генетика. Рубежный контроль Генетика человека

• Название: Рубежный контроль Генетика человека
• Анкор: генетика
• Дата: 10.06.2022
• Размер: 343.53 Kb.
• Имя файла: Rubezhny_kontrol.docx
• Тип: Документы; #583500

Рубежный контроль «Генетика человека»

1. 
   Геномный, хромосомный и генный уровни организации наследственного материала. Понятие о цитоплазматической наследственности.
   

Геном - это совокупность всех генов, находящихся в гаплоидном набор хромосом (одинарный). При оплодотворении два генома родительских гамет образуют генотип.

Наименьшей (элементарной) единицей наследственного материала является ген. Ген – это часть молекулы ДНК, имеющая определенную последовательность нуклеотидов и представляющая собой единицу функционирования наследственного материала, в нем закодирована информация о синтезе определенного полипептида или нуклеиновой кислоты.

Хромосомный: гены располагаются в хромосомах в линейном порядке. Хромосомный уровень в клетках обеспечивает характер функционирования отдельных генов, тип их наследования, регуляцию их активности, позволяет закономерно воспроизводить и передавать наследственную информацию в процессе деления клетки.

Цитоплазматическая наследственность –передача наследственной информации через цитоплазму клеток. Носителями наследственной информации являются митохондрии и пластиды, потому что у них имеется собственная ДНК. Информация передается только через материнский организм, это обусловлено тем, что у растений и животных яйцеклетка содержит много цитоплазмы, а сперматозоид ее почти лишен. Благодаря наличию ДНК не только в ядре, но и в органеллах живые организмы получают преимущество в процессе эволюции. Хлоропласты и митохондрии развиваются независимо от клеточного деления, реагируя на воздействия окружающей среды. Они имеют потенциальную возможность обеспечить быстрые реакции организма на изменение внешних условий.

2. 
   Типы наследования признаков.
   
3. 
   Схема реализации наследственной информации. Факторы, влияющие на возникновение и степень выраженности признака. На формирование и степень выраженности большинства признаков человека могут оказывать влияние факторы (абиотические, биотические, антропогенные).
   
4. 
   I-й и II-й законы Г. Менделя (условия выполнения законов, формулировка, гибридологический анализ). Менделирующие признаки человека. 1 закон: Единообразие гибридов первого поколения. При скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей.
   2 закон: Расщепление признаков. При скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1. I. Аутосомно-доминантный тип наследования. По аутосомно-доминантному типу наследуются некоторые нормальные и патологические признаки:
   1) белый локон над лбом;
   2) волосы жесткие, прямые (ежик);
   3) шерстистые волосы - короткие, легко секущиеся, курчавые, пышные;
   4) кожа толстая;
   5) способность свертывать язык в трубочку;
   6) габсбургская губа - нижняя челюсть узкая, выступающая вперед, нижняя губа отвислая и полуоткрытый рот;
   7) полидактилия (от греч.polus – многочисленный, daktylos- палец) – многопалость, когда имеется от шести и более пальцев;
   8) синдактилия (от греч. syn - вместе)-сращение мягких или костных тканей фаланг двух или более пальцев;
   9) брахидактилия (короткопалость) – недоразвитие дистальных фаланг пальцев;
   10) арахнодактилия (от греч. агаhna – паук ) – сильно удлиненные «паучьи» пальцы II. Аутосомно-рецессивный тип наследования.
   Если рецессивные гены локализованы в аутосомах, то проявиться они могут при браке двух гетерозигот или гомозигот по рецессивному аллелю.
   По аутосомно-рецессивному типу наследуются следующие признаки:
   1)волосы мягкие, прямые;
   2)кожа тонкая;
   3)группа крови Rh-;
   4)неощущение горечи вкуса фенилкарбамида;
   5)неумение складывать язык в трубочку;
   6)фенилкетонурия – блокируется превращение фенилаланина в тирозин, который превращается в фенилпировиноградную кислоту, являющуюся нейротропным ядом (признаки – судорожные синдромы, отставание в психическом развитии, импульсивность, возбудимость, агрессия);
   7)галактоземия - накопление в крови галактозы, которая тормозит всасывание глюкозы и оказывает токсическое действие на функцию печени, мозга, хрусталика глаза;
   8)альбинизм.
   
5. 
   Формы взаимодействия аллельных генов. Аллели – альтернативные формы гена, определяющие альтернативные формы одного и того же признака. При полном доминировании один ген полностью подавляет проявление другого гена, при этом гомозиготы и гетерозиготы по доминантному признаку фенотипически неотличимы.
   

