Механизмы, лежащие в основе законов Г. Менделя

 

Приложение к генетике

I. Механизмы, лежащие в основе законов Г. Менделя:

1. Мейоз

2. Оплодотворение

II. Условия выполнения законов Менделя

При Несоблюдении перечисленных условий наследование признаков приобретает более сложный характер.

III. Условия выполнения закона расщепления при моногибридном скрещивании

1. Изучается большое число скрещиваний (большое число потомков). 2. Гаметы, содержащие аллели А и а, образуются в равном числе (обладают равной… 3. Нет избирательного оплодотворения: гаметы, содержащие любой аллель, сливаются друг с другом с равной…

IY. Условия выполнения закона независимого наследования

2. Расположение генов, отвечающих за изучаемые признаки, в разных парах хромосом (несцепленность). 4. Условия выполнения закона чистоты гамет: 1. Нормальный ход мейоза.

Аллельные гены, их взаимодействие. Множественные аллели.

Плейотропное действие генов. Пенетрантность. Экспрессивность.

• это гены, которые занимают одинаковые локусы (место) в гомологичных хромосомах • аллельные гены обозначают одной латинской буквой – А, а, А//А АА, А//А Аа… • Аллельные гены отвечают за развитие альтернативных признаков – вариации одного признака.

III. МНОЖЕСТВЕННЫЕ АЛЛЕЛИ.

Например, наследование групп крови по антигенам АВ. I – ген определяющий развитие групп крови по системе АВО. Множественные аллели групп крови по…   YI . ПЛЕЙОТРОПИЯ – это генетическое явление, обеспечивающее развитие нескольких признаков, контролируемых одним геном,…

Схема действия плейотропных генов

Первичная плейотропия вторичная плейотропия

Ген Ген Белок – фермент Белок – фермент

Пенетрантность гена определяется, по формуле

K (П) = х 100%, где К (П)– пенетрантность, n – количество потомков, у которых проявился признак, N – общее количество потомков.   Экспрессивность – это степень фенотипического проявления признака, контролируемого данным геном. Например,…

Рассмотрим взаимодействия неаллельных генов расположенных в разных негомологичных хромосомах.

ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

• комплементарность,
• эпистаз,
• полимерия.
• «эффект» положения

Гены, расположенные в разных негомологичных хромосомахнаследуются по

Г. Менделю.

Расщепление может быть: ü при комплементарном взаимодействии - 9:7, 9:6:1, 9:3:4, ü при эпистазе - 13:3, 12:3:1,

Рассмотрим взаимодействие неаллельных генов (комплементарность, эпистаз, полимерия)

Комплементарность – это взаимодействие неаллельных генов, когда два доминантных гена А и В встретившись в зиготе при оплодотворении определяют развитие нового признака. При этом каждый из комплементарных генов в отдельности не обладает способностью обеспечить развитие данного признака.

Схема комплементарного действия

Ген А белок А

новый признак.

Ген В белок В

 

В таких случаях в F₂ при дигибридном скрещивании идёт расщепление в соотношении 9:7, вместо 9: 3: 3: 1. Например, по типу комплементарности у человека наследуются: нормальный слух, близорукость, ген - секретор, обеспечивающий выделение агглютиногенов А и В групп крови по системе АВО с мочой, спермой, слюной, потом.

Гибридологический анализпри комплементарном взаимодействии генов, на примере наследования и проявления гена-секретора.

У человека антигены системы групп крови АВО находятся не только в эритроцитах, но и в других клетках тела. У секретеров водорастворимые формы этих антигенов выделяются со слюной и различными другими жидкостями (мочой, спермой). Несекреторы не выделяют антигены.

Se – доминантный Secretor, se – рецессивный – несекретор

Генотип (взаимодействующие гены)	Фенотип (выделение агглютиногенов в секрете)
Несекреторы – sese	Не выделяют агглютиногенов А и В
IА IА sese IАIО sese вторая группа крови	I первая группа крови
IВIВ se se IBIO se se третья группа крови	I первая группа крови
IAIB se se четвёртая группа	I первая группа крови
Секреторы – Se­_	Выделяют агглютиногены А и В
IАIВ SeSe IАIВ Sese четвёртая группа	IУ четвёртая группа крови – А и В
IAIA SeSe IAI0 Sese вторая группа крови	II вторая группа крови – А
IВIВ SeSe IВI0 Sese третья группа крови	III третья группа крови – В

 

Эпистаз - это взаимодействие неаллельных генов, при котором один из неаллельных генов – «В» или «в» подавляет действие другого неаллельного ему гена – «А» или «а» (антагонистическое взаимодействие). Различают доминантный и рецессивный эпистаз (А>B или А> в – доминантный, аа > B или аа >в – рецессивный эпистаз).

