с неизмененным смыслом (нейтральные мутации) и бессмысленных, или терминирующих кодонов (нонсенсмутации).

Виды:

Генные дупликации — удвоение пары или нескольких пар нуклеотидов (удвоение пары Г—Ц).

Генные инсерции — вставка пары или нескольких нар нуклеотидов (вставка пары Г—Ц между А—Т и Т—А).

Генные делеции — выпадение нуклеотидов (выпадение комплементарной пары Т—А между А—Т и Г—Ц).

Генные инверсии — перестановка фрагмента гена (во фрагменте исходная последовательность нуклеотидов Т—А, Г—Ц заменяется на обратную Г—Ц, Т— А).

Большинство генных мутаций рецессивны по отношению к «нормальному» аллелю, который, успешно выдержав отбор на протяжении многих поколений, достиг генетического равновесия с остальным генотипом. Будучи рецессивными, мутантные аллели могут оставаться в популяции в течение многих поколений, пока им не удастся встретиться, т. е. оказаться в гомозиготном состоянии и проявиться в фенотипе. Время от времени могут возникать и доминантные мутантные аллели, которые немедленно дают фенотипический эффект

44. Хромосомные мутации, их классификация. Причины и механизмы возникновения хромосомных мутаций. Роль хромосомных мутаций в развитии патологических состояний и эволюционном процессе. Хромосомные болезни человека. Примеры.

Хромосомные перестройки – абберации возникают в результате разрыва хромосомы. Хромосомные перестройки могут быть внутрихромосомными и межхромосомными. Классификация:

Выпадение участков хромосом – делеции; различают терминальные (утрата концевого участка хромосомы) и интеркалярные (утрата участка на внутреннем участке хромосомы), происходят вследствие простого разрыва хромосомы с последующей утратой сегмента или неравного кроссинговера между хромосомами или хроматидами; если после образования делеции, хромосома сохранила центромеру, то она аналогично другим хромосомам передается при делении (синдром кошечьего крика (делеция короткого плеча 5й хромосомы);

Удвоение отдельных участков хромосом – дупликации; возникает изза ионизирующих и других видов излучения, некоторых химических соединений, вирусов (синдром Палмистера (дупликация короткого плеча 2 хромосомы);

Поворот участка хромосомы на 180 – инверсии; в зависимости от того, включает ли инвертируемый участок центромеру или нет различают перицентрические и парацентрические инверсии;

Прикрепление оторвавшегося участка хромосомы к другой хромосоме – транслокации; реципрокные транслокации – 2 поврежденные негомологичные хромосомы обмениваются отделившимися от них участками;

Сбалансированные;

Несбалансированные;

Робертсоновские – 2 негомологичные хромосомы объединяются в одну или из одной хромосомы образуются две самостоятельные.

Если в результате хромосомной мутации не произошло добавления или потери генетического материала, то такие перестройки называются сбалансированными и обычно не приводят к каким-либо последствиям. В результате несбалансированной перестройки происходит добавление или потеря генетического материала, и организмы могут иметь выраженные отклонения.

При инверсиях порядок генов в участке хромосомы меняется на обратный. Фенотипически подобная мутация обычно не проявляется. Однако при мейозе в результате кроссинговера могут образовываться гаметы с несбалансированным генетическим материалом.

22

Я могу говорить по-русски

[e-mail]

Хромосомные мутации возникают как в половых, так и соматических клетках. В первом случае чаще всего приводят к врожденным заболеваниям, потере фертильности. Хромосомные перестройки в соматических клетках могут привести к онкологическим заболеваниям. Удачные для организма хромосомные мутации редки, но играют важную роль в эволюционном процессе, приводят к образованию новых видов.

Хромосомные мутации возникают из-за возникновения в клетках двунитевых разрывов ДНК, которые не были нормально восстановлены. Такие разрывы происходят как спонтанно, так и под действием мутагенов (например, ионизирующего излучения).

45. Геном, кариотип как видовые характеристики. Характеристика кариотипа человека в норме

Гено́м — совокупность наследственного материала, заключенного в клетке организма.

Кариотип — совокупность признаков (число, размеры, форма и т. д.) полного набора хромосом, присущая клеткам данного

́

биологического вида (видовой кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона) клетоА

У человека нормой является наличие хромосом, количество которых равно 46. Из них 22 пары являются аутосомами и две — это половые хромосомы. У представительниц женского пола они обозначаются как ХХ, у представителей мужского пола — ХУ. ...

Нормальный женский кариотип выглядит как кариотип46, ХХ.

46. Геном как эволюционно сложившаяся система генов. Функциональная классификация генов (структурные, регуляторные). Регуляция экспрессии генов у прокариот и эукариот.

