Шпаргалка по "Генетике"

Мутационный процесс - эволюционный фактор, который сохраняет свое значение в человеческом обществе. На начальных этапах эволюции характеристики спонтанного мутагенеза формировались под действием различных видов излучения, температуры, определенной химической среды. В настоящее время давление мутационного процесса на генофонд человечества усиливается в результате действия индуцированных мутаций, которые обусловлены производственной деятельностью человека в условиях научно-технической революции. Мутации возникают как в половых, так и в соматических клетках. Индуцированные мутации, как правило, приводят к наследственной патологии (генеративные мутации) или к увеличению частоты различных заболеваний, прежде всего злокачественных опухолей (соматические мутации).

МУТАЦИИ- внезапные наследуемые изменения генетического материала, вызывающие изменения каких-либо признаков и свойств организма.

Мутации могут быть:

• естественными, спонтанными, т. е. возникающими непроизвольно;
• искусственными, индуцируемыми, возникающими при воздействии на организмы различных факторов – мутагенов.

Организм, изменённый мутацией и отличающийся от исходного родительского, называется мутантом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20.Социально-демографические факторы динамики генофонда популяций.

С возникновением человека как социального существа биологические факторы эволюции постепенно ослабляют свое действие и ведущее значение в развитии человечества приобретают социальные факторы. Однако, человек как биологическое существо подчиняется законам, действующим в живой природе (развитие человеческого организма, продолжительность жизни и др.).

Изоляция, как эволюционный фактор, в прошлом оказывала существенное значение. Природа изоляционных барьеров между популяциями людей социальная. Специфическими для человеческого общества являются формы изоляции, зависящие от разнообразия культур,

экономических укладов, религиозных и морально-этических установок. Разобщение людей по социальным, религиозным причинам приводит к образованию эндогенных групп в больших городах. Евреи в течение многих веков держались обособленно, по своей генетической структуре они отличаются от своих земляков других национальностей. Рецессивные гены (болезнь Тея-Сакса, Тея-Гоше) встречаются преимущественно у евреев, тогда как ген фенилкетонурии является редким у представителей этой национальности. Высокая степень изоляции малочисленных человеческих популяций на протяжении многих поколений создавала условия для дрейфа генов.

Миграции. Популяции одного вида не изолированы друг от друга: всегда есть обмен особями - миграции. Мигрирующие особи, оставляя потомство, передают следующим поколениям аллели, которых в этой популяции могло вовсе не быть или они были редки; так формируется поток генов из одной популяции в другую. Миграции, как и мутации, ведут к увеличению генетического разнообразия. Кроме того, поток генов, связывающий популяции, приводит к их генетическому сходству.

Депопуляция, то есть сокращение общей численности населения. Высокая смертность и низкая рождаемость детерминируют сокращение населения, которое не покрывается мигрантами. Если в 1950г. Россия (СССР) занимала 3-е место по численности населения после Китая и Индии, то в 2050г. она выйдет на 18 место.

Старение населения. Население стареет из-за низкой рождаемости, увеличивается срок сосуществования поколений. Меняется возрастная структура населения и пропорция иждивенцев (то есть детей и пожилых людей). Эта пропорция имеет прямое отношение к политике государства: если дети – это забота родителей, то пожилые люди – забота государства. Кроме того, изменение пропорции сказывается на трудовых ресурсах страны. Эти трансформации пока не столь ощутимы, но условия для них уже заложены.

 

 

 

 

21.Генетический груз популяций, определение его величины по уравнению Харди -Вайнберга.

 

Генетический груз - часть наследственной изменчивости популяции, которая определяет появление менее приспособленных особей, подвергающихся избирательной гибели в процессе естественного отбора.

Существование в популяции неблагоприятных аллелей в составе гетерозиготных генотипов может изменить скорость отбора определенного признака.

Генетический груз может представлять собой генотипический резерв эволюции благодаря поддержанию генетического разнообразия и, следовательно, эволюционной пластичности популяций. Этот резерв может служить для создания генетических систем, которые приведут к появлению новых приспособительных особенностей популяций. Изучение генетического груза в виде вредных мутаций у человека (наследственные заболевания) важно для решения практических вопросов медицинской генетики.