Ген подавитель или эпистатический или ингибитор обозначают I – или Suначальные буквы слов – inhibitor, supressor – подавитель. Подавляемый ген называется гипостатический.

Схема эпистатического действия генов

Ген А белок А

признак А не развивается, если генотип А_ В_, так как

присутствует эпистатический ген В

 

Ген В белок В (доминантный эпистаз)

 

Расщепление в F₂ при анализе двух пар генов идёт в соотношении 13 : 3 вместо 9:3:3 :1.

По типу рецессивного эпистаза у человека наследуются группы крови по системе АВО.

 

Гибридологический анализ при эпистазе.

Полимерия– это взаимодействие неаллельных генов - однозначных генов разных генов с одинаковым действием. Тип наследования, при котором развитие…

Схема полимерного взаимодействия генов

Ген А₁

белок А признак А

Ген А₂

 

Ген А₃

Полигенное наследование характерно чаще для количественных признаков, образующих непрерывный ряд вариаций. У человека к таким признакам относится рост, масса тела, цвет кожи.

Гибридологический анализ при полимерном взаимодействии генов..

Обычно доминантные полимерные гены обозначают одной и той же буквой с разными индексами, например, доминантные гены - (А)А₁, (В) А₂, (С) А₃, (D) А₄, их рецессивные аллели - (а)а ₁, (в)а ₂, (с)а ₃, (d) а₄. Признак не развивается лишь в том случае, когда все пары генов находятся в рецессивном состоянии (а₁а₁а₂а₂а₃а₃). Обычно, чем больше доминантных полимерных генов содержит организм, тем сильнее выражен признак (эффект аккумулятивного – суммарного действия генов). Полимерия лежит в основе наследования количественных признаков. У человека по типу полимерии наследуются: цвет кожи, рост.

Например: в системе полимерных генов рост контролируется несколькими парами несцепленных генов. Если условно ограничиться тремя парами генов, то можно допустить_, что а₁а₁ а₂а₂ а₃а₃ – низкорослые – 150 см, а А₁А₁ А₂А₂ А₃ А₃ - высокие – 180 см. Таким образом, добавление одного доминантного гена «А» к рецессивной форме обеспечивает увеличение роста на 5 см - А₁а₁ а₂а₂ а₃а₃ - 155 см.

Средний роста человека - 165 см – имеет три доминантных гена и следующие генотипы:

А₁а₁ А₂ а_2,А₃ а₃ А ₁А ₁ а ₂а ₂ А₃а_3, а₁а₁ А₂А₂ А₃а_3, А₁А₁А₂а₂а₃а₃

Взаимодействие между неаллельными генами не нарушает закон независимого их наследования. Это касается неаллельных генов расположенных в разных негомологичных хромосомах Негомологичные хромосомы, а также их гены в анафазе мейоза комбинируются независимо друг от друга. Особенностью взаимодействия генов является развитие в потомстве новых признаков, поэтому основные менделевские расщепления по фенотипу модифицируются.

Взаимодействие неаллельных генов расположенных в одной хромосоме и входящих в одну группу сцепления

Тем не менее у лиц с первой комбинацией - СDЕ/сDе аллелей образуется много антигена «Е» и мало «С», у лиц со второй комбинацией аллелей СDе/сDЕ… В первом случае «резус» конфликт приводит к тяжёлым последствиям, так в… Модифицирующее действие генов. Модифицирующие гены не определяют развитие признаков, а изменяют проявление других…

Наследование, сцепленное с полом

Исследования показали, что наследование некоторых признаков происходит не в соответствии с менделевскими закономерностями, а обнаруживает отчетливую связь с полом. Если при обычном менделевском наследовании оба родителя в равной мере могут передать признак детям, то для признаков, сцепленных с полом, результаты наследования будут различными в зависимости от того, кто обладал данным признаком – мать или отец.

Закономерности наследования, установленные Морганом.

Сцепленное с полом наследование было впервые обнаружено Т. Морганом при изучении наследования окраски глаз у мухи дрозофилы.

