УЧЕБНИКгенетика. Генетика изучает процессы преемственности жизни на молекулярном, клеточном, организменном и популяционном уровнях
![]()
|
Глава 12 ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ Генотипическая изменчивость — изменения, произошедшие в структуре генотипа и передаваемые по наследству. К этому типу изменчивости относят комбинативную и мутационную изменчивости, которые увеличивают внутривидовое разнообразие в природе. 12.1. Комбинативная изменчивость Комбинативная изменчивость возникла с появлением полового размножения, она связана с различными вариантами перекомбинации родительских задатков и является источником бесконечного разнообразия сочетаемых признаков. Дети, рожденные в разное время у одной родительской пары, похожи, но всегда отличаются рядом признаков. Комбинативная изменчивость обуславливается вероятностным участием гамет в оплодотворении, имеющих различные перекомбинации хромосом родителей. При этом минимальное число возможных сортов гамет у мужчин и женщин определяется как 223 (без учета кроссинговера). Большой вклад в комбинативную изменчивость вносит кроссинговер, приводящий к образованиюновых групп сцепления благодаря рекомбинации аллелей. При этом возможное число генотипов (g) ![]() 12.2. Мутационная изменчивость Мутационная изменчивость связана с процессом образования мутаций. Мутации — это внезапные скачкообразные стойкие изменения в структуре генотипа. Мутационная теория была создана Гуго де Фризом в 1901 — 1903 гг. Основные положения ее справедливы и по сей день: мутации — дискретные изменения наследственности, в природе спонтанны, мутации передаются по наследству, встречаются достаточно редко, могут быть вредными, полезными и нейтральными и т.д. 12.2.1. Классификации мутаций В зависимости от того, какой признак положен в основу, на сегодняшний день существует несколько систем классификации мутаций: 1. По способу возникновения различают спонтанные и индуцированные мутации. Спонтанные мутации происходят в природе крайне редко с частотой 1 — 100 на миллион экземпляров данного гена. В настоящее время очевидно, что спонтанный мутационный процесс зависит как от внутренних, так и от внешних факторов, которые называют мутационным давлением среды. Индуцированные мутации возникают при воздействии человека на объекты мутагенами — факторами, вызывающими мутации. Мутагены бывают трех категорий: физические (радиация, электромагнитное излучение, давление, температура и т.д.); химические (цитостатики, спирты, фенолы, циклические ароматические соединения, иприт); биологические (бактерии и вирусы). Организмы, у которых произошла мутация, называются мутантами. 2. По отношению к зачатковому пути — соматические и генеративные мутации. Генеративные мутации возникают в репродуктивных тканях и поэтому не всегда выявляются. Для того чтобы выявилась генеративная мутация, необходимо, чтобы мутантная гамета участвовала в оплодотворении, причем аллель другой гаметы не должен быть доминантен в случае, если мутация рецессивна. 3. По адаптивному значению выделяют положительные, отрицательные и нейтральные мутации. Эта классификация связана с оценкой жизнеспособности образовавшегося мутанта. 4. По изменению генотипа мутации бывают генные, хромосомные, геномные. 5. По локализации в клетке — ядерные и цитоплазматические. 12.2.2. Генные мутации Генные (точковые) мутации затрагивают, как правило, один или несколько нуклеотидов, при этом один нуклеотид (или нуклеотидная последовательность) может превратиться в другой, может выпасть, продублироваться, а группа нуклеотидов может развернуться на 180 градусов. Например, широко известен ген человека, ответственный за серповидно-клеточную анемию Не хватает стр 196-167 ![]() делеции — или нехватка, утрачен внутренний участок хромосомы, теломера не затронута(см. рис. 12.1); инверсии — повороты участка хромосомы на 180 градусов. Инвертированный участок может включать (перецентрическая инверсия) или не включать центромеру (парацентрическая инверсия). Межхромосомные перестройки — транслокации, при которых участок хромосомы перемещается (транслоцируется) на другое место негомологичной хромосомы, попадая при этом в другую группу сцепления. Выделяют несколько типов транслокаций: реципрокные — взаимный обмен участками негомологичных хромосом (рис. 12.2); нереципрокные (транспозиции) — участок хромосомы изменяет свое положение или включается в другую хромосому без взаимного обмена (рис. 12.2); дицентрические (полицентрические) — слияние . двух (или более) фрагментов негомологичных хромосом, несущих участки с центромерами (рис. 12.3); центрические (робертсоновские) — происходят при слияниии двух центромер негомологичных акроцентрических хромосом, с образованием одной мета- или субметацентрической хромосомы (рис. 12.4). ![]() ![]() Хромосомные мутации могут обладать стенотипическим проявлением. Наиболее известными примерами служат синдром «кошачьего крика» (плач ребенка напоминает мяуканье кошки, но это аномалия не только голосового аппарата, но и нарушение центральной нервной системы), синдактилия (сросшиеся пальцы) и т.д. Синдром «кошачьего крика» возникает при гетерозиготности (гомозиготные делении обычно летальны) по делеции в коротком плече пятой хромосомы (рис. 12.5). ![]() Обычно носители данной делеции погибают в младенчестве или в раннем детстве. Гетерозиготные делеции в других хромосомах человека — 4, 13, 18 также приводят к тяжелым соматическим и умственным расстройствам. Инверсии меняют последовательность сцепления генов. При перицентрических инверсиях может измениться и конфигурация хромосом, в случае, если инвертированный участок асимметричен относительно центромеры. Например, у человека 17 хромосома отличается от такой же хромосомы шимпанзе одной перицентрической инверсией, при этом у человека эта хромосома акроцентрична, тогда как у шимпанзе — метацентрик. На рис. 12.6 и 12.7 изображены генетические последствия кроссинговера парацентрической и перицентрической гетерозиготных инверсий. ![]() ![]() Видно, что из четырех хромосом, образовавшихся в процессе мейоза, в случае парацентрической инверсии у одной хромосомы отсутствует центромера, другая хромосома содержит две центромеры, две хромосомы остаются нормальными — их кроссинговер не затронул. В случае перицентри-ческой инверсии две хромосомы также остаются незатронутыми, в третьей — некоторые гены утрачены, а в четвертой — дуплицированы. Гетерозиготные по инверсиям организмы часто бывают стерильны, т.к. часть образующихся гамет не способна к образованию жизнеспособных зигот. Чаще хромосомные мутации приводят к патологическим нарушениям в организме, но рядом авторов была показана и ведущая роль хромосомных перестроек в процессе эволюции. Например, у человека 23 пары хромосом, а у крупных человекообразных обезьян — 24. Предполагают, что в процессе эволюции произошла, по крайней мере, одна робертсоновская перестройка (два плеча второй хромосомы человека соответствуют 12 и 13 хромосомам шимпанзе и 13 и 14 хромосомам гориллы и орангутанга), хромосомы 4, 5, 12 и 17 человека и шимпанзе отличаются перицентрическими инверсиями. Для обозначения хромосомных перестроек была разработана специальная номенклатура (табл. 12.1). ![]() Все символы перестроек помещают перед обозначением измененных хромосом, а перестроенные хромосомы заключают в скобки, например: 46, XX, del (Xq) — женский кариотип с 46 хромосомами и делецией длинного плеча Х-хромосомы; 46, ХУ, г (18) — мужской организм с 46 хромосомами и кольцевой восемнадцатой хромосомой; 45, XX, rob (15; 21) — женский кариотип с 45 хромосомами и робертсоновской транслокацией между 15 и 21 хромосомами; 46, ХУ, t (2; 5) (q21; q31) — транслокация произошла между сегментами 21 и 31 длинных плеч хромосом 2 и 5, соответственно. 