Закон Харди-Вайнберга: в бесконечно большой (идеальной) популяции частоты аллелей из поколения в поколение остаются постоянными.

 

p- Частота доминантного аллеля

q- Частота рецессивного аллеля

 

Формула Харди-Вайнберга

(p A + q a)2 = р2 АА  +  2∙р∙q Aa  +  q2 aa  =  1

частота встречаемости индивидуумов с генотипом АА

2pq  индивидуумы с генотипом Аа

частота встречаемости индивидуумов с генотипом аа

 

Для чего используется Харди-Вайнберга?

Он позволяет определить:

1. Генетический груз популяции – долю мутантных генов;
2. Количество фенотипически здоровых гетерозигот (Аа), т.е. индивидуумов- носителей рецессивногоаллеля;
3. Генетическую структуру популяции: частоты доминантных и рецессивных аллелей.

 

Закон действует в идеальных популяциях, состоящих из бесконечного числа особей, полностью панмиктическихи на которых не действуют факторы отбора.

 

(Панмиксия (от др.-греч. πᾶν — всё и μῖξις — смешение) — свободное скрещивание разнополых особей в популяции.)

 

22.Клинико-генеалогический метод, его использование при

медико-генетическом анализе.

В основе генеалогического метода, предложенного в конце XIX века Ф.Гальтоном, лежит составление родословных, на основании выявления всех членов анализируемой семьи, установления степени их родства, и прослеживания того или иного признака в ряду поколений.

Применительно к целям медицинской генетики этот метод часто называют клинико-генеалогическим, так как наибольший интерес исследователей в этой области вызывает изучение сегрегации патологического симптома или болезни.

Клинико-генеалогический методнаиболее универсальный и поэтому используется для решения широкого круга задач медицинской генетики. Несмотря на появление новых лабораторных методов, анализ родословных не потерял своей актуальности и успешно применяется для установления наследственного характера признаков и заболеваний. Правильно составленная родословная с выявлением всех членов семьи, установлением между ними родственных связей и оценкой состояния их здоровья позволяет с достаточно высокой вероятностью установить тип наследования и определить пенетрантность и экспрессивность мутантного гена.

Клинико-генеалогический метод демонстрирует генетическую гетерогенность многих заболеваний, например, таких как альбинизм, тугоухость, наследственная моторно-сенсорная нейропатия и др.

Метод включает два этапа: сбор сведений о семье и генеалогический анализ. Составление родословной часто представляется несложным делом, однако при кажущейся доступности и простоте этот метод требует большой тщательности, умения правильно задавать вопросы, высокой квалификации врача.

Сбор сведений начинается от пробанда. Пробандом называется лицо, родословную которого необходимо составить. Им может быть больной или здоровый человек — носитель какого-либо признака или лицо, обратившееся за советом к врачу-генетику. Братья и сестры пробанда называются сибсами. Обычно родословная составляется по одному или нескольким признакам.

Хотя генеалогический метод является одним из самых давних, его возможности далеко не исчерпаны благодаря использованию новых, более совершенных методов анализа фенотипа, выявлению гетерозиготных носителей, учету влияния факторов среды и т. п.

Для составления родословной проводят краткие записи о каждом членеродословной с точным указанием его родства по отношению к пробанду. Затем делают графическое изображение родословной; для составления схемы приняты стандартные символы.

При составлении родословной поколения можно обозначать римскими цифрами сверху вниз (слева от родословной). Потомство одного поколения (сибсы) располагается в одном горизонтальном ряду в порядке рождения (слева направо). В пределах одного поколения каждый член обозначается арабскими цифрами, в том числе мужья и жены сибсов. Каждый член родословной может быть обозначен соответствующим шифром, например II-5. III-7.

