Методы изучения наследственности человека — стр. 37

Лекция 5. Тема

Методы изучения наследственности человека — стр. 37

1 Лекция 5. Тема: Методы изучения наследственности человека Дисциплина: Генетика человека с основами медицинской генетики Преподаватель к.м.н. Сизова Валентина Владимировна

2 Учебник: Генетика человека с основами медицинской генетики: учеб. для студ.учреждений сред.проф.учеб.заведений/ В.Н.Горбунова. – М.: Изд.центр “Академия”, 2012 стр , Медицинская генетика: учебник для медицинских колледжей / Под ред. Н.П.Бочкова. – М.:ГЭОТАР-Медиа, 2008 стр , , ,

3 ГИБРИДОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД Известный советский генетик Н.К. Кольцов писал: «Мы не можем ставить опытов, мы не можем заставить Нежданову выйти замуж за Шаляпина только для того, чтобы посмотреть, каковы у них будут дети».

4 Генетика человека имеет ряд особенностей: на людях запрещены экспериментальные браки рождается малое количество потомков наблюдается позднее половое созревание и большая продолжительность смены поколений (25-30 лет) у человека сложный кариотип (много хромосом и групп сцеплений) невозможность создания одинаковых условий жизни исследуемых

5 Методы изучения наследственности человека Генеалогический метод Популяционный метод Близнецовый метод Цитологический метод Метод дерматоглифики Метод моделирования

6 Генеалогический метод заключается в анализе родословных и позволяет определить тип наследования (доминантный рецессивный, аутосомный или сцепленный с полом) признака, а также его моногенность или полигенность.

В генеалогическом методе можно выделить 2 этапа этап составления родословных этап использования генеалогических данных для генетического анализа Задачи метода установление наследственного характера заболевания уточнение типа наследования признака и уровня пенетрантности определение сцепления и локализации генов в хромосомах изучение интенсивности изменения наследственного материала (частоты мутаций) у человека исследование процессов взаимодействия генов Расчет риска рождения больного ребенка при медико-генетическом консультировании Пенетрантность это частота проявления гена среди носителей данного гена

7 Символы для составления родословной

8 Составление родословной пробанд Правила графического изображения родословной 2. Все члены родословной должны располагаться строго по поколениям в один ряд. 3. Поколения обозначаются римскими цифрами слева от родословной сверху вниз. 4.

Арабскими цифрами нумеруется потомство одного поколения (весь ряд) слева направо последовательно. Т.е. каждый член родословной имеет свой шифр (например: I-3, II-2). 1. Составление родословной начинают с пробанда.

Братья и сестры располагаются в родословной в порядке рождения слева направо, начиная со старшего. 5. Необходимо указывать возраст членов семьи, так как некоторые наследственные заболевания проявляются в разные периоды жизни. 6.

Супруги родственников пробанда могут не изображаться в родословной, если они здоровы. 7. Важно отметить лично обследованных членов родословной знаком (!). I II III ! 1 ! 2 IV ! 1 ! 2 сибсы дизиготные близнецы

9 Типы наследования

10 Аутосомно-доминантный тип наследования 1) передача заболевания из поколения в поколение (наследование по вертикали); 2) передача заболевания от больных родителей детям; 3) здоровые члены семьи обычно имеют здоровое потомство; 4) оба пола поражаются одинаково часто

11 Аутосомно-рецессивный тип наследования а) Больные дети с наследственной патологией рождаются от фенотипически здоровых родителей, являющихся гетерозиготными носителями патологического гена.

б) Больные чаще встречаются в одном поколении: среди родных или двоюродных сибсов (наследование «по горизонтали») или среди дядей и племянников (наследование «по ходу шахматного коня»).

в) В родословной отмечается более высокий процент кровнородственных браков. г) Одинаково часто болеют мужчины и женщины

12 Х-сцепленный тип наследования Х-сцепленным рецессивным а) болеют преимущественно лица мужского пола; б) больные дети рождаются от фенотипически здоровых родителей, но мать больного является гетерозиготной носительницей патологического гена («кондуктор»); в) больные мужчины не передают заболевания своим сыновьям, но все их дочери становятся «кондукторами»; г) редкие случаи заболевания женщин возможны, если их отец болен, а мать-носительница. Х-сцепленным доминантным а) заболевание прослеживается в каждом поколении; б) если болен отец, то все его дочери будут больными, а все сыновья здоровыми; в) если больна мать, то вероятность рождения больного ребенка равна 50% независимо от пола; г) болеют как мужчины, так и женщины, но в целом больных женщин в семье в 2 раза больше, чем больных мужчин; д) у здоровых родителей все дети будут здоровыми.