12.2.4. Геномные мутации Геномные мутации связаны с нарушением числа хромосом в кариотипе и могут быть двух видов: полиплоидными и анеуплоидными. Полиплоидия — изменение хромосом в кариотипе, кратное гаплоидному набору (среди животных встречается крайне редко). Когда в некоторых клетках человека насчитывается по 69 хромосом, говорят о триплоидии, по 92 — о тетраплоидии. Триплоидия — одна из наиболее частых спонтанных аномалий набора хромосом в эмбриогенезе человека. Примерно 20% нарушений хромосом у зародышей приходится на триплоидию, однако у человека большинство триплоидных зародышей погибает в начале второго месяца внутриутробного развития. Доживают до 6-7 мес. эмбриогенеза около 1%. Синдром триплоидии (69, XXY) был впервые обнаружен у человека в 60-х годах. К настоящему времени опубликовано около 60 случаев триплоидии у детей, максимальная продолжительность жизни которых составляет 7 дней. Три- плоидия имеет не только многочисленные пороки развития: пороки головного мозга, сердца, желудочно-кишечного тракта и др.органов, но и приводит к утрате жизнеспособности. Тетраплоидия встречается крайне редко. Из всех зародышей с хромосомными нарушениями обнаруживается лишь 5—6%, сопровождающихся серьезными пороками развития, такие зародыши редко вступают в плодный период, погибая обычно в течение первых двух месяцев эмбриогенеза. В специальной литературе описано 5 случаев рождения детей с тетраплоидией, которые вскорости погибли. Эндомитоз — удвоение хромосом с последующим делением центромер, но без расхождения хромосом. У человека может наблюдаться в соматических тканях после воздействия мутагенов (рис. 12.8). Гетероплоидия, или анеуплоидия — изменение числа хромосом в кариотипе некратно гаплоидному набору. В результате гетероплоидии возникают особи с аномальным числом хромосом: моносомики (2п—1) и полисомики (трисомики, тетрасомики и т.д.), когда одна из хромосом может быть повторена трижды и более раз (2п + 1, 2...). Данные по частоте встречаемости геномных мутаций у человека приведены в табл. 12.2. Полные трисомии описаны у человека по большому числу хромосом: 8, 9, 13, 14, 18, 21, X и У. Однако среди аутосомных трисомии только трисомии по 21 и 22 хромосоме обладают жизнеспособностью, другие аутосомные трисомии приводят к гибели в первые дни после рождения. Полисомии по Х-хромосомам могут доходить до пяти с сохранением жизнеспособности индивида. ![]() В случае гетероплоидии особенно тяжелы моносомии. Считают, что около 20% случаев моносомий заканчиваются летально еще в первые дни эмбрионального развития или приводят к гибели зародыша на более поздних стадиях (спонтанные аборты). Причина происходящего в таких случаях лежит в утрате целой группы сцепления генов (хромосомы) в ка-риотипе. Встречаются моносомий и среди родившихся, например, синдром Шерешевского — Тернера, при котором 2п=45 (44,ХО) (рис. 12.9). ![]() Механизм возникновения геномных мутаций связан с патологией нарушения нормального расхождения хромосом в мейозе (анафаза-I и анафа> за-П), в результате чего образуются аномальные гаметы (по количеству хромосом), после оплодотворения которых возникают гетероплоидные зиготы (рис. 12.10). ![]() ![]() К таким заболеваниям относят синдром Дауна (трисомия по 21 хромосоме), синдром Клайнфельтера (47, ХХУ; 48, ХХХУ; 50, ХХХХХУ), при котором происходит нарушение развития и активности половых желез, наблюдается евнухоидизм (узкие плечи, оволосение и отложение жира по женскому типу, удлиненные конечности, рис. 12.11). ![]() Эти признаки в сочетании с некоторой психической отсталостью проявляются у относительно нормального мальчика, начиная с момента полового созревания. Изменения в фенотипе во время соматического развития, связанные с присутствием в организме генетически разнородных клеток, получили название мозаицизм. Он проявляется в виде секторов нового фенотипа, находящихся внутри ткани исходного фенотипа. Размеры секторов зависят от числа делений клеток, дающих начало секторам (рис. 12.12). Следовательно, размер зоны нового фенотипа определяется временем появления изменения в генотипе: чем раньше в развитии оно происходит, тем больше размер пятна в зрелой