Первое скрещивание - красноглазая самка с белоглазым самцом При скрещивании красноглазых самок с белоглазыми самцами все потомство первого… Второе обратное (реципрокное) скрещивание - белоглазая самка с красноглазым самцом. При обратном или реципрокном…

Цитологическое обоснование сцепленного с полом наследования

Р ♀ ХА ХА Х ♂ Ха У обратное скрещивание Р ♀ Ха Ха Х ♂ ХА У реципрокное Ġ ХА Ха У Ġ Ха ХА У

Особенности локализации генов в половых хромосомах

Лишь небольшие участки X- и У-хромосом являются гомологичными. В этих участках расположены аллельные гены, и их наследование осуществляется в… Значительная часть генов более крупной Х-хромосомы не имеет аллельных генов… У-хромосоме. В ней содержится небольшая группа генов, отсутствующих в Х-хромосоме. Гены, локализованные в…

От больного отца и здоровой матери все дочери больны, они наследуют признак отца, а сыновья все здоровы, как мать.

В Х-хромосоме также имеются гены, играющие важную роль в половой детераминации.

У-сцепленное наследование – гипертрихоз (волосатость ушей), ихтиоз (кожа имеет глубокую исчерченность и напоминает рыбью чешую), перепонки между пальцами ног, гены, определяющие развитие по мужскому типу, а также гены иммунокоррекции.

Гены У-хромосомы наследуются по линии гетерогаметного пола.

Псевдоаутосомное наследование

Х и У негомологичные хромосомы, т.е. имеют разное строение, но небольшие участки (локусы) этих хромосом гомологичные, т.е. имеют аллельные гены.… Ха Уа – геморрагический диатез).  

Закономерности наследования установленные Морганом.

По мере изучения наследования признаков у различных организмов было замечено, что не все гены подчиняются менделевскому правилу свободного комбинирования. Некоторые гены обнаруживают отчетливую тенденцию к совместному или сцепленному наследованию. Это явление было впервые замечено в 1906 г У. Бэтсеном и Р. Пеннетом они пришли к заключению, что действие третьего з-на Менделя является ограниченным в связи с существованием явления притяжения и отталкивания генов.

Научное объяснение этому явлению дал американский ученый Т.Морган, проанализировавший наследование ряда признаков у плодовой мушки дрозофилы.

Фенотип Р ♀ сер. норм. Х ♂ черн. корот чистые линии F1 сер. норм.

Цитологическое обоснование сцепления генов в группе сцепления генов

Анализируя результаты проведенных скрещиваний, Морган пришел к выводу, что сцеплено, наследуются гены, локализованные в одной хромосоме. Они не… Перекомбинация генов в группе сцепления возможна за счет кроссинговера,… При отсутствии кроссинговера гены, расположенные в одной хромосоме обнаруживают полное сцепление. Такое явление…

Черн. корот. сер. норм.

Р ♀ ввvv Х ♂ _F1ВвVv

Ġ вv ВV вv

50% 50%

F₂ Вв Vv вв vv

Сер. норм. черн. корот.

1 : 1

У гибридной самки дрозофилы ♀ BbVv, напротив, благодаря наличию кроссинговера, обнаруживается неполное сцепление генов. При этом у нее образуются четыре типа гамет со всеми возможными комбинациями генов, но количество их неравное. Большую часть среди них составляют некроссоверные гаметы (83%), несущие хромосомы с исходным родительским положением генов, и меньшую часть - кроссоверные гаметы(17%), содержащие рекомбинантные хромосомы с новыми комбинациями генов.

 

Р ♀ Вв Vv х ♂ вв vv

кроссинговер

Ġ ВV вv в V Вv вv

41,5% 41,5% 8,5% 8,5%

некроссоверные кроссоверные

гаметы гаметы

 

F₂ Вв Vv вв vv Ввv v ввVv

сер. норм. черн. корот. сер. корот. черн. норм.

41,5% 41,5% 8,5% 8,5%

некроссоверные кроссоверные

 

Количество кроссоверных гамет и, соответственно, кроссоверных форм в потомстве зависит от частоты кроссинговера, а она в свою очередь, - от расстояния между генами.

Чем больше расстояние между генами, тем выше вероятность кроссинговера между ними и меньше сила сцепления, и наоборот.

