Тема 10. Медико-генетическое консультирование.

Генетический груз. Генетическая нестабильность человеческой популяции. Генотипическое направление: профилактика передачи гена. Планирование семьи на основе медико-генетического консультирования. Прерывание беременности плодом с МПР. Эколого-генетически мероприятия. Микроэкология. Программа дородовой диагностики.

Биопсия Хориона. Биопсия плаценты. Кордоцентез. Амниоцентез. Генетический анализ клеток плода. УЗИ. Фенотипическое направление. Создание условий, предупреждающих развитие болезни. Преконцепционная профилактика. Планируемая беременность. Санация хронических очагов инфекции, выявление заболеваний передающиеся половым путем, наследственная отягощенность. Устранение профвредностей. Оптимизация метаболизма половых клеток. Методы пренатальной диагностики. Инвазивные. Амниоцентез. Исследование альфетопротеина, культур клеток, ДНК-диагностика. Биопсия хориона. Кордоцентез. Преимплантационная диагностика. Экстракорпоральное оплодотворение. Генотерапия. Создание условий для регулируемой экспрессии генов, экзогенно введенных в клетки, совершенствование методов регуляции такой экспрессии.

Семинары

Семинар №1. Материальные основы наследственности.

Цель занятия.

Раскрыть современный подход к принципам хранения, обработки и передачи генетической наследственной информации живых организмов. Обратить внимание на уникальный биологический принцип генетического кода. Создать научную основу для материалистического представления о живом.

Методические указания.

По данной теме имеется лекционный материал. В начале занятия проводится контрольное тестирование, его задача выяснить уровень усваиваемости знаний лекционного курса. В дальнейшем происходит обсуждение материала занятия: строение клетки, ядра, хромосомы, гена, молекул ДНК и РНК. Дается определение гена, понятия генетического кода. Разбираются этапы преобразования генетической информации.

Контрольные вопросы к занятию.

1. Какие биополимеры являются носителями генетической информации?

2. В чем биологический смысл репликации ДНК?

3. Назовите виды и функции РНК.

4. Объясните смысл полуконсервативности репликации ДНК.

5. В чем заключается полирепликонный смысл организации молекулы ДНК?

6. В чем смысл вырожденности генетического кода?

7. Что такое универсальность генетического кода?

8. Дайте современное определение понятию ген.

9. Поясните строение гена.

10. Назовите этапы реализации генетической информации.

11. Какие клетки вступают в митоз?

12. Для каких клеток характерен мейоз?

13. Модель лактозного оперона.

14. Мигрирующие генетические элементы.

Тесты по теме «Материальные основы наследственности».

1. Ген – это:

А) участок молекулы ДНК, отвечающий за проявление группы признаков организма;

Б) участок молекулы ДНК, отвечающий за проявление конкретного признака организма;

В) участок молекулы р-РНК, необходимый при транскрипции.

2. Гены в молекуле ДНК эукариот расположены:

А) последовательно без перерывов;

Б) последовательно с перерывами;

В) спирально.

3. Функция интронов заключается в:

А) механическом разделение экзонов;

Б) регуляции процессинга РНК;

В) сохранении информации о «вредных» мутациях.

4. Экзон – это:

А) молчащий участок ДНК;

Б) кодирующий участок ДНК;

В) блокирующий участок ДНК.

4. Транскрипция – это:

А) синтез м-РНК;

Б) синтез белка;

В) синтез дочерней ДНК.

4. Трансляция- это:

А) синтез м-РНК;

Б) синтез дочерней ДНК.

В) синтез белка.

4. Процессинг матричной РНК заключается в:

А) доставке полипептида к рибосомам;

Б) вырезании интронных участков;

В) дополнении митохондриальных последовательностей.

4. Трансляция осуществляется:

А) на рибосомах;

Б) на лизосомах;

В) на метасомах.

9. Митоз – это:

А) способ деления половых клеток, при котором образуется гаплоидный набор хромосом;

Б) способ деления соматических клеток;

10. Мейоз – это:

А) способ деления половых клеток, при котором образуется гаплоидный набор хромосом;

Б) способ деления соматических клеток;

Семинар №2. Методы исследования в генетике. Гибридологический метод. Близнецовый метод. Генеалогический метод. Закономерности наследования.

Цель занятия.