ткани. ![]() Клиническая классификация мозаиков по Х-хромосомным анеуплоидиям представлена в табл. 12.3. В ней описаны наиболее частые типы мозаицизма, однако обмены с участием Х-хромосомы не указаны. , Многие интерсексы (организмы с наличием признаков обоих полов) являются мозаиками, содержащими клетки с различным набором половых хромосом в разных комбинациях. Например, фенотип мозаика 45, ХХ/46, XX — может проявляться в виде овариального дисгенеза, гонадального дисгенеза, с мужским псевдогермафродитизмом или в форме «смешанного тонального дисгенеза», когда одна гонада представлена фиброзным тяжем, а другая диспластическим тестикулом. Некоторые истинные гермафродиты имеют кариотип 46, ХХ/46, ХУ. Такой мозаицизм может возникать как следствие различных механизмов, таких как оплодотворение ооцита двумя различными спермиями; слияние двух оплодотворенных яйцеклеток; митотическая ошибка во время первого дробления; или внутриутробный обмен стволовыми кроветворными клетками между разнополыми дизиготными близнецами. Цитоплазматические мутации — возникают в результате мутаций в плазмогенах, находящихся в ДНК-содержащих клеточных органоидах — митохондриях. Полагают, что некоторые патологии, приводящие к мужскому бесплодию, связаны с мутациями плазмогенов цитоплазмы. Считают, что и некоторые типы близнецовости могут быть обусловлены этими же причинами, при этом они наследуются, как правило, только по женской линии. ![]() ![]() 12.2.5. Спонтанные и индуцированные мутации Спонтанные (случайные) мутации — это мутации, возникающие при нормальных условиях жизни. Спонтанный процесс зависит от внутренних и внешних факторов (рис. 12.13). ![]() Спонтанные мутации у человека могут возникать в соматических и генеративных тканях. Метод учета спонтанных доминантных мутаций основан на том, что в редких случаях у одного из детей появится доминантный признак, отсутствующий у обоих родителей. Это должно свидетельствовать о возникновении спонтанной мутации. Проведенное в Дании изучение наследственности хондро-дистрофии показало, что примерно одна гамета из 24000 несет доминантную мутацию. Частоту возникновения в генеративных тканях человека спонтанных рецессивных мутаций рассчитал Холдейн. Он рассуждал следующим образом: женщина обладает двумя Х-хромосомами, если в одной из них произошла рецессивная мутация, приводящая к гемофилии, она будет ее скрывать от действия отбора. Мужчины, имея одну хромосому, при получении данной мутации заболевают и, как правило, не оставляют потомства. Однако число генов гемофилии в популяции не уменьшается. Отсюда следует, что частота вновь возникающих мутаций должна быть равна количеству мужчин, больных гемофилией. Расчеты показали, что эта величина равна от 1х10-5 до 5х10-5 за поколение. Для других наследственных заболеваний были найдены как более высокие, так и более низкие частоты мутирования (табл. 12.4). Курт Браун предложил, так называемый, прямой метод оценки спонтанных генных, хромосомных и геномных мутаций. Метод основан на изучении популяционной выборки новорожденных. При этом рекомендуется оценивать частоту мутаций только в тех случаях, когда признак или наследственная болезнь не обнаруживается у родственников пробанда. Частота мутаций рассчитывается по формуле: Число спонтанных случаев Проявления данной аномалии m = ------------------------------------------------------- 2 х число обследованных индивидов Хромосомные мутации выявляются у 1% новорожденных, при этом подразумевается, что у людей, не несущих хромосомной патологии, кариотип обладает высоким уровнем стабильности. Однако исследования показали, что нестабильность генома соматических клеток здоровых доноров не исключение, а норма. Повышенный уровень аберраций хромосом обусловлен генетически и выявлен у лиц с различными заболеваниями при некоторых формах анемии, заболеваниях нервной системы, изменениях иммунной системы и гормональных нарушениях. Большое число работ посвящено анализу спонтанного уровня аберраций хромосом в лимфоцитах периферической крови. Результаты этих работ показывают, что уровень аббераций хромосом в лимфоцитах у здоровых людей варьирует в пределах от 1 до 6%, при среднем значении в популяции 0,88%. По сведениям Бочкова Н.