DOC TRONG SACH

47. Геномные мутации, причины и механизмы их возникновения. Классификация и значение геномных мутаций. Геномные болезни человека. Примеры

К геномным мутациям относят гаплоидию, полиплоидию и анеуплоидию. Анеуплоидией называют изменение количества отдельных хромосом отсутствие (моносомия) или наличие дополнительных (трисомия, тетрасомия, в общем случае полисомия) хромосом, т.е. несбалансированный хромосомный набор. Клетки с

измененным числом хромосом появляются вследствие нарушений в процессе митоза или мейоза.

Причины мутаций:

Нарушение расхождения бивалентных гомологичных хромосом в анафазе мейоза

1;

Гаметы лишены данной хромосомы;

Гаметы имеют одну группу сцепления;

Нарушение расхождения сестринских хроматид в анафазе мейоза 2;

Нарушение расхождения хромосом при митозе;

Классификация:

1) Геномные синдромы

Причины: (Изменения структуры хромосомы) нарушение мейоза у родителей (нерасхождение хромосом)

дробление зиготы

2) Структурные аберрации

с.Кошачьего крика с.Орбели

Изменение числа Изменение числа

аутосом:	хромосом:
с.Дауна	с.ШершевскогоТернера
с.Патау	с.Клайнфельтера
с.Эдвардса	с.Трисомиих

48. Болезни человека с наследственной предрасположенностью, механизмы их возникновения и проявления. Примеры.

Эта группа болезней отличается от генных болезней тем, что для своего проявления нуждается в действии факторов внешней среды. Среди них также различают моногенные, при которых наследственная предрасположенность обусловлена одним патологически измененным геном, и полигенные. Последние определяются многими генами, которые в нормальном состоянии, но при определенном взаимодействии между собой и с факторами среды создают предрасположение к появлению заболевания. Они называются мультифакториальными заболеваниями (МФЗ).

Заболевания моногенные с наследственным предрасположением относительно немногочисленны. К ним применим метод менделевского генетического анализа. Учитывая важную роль среды в их проявлении, они рассматриваются как наследственно обусловленные

23

Я могу говорить по-русски

[e-mail]

патологические реакции на действие различных внешних факторов (лекарственных препаратов, пищевых добавок, физических и биологических агентов), в основе которых лежит наследственная недостаточность некоторых ферментов.

К таким реакциям могут быть отнесены наследственно обусловленная непереносимость сульфаниламидных препаратов, проявляющаяся в гемолизе эритроцитов, повышении температуры при применении общих анестезирующих средств.

У человека описана мутация, обусловливающая патологическую реакцию на загрязнение атмосферы, которая проявляется в раннем развитии эмфиземы легких (в возрасте 30—40 лет). У генетически чувствительных индивидов нежелательные реакции могут вызывать некоторые компоненты пищи и пищевые добавки. Известна непереносимость у ряда людей молочного сахара —лактозы. Гены непереносимости лактозы широко распространены среди азиатского населения (до 95—100%) и среди американских негров и индейцев (до 70—75%). У некоторых людей наблюдается непереносимость к употребляемым в пищу конским бобам, вызывающим у них гемолиз. Ряд лиц не переносит жирной пищи и в раннем возрасте страдает атеросклерозом, что повышает риск инфаркта миокарда. У некоторых людей употребление в пищу сыра и шоколада провоцирует мигрень. Отмечены специфические реакции людей на алкоголь. Консерванты и пищевые красители у некоторых людей не подвергаются нормальному усвоению, что также проявляется в непереносимости этих компонентов пищи.

Наряду с химическими агентами у людей отмечается наследуемая патологическая реакция на физические факторы (тепло, холод, солнечный свет) и факторы биологической природы (вирусные, бактериальные, грибковые инфекции, вакцины). Иногда отмечается наследственная устойчивость к действию биологических агентов. Например гетерозиготы HbA HbS устойчивы к заражению возбудителем тропической малярии.

К болезням с наследственной предрасположенностью, обусловленной многими генетическими и средовыми факторами, относятся такие заболевания, как псориаз, сахарный диабет, шизофрения. Этим заболеваниям присущ семейный характер, и участие наследственных факторов в их возникновении не вызывает сомнений. Однако генетическая природа предрасположенности к ним пока не расшифрована.