Уточнить современные аспекты классических методов исследования в генетике, их разрешающую способность. Обосновать применение результатов генетических исследований для психологии.

Методические указания.

По данной теме имеется лекционный материал. В начале занятия проводится контрольная работа, ее задача выяснить уровень усваиваемости знаний лекционного курса. В дальнейшем происходит обсуждение материала данной темы. Разбираются основные положения классических работ Г.Менделя и Т.Моргана по наследованию аллельных генов, сцепленных генов. Дается понятие о принципах генетического анализа. Подробно разбираются типы наследования: аутосомно-доминантный, аутосомно-рециссивный.

Контрольные вопросы.

1. Особенности расположения генов в хромосомах.

2. Понятие о доминантности, рецессивности, пенетрантности, экспрессивности, норме реакции.

3. Гибридологический метод.

4. Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя).

5. Закон расщепления. Его биологический смысл.

6. Закон чистоты гамет.

7. Анализирующее скрещивание.

8. Виды взаимодействия аллельных генов: полное доминирование, неполное доминирование.

9. Дайте понятие о дискретном характере наследственности.

10. Укажите типы межаллельных взаимодействий.

11. Охарактеризуйте неполное доминирование.

12. Поясните биологический смысл кодоминирования.

13. Человек как объект генетических исследований.

14. Особенности генетических объектов.

15. Близнецовый метод, его разрешающая способность.

16. Понятие о монозиготных и дизиготных близнецах.

17. Диагностика зиготности близнецов.

18. Конкордантность и дискордантность.

19. Определение коэффициента конкордантности.

20. Коэффициент наследуемости, его биологическое значение.

21. Характеристика состояния признака по коэффициенту наследуемости.

22. Метод разлученных близнецов, его значение для психологии и генетики.

23. Генеалогический метод. Разрешающая способность.

24. Составление, анализ родословных.

25. Выявление закономерностей наследования.

26. Типы наследования: аутосомно-доминантный тип наследования, аутосомно-рецессивный тип наследования, Х-сцепленный доминантный, Х-сцепленный рецессивный, Y-сцепленный.

Перечень тем для обсуждения.

1. Наследование групп крови по системе АВО.

2. Полигибридное скрещивание.

3. Сцепленное наследование.

4. Группы сцепления.

5. Взаимодействие генов.

6. Биологическая роль кроссинговера.

7. Наследование резус-фактора.

8. Резус-конфликт.

9. Эпистаз.

10. «Бомбейский феномен».

11. Комплементарность.

12. Полимерия.

13. Популяционно-статистический метод.

14. Наследственные болезни населения, частота нормальных и патологических генов, закономерности мутационного процесса, роль наследственности и среды в возникновении болезней.

15. Закон Харди-Вайнберга.

16. Генетико-автоматические процессы.

17. Генетико-автоматические процессы.

18. Дрейф генов.

19. Близкородственные браки (инбридинг).

20. Цитогенетический метод.

21. Дифференцированная окраска хромосом.

22. Метод генетики соматических клеток.

23. Культивирование соматических клеток, клонирование.

24. Биохимический метод. Понятие о патологическом гене. ДНК-зонды.

25. Болезнь Морфана. Ахондроплазия. Муковисцидоз.

26. Адреногенитальный синдром. Фенилкетонурия. Галактоземия.

27. Биология и генетика пола. Генетические признаки пола.

28. Теория определения пола.

29. Наследование, сцепленной с Х и Y хромосомами.

30. Полигенное наследование.

31. Нетрадиционное наследование.

Задачи:

Задача 1. Ген В детерминирует брахидактилию – в гомозиготе обуславливает гибель организма, гетерозиготы жизнеспособны. Определите процент жизнеспособных детей у гетерозиготных родителей.

Задача 2. Какие группы крови возможны у детей, если у их матери – вторая группа крови, у отца – первая.

Задача 3. У матери – 1 группа крови, у отца – 4. могут ли дети унаследовать группу крови одного из родителей?

Задача 4. Родители имеют 2 и 3 группы крови, какие группы крови можно ожидать у детей?

Задача 5. У братьев 4 группа крови, каковы группы крови у их родителей.

Задача 6. Рахит, устойчивый к витамину Д – наследование доминантного гена в Х-хромосоме. Отец пробанда болен, мать здорова, в семье 3 дочери, 3 сына. Сколько возможно больных?