П. с соавторами (1975), при неоднократных исследованиях (до 8 раз в год) одних и тех же лиц отмечены колебания частот лимфоцитов с аберрациями хромосом от 0 до 6% независимо от времени года, пола, возраста и других особенностей индивидов. В связи с этим была высказана гипотеза о том, что нестабильность генома соматических клеток следует рассматривать не только как патологическое состояние организма, но и как адаптивную реакцию организма на измененные условия внутренней среды организма (Гуськов Е.П., 1989). Индуцированный мутагенез — искусственное получение мутаций с помощью мутагенов различной природы. Впервые способность ионизирующих излучений вызывать мутации (мутагенный эффект) была обнаружена Г.А.Надсоном и Г.С.Филипповым (1925). Два года спустя Г.Г.Меллер обосновал факт мутагенного эффекта рентгеновых лучей, используя методы количественного учета мутаций у дрозофилы. Затем в обширных исследованиях Н.В.Тимофеева-Ресовского, М.Демереца, К.Штерна, Дж. Ли, М.Дельбрюка и многих других на различных объектах были изучены основные радиобиологические зависимости индуцированных мутаций. В частности, было показано, что частота генных мутаций возрастает с увеличением дозы воздействия. В конце сороковых годов И.А.Рапопорт и Ш.Ауэрбах открыли существование мощных химических мутагенов. В последние годы показана возможность вызывать повреждение ДНК человека для целого ряда вирусов, различных паразитарных организмов, гельминтов и др. ![]() Все нарушения генетической информации человека, подрывающие здоровье населения, объединяются под названием генетический груз. В настоящее время основными проблемами являются оценка уровня генетического груза, снижающего здоровье людей. Влияние генетического груза на экономику, на трудовые и оборонные ресурсы страны очень велико. Просмотрим статистические данные домов инвалидов г. Москвы только по двум болезням: синдром Дауна, который возникает с частотой один больной на 600 новорожденных, и фенилкетонурия — рецессивная болезнь, которая появляется с частотой один на 10000 новорожденных. Статистический анализ показал, что за период с 1964 по 1979 гг. в эти дома поступило 75680 больных. Их содержание за это время обошлось государству в миллиард рублей (цены того периода) (Дубинин Н.П., 1990). : Как мутационные изменения, приводящие к нарушениям генетического аппарата, так и модификационные (изменения нормы реагирования генов) приводят к ухудшению здоровья человека. Наука разрабатывает методы коррекции таких нарушений. Создаваемые в последние годы детские реабилитационные центры позволяют претворять в жизнь достижения науки и корректировать целый ряд модификационных нарушений у детей и взрослых. 12.3. Дополнение. Антимутагены Мутационный процесс является источником изменений, приводящих к различным патологическим состояниям. Компенсационный принцип на современном этапе предполагает мероприятия по предотвращению генетических последствий загряз- нения среды: предотвращение или снижение вероятности возникновения мутаций и устранение возникших в ДНК изменений путем репарации наследственного аппарата методами генетической инженерии. В начале 50-х годов была обнаружена возможность замедления или ослабления темпов мутирования с помощью некоторых веществ. Такие вещества назвали антимутагенами, а сам процесс антимутагенезом. Выделено около 200 природных и синтетических соединений, обладающих антимутагенной активностью: некоторые аминокислоты (аргинин, гистидин, метионин и др.), витамины (токоферол, аскорбиновая кислота, ретинол, каротин и др.), провитамины и ферменты (пероксидаза, НАДФ-оксидаза, каталаза и др.), комплексные соединения (растительного и животного происхождения), фармакологические средства (интерферон, оксипиридины, соли