Неполное доминирование: оба аллеля – и доминантный, и рецессивный – проявляют свое действие. Доминантный аллель не полностью подавляет действие рецессивного аллеля.

Кодоминирование: взаимодействие, при котором оба гена из аллельной пары проявляют себя в равной степени доминантными, в результате у гетерозигот появляются новые свойства, непохожие на родителей: ген А и ген В крови при скрещивании дают 4 группу крови АВ.

Сверхдомиирование: явление, при котором гетерозигота обладает большей жизнеспособностью по сравнению с обеими гомозиготами по данной паре аллелей. Серповидно-клеточная анемия: у гетерозигот есть преимущество – устойчивость к малярии.

6. 
   Дигибридное и полигибридное скрещивание. Третий закон Г. Менделя (условия выполнения закона, формулировка, гибридологический анализ). Причины фенотипического разнообразия гибридов. Скрещивание, в котором участвует особи, отличающиеся по двум парам признаков – дегибридное (дигетерозиготы), по нескольким парам признаков – полигибридное. Закон независимого расщепления – при дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других и дает с ними разные сочетания. Образуются фенотипические группы 9:3:3:1 (расщепление по каждой паре генов идет независимо от других пар генов). Причины разнообразия гибридов: - независимое расхождение пар хромосом в анафазу I мейоза (приводит к образованию гамет с различными комбинациями неаллельных генов), случайное слияние гамет при оплодотворении (возникают различные комбинации генов в генотипах потомков, которые определяют комбинацию признаков).
   

7. 
   Формы взаимодействия неаллельных генов (комплементарность, эпистаз, полимерия). На проявление признака могут повлиять две или более пары неаллельных генов. Это приводит к отклонению от законов Менделя.
   

Комплиментарность – явление, при котором ген одной аллельной пары способствует проявлению генов другой пары. Доминатные аллели при совместном сочетании в генотипе обусловливают новое фенотипическое проявление признаков.

Эпистаз – явление, при котором ген одной аллельной пары препятствует проявлению генов из другой аллельной пары. Гены, подавляющие действие других неаллельных генов – супрессоры.

Полимерия – проявление признака зависит от количества доминантных генов, вносящих вклад в его развитие. Накопление опеделенных аллелей в генотипе может вести к изменению выраженности признаков.

8. 
   Хромосомная теория наследственности. Хромосома как группа сцепления генов. Понятие о генетических картах хромосом. Механизмы, нарушающие сцепление генов. Гены в хромосомах расположены линейно, каждый ген занимает участок в хромосоме определенный локус (участок), аллельные гены занимают одинаковые локусы гомологичных хромосом, все гены одной хромосомы образуют группу сцепления, сила сцепления между генами обратно пропорциональна расстоянию между ними, сцепление может быть нарушено в результате кроссинговера, каждый биологический вид имеет определенный кариотип.
   

Группа сцепления – совокупность генов, локализованных в одной хромосоме. Число групп сцеплений равно количеству пар гомологических хромосом. У человека половая пара хромосом негомологична, у женщин – 23, у мужчин – 24 (22 группы сцепления – аутосомные и две по половым хромосомам Х и Y. Чем ближе друг к другу расположены гены, тем сцепление крепче. Если гены лежат в хромосоме далеко, сцепление может быть нарушено в результате кроссинговера, гены могут разойтись в разные хромосомы. Генетическая карта – схема взаимного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления, с учетом расстояния между ними.

9. 
   Полное и неполное сцепление генов. Анализ дигибридного скрещивания в условиях полного и неполного сцепления генов. Генетический эффект кроссинговера. Полное сцепление -разновидность сцепленного наследования, при которой гены анализируемых признаков располагаются так близко друг к другу, что кроссинговер между ними становится невозможным. Неполное сцепление – это сцепление, при котором в результате кроссинговера в некоторых клетках происходит обмен участками хромосом. Роль кроссинговера в увеличении комбинации генов (комбинативная изменчивость). Благодаря кроссинговеру идет отбор не по целым группам сцепления, а по отдельным генам. В результате кроссинговера полезные для организма аллели могут быть отделены от вредных.
   