Закон Моргана: «Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуется, сцеплено, причём сила сцепления между генами обратно пропорциональна расстоянию между ними».

1. Расположение генов в группе сцепления. Карта хромосом.

Открытие кроссинговера позволило разработать принцип построения генетических карт хромосом. Явление сцепления генов было использовано для выяснения локализации генов, расположенных в одной хромосоме. На основании того, что частота кроссинговера между отдельными генами в группе сцепления постоянна. Морган предложил оценивать расстояние между генами в хромосоме в относительных единицах – процентах (%) кроссинговера (по предложению советского генетика А.С.Серебровского единица, равная 1% кроссинговера, была названа морганидой). Определения между сцепленными генами проводиться путем подсчета суммарного процента кроссоверных особей в потомстве анализирующего скрещивания. Поскольку в опыте Моргана количество рекомбинантных форм по окраске тела и длине крыльев у дрозофилы составило 17% кроссинговера (или 17 морганидам). Определение аналогичным путем расстояния между другими генами в группах сцепления обнаружило линейный порядок расположения генов в хромосоме. Это позволило установить взаимное расположение генов в группах сцепления и составить генетические карты хромосом.

Генетическая карта хромосом является графическим отображением линейной последовательности расположения генов в группе сцепления А в с д Е р О К

Она не дает точного представления об истинном физическом расстоянии между генами в хромосоме, так как частота кроссинговера неодинакова по длине хромосомы (например, в околоцентромерных районах кроссинговер происходит очень редко). Чем меньше расстояние между генами в хромосоме, тем точнее процент кроссинговера отражает фактическое расстояние между ними. При больших расстояниях между генами множественный кроссинговер искажает истинное расстояние между ними. В связи с этим при составлении генетических карт хромосом расстояния между далеко отстоящими генами определяются не по частоте кроссинговера между ними, а путем сложения расстояний (в % кроссинговера) между многими промежуточными генами. Поэтому общая длина хромосомы на генетической карте может превышать 100%. В настоящее время генетические карты хромосом построены для многих биологических объектов:

дрозофилы, кукурузы, томатов, мышей, в том числе и для человека. У человека анализ сцепления генов классическими методами невозможен. Для составления карт хромосом используются: генеалогический метод, основанный на анализе родословных, методы молекулярной биологии, генной инженерии, дифференциальной окраски хромосом, культивирования гибридных соматических клеток человек-мышь.

Основные положения хромосомной теории.

1. Наследственный материал дискретен и представлен отдельными генами.
2. Гены расположены в хромосомах и занимают в них определённое место
3. Гены в хромосомах расположены в линейном порядке.
4. Гены одной хромосомы образуют группу сцепления.
5. Количество групп сцепления равно числу пар гомологичных хромосом или гаплоидному набору – п хромосом. Гетерогаметный (ХУ) пол имеет на одну группу сцепления больше по «У»-хромосоме (у женщин – 23, мужчин – 24).
6. Гены, расположенные в одной хромосоме и признаки, зависящие от сцепления генов, наследуются совместно.
7. Сцепление генов может нарушаться кроссинговером, и в результате образуются рекомбинантные хромосомы.

1. Частота кроссинговера прямо пропорциональна расстоянию между неаллельными генами этой хромосомы. Частота кроссинговера зависит от силы сцепления между генами: чем сильнее сцеплены гены, тем меньше величина кроссинговера (обратная зависимость). Расстояние между ними выражается в условных единицах морганидах. Одна морганида равна одному проценту кроссинговера (1 морганида = 1% кроссинговера)

1. Частота кроссинговера не превышает 50%. Если гены расположены на расстоянии 50 морганид, то кроссоверных и некроссоверных гамет образуется поровну.

«ЦИС» и «ТРАНС» формы сцепления

Форма сцепления генов влияет на процент фенотипического кроссоверного и некроссоверного соотношения в потомстве. Например: расстояние между генами АВ равно 10 морганид. Определить некроссоверные и кроссоверные гаметы для «цис» и «транс» сцепления генов.