Нередко предрасположенность к ряду заболеваний наблюдается у людей с определенным сочетанием различных генов. Так, у людей со II (А) группой крови чаще наблюдается рак желудка и кишечника, матки, яичников и молочной железы, а также пернициозная анемия, сахарный диабет, ишемическая болезнь сердца, холецистит, желчно-каменная болезнь, ревматизм. У людей с I (0) группой крови чаще встречается язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки. Установление с помощью различных методов генетических исследований точного диагноза заболевания, выяснение роли наследственности и среды в его развитии, определение типа наследования

вслучае наследственных болезней дают возможность врачу разрабатывать методы лечения и профилактики появления этих заболеваний

вследующих поколениях.

^ Другие особенности:

1.Мало различается риск рождения больного ребенка для потомства и сибсов пробанда. Например, расщелина губ и неба составляет для обоих категорий 4%

2.Конкордантность МБ не достигает 100%. как при моногенных, но выше чем показатель дизиготных У МБ 21-63%. Если этот показатель в 4 раза выше. чем у дизиготных –модель полигенного наследования предпочтительнее

3.Риск рождения ребенка с мультифакториальным заболеванием прямо пропорционален тяжести порока:

4.Риск МП для родственников первой степени родства значительно превышает популяционный и выше аналогичного 2 и 3 степени родства. Шизофрения риск для 1 –9-13, а для 2 –3%

5.Риск зависит от числа больных в семье % :чем больше больных. тем больше риск. Например, анэнцефалия после рождения одного больного –2-5%, а после третьего - уже 15-20%

6. Влияние пола

Вывих бедра чаще встречается у девочек. Если пробанд женского пола, то для братьев риск =1%. а для сестер –5%. Если пробанд мужского пола, то для братьев-5%. а для сестер –7%. т. е. порог проявления для чаще поражаемого пола ниже, чем для реже поражаемого.

49. Изменчивость. Формы изменчивости: модификационная и генотипическая, их значение в онтогенезе и эволюции.

Изменчивость - это способность организма приобретать новые признаки в процессе онтогенеза. Изменчивость – свойство живых организмов существовать в разных формах. Групповая и индивидуальная изменчивость – классификация по эволюционному значению. Изменчивость, реализованная группой организмов, называется групповой, у одного организма или группы его клеток – индивидуальная

Формы изменчивости

1 Ненаследственная модификационная (фенотипическая)

Изменение условий среды, в результате чего организм изменяется в пределах нормы реакции, заданной генотипом

2 Наследственная (генотипическая)

Мутационная

24

Я могу говорить по-русски

[e-mail]

Влияние внешних и внутренних мутагенных факторов, в результате чего происходит изменение в генах и хромосомах

Комбинативная

Возникает стихийно в рамках популяции при скрещивании, когда у потомков появляются новые комбинации генов

3 механизма:

Два из них связаны с мейозом. При кроссинговере аллельный состав хромосом половых клеток потомка изменяется в сравнении с таковы гамет родителей. В связи с неизвестным характером расхождения отцовских и материнских хромосом представлены одновременно хромосомы унаследованные от обоих родителей, третий механизм связан с оплодотворением. При случайном подборе гамет создается разнообразие сочетаний хромосом

Причинами	изменчивости
являются	разнообразие	генотипов,	условия	среды,		которые	определяют	разнообразие	в
проявлении	признаков	у	организмов	с	одинаковыми		генотипами.	Формирование
различных	типов	изменчивости	является	следствием		взаимодействия		внешней	среды,

генотипа и фенотипа.

50. Модификации и их характеристики. Норма реакции признака. Фенокопии. Адаптивный характер модификаций.

. Фенотипические различия, вызываемые внешними факторами, называются модификационными.Модификационная изменчивость детерминируется генотипом. Модификации бывают сезонные, экологические.

Сезонные модификации генетически детерминированная смена признаков в результате сезонных изменений климатических условий.

Экологические модификации адаптивные изменения фенотипа в ответ на изменение условий внешней среды. Фенотипически они проявляются в степени выраженности признака. Экологические модификации затрагивают количественные (масса животных, потомство) и качественные (цвет кожи у человека под влиянием УФлучей) признаки. Приспособительный (адаптивный) характер имеют все наиболее распространенные модификации. Так повышение числа эритроцитов и содержание Hb в крови животных и человека в горах представляют приспособление для лучшего использования кислорода. Загар кожи приспособление воздействия чрезмерной инсоляции. Установлено, что адаптивными бывают только те модификации, которые вызываются обычными изменениями природных условий. Не имеют приспособительного значения модификации, вызываемые различными химическими и физическими факторами. Экологические модификации обратимы и со сменой поколений при условии изменения внешней среды могут не проявляться. Модификации не передаются по наследству. Модификации однозначны для самых примитивных и высокоорганизованных организмов.Вариации в проявлении гена не являются беспредельными. Они ограничиваются нормой реакции организма. Норма реакции это предел модификационной изменчивости признака. Различают признаки с широкой нормой реакции (масса скота, урожайность с/х культур), узкой (процент жирности молока, содержание белков в крови у человека) и однозначной нормой (большинство качественных признаков цвет волос, глаз).