13 Популяционный метод закон Харди-Вайнберга при наличии альтернативных форм (аллелей) в популяции при условии свободного скрещивания, при одинаково высокой жизнеспособности разных генотипов первоначальное аллелей сохраняется во всех последующих поколениях, независимо от абсолютной исходной частоты.

Изучение частоты генов и генотипов в популяциях составляет популяционно-генетического исследования. Это дает информацию о степени гетерозиготности и полиморфизма человеческих популяций, выявляет различия частот аллелей между разными популяциями.

Частота генотипов и фенотипов рассчитывается по формуле Харди-Вайнберга: p 2 +2pq+q 2 =1, где р – частота доминантного гена, q – частота рецессивного гена, q 2 число гомозиготных особей по рецессивному гену с генотипом аа.

14

15 Близнецовый метод Разработан Гальтоном в 1876 г. Основан на изучении и сравнении пар однояйцевых и разнояйцевых близнецов, влиянии среды воспитания и обучения на формирование признака.

16 Этот метод используют в генетике человека для выяснения степени наследственной обусловленности исследуемых признаков.

17 Близнецами называют одновременно родившихся детей. Они бывают монозиготными (однояйцевыми) и дизиготными (разнояйцовыми).

18 Близнецовый метод включает в себя диагностику зиготности близнецов. Методы ее установления полисимптномный (форма бровей, носа, губ, ушных раковин, цвет волос, глаз).

Метод приблизительный и субъективный иммуногенетический (анализ группы крови, белков сыворотки крови, лейкоцитарных антигенов и др.

) приживляемость кусочков кожи (у дизиготных близнецов происходит отторжение) метод дерматоглифики

19 Если признак проявляется у обоих Близнецов – это конкордантность, если у одного из Близнецов – дискордантность.

20 Коэффициент парной конкордантности указывает долю близнецовых пар, в которых изучаемый признак проявился у обоих партнеров.

С – число конкордантных пар, Д – число дискордантных пар Влияние наследственности на заболевания определяют по формуле Хольцингера: Н + Е = 1 Н = (КМБ – КДБ) : (100 – КДБ) (в процентах), где КМБ – коэффициент парной конкордантности для монозигот КДБ – коэффициент парной конкордантности для дизигот Н от 1 до 0,7 – наследственные факторы имеют доминирующее значение в развитии признака или болезни; Н от 0,4 до 0,7 – признак развивается под действием факторов внешней среды при наличии генетической предрасположенности.

21 Близнецовый метод Так как монозиготные близнецы имеют одинаковый генотип, то конкордантность у них выше, чем у дизиготных. Признаки Конкордантность, % МБДБ Группа крови (АВ0) Цвет волос Цвет глаз Папиллярные узоры Шизофрения Сахарный диабет Косолапость Туберкулез Корь Бронхиальная астма 100,0 97,0 99,5 92,0 67,0 84,0 45,5 66,7 97,4 19,0 46,0 23,0 28,0 40,0 12,1 37,0 18,2 23,0 95,7 4,8

22 У близнецов-детей генетических отличий почти нет, в то время как с возрастом их всё больше и больше. Чем больше лет близнецы жили в разных местах, тем большие генетические отличия обнаруживались.

23 Близнецы Идентичные(монозиготные, однояйцевые однояйцевые)Неидентичные(дизиготные,разнояйцовые) Имеютодинаковыйгенотип Похожи друг на друга не более, чем обычные братья и сестры

24

25

26 Цитологический метод используют для изучения нормального кариотипа человека, а также при диагностике наследственных заболеваний, связанных с геномными и хромосомными мутациями. Метод включает: а) методы экспресс-диагностики пола – определение Х- и У- хроматина б) кариотипироване – определение количества и качества хромосом

27 Методы экспресс-диагностики пола При цитологических исследованиях интерфазных ядер соматических клеток можно обнаружить так называемое тельце Барри, или половой хроматин

28 IIIIII 1Х- хромосома Нормальный мужчина ХУ или больная женщина ХО (синдром Шерешевского- Тернера) 2Х- хромосомы Нормальная женщина ХХ или больной мужчина ХХУ (синдром Клайнфельтера) 3Х- хромосомы Больная женщина ХХХ (трисомия Х) или больной мужчина ХХХУ (синдром Клайнфельтера) Связь между числом Х-хромосом (I), числом телец Барра в клетках слизистой оболочки ротовой полости (II) и числом «барабанных палочек» в ядрах лейкоцитов (III).