 

«ЦИС» АВ = 10 морганид. некроссоверные гаметы АВ и ав 100 – 10 = 90 : 2 по 45%,

1 морганида = 1% кроссоверные гаметы аВ и Ав по 5%

 

«ТРАНС» АВ = 10 морганид некроссоверные гаметы аВ и Ав 100 – 10 = 90 : 2 по 45%,

кроссоверные гаметы АВ и ав по 5%

9. Результаты американского ученого генетика Т. Моргана не опровергают закон независимого наследования Г. Менделя. Т. Морган изучал наследование двух пар признаков на новом объекте генетических исследований – плодовой мушке дрозофиле. Он провёл дигибридное скрещивание и получил отклонения от опытов Г. Менделя. Анализируя полученные результаты, он отрыл закон сцепленного наследования: «гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются сцеплено». Он делает вывод, что гены анализируемых признаков – цвета тела и длины крыльев находятся в одной хромосоме, принадлежат одной группе сцепления и поэтому наследуются сцеплено

Тогда как Г. Мендель открыл закон независимого наследования признаков, потому что анализируемые признаки у гороха - цвет и форма горошин контролируются генами, расположенными в разных негомологичных хромосомах .

Негомологичные хромосомы, а значит и гены, в них локализованные комбинируются независимо друг от друга в анафазе мейоза, обнаруживая в потомстве гибридов независимое сочетание признаков.

10. Наследование ограниченное и контролируемое полом.

Признаки человека, ограниченные полом. Их развитие обусловлено генами, расположенными в аутосомах обоих полов, но проявляются только у одного пола.

Признаки, ограниченные полом. Например, гены, определяющие ширину таза женщины, молочность, локализованы в аутосомах, наследуются от отца и матери, но проявляются только у женщин. Среди мужских признаков, ограниченных полом, можно назвать количество, распределение волосяного покрова на теле, тип певческого голоса – тенор, бас, баритон, альт.

Если генотип проявляется у обоих полов, но по-разному, то это признаки, контролируемые или зависимые, или модифицируемые полом.

У мужчин такими признаками являются раннее облысение, подагра. Эти признаки аутосомно – доминантные и проявляются как у доминантных гомозигот АА, так и у гетерозигот Аа. У женщин лысость - рецессивна - а, и проявляется только у рецессивных форм – аа. Поэтому лысых мужчин гораздо больше, чем женщин. Ген подагры у мужчин имеет 80% пенетрантности, а у женщин 12%. Экспрессивность признаков, обусловлена половыми гормонами, контролируется половой конституцией, начиная с периода полового созревания.

ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА

Генетика человека сформировалась с учетом особенностей, создающих трудности при изучении наследственности и изменчивости человека.

ЧЕЛОВЕК КАК ОБЪЕКТ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для человека характерны все известные в генетике типы наследования признаков: доминантные, кодоминантные, рецессивные, аутосомные и сцепленные с… Человек, как объект генетических исследований, имеет специфику, которая…  

ГЕНЕАЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД

Составление родословной – это сбор сведений о семье. Начинается с человека, обратившегося в врачу – генетику. Человек с которого начинают составлять… СИМВОЛЫ РОДОСЛОВНОЙ.  

Генетический анализ родословной.

а) признак наследственный, если он не единичный в родословной б) признак единичный в родословной, он может быть: ü ненаследственный – результат мутации,

Определение пенетрантности.

5. Определение вероятности рождения ребенка в семье с наследственной патологией (на основе решения генетической задачи) 6. Определение взаимодействия аллельных и неаллельных генов и их тип (полное…  

ДЕРМАТОГЛИФИЧЕСКИЙ МЕТОД

Наука о папиллярных линиях, контролируемых генотипом, узоры индивидуальны и сохраняются в течение всей жизни, их практически невозможно удалить.… Классификация: - Дактилоскопия – изучение узоров на подушечках пальцев

W LR A 2L LU

S (левая рука) - I II III IV V

W LU LU W A

Дельтовый индекс

Дельтовый индекс равен сумме дельт на 10 пальцах и колеблется от 0 до 20 дельт A –дуга не имеет трирадиусаDl = 0 LU, LR –петля имеет один трирадиусDl = 1

Ладонные поля

   

С. Тернера-Шерешевского

♀ 45, хо (W>L, возрастает Q и Dl, atdсмещается дистально и ульнарно atd > 57º)

С. Клайнфельтера

♂ 47,хху ( А больше, Dlи Qснижается, atd < 57º)

 

Цитогенетический метод.