Морфоз — ненаследственное изменение фенотипа организма в онтогенезе под влиянием экстремальных факторов среды. Морфозы возникают в критические периоды онтогенеза и не носят приспособительного характера. Фенотипически морфозы сходны с мутациями и в таких случаях они называются фенокопиями. Механизмом фенокопий является нарушение реализации наследственной информации. Они возникают вследствие подавления функции определенных генов. По своему проявлению они напоминают функцию известных генов, но не наследуются.

Фенокопии— изменение признака под влиянием внешних факторов в процессе его развития, зависящего от определенного генотипа, ведущего к копированию признаков, характерных для другого генотипа или его отдельных элементов. Такие изменения вызваны факторами внешней среды, однако их фенотип напоминает (копирует) проявление наследственных синдромов.

(если вы не поняли, чем морфоз отличается от фенокопии, то можно и попроще: “Фенокопия енто когда генотип не меняется, а фенотип меняется таким образом, что полученные признаки могут быть равноценны генотипическим проявлением. Фенотип подстроился под признаки мутации.

Морфоз экстренное, очень грубое изменение фенотипа, проявление признака которого выходит за норму реакции и имеет очень даже необратимый характер, чаще гибель Итак, фенокопия прикидывается мутацией, вызванной генотипом, а морфоз просто необратимо искореженный фенотип» (с)

Возникшие фенотипические модификации не наследуются (генотип не изменяется). Примером проявления фенокопий могут служитьзаболевания, приводящие к кретинизму, которые могут обусловливаться наследственными и передовыми (в частности, отсутствием йода в рационе ребенка, независимо от его генотипа) факторами.

25

Я могу говорить по-русски

[e-mail]

51. Фенотип. Фенотип как результат реализации наследственной информации (генотипа) в определенных условиях среды. Значение средовых и генотипических факторов в формировании патологически измененного фенотипа человека.

Фенотип – совокупность биологических свойств и признаков организма, сложившаяся в процессе его индивидуального развития. Фенотипическое проявление генотипа в зависимости от среды изменяется в пределах нормы реакции. Норма реакции — пределы, в которых в зависимости от условий внешней среды может изменяться фенотипическое проявление отдельных генов или генотипа в целом.

Совокупность внутриорганизменных факторов, влияющих на реализацию наследственной программы, обозначают как среду 1-го порядка. Особенно большое влияние на функцию генотипа факторы этой среды оказывают в период активных формообразовательных процессов, прежде всего в эмбриогенезе.

С другой стороны, выделяют понятие окружающей среды, или среды 2-го порядка, как совокупности внешних по отношению к организму факторов.

Определяя формирование фенотипа организма в процессе его онтогенеза, наследственность и среда могут быть причиной или играть определенную роль в развитии порока или заболевания. Вместе с тем доля участия генетических и средовых факторов варьирует при разных состояниях. С этой точки зрения формы отклонений от нормального развития принято делить на три основные группы.

Наследственные болезни. Развитие этих заболеваний целиком обусловлено дефектностью наследственной программы, а роль среды заключается лишь в модифицировании фенотипических проявлений болезни. К этой группе патологических состояний относят хромосомные болезни, в основе которых лежат хромосомные и геномные мутации, и моногенно наследуемые заболевания, обусловленные генными мутациями. В качестве примера можно назвать болезнь Дауна, гемофилию, фенилкетонурию.

Наследственные болезни всегда связаны с мутацией, однако фенотипическое проявление последней, степень выраженности патологических симптомов у разных индивидумов могут различаться. В одних случаях эти различия обусловлены дозой мутантного аллеля в генотипе. В других — степень выраженности симптомов зависит от факторов среды, в том числе от наличия специфических условий для проявления соответствующей мутации. Так, гомозиготы по аллелю HbS HbS болеют анемией, а гетерозиготы НbА HbS в обычных условиях вполне здоровые люди, тогда как при пониженном парциальном давлении кислорода, например в условиях высокогорья, они страдают от гипоксии. Неблагоприятные последствия нарушения развития центральной нервной системы, приводящие к слабоумию у гомозигот по аллелю фенилкетонурии, удается в значительной степени снизить, применяя на протяжении определенного отрезка времени после рождения искусственную диету, лишенную аминокислоты фенилаланина. Подагра, обусловленная патологически измененным геном, развивается при длительном неблагоприятном воздействии среды, связанном с особенностями питания. Ее проявления также можно ослабить диетотерапией.