селена и др.). Установлено, что антимутагены достаточно эффективны для человека. Наша пища является одним из поставщиков натуральных генотоксичных продуктов. Подсчитано, что с пищей человек получает несколько граммов в день веществ, способных вызвать генетические нарушения, что в десять тысяч раз больше остатков синтетических пестицидов, содержащихся в тех или иных продуктах. Такие количества мутагенов должны вызывать существенные поражения в наследственных структурах человека. Этого не происходит, так как наряду с мутагенами пища содержит также антимутагены, которые нейтрализуют эффект мутагенов. Соотношение тех и других веществ в различных продуктах питания неодинаково. Некоторые виды бобов, люпин, неочищенное хлопковое масло, черный перец, определенные виды съедобных грибов содержат больше мутагенов. Обнаружено, что потребление в пищу мяса животных, питавшихся растениями, поглотившими мутагенные вещества из окружающей среды, повышает мутационный уровень у человека. В 80-х годах был описан случай появления врожденных дефектов в одном хозяйстве у новорожденого ребенка, выводка щенят и козлят. Оказалось, что в период беременности женщина и собака употребляли молоко, полученное от домашних коз, которых кормили люпином. Генетический аппарат коз был непосредственно поражен генотоксическими компонентами люпина, а человека и собаки опосредованно, через компоненты молока. Соотношение антимутагенов и мутагенов в продуктах зависит от сроков их хранения и консервирования, а также от способа их приготовления. Например, повреждающие ДНК-продукты образуются в гренках, мясе, рыбе при их интенсивном нагревании, т.к. жир в процессе кулинарной обработки окисляется с образованием множества токсических продуктов (гидропероксиды холестерола, эпокизиды жирной кислоты, альдегиды и др.). Рационы традиционного питания, как правило, не отвечают демографическим (возрастная структура населения) и экологическим условиям. Защита наследственного аппарата от воздействия средовых токсинов предполагает увеличение в пользу антимутагенов баланса веществ в продуктах. Одна из наиболее изученных групп пищевых антимутагенов — витамины и провитамины: ретинол (витамин А и его синтетические аналоги — ретиноиды) и его провитамин каротин, токоферол (витамин Е), фолиевая кислота (витамин В4), аскорбиновая кислота (витамин С), филлохинон (витамин К). Антимутагенные свойства витамина Е (а-токофе-рола) впервые были описаны в 70-х годах. Установлено, что антимутагенное действие токоферола практически универсально для различных факторов физико-химической и биологической природы (Алекперов У.К.,1984). Токоферол содержится в растительных продуктах: маслах, семенах и проростках злаковых (облепихе, послене, семенах шиповника). Другой распространенный антимутаген — аскорбиновая кислота (витамин С). Для поддержания оптимального состояния здоровья ежедневная потребность в витамине С у разных людей варьируется в пределах от 250 мг до нескольких граммов. Аскорбиновая кислота активный антиканцероген. Пока роль витамина С в предотвращении рака не установлена до конца, тем не менее многочисленные экспериментальные и эпидемиологические данные об обратной корреляции между потреблением витамина С и появлением злокачественных образований имеют место. Отмечается высокое содержание аскорбиновой кислоты в зеленом и красном перце, черной смородине, петрушке, апельсиновом, лимонном, грейпфрутовом соках, помидорах, огурцах, клюкве, крыжовнике и др. Витамин В4 (фолиевая кислота) служит барьером для вирусов, провоцирующих раковые заболевания. Ежедневная доза витамина (около 800 мкг) значительно сокращает и даже прекращает развитие предраковых состояний у женщин, принимающих пероральные противозачаточные средства. Антимутагенами могут быть не только компоненты, но и пищевые продукты в целом. Экстракты крестоцветных растений, среди которых наиболее активны различные виды капусты, уменьшали уровень мутаций, вызываемых мутагенными компонентами