1. Влияние факторов среды на формирование и степень выраженности признаков. Понятие о факторах среды iго и iiго порядка

• Название: 1. Влияние факторов среды на формирование и степень выраженности признаков. Понятие о факторах среды iго и iiго порядка
• Дата: 22.06.2019
• Размер: 52.07 Kb.
• Имя файла: Rubezh.docx
• Тип: Документы; #82667
• страница: 3 из 4

14. Естественные биологические антимутационные механизмы.
Антимутагенез - это механизм, снижающий неблагоприятный эффект мутаций. В результате мутаций изменяется смысл биологической информации, что негативно отражается на выживаемости организмов, поэтому важная роль принадлежит антимутационным механизмам, которые ограничивают неблагоприятные последствия мутаций, возникающие в процессе эволюции. К факторам защиты наследственного аппарата от мутаций относятся: 1) репарация ДНК; 2) вырожденность генетического кода; 3) парность хромосом в диплоидном кариотипе; 4) иммунная система. 1. Репарация - это способность повреждённой ДНК к самоисправлению: а) световая - происходит активация фермента фотонами света, в состав фермента входит витамин В12; б) темновая - участвуют ферменты, не требующие активации светом. При световой репарации исправляются повреждения, которые возникают при действии ультрафиолетового излучения, а при темновой репарации - повреждения, которые возникают под действием ионизирующего облучения, химических факторов и других. Темновая репарация наблюдается как у прокариот, так и эукариот. Этапы темновой репарации: 1) «узнавание» повреждённого участка ДНК специальным ферментом эндонуклеазой; 2) действие эндонуклеазы на разрыв одной цепочки молекулы ДНК вблизи повреждения; 3) «вырезание» поврежденного участка ДНК; 4) матричный синтез нового участка молекулы ДНК (репаративная репликация); 5) соединение новообразованного участка с ниткой ДНК с помощью ферментов лигазы. 2.Вырожденность - несколько триплетов кодируют одну аминокислоту, и замена одной пары нуклеотидов в кодоне на другую не может привести к замене аминокислоты. 3.Триплетность - допускает минимальное число замен внутри триплета, ведущих к искажению информации. 4. Фактором защиты против неблагоприятных последствий генных мутаций служит парность хромосом в диплоидном кариотипе соматических клеток эукариот. Парность аллельных генов препятствует фенотипическому проявлению мутаций, если они имеют рецессивный характер. 5. В снижение вредных последствий генных мутаций вносит явление экстракопирование генов, кодирующих жизненно важные макромолекулы.
15. Особенности человека как объекта генетических исследований.
Раздел генетики, изучающий наследственность и изменчивость у человека, называется антропогенетикой или генетикой человека. Генетика человека - это наука о наследственно обусловленных различиях между людьми. Из генетики человека выделяется медицинская генетика, исследующая механизмы развития наследственных болезней, возможности их лечения и профилактики. В настоящее время человек хорошо изучен морфологически, физиологически, биохимически, что способствует рассмотрению его генетических особенностей. Изучение генетики человека связано с биологическими и социально-этическими особенностями. Биологические особенности: позднее половое созревание, малочисленное потомство у одной пары родителей, в основном моноплодная беременность (исключение - близнецы); большой срок беременности, медленная смена поколений (20 - 25 лет), особенности кариотипа (большое число хромосом и др.), фенотипический полиморфизм. Социально-этические особенности: невозможность направленных скрещиваний в интересах исследователя, отсутствие точной регистрации наследственных признаков (проводится не всегда и не везде), невозможность создания одинаковых условий жизни для всех людей. У человека есть и преимущества перед другими генетическими объектами: способность воспринимать информацию и абстрактно мыслить; значительное число и разнообразие мутаций; высокая численность популяций, доступных для изучения; возможность регистрации наследственных признаков в течение длительного времени; использование гибридизации соматических клеток для генетического анализа. Однако генетиками разработаны методы, позволяющие изучать наследование и изменчивость признаков человека, несмотря не перечисленные ограничения.
16. Особенности проявления патологических доминантных генов.
Частота встречаемости низкая и зависит от эффекта гена. Ахондроплазия 1:100000. Проявление гена может быть в любом периоде онтогенеза. Дефект форментов - в течение 1 года. Дефект рецепторов от 1 года до 15-16. Хорея Гентингтона - у пожилых. У гомозиготных заболевание обычно протекает тяжелее, чем у гетерозиготных. Активность патологических генов часто блокируется другими генами (явление эпистаз). Пенетрантность - способность гена проявить себя в фенотипе. Степень выраженности признака может быть различной.