Мультифакториальные заболевания, или болезни с наследственным предрасположением. К ним относится большая группа распространенных заболеваний, особенно болезни зрелого и преклонного возраста, такие, как гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки и т.д. Причинными факторами их развития выступают неблагоприятные воздействия среды, однако реализация этих воздействий зависит от генетической конституции, определяющей предрасположенность организма. Соотносительная роль наследственности и среды в развитии разных болезней с наследственным предрасположением неодинакова.

Лишь немногие формы патологии обусловлены исключительно воздействием факторов среды—травма, ожог, обморожение, особо опасные инфекции. Но и при этих формах патологии течение и исход заболевания в значительной степени определяются генетическими факторами.

52. Комбинативная изменчивость, её механизмы. Значение комбинативной изменчивости в обеспечении генотипического разнообразия людей. Система браков.

Комбинативной называют изменчивость, в основе которой лежит образование рекомбинаций, т. е. таких комбинаций генов, которых не было у родителей.

В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение организмов, вследствие которого возникает огромное разнообразие генотипов. Практически неограниченными источниками генетической изменчивости служат три процесса:

Независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении. Именно независимое комбинирование хромосом при мейозе является основой третьего закона Менделя. Появление зеленых гладких и желтых морщинистых семян гороха во втором поколении от скрещивания растений с желтыми гладкими и зелеными морщинистыми семенами — пример комбинативной изменчивости;

Взаимный обмен участками гомологичных хромосом, или кроссинговер. Он создает новые группы сцепления, т. е. служит важным источником генетической рекомбинации аллелей. Рекомбинантные хромосомы, оказавшись в зиготе, способствуют появлению признаков, нетипичных для каждого из родителей;

Случайное сочетание гамет при оплодотворении.

Эти источники комбинативной изменчивости действуют независимо и одновременно, обеспечивая при этом постоянную «перетасовку» генов, что приводит к появлению организмов с другими генотипом и фенотипом (сами гены при этом не изменяются). Однако новые комбинации генов довольно легко распадаются при передаче из поколения в поколение.

26

Я могу говорить по-русски

[e-mail]

Комбинативная изменчивость является важнейшим источником всего колоссального наследственного разнообразия, характерного для живых организмов. Однако перечисленные источники изменчивости не порождают существенных для выживания стабильных изменений в генотипе, которые необходимы, согласно эволюционной теории, для возникновения новых видов. Такие изменения возникают в результате мутаций. Системы браков:

Рандомизированный брак (панмиксия) не выборочный брак;

Аутбридинг (неродственный брак) брак между особями, не находящихся в родственных связях;

Инбридинг между особями, которые являющиеся родственниками: Инцестный брак между людьми I степени родства; Родственные (кровнородственные) браки между людьми II, III степеней родства;

Асортативный брак выборочные браки: · Положительные браки между особями с одинаковыми фенотипами по определенному признаку; Отрицательные браки между особями с различными фенотипами по определенной признаку.

Близкородственные браки (инбридинг) значительно влияют на генотипический состав популяции. Такие браки чаще всего заключаются между племянницей и дядей, между двоюродными братом и сестрой. Близкородственные браки запрещены во многих странах изза высокой вероятности рождения детей с наследственной патологией. Родственники, имея общее происхождение, могут быть носителями одного и того же рецессивного патологического гена, и при браке двух здоровых гетерозигот вероятность рождения больного ребенка становится высокой.

Консультирование по поводу прогноза потомства можно разделить на две большие группы: проспективное и ретроспективное.

Проспективное консультирование это наиболее эффективный вид профилактики наследственных болезней, когда риск рождения больного ребенка определяется еще до наступления беременности или на ранних ее этапах. В этом случае супруги, направленные на консультацию, не имеют больного ребенка, но существует определенный риск рождения такого ребенка, основанный на данных генеалогического исследования, анамнеза или течении данной беременности.

Ретроспективное консультирование это консультирование относительно здоровья будущих детей после рождения в семье больного ребенка.