Генеалогический метод тем информативнее,  чем больше имеется достоверных сведений о здоровье родственников больного. При собирании генетических сведений и их анализе надо иметь в виду, что признак может быть выражен в разной степени, иногда незначительной (так называемые микропризнаки).

После составления родословной начинается второй этап — генеалогический анализ, целью которого является установление генетических закономерностей. Вначале требуется установить, имеет ли признак наследственный характер.В случае обнаружения наследственного характера признака необходимо установить тип наследования: доминантный, рецессивный, сцепленный с полом.

Основные признаки аутосомно-доминантного наследования:

• проявление признака в равной мере у представителей обоих полов;
• наличие больных во всех поколениях (по вертикали) и при относительно большом количестве сибсов и по горизонтали (у сестер и братьев пробанда);
• у гетерозиготного родителя вероятность рождения больного ребенка (если второй родитель здоров) составляет 50 %.

Следует учесть, что и при доминантном типе наследования может быть пропуск в поколениях за счет слабо выраженных, «стертых» форм заболевания (малая экспрессивность мутантного гена) или за счет его низкой пенетрантности (когда у носителя данного гена признак отсутствует).

Основные признаки аутосомно-рецессивного наследования:

• относительно небольшое число больных в родословной;
• наличие больных «по горизонтали» (болеют сибсы — родные, двоюродные);
• родители больного ребенка чаще фенотипически здоровы, но являются гетерозиготными носителями рецессивного гена;
• вероятность рождения больного ребенка составляет 25 %.

При проявлении рецессивных заболеваний нередко встречается кровное родство родителей больных. Следует иметь в виду, что наличие отдаленного родства бывает неизвестно членам семьи. Приходится учитывать косвенные соображения, например, происхождение из одного и того же малонаселенного пункта или принадлежность к какой-либо изолированной этнической или социальной группе.

Существует тип наследования, сцепленного с полом. Заболевания, обусловленные геном» локализованным в Х-хромосоме, могут быть как доминантными, так и рецессивными.

При доминантном Х-сцепленном наследовании заболевание одинаково проявляется как у мужчин, так и у женщин и в дальнейшем может передаваться потомству. В этом случае женщина может передать этот ген половине дочерей и половине сыновей (ее генотип — ХАХа, вероятность передачи Х-хромосомы с доминантным мутантным геном — 50 %). Мужчина же передает этот ген с Х-хромосомой всем дочерям. Понятно, что сыновья, имеющие в генотипе только одну материнскую Х-хромосому, этот ген от отца унаследовать не могут. Примером такого заболевания является особая форма рахита, устойчивого к лечению кальциферолами (вит. D).

При рецессивном наследовании заболеваниями, сцепленными с Х-хромосомой, как правило, страдают мужчины. Гетерозиготная носительница – мать- передает мутантный ген половине сыновей (которые будут больны) и половине дочерей, которые, оставаясь фенотнпически здоровыми, как и мать, тоже являются носительницами и передают рецессивный ген вместе с Х-хромосомой следующему поколению. Примерами такого заболевания являются цветовая слепота (дальтонизм), гемофилия. В редких случаях эти признаки могут проявиться и у женщин, если ее отцом был больной мужчина, а мать была гетерозиготна.

Медико-генетическое консультированиенемыслимо без клинико-генеалогического метода, поскольку именно он позволяет выявить в родословной лиц, являющихся гетерозиготными носителями мутантного гена, и определить прогноз потомства в семье, где имеется или предполагается рождение ребенка с наследственной патологией.

 

23.Биохимический метод, его сущность, возможности применения при медико-генетическом консультировании.

Биохимические методы.

Эти методы используются для диагностики болезней обмена веществ, причиной которых является изменение активности определенных ферментов. С помощью биохимических методов открыто около 500 молекулярных болезней, являющихся следствием проявления мутантных генов. При различных типах заболеваний удается либо определить сам аномальный белок-фермент, либо промежуточные продукты обмена. Эти методы отличаются большой трудоемкостью, требуют специального оборудования и потому не могут быть широко использованы для массовых популяционных исследований с целью раннего выявления больных с наследственной патологией обмена.