17. Аутосомно-доминантное наследование признаков (характерные особенности, примеры).
При аутосомно-доминантном типе наследования аллель гена, определяющий признак, находится в одной из аутосом (неполовых хромосомах) и является доминантным. Такой признак будет проявляться во всех поколениях. Даже при скрещивании генотипов Aa и aa, он будет наблюдаться у половины потомства.
Аутосомно-доминантный тип характеризуется следующими признаками: • В большинстве случаев у пробанда болен родитель. • Вероятность заболеть одинакова для мужчин и женщин. • Больной может передать болезнь потомству с вероятностью 50:50. Непораженные члены семьи, как правило, не передают заболевание потомству. • Приблизительно половина членов семьи больны, остальные здоровы. • При анализе родословной можно выявить вертикальную передачу заболевания, которое проявляется в каждом из последующих поколений.
Примеры болезней с аутосомно-доминантным наследованием – хорея Хантингтона, синдром Марфана.
18. Аутосомно-рецессивное наследование признаков (характерные особенности, примеры).
В случае аутосомно-рецессивного типа признак может не проявляться у одних поколений и проявиться у других. Если родители гетерозиготы (Aa), то они являются носителями рецессивного аллеля, но обладают доминантным признаком. При скрещивании Aa и Aa, ¾ потомков будут иметь доминантный признак, а ¼ рецессивный. При скрещивании Aa и aa у ½ рецессивный аллель гена проявит себя у половины потомков. Аутосомные признаки проявляются с одинаковой частотой у обоих полов. Для возникновения редких аутосомно-рецессивных заболеваний характерны следующие условия: 1) родители больного ребенка, как правило, здоровы; 2) мальчики и девочки заболевают одинаково часто; 3) повторный риск рождения ребенка с аутосомно-рецессивным заболеванием составляет 25%; 4) отмечается «горизонтальное» распределение больных в родословной, т. е. пациенты чаще встречаются в рамках одного сибства; 5) наблюдается увеличение частоты больных детей в группах родителей, связанных родством.  Болезнь Тея — Сакса, болезнь Гоше, болезнь Ниманна — Пика.
19. Х-сцепленное доминантное, Х-сцепленное рецессивное, голандрическое наследование признаков (характерные особенности, примеры). Ограниченное полом наследование. Если в х – хромосоме локализуется рецессивный ген , то такой тип наследования называется х – сцепленный рецессивный. Болеет преимущественно лицо мужского пола. Больные дети рождаются от фенотипически здоровых родителей, но мать больного являлась гетерозиготой наследования патологичного гена. Больные мужчины не передают заболевания своим сыновьям, но их дочери становятся носительницами гена. Редкий случай заболевания женщин возможен если их отец болен ,а мать носительница. Если в брак вступит здоровый м и гетерозиготная ж. то вероятность рождения больного м в данной семье составляет 50% всех м или 25% от всех детей. А девочки этих родителей будут здоровы , но половина из них станут носительницами патологического гена. В случае если в брак вступает больной мужчина и здоровая женщина все дети будут здоровы, но дочери получают от отца мутантный аллель и стонут носительницами патогенного гена. Заболевания: гемофилия, дальтонизм, миопатия Дюшена(слабость мышц, специфическая походка). Особенности наследования при Х-сцепленном доминантном типе наследования. Заболевание прослеживается в каждом поколении. Если болен отец, то все его дочери будут больными, а все сыновья здоровыми. Если больна мать то вероятность рождения больного ребенка равна 50% независимо от пола. Болеют как женщины ток и мужчины, но женщины болеют в 2 раза чаще чем мужчины. Заболевания: витамин-Д-резистентный рахит, рото-лице-пальцевый синдром (множественные гиперплазированные уздечки языка, расщелины губы и нёба, гипоплазия крыльев носа, асимметричное укорочение пальцев). Голандрический тип наследования. При этом наследовании гены, ответственные за развитие патологического признака, локализованы в Y-хромосоме. Голандрические признаки, которые вызывают нарушение развития организма, передаются от отца ко всем его сыновьям, и только к сыновьям. Патологические мутации, обусловливающие нарушения формирования семенников или сперматогенеза, не наследуются в связи со стерильностью их носителей. Примеры признаков: гипертрихоз ушных раковин(волосы на ушных каровинах), избыточный рост волос на средних фалангах пальцев кистей, азооспермия(отсуствие сперматозидов в эякуляте). Гены, имеющиеся в кариотипе обоих полов, но проявляющиеся преимущественно лишь у одного пола, называются ограниченные полом. Эти гены могут быть не сцеплены с половыми хромосомами и локализованы в любой аутосомной хромосоме. Вот пример строгой ограниченности полом. Если S и s представляют собой два аллеля, выражение которых ограничено полом, то три генотипа SS; Ss; ss оказываются неразличимыми у одного пола, но дают два или три различных фенотипа у другого пола, в зависимости от того, сходна ли гетерозигота с одной из гомозигот или отличается от обеих.