29 Этапы цитогенетического метода культивирование клеток человека (чаще лимфоцитов) на искусственных питательных средах; стимуляция митозов фитогемагглютинином (ФГА); добавление алкалоида колхицина (разрушает нити веретена деления) для остановки митоза на стадии метафазы; обработка клеток гипотоническим раствором, вследствие чего хромосомы “рассыпаются” и лежат свободно; простое и дифференциальное окрашивание хромосом; изучение хромосом под микроскопом и фотографирование; вырезание отдельных хромосом и построение идиограмм.

30 Методы дифференциального окрашивания хромосом человека Схематическое изображение дифференциально окрашенных хромосом человека согласно международной классификации

31 Генетическая карта Х-хромосомы

32 Кариотипирование – цитогенетический метод, позволяющий выявить отклонения в структуре и числе хромосом, которые могут стать причиной бесплодия, другой наследственной болезни и рождения больного ребенка.

33 Аномалии, причины которых выявлены с помощью цитогенетического метода: Лейкоз Синдром Дауна

34 Биохимический метод Наследственные дефекты обмена можно диагностировать посредством определения структуры измененного белка или его количества, выявления дефектных ферментов или обнаружения промежуточных продуктов обмена веществ во внеклеточных жидкостях организма (крови, моче, поте и т.д.).

35 Метод дерматоглифики Представляет собой изучение папиллярных узоров пальцев, ладоней и стоп. На этих участках кожи имеются крупные дермальные сосочки, а покрывающий их эпидермис образует гребни и борозды.

36

37 Домашнее задание: Законспектировать Словарь терминов: «Классические методы медицинской генетики» с.165 Составить родословную своей семьи. Какие признаки у ее членов являются наследственными? Тип наследования

38 Спасибо за внимание

Источник: http://www.myshared.ru/slide/982323/

Методы изучения наследственности человека

Методы изучения наследственности человека — стр. 37

  • Генеалогический метод — составление родословного дерева многих поколений и изучение типа наследования (доминантный или рецессивный, сцепленный с полом или аутосомный), частоты и интенсивности проявления наследственных свойств. Результатом изучения обычно является определение типа наследования, а также риска проявления наследственных нарушений у потомков;
  • Цитогенетический метод — изучение хромосомных наборов здоровых и больных людей. Результат изучения — определение количества, формы, строения хромосом, особенности хромосомных наборов обоих полов, а также хромосомных нарушений;
  • Биохимический метод — изучение изменений в биологических параметрах организма, связанных с изменением генотипа. Результат изучения — определение нарушений в составе крови, в околоплодной жидкости и т. д.;
  • Близнецовый метод — изучение генотипических и фенотипических особенностей однояйцевых и разнояйцевых близнецов. Результат изучения — определение относительного значения наследственности и окружающей среды в формировании и развитии человеческого организма;
  • Популяционный метод — изучение частоты встречаемости аллелейи хромосомных нарушений в популяциях человека.Результат изучения — определение распространения мутацийиестественного отборав популяциях человека.

23.Генеалогический метод, цели, задачи,этапы исследования

Генеалогическийметод заключается в анализе родословныхи позволяет определить тип наследования (доминантныйрецессивный, аутосомныйили сцепленный с полом) признака, а такжеего моногенность или полигенность. Наоснове полученных сведений прогнозируютвероятность проявления изучаемогопризнака в потомстве, что имеет большоезначение для предупреждения наследственныхзаболеваний.

Генеалогическийанализявляется самым распространенным,наиболее простым и одновременно высокоинформативным методом, доступнымкаждому, кто интересуется своейродословной и историей своей семьи.

24.Близнецовый метод исследованиянаследственности человека

Близнецовыйметод. Этот метод состоит в изученииблизнецов как монозиготных, так идизиготных. Он позволяет определить нетолько наследственную природу того илииного признака, но и оценить качественнои даже количественно влияние на тот илииной признак (например, на появлениезаболевания)наследственностии внешней среды.

Так, если у монозиготныхблизнецов конкордантность по заболеваниюрезко превышает конкордантность потому же заболеванию у дизиготныхблизнецов, то стоит сделать вывод означительной роли наследственности вразвитии данной патологии. Объясняетсятакой вывод очень легко.

Монозиготныеблизнецы имеют абсолютно одинаковыйгеном – значит все их различия обусловленыисключительно влиянием среды (биосоциальнойсреды!). Дизиготные близнецы имеют игенетические отличия, но и среда на нихтакже влияет по-разному.