Задача медикогенетического консультирования:

1. Установления точного диагноза врожденного или наследственного заболевания;

2. Определение типа наследования заболевания в данной семье;

3. Расчет величины риска повторения заболевания в семье;

4. Объяснение содержания медикогенетического прогноза тем людям, которые обратились за консультацией; 5. Диспансерное наблюдение и выявление группы повышенного риска среди

родственников индивида с наследственной болезнью; 6. Пропаганда медикогенетических знаний среди врачей и населения;

Показания для медико-генетического консультирования: 1. Рождения ребенка с врожденными пороками развития;

2. Установленная или подозреваемая наследственная болезнь в семье; 3. Задержка физического развития или умственная отсталость у ребенка; 4. Повторные спонтанные аборты, выкидыши, мертворождения; 5. Близкородственные браки; 6. Возраст матери старше 35 лет;

7. Неблагоприятные воздействия факторов внешней среды в ранние сроки беременности (инфекционные заболевания, особенно вирусной этиологии, массивная лекарственная терапия, рентгендиагностические процедуры, работа на вредных для здоровья предприятиях 8. Неблагоприятный ход беременности;

Этапы медико-генетического консультирования.

Консультирование должно состоять из нескольких этапов для того, чтобы врачгенетик мог дать обоснованную рекомендацию и подготовить людей к правильному восприятию

советов. При этом перед врачом возникают не только генетические, но и моральноэтические вопросы. Медикогенетическая консультация состоит из четырех этапов:

диагноз, прогноз, вывод, совет. При этом необходимо откровенное и доброжелательное общение врачагенетика с семьей больного.

Первый этап консультирования начинается с уточнения диагноза болезни. Это требует близкого контакта между генетиком и врачомспециалистом в области той патологии, что является предметом консультирования (акушер, педиатр, невропатолог и др.) Начальным моментом диагностики является клинический диагноз. В медикогенетических консультациях диагноз уточняют с помощью генетического анализа (что и отличает врачагенетика от других специалистов), широко используют генеалогический и цитогенетический методы, а также специфические методы биохимической генетики, которые специально разработаны для диагностики наследственных болезней и не часто применяются в клинической практике.

На втором этапе консультирование задача врачагенетика заключается в определении риска рождения больного ребенка. Начальным моментом является родословная обследуемой семьи. Генетический риск выражает вероятность появления определенной аномалии у обследуемого или его потомков.

Он определяется двумя способами: либо путем теоретических расчетов, основанных на генетических закономерностях, либо с помощью эмпирических данных.

27

Я могу говорить по-русски

[e-mail]

На третьем этапе консультирования врачгенетик должен сделать вывод о риске возникновения болезни у обследуемых детей и дать им соответствующие рекомендации. Составляя заключение, врач учитывает тяжесть семейной патологии, величину риска рождения больного ребенка и моральноэтическую сторону вопроса.

Заключительный этап консультирования (совет врачагенетика) требует самого внимательного отношения. Как отмечают некоторые авторы, многие обследуемые не готовы к восприятию генетической информации. Все лица, обращающиеся в консультацию, хотят иметь ребенка и ждут от консультантов положительного ответа.

Нередко их запросы нереальны, поскольку они не знают о возможностях консультантагенетика и ожидают от него практической помощи.

53. Генеалогический метод изучения генетики человека. Особенности наследования признаков в родословных с аутосомно - доминантным, аутосомно - рецессивным, Х-сцепленным и У-сцепленным типах наследования.

Генеалогический метод: в основе лежат составление и анализ родословных. Использование этого метода возможно 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.

При составлении родословных в генетике используется определенная система обозначений. После составления родословной проводится ее анализ с целью установления характера наследования изучаемого признака

Пробанд в родословной обычно обозначается стрелочкой. Поколения обозначают римскими цифрами, индивидов в данном поколении — арабскими.

Данный метод можно считать универсальным. Клиникогенеалогический метод широко применяется при решении теоретических проблем:

при установлении наследственного характера признака;

при определении типа наследования признака или заболевания;

для оценки пенетрантности гена;

при анализе сцепления генов и картировании хромосом;

при изучении интенсивности мутационного процесса;

при расшифровке механизмов взаимодействия генов.

Составление родословной начинается со сбора сведений о семье, и прежде всего со сбора сведений о пробанде — индивиде, который является предметом интереса исследователя (врача, педагога). Чаще всего это больной или носитель изучаемого признака. Нельзя забывать, что любой человек может обращаться за медикогенетической консультацией.

Дети одной родительской пары (братья и сестры) называются сибсами. Если сибсы имеют только одного родителя, они называются полусибсами.

Различают:

единоутробных (общая мать);

единокровных (общий отец).

Обычно родословная собирается в связи с изучением одного или нескольких заболеваний (признаков). Чем больше поколений вовлекается в родословную, тем больше информации она может содержать.

Анализ родословных При анализе родословных следует учитывать ряд особенностей разных типов наследования признаков.

Аутосомнодоминантное наследование:

признак встречается в родословной часто, практически во всех поколениях, одинаково часто и у мальчиков, и у девочек;

если один из родителей является носителем признака, то этот признак проявится либо у всего потомства, либо у половины.