10. 
    Фенотипическая изменчивость. Норма реакции генетически обусловленных признаков. Адаптивный характер модификаций. Понятие о случайной изменчивости. Фенотипическая изменчивость — изменение фенотипа без изменения генотипа; является ненаследственной формой изменчивости. Но́рма реа́кции — способность генотипа формировать в онтогенезе, в зависимости от условий среды, разные фенотипы. Она характеризует долю участия среды в реализации признака и определяет модификационную изменчивость вида. Чем шире норма реакции, тем больше влияние среды и тем меньше влияние генотипа в онтогенезе. Адаптивные модификации – реакции организма на изменения условий среды, которые неоднократно действовали в ходе эволюции вида. Случайная изменчивость – ненаследственная изменчивость, принимающая различные значения по воле случая, которые невозможно рассчитать с точностью 100%: рост человека.
    
11. 
    Комбинативная Моногибридное скрещивание изменчивость: механизмы возникновения, фенотипические проявления и значение в обеспечении генетического разнообразия популяций. Генотипическая изменчивость обусловлена изменением фенотипа и сохраняется в ряду поколений: мутационная возникает из-за мутаций. Комбинативная: обусловлена перекомбинацией генов при скрещивании. Является важнейшим источником бесконечно большего наследственного разнообразия, которое наблюдается у живых организмов. Заключается в проявлении в каждом поколении от одной родительской пары разнообразного потомства, у которого наблюдаются новые признаки и сочетания.
    
12. 
    Общие закономерности мутагенеза. Мутагенные факторы среды. Понятие об антимутагенных факторах. Мутагенез – это процесс возникновения наследственных изменений – мутаций, появляющихся естественно (спонтанно) или вызываемых (индуцируемых) различными физическими или химическими факторами – мутагенами. Спонтанные (самопроизвольные) мутации возникают без видимых причин. Эти мутации иногда рассматривают как ошибки трех Р: процессов репликации, репарации и рекомбинации ДНК. Это означает, что процесс возникновения новых мутаций находится под генетическим контролем организма. Например, известны мутации, которые повышают или понижают частоту других мутаций; следовательно, существуют гены-мутаторы и гены-антимутаторы. Частота спонтанных мутаций зависит и от состояния клетки (организма). Например, в условиях стресса частота мутаций может повышаться. Ген-антимутатор — Ген, противоположный по действию гену-мутатору, т.е. ген, обусловливающий снижение частоты мутирования. Ген, повышающий частоту мутирования других генов. Мутагенные факторы — факторы внешней и внутренней среды, способные вызывать мутации. К физическим факторам относят ионизирующее излучение, ультрафиолетовое излучение, повышенную температуру. Под их воздействием происходит повреждение молекул ДНК, что приводит к появлению мутаций. Антимутагенные механизмы – самокоррекция ДНК, репарация ДНК (процесс восстановления природной структуры, устранение поврежденной последовательности ДНК), диплоидность набора хромосом, экстракопирование наиболее важных генов, вырожденность генетического кода (ак закодированы несколькими триплетами).
    
13. 
    Классификации мутаций в зависимости от типа клеток, уровня организации наследственного материала, причин возникновения и биологических последствий. Мутации: генные, геномные, хромосомные. Соматические мутации возникают в результате нарушений расхождения хроматид в анафазу митоза; нарушения кариокинеза (полиплоидные клетки), или цитокинез (многоядерные клетки). Генеративные мутации возникают в результате нарушений расхождения хромосом (анафаза 1 мейоза) или хроматид (анафаза 2 мейоза) при образовании половых клеток. Мутации могут быть нейтральными, полезными или вредными. К нейтральным относятся, в частности, такие мутации, когда замена аминокислотного остатка в белке не сказывается на его функции. Полезные мутации – лежат в основе эволюционного процесса и отвечают за появление у организма благоприятных признаков в данных условиях среды. Затем, в условиях естественного отбора, признак закрепляется и это приводит либо к появлению вида, либо подвида. Нейтральные мутации-это изменения в последовательности ДНК, которые не являются ни полезными, ни вредными для способности организма выживать и размножаться.
    
14. 
    Фенотипические проявления мутационной изменчивости. Мутационная изменчивость — случайные скачкообразные наследуемые изменения признаков. Примером мутационной наследственности может служить появление животных-альбиносов, растений с изменённой формой листьев или необычной окраской лепестков.
    
15. 
    Естественные биологические антимутационные механизмы.
    