Отсюда, есликонкордантность (признак проявляетсяу обоих близнецов) у монозиготныхблизнецов выше, чем у дизиготных, тороль наследственности более значительна,чем роль среды. А значит такое заболеваниеможно считать наследственным.

25.Дерматоглифика как экспресс метод вдиагностике наследственных патологий

Дерматоглифика—наука, которая занимается изучениемпризнаков узоров на кожеладонной стороны кистей и стоп человека.

Кожаладонной стороны кистей имеет сложныйрельеф — его образуют гребешки, ипотому эту кожу называют «гребневой».Гребешки составляют характерные узоры,уникальные для каждого человека инеизменные в течение всей его жизни.

Методдерматоглифики.Дерматоглифика – этооценка рисунка кожи. Различаютдактилоскопию (рисунок кожи пальцев),пальмоскопию (строение ладони) иплантоскопию (строение подошв).Похарактеру кожного рисунка или строениюладоней и подошв можно сделать вывод оналичии того или иного наследственногозаболевания (более подробно смотриздесь).

26.Цитогенетический метод. Кариотипчеловека. Характеристика методовдифференциального окрашивания хромосом

Цитогенетическийметод.Цитогенетический метод состоитв исследовании под микроскопомхромосомного набора клеток больного.Как известно, хромосомы находятся вклетке в спирализованном состоянии иих невозможно увидеть. Для того же, чтобывизуализировать хромосомы клеткустимулируют и вводят ее в митоз.

В профаземитоза, а также в профазе и метафаземейоза хромосомы деспирализуются ивизуализируются. В ходе визуализацииоценивают количество хромосом, составляютидиограмму, в которой все хромосомызаписывают в определенном порядкесогласно Денверской классификации.

Наосновании идиограммы можно говорить оналичии хромосомной абберации илиизменении числа хромосом, а соответственноо наличии генетического заболевания.

Каждыйорганизм характеризуется определеннымнабором хромосом, который называетсякариотипом. Кариотип человекасостоит из 46 хромосом – 22 пары аутосоми две половые хромосомы.

У женщины этодве X хромосомы (кариотип: 46, ХХ), а умужчин одна Х хромосома, а другая – Y(кариотип: 46, ХY). В каждой хромосоменаходятся гены, ответственные занаследственность.

Исследование кариотипапроводится с помощью цитогенетическихи молекулярно-цитогенетических методов.

Кариотипирование– цитогенетический метод – позволяющийвыявить отклонения в структуре и числехромосом, которые могут стать причинойбесплодия, другой наследственной болезнии рождения больного ребенка.

27.Основные этапы и методы медико-генетическогоконсультирования. Профилактиканаследственных болезней

Медико-генетическоеконсультирование(МГК)- это один из видов специализированноймедицинской помощи, направленный напредотвращение рождения ребенка снаследственным заболеванием

Какправило, люди обращаютсяк врачу-генетику длятого, чтобы получить прогноз здоровьябудущего ребенка. Наиболее частоврачу генетику приходится проводить,так называемое, ретроспективноеконсультирование, которое осуществляетсяв семье, уже имеющей больного ребенка.

В этом случае, основная цель генетическогоконсультирования состоит в определенииповторного риска рождения больногоребенка в семье и в планированиипрофилактических мероприятий.

Режеврач проводит проспективноеконсультирование, которое осуществляетсяв семье, имеющей повышенный риск рождениябольного ребенка.

Наиболеечасто за такими консультациямиобращаются супруги, состоящие в кровномродстве; пары при наличии случаевнаследственного заболевания в родословноймужа или жены, а также при воздействиина беременную женщину неблагоприятныхсредовых факторов.

Медико-генетическоеконсультирование состоит из несколькихэтапов.Первый, наиболее важный этап, заключаетсяв постановке диагноза наследственногозаболевания и определении типа егонаследования.

Второй этап подразумеваетустановление генотипов консультирующихсяи членов их семей с последующим расчетомриска возникновения заболевания. Натретьем этапе исследуется возможностьпрофилактических мероприятий, иопределяется наиболее эффективныйспособ их проведения.

Помимо этих трехосновных задач большое значение приконсультировании имеет психологическаяи правовая помощь.

Необходимообъяснить консультирующимся и членамих семей смысл результатов генетическиханализов, помочь в решении морально-этическихи правовых проблем, оказать психологическуюпомощь по решению вопросов планированиясемьи, социальной адаптации и тл.