· кариотипа (индивидуального набора хромосом в норме, а также при геномных и хромосомных мутациях) · полового хроматина Позволяет выявлять геномные мутации:

Подбор клеточного материала. Культивирование

Наиболее простым и доступным методом является культивирование клеток крови. Пункция костного мозга или биопсия кожи для культивирования фибробластов… В крови здоровых людей нет делящихся клеток. Однако митоз этих клеток можно…

Окрашивание.

Для получения более детальной картины структуры хромосом или их сегментов используют различные способы дифференциального окрашивания. Методы… Различные типы сегментов обозначают по методам, с помощью которых они… Способы дифференциального окрашивания: Q, G, R, C, T - окрашивание.

G R

Схематичное изображение дифференциальной G и R окраски хромосом кариотипа человека

 

г) С– сегменты (constituve heterochromatin, конститутивный гетерохроматин) окрашивают прицентромерные районы хромосом, более устойчивые к химическим и физическим повреждениям. В этих участках ДНК с многократно повторяющимися последовательностями. С – окрашивание позволяет выявить сегменты центромерных участков коротких плеч 13, 14, 15, 21, 22, и У хромосом. Это окрашивание выявляет, структурный, или конститутивный гетерохроматин.

 

д) Т – сегменты, окрашивание теломерных концевых зон хромосом.

 

Достижения молекулярной цитогенетики позволили внедрить в клиническую цитогенетику новых технологий, таких как ДНК диагностика, гибридизация нуклеиновых кислот на препарате in siti, а также компьютерных систем для анализа хромосом. ДНК диагностика основана на использовании технологии рекомбинантных молекул ДНК для выявления молекулярно генетического дефекта хромосом. Флуоресцентная гибридизация на препарате in siti FISH - Fluorescent In Situ Hybrization включает применение специально подготовленных (флюоресцирующих) ДНК проб. ДНК – зонды представляют собой клонированные фрагменты генома человека для выявления генетических дефектов на хромосомном уровне. При этом используется многоцветовая флуоресцентная

in siti гибридизация ДНК на препарате метафазных хромосом или интерфазных клеток для маркировки хромосом или их участков. Данная диагностика, охватывает практически весь спектр хромосомных аномалий, что в первую очередь позволяет выделять редкие хромосомные синдромы. Метод FISH может применяться и для диагностики анеуплоидий в интерфазных ядрах.

Классификация хромосом

Группа А (1 – 3) – 6 хромосом, три наиболее крупных хромосом: первая и третья пары метацентрические, а вторая умеренно субметацентрическая

Группа В (4 - 5) – 4 хромосомы, две пары длинных больших субметацентриков, неразличимых по размеру и морфологическим признакам.

Группа С (6 - 12) – 14 хромосом,семь пар аутосом средней величины с субмедианно расположенной центромерой. К этой группе относится половая Х-хромосома, она сходна с самыми крупными хромосомами из группы С – 6 и 7.

Группа Д (13 - 15) – 6 хромосом, три пары больших (средней величины) акроцентриков не различимых между собой.

Группа Е (16 - 18) – 6 хромосом,три пары малых субметацентрических хромосом 16 – хромосома имеет почти медианную локализацию центромеры, а 18 –пара хромосом более акроцентрична, т.е отлтчается меньшей длиной коротких плеч

Группа F (19 - 20) – 4 хромосомы,две пары маленьких метацентриков

Группа G (21 - 22) – 4 аутосомы,две пары мелких акроцентриков. Эти хромосомы неразличимы. К этой группе относится У-хромосома (мелкий акроцентрик)

Половые хромосомы Х и У распределяются в конце идеограммы.

Анализ фотокариограммы нормального кариотипа человека.

Хромосомы окрашены простым рутинным способом, краситель распределяется равномерно по всей длине хромосомы, поэтому они подлежат группой идентификации.

На фотографии метафазной пластинки (46, ХХ – женский кариотип или 46,ХУ – мужской кариотип) находят хромосомы и обводят (в кружок):

 

1. первымивыделяют группу G - красным карандашом маленькие акроцентрики группы G 21,22 пары - их 4 - две пары, если это женский кариотип (46, ХХ) или 5 акроцентриков, если это мужской кариотип (46, ХУ) с акроцентрической У хромосомой идендифицируемой с хромосомами группы G.

2. вторымивыделяют группу Д, и обводят синим карандашом крупные акроцентрики группы Д 13–15 три пары аутосом - их 6.