Задача 7. Валерий и Владимир, Светлана и Елена – монозиготные близнецы. Будут ли сходны по генотипам их дети.

Задача 8. У пожилых супругов – дочь с гемофилией В, отец – гемофилик, мать – здорова и генетически благополучна. Опишите механизм нарушения?

Задача 9. Подагра – аутосомно-доминантный признак, пенетрантность у мужчин – 20%, у женщин – 0. Укажите частоту гетерозигот?

Семинар № 3. Изменчивость организмов. Мутации. Наследственная патология, обусловленная наследственной изменчивостью. Особенности реализации наследственной программы развития. Концепция генетического груза. Генофонд и репродуктивная функция как показатели генетического здоровья населения. Формы и характеристика наследственной патологии.

Цель занятия.

Изучить современное представление о процессе наследственной изменчивости, мутационном процессе, влиянии мутагенов на формирование наследственной патологии. Обосновать применение результатов генетических исследований мутационного процесса для психологии.

Методические указания.

По данной теме имеется лекционный материал. В начале занятия проводится контрольная работа, ее задача выяснить уровень усваиваемости знаний лекционного курса. В дальнейшем происходит обсуждение материала данной темы.

Контрольные вопросы.

1. Укажите типы изменчивости.

2. Ненаследственная изменчивость.

3. Наследственная изменчивость.

4. Мутагены. Типы мутаций. Наследственная патология как результат наследственной изменчивости.

5. Поясните понятия: групповая изменчивость, индивидуальная изменчивость.

6. Назовите процессы, обуславливающие изменчивость.

7. Укажите направления изменчивости.

8. Фенотипическая изменчивость. Модификации, адаптации. Феномен фенокопирования.

9. Дайте определение следующим понятиям: наследственная изменчивость, генотипическая изменчивость, комбинативная изменчивость, мутационная изменчивость.

10. Перечислите физические мутагены.

11. Перечистите химические мутагены.

12. Перечислите биологические мутагены.

13. Укажите типы мутаций.

14. Охарактеризуйте гаметические, генеративные, летальные, полулетальные мутации.

15. Нейтральные, благоприятные мутации.

16. Опишите механизм генных мутаций. Односайтовые. Многосайтовые. Миссенс-мутация.

17. Дайте понятие о процессинге, сплайсинге.

18. Последовательность этапов реализации наследственной информации.

19. Этап инициации активности генов. Инициация генов зиготы.

20. Строение аппарата - «переключателя генов».

21. Общие гены. Тканеспецифические гены. Гены-переключатели.

22. Уровни регуляции синтеза белковых продуктов.

23. Нарушения внутриутробного онтогенеза и наследственная патология.

24. Периоды максимальной чувствительности зародыша, эмбриона и плода.

Перечень тем для обсуждения.

1. Тератогенно-терминационный период. Первый и второй критические периоды беременности.

2. Бластопатии. Внематочная беременность, аномальная имплантация оплодотворенного яйца, нарушение глубины имплантации, полностью или частично неразделившиеся близнецы, недоразвитие (гипоплазия, аплазия) амниона, желточного мешка.

3. Эмбриопатии.

4. Фетопатии. Истинные пороки развития. Вторичные пороки (гидроуретер, гидронефроз, гидроцефалия), тканевые дисплазии, гипоплазии. Воспалительный процесс фетальной ткани.

5. Задержка внутриутробного развития. Причины и факторы риска ЗВУР. Диагностические признаки ЗВУР. Дефицит массы по отношению к гестационному возрасту. Дефицит массы по отношению к росту. Гипотрофический вариант. Гипопластический вариант. Диспластический вариант.

6. Инфекционные заболевания во время беременности.

7. Нарушения гомеостаза: состояния ЦНС, иммунологической реактивности (влияние на заболеваемость и развитие ВПФ).

8. Внутриутробное инфицирование и поражение нервной и иммунной систем плода. Пути проникновения инфекции. Механизм развития инфекции. Генофонд и репродуктивная функция как показатели генетического здоровья населения.

9. Формы и характеристика наследственной патологии.

10. Механизмы патогенез, особенности диагностики и принципы лечения. Мутационный груз. Доминантные и рецессивные аллели.

11. Сегрегационный груз.