пищи, более чем в 8—10 раз. Экспериментально определено, что токсический эффект снижается под действием экстракта яблок — в 8 раз, мятного листа — в 11 раз, зеленого перца — в 10, баклажана — в 7, винограда — в 4 раза. Рекордсменом оказался лопушник большой (сем. сложноцветных) — более чем в 20 раз. Среди лекарственных трав отмечают антимутагенное действие зверобоя. Правильное питание является одним из путей предотвращения действия генотоксических факторов среды. Экспертная группа Международной комиссии по защите окружающей среды от мутагенов и канцерогенов отмечает достоверное снижение риска у лиц, придерживающихся диеты, богатой хлебными злаками, овощами и фруктами при снижении потребления продуктов, богатых жирами, и алкоголя. 12.4. Задание 1. Участок гена, кодирующий полипептид, имеет в норме следующий порядок оснований: ААГ-ЦААЦЦАТТАГТААТГААГЦААЦЦЦ. Какие изменения произойдут в белке, если во время репликации в шестом кодоне появилась вставка (Т) между вторым и третьим нуклеотидами? 2. Какие изменения произойдут в строении белка, если на участке гена ТААЦАААГААЦАААА между 10 и И нуклеотидами включить гуанин, а между 13 и 14 цитозин, а в конце появляется аде-нин? Как называются произошедшие мутации? 3. Каково будет число хромосом в сперматозоидах человека, если нерасхождение одной из фигур наблюдается: а) в анафазе-I мейоза; б) в ана-фазе-П мейоза? 4. На участке гена, кодирующего полипептид, последовательность нуклеотидных оснований следующая: ГААЦГАТТЦГГЦЦАГ. Произошла инверсия на участке 2—7 нуклеотидов. Определите структуру полипептидной цепи в норме и после мутации. 5. В процессе гаметогенеза у женщины происходит элиминация одной фигуры деления. Определите количество хромосом, возможное в яйцеклетке, если элиминация происходит в метафазу-I и мета-фазу-П мейоза. 6. В нуклеотидной последовательности гена АААГТТАААЦТГАААГГЦ происходит выпадение 5-го и 9-го нуклеотидов. Какой должен быть участок белка в норме и какой получится? 7. Во время митоза (в анафазе) у человека не разошлась: а) одна пара хромосом; б) две. Сколько хромосом будет в дочерних клетках? 8. Определите возможные генотипы детей в браках: а) здоровая женщина и мужчина с синдромом Клайнфельтера; б) женщина-трисомик по X-хромосоме и мужчина с синдромом Дауна (47.+21). 9. Могут ли мужчина и женщина, больные синдромом Дауна, иметь здоровое потомство? Какова вероятность его проявления в случае, если оба родителя имеют трисомию, и в случае транслокационной формы наследования синдрома? 10. В культуре ткани человека произошла элиминация одной хромосомы, сколько хромосом будет в дочерних клетках, если элиминация происходит в разные фазы митоза? 11. Женщина получила от матери 2 хромосомы неправильной формы, а от отца — три, все остальные хромосомы нормальные. Какова вероятность, что все 5 хромосом неправильной формы окажутся в одной гамете: а) если они не гомологичны; б) если одна материнская и одна отцовская гомологичные; в) если две материнские и две отцовские образуют гомологичные пары хромосом? 12. При хроническом миелолейкозе в 21 хромосоме человека есть нехватка. Индивид, получивший эту хромосому, заболевает лейкозом. Какая вероятность рождения здоровых детей от этого индивида? 13. Какие из следующих заболеваний не связаны с нарушением мейотического расхождения хромосом: а) синдром Тернера; б) синдром Дауна; в) синдром «кошачьего крика»; г) синдром Патау? 14. Укажите число телец Барра в клетках организма с синдромами: Шерешевского — Тернера; Клайнфельтера (ХХУ; ХХХУ; ХУУ; ХХУУ; ХХХХУ); Патау, Эдварса. 15. На сегодняшний день описано и изучено большое число разных мозаиков по половым хромосомам у человека. Нарисуйте схему происхождения следующих мозаичных организмов: а) ХХ/ХО; б) ХХ/ХХУУ; в) ХО/ХХХ; г) ХО/ ХХ/ХХХ; д) ХХ/ХУ. 16. Определите названия мутаций в приведенных кариотипах, укажите, в каких хромосомах они произошли: а) 46, XX, 1 pter22; б) 46, XY, Xq28; в) 46, XY, t (13; 21); г) 46, XY, 8qinv 12/22. |