3. третья группавыделяют группу Е- коричневым карандашом - их 6 аутосом – 3 пары . Хромосомы группы Е (16 – 18 пары) идентифицируют индивидуально: 16- хромосома – более метацентрик, 17-ая – субметацентрик, 18-ая –более акроцентрическая хромосома. Это хромосомы мелких размеров, они выделяются

4. четвёртая группа выделяют группу F - зеленым карандашом выделяют маленькие метацентрики группы F 19, 20 пары, их 4 – 2 пары.

5. прятая группа выделяют группу А.Далее идентифицируют хромосомы группы А: 1-я пара - самые большие метацентрики, 2-я пара хромосом – самые большие субметацентрики и 3-я пары хромосомы большие метацентрики, но меньше первой пары хромосом. Выделяют эти хромосомы черным (простым) карандашом - их 6 – 3 пары.

6. шестая группа выделяют группу В. Хромосомы группы В - типичные субметацентрики крупных размеров (4, 5 пары). Их отмечают произвольно, возле каждой хромосомы ставят номер (4,4 5,5)

7. седьмая группа С.Оставшиеся хромосомы - это хромосомы группы С и Х - половые хромосомы подлежат групповой идентификации. Хромосом группы С их 14 аутосом.Они средних размеров, типичные субметацентрики Выделяют эти хромосомы желтым карандашом в последнюю очередь.

 

Половые хромосомы: Х- хромосому выделяют желтым цветом вместе с хромосомами группы – С.

У- красным цветом – маленький акроцентрик, похож на хромосомы группы G.

Затем на метафазной пластинке подсчитывают общее число хромосом. В нормальном кариотипе человека оно равно 46.

Определяют пол по количеству самых мелких акроцентрических хромосом из группы G и хромосом из группы С:

Если кариотип – 46, ХХ – женский, то в группе С будет 16 хромосом: из них 14 аутосом группы С плюс две половые Х-хромосомы. А в группе G – 4 - акроцентрика

Если мужской кариотип 46, ХУ, то в группе С будет 15 хромосом: 14 – аутосом группы С и одна половая Х-хромосома и в группе G– пять акроцентриков

Идентифицированные хромосомы вырезают, раскладывают по группам. А, В, С, D, Е, F, G, нумеруют пары от 1 по 22 и приклеивают в альбом. Половые хромосомы располагают в конце идеограммы.

Символика хромосом

В номенклатуре существует следующие обозначения для описания нормальных кариотипов 46, ХХ девочка и 46, ХУ мальчик. В начале кариотипа записывается… Численные аномалии обозначаются изменением числа хромосом в кариотипе и…

АУТОСОМНЫЕ ГЕНОМНЫЕ АНЕУПЛОИДИИ

существует три цитогенетических формы синдрома Дауна: регулярная (простая) трисомия (93%), транслокационная (5%), мозаичная (2%). Регулярная… Синдром Патау -цитогенетически различают три формы: простая трисомия (75%),… Синдром Эдварса 47,ХХ,+18 девочки рождаются значительно чаще

Мозаичные формы

При мозаицизме mos обозначают кариотип каждoго аномального и нормального клона клеток, после чего записывают в скобках [ ]. Число проанализированных… Мозаичный синдром Дауна mos 47,ХХ, +21[60]/46,ХХ[40], запись кариотипа говорит… Мозаичный синдром Тернера 45,ХО, [80]/ 46,ХХ [20]или 45,ХО[30]/ 47,ХХХ[70]

ПОЛОВОЙ ХРОМАТИН

Количество телец Барра всегда на единицу меньше, чем количество половых Х-хромосом в кариотипе. Сумма п Х – 1. Этот феномен получил название правила С Т Ю А Р Т А. Например, если кариотип… Увеличение числа У-хромосм приводит к увеличению флуоресцирующих телец в интерфазных ядрах, названных У-хроматином. …

Метод генетики соматических клеток

Селекцияв генетике соматических клеток применяют для отбора мутантов по резистентности, ауксотрофности. Отбор мутантов по резистентности основан на… Путем гибридизацииустанавливается локализация генов в хромосомах. Гибридизация…  

Методы моделирования

Биологическое моделирование – это использование животных , имеющих наследованные аномалии, соответствующие аномалиям человека. Используется в генетике для: 1. изучения патогенеза наследственных заболеваний.

Лизнецовый метод

1) монозиготных (однояйцевых) близнецов — МБ с дизиготными (разнояйцевыми) близнецами — ДБ; 2) партнеров в монозиготных парах между собой; 3) данных анализа близнецовой выборки с обшей популяцией.