20. Хромосомные болезни человека, обусловленные аномалиями аутосом (причины возникновения, характерные клинические проявления, методы лабораторной диагностики, способы возможной помощи больным).
Есть анеуплоидии – моносомии и трисомии, клеточный мозаицизм, полиплоидия. Моносомия относится к генетическим аномалиям, для которых характерно изменение кариотипа. В норме у человека определяется 23 хромосомы, каждая из которых имеет гомологичную пару. Если одна из них лишается своей пары, то развивается моносомия. Моносомия по любой из аутосом обычно приводит к внутриутробной гибели плода . Моносомия - самый частый вариант хромосомной аномалии при самопроизвольных абортах(может считаться синдром Шер.-Тёрн. - низкорослость, гипогонадизм, деформация суставов, крыловидные складки кожи на шее). В большинстве случаев трисомии возникают случайно в результате нарушения расхождения хромосом в процессе клеточного деления при образовании половых клеток родителей. На одной из стадий мейоза (анафазе) обе хромосомы вместо того, чтобы разойтись, идут к одному полюсу. Второй причиной трисомии является мутация, возникшая уже после оплодотворения, на ранних этапах эмбриогенеза. В этом случае только часть клеток будет аномальный набор хромосом. Трисомии по аутосомам характеризуются меньшей летальностью, но вызывают тяжелейшие пороки развития у детей , родившихся живыми(по 21-й паре, что приводит к развитию синдрома Дауна - плоское лицо с раскосыми глазами, широкими губами, широким плоским языком. Голова круглая, скошенный узкий лоб, ушные раковины уменьшены в вертикальном направлении, с приросшей мочкой, глаза с пятнистой радужной оболочкой; по 18-й паре — синдрома Эдвардса - долихоцефалическая форма черепа, микрофтальмия, недоразвитие ушных раковин, аномалии опорно-двигательной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, мочеполовой системы, ЦНС; по 13-й паре — синдрома Патау – расщелина нёба, верхней губы, полидактилия, низкий скошенный лоб). Перераспределения (кроссинговер) в соматических клетках, соматических мутаций в зиготе или на ранних стадиях дробления; неправильного расхождения хромосом при делении клеточного ядра (митозе). У больных с мозаицизмом клиническая картина менее выражена, а выживаемость выше, чем при полной форме трисомии. Полиплоидия - в каждой клетке геном представлен более чем дважды(триплоидные зародыши, нежизнеспособны). Для подтверждения (или установления) диагноза хромосомной болезни используют цитогенетические методы: метод кариотипирования; метод определения полового хроматина. Кариотипирование позволяет изучить кариотип в целом (т.е. число и структуру хромосом). Кариотип изучают в делящихся клетках на стадии метафазы митоза, т.к. в этой стадии хромосомы максимально спирализованы и хорошо видны в световой микроскоп. Препараты изготавливают из лимфоцитов периферической крови. Определение полового хроматина. Половой хроматин - это спирализованная Х-хромосома. Одна из Х-хромосом у женщин инактивируется на 16-19 сутки эмбрионального развития, а вторая остается активной. Спирализованная Х-хромосома обнаруживается в ядрах соматическихклеток в виде темной, хорошо окрашивающейся глыбки. Метод используют для диагностики хромосомных болезней, свя­занных с изменением числа Х-хромосом. Существует также методика определения У-хроматина, которая используется для диагностики синдрома полисомии У. Лечение хромосомной патологии в основном симптоматическое. Цель такой терапии заключается в том, чтобы скорректировать такие фенотипические проявления, как умственная отсталость, замедленный рост, недостаточная феминизация или маскулинизация, недоразвитие гонад. Используют анаболические гормоны, андрогены и эстрогены, гормоны гипофиза и щитовидной железы, различные витамины. Применяется хирургическое симптоматическое лечение: удаление катаракты, лишнего пальца, операции при незаращении верхней губы и/или неба.