28.Характеристика методов дифференциальногоокрашивания хромосом

 Всеметоды дифференциальной окраскихромосомпозволяют выявлять ихструктурную организацию, котораявыражается в появлении поперечнойисчерченности, разной в разных хромосомах,а также некоторых других деталей.

Дифференциальноеокрашиваниехромосом.Разработан ряд методов окрашивания(бэндинга), позволяющих выявить комплекспоперечных меток (полос, бэндов) нахромосоме. Каждая хромосома характеризуетсяспецифическим комплексом полос.

Гомологичные хромосомы окрашиваютсяидентично, за исключением полиморфныхрайонов, где локализуются разныеаллельные варианты генов. Аллельныйполиморфизм характерен для многих генови встречается в большинстве популяций.

Выявление полиморфизмов на цитогенетическомуровне не имеет диагностическогозначения.

А. Q-окрашивание.Первый метод дифференциальногоокрашивания хромосом был разработаншведским цитологом Касперссоном,использовавшим с этой целью флюоресцентныйкраситель акрихин-иприт. Под люминесцентныммикроскопом на хромосомах видны участкис неодинаковой интенсивностьюфлюоресценции —Q-сегменты.

Метод лучше всего подходит для исследованияY-хромосом и потому используется длябыстрого определения генетическогопола, выявлениятранслокаций(обменов участками) между X- иY-хромосомами или между Y-хромосомой иаутосомами, а также для просмотрабольшого числа клеток, когда необходимовыяснить, имеется ли у больного смозаицизмом по половым хромосомам клонклеток, несущих Y-хромосому.

Б. G-окрашивание.После интенсивной предварительнойобработки, часто с применением трипсина,хромосомы окрашивают красителем Гимзы.Под световым микроскопом на хромосомахвидны светлые и темные полосы —G-сегменты.

Хотярасположение Q-сегментов соответствуетрасположению G-сегментов, G-окрашиваниеоказалось более чувствительным и заняломесто Q-окрашивания в качестве стандартногометода цитогенетического анализа.

G-окрашивание дает наилучшие результатыпри выявлении небольших аберраций имаркерных хромосом (сегментированныхиначе, чем нормальные гомологичныехромосомы).

В. R-окрашивание даеткартину, противоположную G-окрашиванию.Обычно используют краситель Гимзы илифлюоресцентный краситель акридиновыйоранжевый. Этим методом выявляют различияв окрашивании гомологичных G- илиQ-негативных участков сестринскиххроматид или гомологичных хромосом.

Г. C-окрашивание используютдля анализа центромерных районовхромосом (эти районы содержат конститутивныйгетерохроматин) и вариабельной, яркофлюоресцирующей дистальной частиY-хромосомы.

Д. T-окрашивание применяютдля анализателомерныхрайонов хромосом.Эту методику,а также окрашивание районов ядрышковыхорганизаторов азотнокислым серебром(AgNOR-окрашивание) используютдля уточнения результатов, полученныхпутем стандартного окрашивания хромосом.

29.Тест полового хроматина и его применение

Половойхроматин — это плотное окрашивающеесятельце (тельце Барра), которое обнаруживаетсяпри микроскопии не делящейся в данныймомент клетки. Он представляет собойспирализованную Х-хромосому.

Исследованиеполового хроматина проводят приподозрении на генетические заболевания,связанные с изменением количестваХ-хромосом (синдромы Клайнфельтера,Шерешевского-Тернера и т.п.).

Дляисследования используют клетки эпителияротовой полости, получаемые из соскобас внутренней поверхности щеки.

Методикиопределения полового хроматина,позволяющие выявить наличие половыххромасом, весьма просты и доступны длямассового применения и скринирования.Особенно это относится к определениюженского полового Х-хроматина в буккальноммазке с окраской ацетоарсеином.

Примикоскопировании у здоровой девочки(женщины) под оболочкой ядер клетокэпителия в 20—82 % случаев обнаруживаютглыбки Х-хроматина (тельца Барра).Отсутствие их (как у мужчин), уменьшенноеих количество или наличие двойных,тройных телец Барра — свидетельствоаномального состава Х-хромосом иподтверждение хромосомной болезни.

Обнаружение телец Барра у мальчиковговорит о наличии дополнительныхХ-хромосом (вариантах синдромаКлайфельтера).

Определениемужского полового хроматинавбуккальных мазках производят методомлюминесцентной микроскопии при окраскехромосом акрихинипритом: ярко флюоресцируетдлинное плечо Y-хромосомы. Это важно дляподтверждения синдромов дубль Y и дубльXY.

Источник: https://studfile.net/preview/5134994/page:15/

Консультация доктора
Добавить комментарий