Популяционно-статистический метод

Сущность этого метода заключается в изучении частот генов и генотипов в различных популяциях. Существенным моментом при использовании этого метода… Ø оценить вероятность рождения лиц с определенным фенотипом в данной… Ø рассчитать частоту носительства в гетерозиготном состоянии рецессивных аллелей

Методы пренатальной (дородовой) диагностики.

– Амниоцентез. Пункция околоплодного пузыря через брюшную стенку (трансабдоминально) для получения околоплодной жидкости (15-20 мл) под контролем… - Кордоцентез. Взятие крови плода из сосудов пуповины под контролем УЗИ. Цель:… - Биопсия хориона. Сквозь переднюю брюшную стенку (трансабдоминально) или через шейку матки (трансцервикально) под…

Хромосомные синдромы. Аутосомные синдромы.

Синдром Дауна.

- простая трисомия по хромосоме 21. Встречаются в 95% всех случаев. - транслокация 21 хромосомы на другие ( чаще на 15, реже на 14, ещё реже на… - мозаичный вариант синдрома – 1%

Синдром Эдвардса

- трисомная по хромосоме 18 (90 % случаев); - мозаичная (10 % случаев). Фенотип: задержка роста, множественные аномалии развития: долихоцефалический череп (преобладание продольных размеров…

Трисомия по хромосоме 8 .

- мозаичный вариант (84 % случаев); - трисомия по хромосоме 8 (16 % случаев). Фенотип: множественные изменения опорно–двигательного аппарата; туловище длинное, слияние рёбер и позвонков, сколиоз,…

Синдром Вольфа- Хиршхорна

1: 100000 Фенотип: при рождении снижен вес. Характерна задержка физического и…

Гоносомные синдромы.

1.Синдром Клайнфельтера.

«Классическая форма» синдрома 47, ХХУ, составляет 80% всех случаев синдрома и встречается с частотой 1:500 – 700; 20% приходится на 48, ХХХУ, редко встречается мозаичные варианты: 46,ХУ/ 47, ХХУ и др.

Фенотип: высокий рост, узкие плечи, широкий таз, скудное оволосение, гинекомастия, гипоплазия тестикул, бесплодие, в некоторых случаях умственная отсталость.

Синдром Шерешевского-Тернера.

Единственный известный у человека случай моносомии 45,Х0. Частота встречаемости 1:1430 новорождённых девочек. Классический вариант 45,Х0 – 55% всех случаев синдрома. Возможны частичные моносомии и мозаичные варианты.

Фенотип: низкий рост, «щитовидная» грудная клетка, крыловидные складки на шее, широкая переносица, гипертелоризм, недоразвитие первичных и вторичных половых признаков, первичная аменорея, бесплодие, склонность к психогенным реакциям.

Синдром трипло-Х или полисомии по Х-хромосоме

Синдром трипло-Х (47,ХХХ) встречается с частотой 1:770 новорождённых девочек и протекает бессимптомно в раннем детском возрасте. Около 30% больных сохраняют детородную функцию. Клинически больные имеют недоразвитые яичники, гипоплазию матки, преждевременный климакс, склонность к психогенным реакциям, неспецифические соматические дисморфии разной степени выраженности. Наблюдается прямая зависимость тяжести клинических проявлений от числа Х-хромосом.

Генные болезни.

2. Галактоземия связана с нарушением углеводного обмена. Наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Болезнь возникает при недостатке фермента,… Частота встречаемости 1:100000 новорождённых. 3. Алкаптонурия связана с обменом тирозина. Наследуется по аутосомно-рецессивному типу. В отсутсвие фермента оксидазы…

Наследственные болезни с нетрадиционным наследованием.

Проявляются в нарушении энергетического обмена. Характерно многообразие форм и наследования. Симптомы появляются рано, поражаются многие системы… 2.Болезни импринтинга (Синдром Прадера-Вилли и др.). Генетическую основу… 3. Болезни, обусловленные экспансией тринуклеотидных повторов. Данная патология зависит от количества тринуклеотидных…

Мультифакториальные болезни.

Врождённые пороки развития. Частота встречаемости в России 25-35 детей на 1000 рождений. По причине возникновения: генетические, средовые, мультифакториальные. По времени возникновения: гаметопатии,…