12. Субституционный груз.

13. Соотношение генетических факторов и внешней среды в формировании патологии.

14. Показатели генетического здоровья.

15. Генофонд. Состояние репродуктивной функции.

Перечень тем для рефератов.

1. Концепция наследственного полиморфизма.

2. Спонтанный и индуцированный мутагенез.

3. Нейрофиброматоз, миопатия Дюшенна-Беккера.

4. Ферментопатии.

5. Механизм нарушений при ФКУ.

6. Серповидно-клеточная анемия.

7. Анеуплоидия.

8. Полиплоидия.

9. Трисомии.

10. Моносомии.

11. Синдром Шерешевского - Тернера.

12. Нерасхождение хромосом.

13. Нереципрокная транслокация.

14. Наследственная патология как результат наследственной изменчивости.

Семинар №4. Концепция генетического груза. Характеристика наследственной патологии. Медико-генетическое консультирование.

Цель занятия.

Изучить концепцию генетического груза, показатели генетического здоровья популяции. Дать характеристику и описание основных форм наследственной патологии и познакомиться с подходами к диагностике и профилактике отдельных форм наследственных заболеваний.

Методические указания.

По данной теме имеется лекционный материал. В начале занятия проводится контрольная работа, ее задача выяснить уровень усваиваемости знаний лекционного курса. В дальнейшем происходит обсуждение материала данной темы.

Контрольные вопросы.

1. Опишите репродуктивную функцию как показатель генетического здоровья населения.

2. Формы и характеристика наследственной патологии.

3. Механизмы патогенез, особенности диагностики и принципы лечения.

4. Соотношение генетических факторов и внешней среды в формировании патологии.

5. Показатели генетического здоровья. Генофонд. Состояние репродуктивной функции.

6. Характеристика наследственной патологии.

7. Формы наследственной патологии. Моногенные болезни. Хромосомные болезни.

8. Большие и малые врожденные аномалии развития (врожденные пороки развития).

9. Мультифакториальные болезни или болезни, обусловленные аддитивным (суммарным) действием генетических и средовых факторов.

10. Особенности наследственной патологии.

11. Понятие о полисистемности поражений.

12. Дайте понятие о плейотропном действие генов.

13. Охарактеризуйте хромосомный дисбаланс.

14. Опишите патокинез.

15. Дайте характеристику следующим периодам: латентный, продромальный, период первых симптомов, нарастание выраженности симптомов и тяжести течения (вовлечение множества систем), формирование необратимых изменений в органах, снижение запаса прочности и пластичности физиологических функций организма, истощение резервных возможностей, терминальный период – системная недостаточность, гибель организма.

16. Дайте понятие о болезнях обмена (накопление токсических продуктов, истощение энергетических субстратов, невозможность использовать субстрат).

17. Конституциональность, врожденность и непрградиентность признаков. Клинический полиморфизм.

18. Понятие о патогномоничных симптомах.

19. Неоднозначность мутации гена и степени тяжести болезни. Хромосомный дисбаланс.

20. Последствия дисбаланса структурных генов.

21. Теория эмбриональных полей развития.

22. Теория относительной плейотропии.

23. Теория мозаичной плейотропии.

24. Семиотика наследственных болезней.

25. Клинико-генеалогический метод. Каталог Маккьюсика.

26. Метод дерматоглифики, его разрешающая способность.

27. Цитогенетический метод, его разрешающая способность.

28. Иммунологические методы, их разрешающая способность.

29. Методы аналитической химии, их разрешающая способность.

30. Экспресс диагностика.

31. Молекулярно-цитогенетические и молекулярно-биологические методы, их разрешающая способность.

32. Флюоресцентная гибридизация. ДНК-зондовая диагностика.

Перечень тем для обсуждения.

1. Принципы классификации наследственных болезней.

2. Аутосомно-доминантные синдромы.

3. Аутосомно-рецессивные синдромы.

4. Х-сцепленные доминантные синдромы.

5. Х-сцепленные рецессивные болезни.

6. Болезни нервной системы. Болезни сердечно-сосудистой системы. Болезни органов дыхания. Болезни желудочно-кишечного тракта. Болезни соединительной ткани и скелета. Болезни кожи и ее придатков. Болезни почек и МВП. Болезни органов эндокринной системы.