16. 
    Влияние факторов среды на формирование и степень выраженности признаков. Понятие о факторах среды I-го и II-го порядка. На формирование и степень выраженности большинства признаков человека могут оказывать влияние различные средовые факторы (абиотические, биотические, антропогенные). Абиоти́ческий фа́ктор — совокупность прямых или косвенных воздействий неорганической среды на живые организмы; подразделяется на физический и химический. Биотические факторы — взаимное влияние живых организмов друг на друга и на окружающую их среду. Антропогенные факторы —– это причины и условия, создаваемые (или возникающие) в результате деятельности человека, оказывающей негативное влияние на окружающую среду и здоровье людей. Среда 1 порядка: совокупность внутриорганизменных факторов, влияющих на реализацию генетической информации. Среда 2 порядка: совокупность внешних по отношению организму факторов, влияющих на реализацию генетической информации.
    
17. 
    Количественная и качественная специфика проявления генов: пенетрантность, экспрессивность, плейотропия, генокопии. Особенности проявления доминантных патологических генов. Плейтропия – множественное действие гена, один ген воздействует на проявление несколько признаков. Ген, определяющий рыжую окраску волос, обуславливает также светлую кожу и наличие веснушек. Генокопии – одинаковые фенотипические проявления мутаций разных генов. Фенокопии – признак под воздействием факторов внешней среды копирует признаки наследственного заболевания.
    
18. 
    Полиморфизм – основа индивидуальных реакций на воздействия факторов среды. Множественный аллелизм как фактор способствующий генетическому полиморфизму. Генетический полиморфизм или генетическое разнообразие - разная вариация генов, вариации наследтвенного материала в пределах биологического вида (основа разнообразия людей). Мно́жественный аллели́зм — это существование в популяции более двух аллелей данного гена. В популяции оказываются не два аллельных гена, а несколько. В результате появляются промежуточные гены, помимо доминантного и рецессивного. По отношению к доминантному гену как рецессивные, по отношению к рецессивному как доминантные.
    
19. 
    Генетика пола. Генетические механизмы детерминации пола. Первичные половые признаки – представлены органами, принимающими участие в процессах воспроизведения: наружные и внутренние половые органы. Вторичные половые признаки – не принимают участие в репродукции, появляются в период полового созревания. Это – особенности котно-мышечной системы, особые пахучие железы. Генетическая детерминация пола происходит при оплодотворении. Детерминация пола – исходное направление развития организма в сторону мужского или женского пола вследствие определенных факторов. 1 этап - хромосомный сочетание половых хромосом, ХХ – женский пол, ХY – мужской пол. Гонадный – формирование гонад, яичники или семенники. Фенотипический – формирование определенного фенотипа. Психологический – психологическая самооценка принадлежности к тому или иному полу. Решающую роль в определении пола решает Y-хромосома. В ее коротком плече расположен ген SRY, ответственный за определение пола.
    
20. 
    Понятие об истинном и ложном гермафродитизме. Нарушения формирования пола человека. Нарушение формирования пола — состояние, связанное с клинико-биохимическим проявлением несоответствия между генетическим, гонадным и фенотипическим полом ребенка. Истинный гермафродитизм – врожденное нарушение половой дифференцировки, характеризующееся наличием у индивида гонад двух типов (яичника и яичка) либо гонад смешанного строения (овотестис). Ложный мужской гермафродитизм. Ложным мужским гермафродитизмом называют состояние, при котором у больных гонады представлены яичниками, а развитие некоторых или всех наружных и внутренних половых органов происходит по женскому типу.
    
21. 
    Особенности Х-сцепленного и голандрического наследования. Ограниченное полом наследование.
    
22. 
    Наследование групп крови системы АВ0 и резус-фактора. Условия возникновения, клинические проявления и профилактика резус-конфликта. Система групп крови АВ0 наследуется по типу множественных алеллей. Четыре группы крови обусловлены наследованием трех аллелей одного гена IA, IB, I0. В пределах этого имеются фенотипа: 1,2,3,4 группы крови 00 ab, А0/АА b, В0/ВА a, ВА 0. Каждый из этих фенотипов отличается белками-антителами, содержащимися в эритроцитах и антителами в сыворотке крови. В крови содержатся антитела альфа и бета, при встрече антител альфа и бета с антигенами А и В происходит агглютинация. Резус-фактор – антиген (белок), находящийся на поверхности красных кровяных телец (эритроцитов). Наличие этого белка – положительный, отсутствие – отрицательный. Резус-конфликт – защитная реакция резус-отрицательного организма на введение при переливании резус-положительной крови. Такой же процесс наблюдается у беременных женщин. При этом в крови формируются антитела, поэтому последующие болезни представляют опасность. Введение анти-Д-глобулина блокирует резус-положительный фактор, попавший в кровь, эритроциты разрушаются и наработки антител не происходит.
    