21. Хромосомные болезни человека, обусловленные аномалиями половых хромосом (причины возникновения, характерные клинические особенности, методы лабораторной диагностики, способы возможной помощи больным).
Хромосомные болезни возникают в результате мутаций в половых клетках одного из родителей. Болезни, связанные с нарушением числа половых хромосом. Синдром Шерешевского — Тёрнера — отсутствие одной Х-хромосомы у женщин (45 Х0) вследствие нарушения расхождения половых хромосом; к признакам относится низкорослость, половой инфантилизм и бесплодие, различные соматические нарушения (микрогнатия, короткая шея и др.). Полисомия по Х-хромосоме — включает трисомию (кариотип 47, XXX), тетрасомию (48, ХХХХ), пентасомию (49, ХХХХХ), отмечается незначительное снижение интеллекта, повышенная вероятность развития психозов и шизофрении с неблагоприятным типом течения. Полисомия по Y-хромосоме — как и полисомия по X-хромосоме, включает трисомию (кариотип 47, XYY), тетрасомию (48, ХYYY), пентасомию (49, ХYYYY), клинические проявления также схожи с полисомией X-хромосомы. Синдром Клайнфельтера — полисомия по X-хромосомам у мальчиков (47, XXY), признаки: евнухоидный тип сложения, гинекомастия, слабый рост волос на лице, в подмышечных впадинах и на лобке, половой инфантилизм, бесплодие; умственное развитие отстает, однако иногда интеллект нормальный. Полноценная генетическая диагностика. Ее можно провести как для родителей, так и для плода в пренатальный период. Высокая точность результатов и попутное получение обширных сведений о состоянии здоровья также являются сильной стороной генетического тестирования. Кроме того, по результатам тестирования родителей специалист по генетическому консультированию сможет произвести расчет риска появления различных заболеваний у будущих детей. К первой группе относятся инвазивные методы, предполагающие проникновение сквозь оболочку плода. Наиболее ранним вариантом является биопсия ворсинок хориона. Ее допускается проводить уже на 8-12 неделе беременности. Для этого потребуется проникнуть в матку и взять небольшой фрагмент одной из оболочек плода. На 14-18 неделе, становится доступным метод амниоцентеза - для исследования необходимо взять не пробу ткани, а определенное количество околоплодных вод. Выполняется аккуратный прокол брюшины специальной иглой. После того, как необходимое количество жидкости набрано, игла извлекается, а материал отправляется на генетическое исследование. Третий вариант, кордоцентез - проводится еще позднее, обычно уже на 20 неделе беременности. В этом случае исследуются не ткани и даже не околоплодные воды. Проба берется из кровеносного русла сосуда, проходящего в пуповине.
22. Моногенные болезни человека (причины возникновения, клинические особенности, методы лабораторной диагностики, способы возможной помощи больным).
Моногенные болезни (МБ) - заболевания, в основе этиологии которых лежит единичная генная мутация. МБ наследуются в соответствии с законами Менделя. В настоящее время описано около 5000 нозологических единиц МБ. Они выявляются у 3-6% новорожденных. Наследуются соответственно с типами наследования:
- аутосомно-рецессивный; заболевание – муковисцидоз(отмечаются тяжёлые повторные бронхиты и пневмонии с затяжным течением, постоянный кашель, кишечный синдром и резкие расстройства питания. Берут кровь из пяточки малыша и отправляют ее на исследование в специальный диагностический центр. Если ответ будет положительным, то анализ повторяют на 21-28 сутки, затем исследуют пот малыша, поскольку у больных он густой. Лечение симптоматическое, важную роль играет питание, в котором должно присутствовать много белков и ограниченное количество жиров(диетотерапия);
- аутосомно-доминантный; заболевания - синдром Марфана(высокий рост, длинные руки, сколиоз, близорукость. Семейный анамнез, наличие у больного типичных диагностических признаков по результатам физикального осмотра, ЭКГ и ЭхоКГ, офтальмологического и рентгенологического обследования. ЭКГ - нарушение ритма сердца, выраженную гипертрофию миокарда; ЭхоКГ - обнаружить увеличение размеров левого желудочка, дилатацию аорты. На рентгенографии грудной клетки можно увидеть расширение корня и дуги аорты. При синдроме Марфана проводится коррекция зрения с помощью подбора очков и контактных линз, при необходимости – лазерное или хирургическое лечение глаукомы, удаление смещенного хрусталика);