Аутосомнорецессивное наследование:

признак встречается редко, не во всех поколениях, одинаково часто и у мальчиков, и у девочек;

признак может проявиться у детей, даже если родители не обладают этим признаком;

если один из родителей является носителем признака, то он не проявится у детей или проявится у половины потомства.

Наследование, сцепленное с полом:

Хдоминантное наследование:

—чаще признак встречается у лиц женского пола;

—если мать больна, а отец здоров, то признак передается потомству независимо от пола, он может проявляться и у девочек, и у мальчиков;

—если мать здорова, а отец болен, то у всех дочерей признак будет проявляться, а у сыновей нет.

Хрецессивное наследование:

—чаще признак встречается у лиц мужского пола;

—чаще признак проявляется через поколение;

—если оба родителя здоровы, во мать гетерозиготна, то признак часто проявляется у 50%

28

Я могу говорить по-русски

[e-mail]

сыновей;

— если отец болен, а мать гетерозиготна, то обладателями признака могут быть и лица женского пола.

Усцепленное наследование (голандрическое наследование):

—признак встречается только у лиц мужского пола;

—если отец несет признак, то, как правило, этим признаком обладают и все сыновья

54. Близнецовый метод изучения генетики человека, возможности метода. Определение соотносительной роли наследственности и среды в развитии признаков и патологических состояний человека.

Близнецовый метод

Метод предложен в конце Х1Х века Ф.Гальтоном.

Близнецы рождаются в одном случае из 84 родов. Из них 1/3 приходится на рождение монозиготных близнецов, 2/3 – на дизиготных.

Монозиготные (MZ) близнецы развиваются из одной яйцеклетки, оплодотворенной одним сперматозоидом. Их генотип идентичен, и различия между близнецами определяются преимущественно средовыми факторами.

Дизиготные (DZ) близнецы развиваются при оплодотворении двух яйцеклеток двумя сперматозоидами. Общих генов у них 50%, как у братьев и сестер, рожденных в пределах одной супружеской пары в разное время. Различия в фенотипе у DZ определяются как генотипом, так и факторами среды.

Близнецовые исследования проводятся в три этапа. 1.Подбор близнецовых пар.

2.Установление зиготности.

3.Сопоставление пар близнецов по изучаемым признакам.

Совпадение у близнецов анализируемых признаков обозначается как конкордантность, несовпадение – дискордантность. Метод позволяет установить роль наследственности и среды в развитии какого-либо признака.

На заключительном этапе исследования сравнивают показатели конкордантности признака между моно- и дизиготными близнецами. Если показатели конкордантности в обеих группах близки, это значит, что в развитии признака ведущая роль принадлежит факторам внешней среды. Чем больше разница между показателями конкордантности в группах моно- и дизиготных близнецов, тем больший вклад в развитие признаков вносит генотип.

Существует формула, по которой можно определить роль наследственности и среды в развитии признака:

% сх-ва MZ - % сх-ва DZ

Н =

100% - % сх-ва DZ

Н – коэффициент наследуемости.

Если Н = 1, признак строго наследственный (группы крови).

Если Н = 0, признак определяется факторами внешней среды (инфекционные болезни). Если Н = 0,5, признак определяется в равной степени и генотипом, и средой.

55. Молекулярно-генетический и цитогенетический методы изучения генетики человека. Денверская и Парижская классификация хромосом. Возможности идентификации хромосом человека.

Цитогенетический метод Включает два основных вида исследования:

1)изучение хромосомного набора в соматических клетках организма человека, т.е. кариотипа;

2)определение полового хроматина.

1. Исследование кариотипа.

Бурное развитие этот метод получил после 1956 года, когда шведские ученые Дж. Тийо и А. Леван предложили новую методику исследования хромосомного набора и установили, что кариотип человека в норме содержит 46 хромосом. Метод позволяет поставить диагноз хромосомного заболевания человека.

2. Исследование полового хроматина (телец Барра) – экспресс-метод.

При помощи шпателя делают соскоб со слизистой щеки, наносят мазок на предметное стекло, окрашивают и исследуют под микроскопом клетки, находящиеся на стадии интерфазы.

Метод позволяет установить количество Х-хромосом в кариотипе по числу телец Барра в клетке. В норме у женщин одна из Ххромосом в период интерфазы не функционирует и образует тельце Барра (половой хроматин), которое хорошо видно в микроскоп как глыбка хроматина, прилежащая к ядерной мембране. В мужских соматических клетках тельце Барра в норме отсутствует.

56. Популяционно-статистический метод в генетике человека. Закон Харди-Вайнберга и его применение для популяций человека.