23. 
    Цитогенетический метод изучения наследственности человека. Методика приготовления микропрепаратов для кариотипирования, возможности метода. Метод определения полового хроматина. Микропрепараты готовят путем помещения объектов в каплю воды на предметном стекле, тщательно расправляя их с помощью препаровальных игл и накрывая покровным стеклом.
    
24. 
    Генеалогический метод изучения наследственности человека. Этапы работы и возможности метода.
    
25. 
    Близнецовый метод изучения наследственности человека. Причины рождения монозиготных и дизиготных близнецов, их генетические и фенотипические особенности.
    
26. 
    Использование популяционно-статистического метода для анализа генетической структуры популяций. Закон Харди-Вайнберга.
    
27. 
    Биохимические и молекулярно-генетические методы: возможности и показания к использованию.
    
28. 
    Классификация наследственных болезней человека. Всю патологию человека можно подразделить на три группы: 1) наследственные болезни 2) болезни с наследственной предрасположенностью; 3) ненаследственные болезни. Наследственные заболевания: моногенные: аутосомно-доминантные, рецессивные, сцепленные с полом. Хромосомные: хромосомные, геномные. Полигенные.
    
29. 
    Генные болезни человека. Причины возникновения, клинические особенности, методы лабораторной диагностики, способы возможной помощи больным. Понятие о генокопиях. Генные болезни — это большая группа заболеваний, возникающих в результате повреждения ДНК на уровне гена: альбиним, серповидно-клеточная анемия.
    
30. 
    Хромосомные болезни человека, обусловленные аномалиями аутосом. Причины возникновения, клинические особенности, методы лабораторной диагностики, способы возможной помощи больным. Хромосомные болезни — большая группа заболеваний, вызванных аномалиями в количестве или структуре хромосом.
    
31. 
    Хромосомные болезни человека, обусловленные аномалиями половых хромосом. Причины возникновения, клинические особенности, методы лабораторной диагностики, способы возможной помощи больным. Болезни, обусловленные чисовыми аномалиями хромосом – болезни Клайнфельтера (XXY,XXYY 44а) мужчины с диспропорцией строения тела, бесплодие, часто снижен интелект, Шершевского-Тернера (XO 44а) женщины маленького роста с нарушением развития гонад. Болезни, обусловленные числовыми аномалиями аутосом – Синдром Дауна21, Патау13, Эдвардса18.
    
32. 
    Болезни с наследственной предрасположенностью. Роль среды и наслед- ственности в развитии заболеваний, особенности прогнозирования. Выделяют следующие основные группы болезней с наследственной предрасположенностью: врожденные пороки развития (анэнцефалия, черепно-мозговая грыжа, вывих бедра и др.) и хронические заболевания неинфекционной этиологии (шизофрения, диабет, варикоз). Болезнь также развивается на основе телесного взаимодействия внешних повреждений и внутренних факторов.
    
33. 
    Митохондриальные болезни человека. Митохондриа́льные заболева́ния — группа наследственных заболеваний, связанных с дефектами в функционировании митохондрий, приводящими к нарушениям энергетических функций в клетках. Синдром Лебера – проявляется быстрым развитием зрительных нервов, которая ведет к слепоте. Синдром Пирсона – вялость, нарушения со стороны крови, поджелудочной железы.
    
34. 
    Медико-генетическое консультирование. Этапы консультирования. Пренатальная (дородовая) диагностика наследственных болезней. 1 этап: уточнение диагноза с помощью методов диагностики 2: прогноз, расчеты по законам Менделя, по эмпирическим таблицам, 3: заключение (советы, рекомендации). Суть его заключается в прогнозировании рождения ребёнка с наследственной патологией, объяснении вероятности этого события консультирующимся и помощи семье в принятии решения о дальнейшем деторождении. Пренатальная диагностика -комплексная дородовая диагностика с целью обнаружения патологии на стадии внутриутробного развития. Позволяет обнаружить более 98 % плодов с синдромом Дауна (трисомия 21); трисомии 18 (известной как синдром Эдвардса) около 99,9 %; трисомии 13 (синдром Патау) около 99.9%, более 40 % нарушений развития сердца и др: кордоцетез (взятие крови из пуповины), фетоскопия (введение зонда и осмотр плода).