7. Болезни с установленным первичным молекулярным дефектом.

8. Болезни с не установленным дефектом.

9. Болезни обмена аминокислот. Болезни обмена углеводов. Болезни обмена липидов. Болезни накопления – тезаурисмозы.

10. Показания для лабораторной диагностики.

11. Митохондриальные болезни.

12. Закономерности хромосомных мутаций.

13. Степень выраженности нарушений. Диагностические признаки. Показания для цитогенетической диагностики.

14. Модели развития мультифакториальной патологии. Аддитивная модель. Суммация эффектов отдельных генов. Пороговый эффект.

15. Смешанная модель.

16. Концептуальная модель.

17. Мультифакториальное наследование.

18. Совокупность генетических факторов. Главные гены. Полигены (генетический фон).

19. Врожденные аномалии развития. Классификация. Эндогенные причины. Экзогенные причины.

20. Большая аномалия развития.

21. Малая аномалия развития.

22. Эмбриофетопатия: спонтанный аборт, микроцефалия, пороки сердца, умственная отсталость.

23. Алкогольная эмбриофетопатия.

24. Цинк – зависимая фетопатия. «Перезревание гамет».

25. Профилактика врожденной и наследственной патологии.

26. Медико-генетическое консультирование.

27. Планирование семьи на основе медико-генетического консультирования.

28. Программа дородовой диагностики. Биопсия Хориона. Биопсия плаценты. Кордоцентез. Амниоцентез. Генетический анализ клеток плода. УЗИ.

29. Создание условий, предупреждающих развитие болезни. Преконцепционная профилактика.

30. Планируемая беременность.

31. Устранение профвредностей.

32. Оптимизация метаболизма половых клеток.

33. Методы пренатальной диагностики. Инвазивные. Амниоцентез. Исследование альфетопротеина, культур клеток, ДНК-диагностика. Биопсия хориона. Кордоцентез.

34. Преимплантационная диагностика. Экстракорпоральное оплодотворение. Генотерапия.

35. Создание условий для регулируемой экспрессии генов, экзогенно введенных в клетки, совершенствование методов регуляции такой экспрессии.

Характеристика отдельных форм наследственной патологии (рефераты).

1. Синдром Дауна.

2. Синдром Патау.

3. Синдром Эдвардса.

4. Трисомия 9р.

5. Трисомия 8.

6. Синдром «кошачьего крика».

7. Синдром Вольфа-Хиршхорна.

8. Полисомия по Х-хромосоме.

9. Синдром Кляйнфельтера.

10. Полисомия по У-хромосоме.

11. Синдром полной моносомии по Х-хромосоме.

12. Синдром Шерешевского-Тернера.

13. Пилоростеноз.

Самостоятельная работа

Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы:

1. Современные представления о структурно-функциональной организации генов.

2. Этапы реализации генетической информации в клетке.

3. Регуляция активности генов.

4. Модель лактозного оперона.

5. Мигрирующие генетические элементы.

6. Плазмидная наследственность.

7. Митохондриальная наследственность.

8. Структурная организация эукариотической хромосомы.

9. Структурная организация прокариотической хромосомы.

10. Особенности наследования генов у прокариот.

11. Принципы генетического картирования бактерий.

12. Наследование пола и аллельных генов, сцепленных с половыми хромосомами.

13. Наследование неаллельных генов негомологичных хромосом.

14. Принципы генетического анализа эукариотических организмов.

15. Генные болезни с аутосомно-доминантным типом наследования.

16. Генные болезни с аутосомно-рецессивным типом наследования.

17. Наследование заболеваний, контролируемой генами половых хромосом.

18. Законы сцепленного наследования. Школа Т. Моргана.

19. Механизмы резистентности наследственных болезней.

20. Полиморфизм наследственных болезней.

21. Наследственно обусловленные формы нарушений умственного и физического развития.

Примерная тематика рефератов, мультимедийных сообщений:

1. Биологические основы наследственности человека.

2. Молекулярные основы наследственности человека.

3. Генетический код.

4. Генные болезни человека.

5. Хромосомные болезни человека.

6. Типы наследования генных и хромосомных болезней.

7. Популяционная генетика человека.

8. Наследование заболевание, контролируемых генами аутосом.

9. Принципы лечения генных болезней.

10. Этапы генетического консультирования.