Популяционно-статистический метод Метод заключается в изучении генетических закономерностей в популяции. Теоретической основой данного метода является

основной закон генетики популяций – закон Харди-Вайнберга. Метод позволяет установить:

29

Я могу говорить по-русски

[e-mail]

1.Частоту встречаемости аллелей одного гена в популяции, т.е. генные частоты. По частоте встречаемости гены можно разделить на две группы:

а) гены, имеющие универсальное распространение, т.е. встречающиеся в разных популяциях с одинаковой частотой, б) гены, имеющие локальное распространение.

Например, ген, определяющий серповидно-клеточную анемию, распространен в странах Средиземноморья и на Африканском континенте. Ген, определяющий врожденный вывих бедра, распространен у малых народов Севера. Гены, определяющие нарушение строения гемоглобина, распространены в среднеазиатских популяциях. Изучение генных частот в разных популяциях лежит в основе современной геногеографии.

2.Генотипическую структуру популяции, т.е. частоты встречаемости генотипов. Исследование генотипических

частот позволяет решить две основные задачи:

а) изучить распространенность наследственных заболеваний, б) определить частоту гетерозиготного носительства патологического гена в популяции.

3.Факторы, влияющие на генофонд популяции, в частности, интенсивность мутационного процесса и стабилизирующего естественного отбора.

4.Прогнозировать изменение генных и генотипических частот в популяции, снижение или рост заболеваемости и грамотно обосновать необходимость проведения соответствующих профилактических мероприятий в данном регионе

57. Медико-генетические аспекты брака. Медико-генетическое консультирование.

Главные цели медикогенетического консультирования заключаются в установлении роли наследственных компонентов в этиологии данного заболевания и в прогнозировании риска иметь больных потомков. Большинство форм наследственной патологии обнаруживается уже при рождении ребенка. Поэтому в настоящее время большое внимание уделяется мерам по предотвращению рождения детей с наследственной патологией.

На первом этапе консультирования производится уточнения диагноза. Уточнение производится с помощью генетического анализа. Для этого используют генеалогический, цитогенетический, биохимический и другие необходимые методы исследований, которым подвергаются пробанд и его родственники.

На втором этапе делают прогноз потомства. Генетический риск может быть определен либо путем теоретических расчетов, основанных на генетических закономерностях, либо с помощью эмпирических данных. Сущность генетического прогноза заключается в определении вероятности появления наследственной патологии в семье.

На третьем этапе врачгенетик в доступной форме объясняет семье степень генетического риска рождения наследственно аномального потомства, сущность пренатальной диагностики и помогает принять правильно решение в отношении деторождения.

Состав и частота аллелей у людей, в популяциях во многом зависят от типов браков. В связи с этим изучение типов браков и их медико-генетических последствий имеет важное значение.

Браки могут быть: избирательными, неизбирательными.

К неизбирательным относятся панмиксные браки. Панмиксия (греч.nixis – смесь) – сводные браки между людьми с различными генотипами.

Избирательные браки: 1.Аутбридинг – браки между людьми, не имеющими родственных связей по заранее известным генотипом, 2.Инбридинг – браки между родственниками, 3.Положительно-ассортативные – браки между индивидами со сходными фенотипами между (глухонемыми, низкорослые с низкорослыми, высокие с высокими, слабоумные со слабоумными и др.). 4.Отрицательно- ассортативные-браки между людьми с несходными фенотипами (глухонемые-нормальные; низкорослые-высокие; нормальные – с веснушками и др.). 4.Инцесты – браки между близкими родственниками (между братом и сестрой).

Инбредные и инцестные браки во многих странах запрещены законом. К сожалению, встречаются регионы с высокой частотой инбредных браков. До недавнего времени частота инбредных браков в некоторых регионах Центральной Азии достигала 13-15%.

Медико-генетическое значение инбредных браков весьма отрицательное. При таких браках наблюдается гомозиготизация, частота аутосомно-рецессивных болезней увеличивается в 1,5-2 раза. В инбредных популяциях наблюдается инбредная депрессия, т.е. резко возрастает частота возрастает частота неблагоприяиных рецессивных аллелей, увеличивается детская смертность. Положительноассортативные браки тоже приводят к подобным явлениям. Аутбридинги имеют положительное значение в генетическом отношении.

При таких браках наблюдается гетерозиготизация. Установлено, что одной из причин акселерации является гетерозиготизация.

В генетике человека большое значение имеет определение степени родства между вступающими в брак

58. Пренатальная диагностика наследственных заболеваний человека. Методы пренатальной диагностики и их возможности.

30