Біологія з основами генетики. Паламарчук О.В

3.Визначені генотипом межі модифікаційної мінливості мають назву:

A.Генокопії

B.Фенокопії

C.Норма реакції

О. Локус Е. Моносомія

4. Варіаційна крива - це:

А. Ілюстрація залежності частоти зустрічальиості варіант від їх значень В Графічний вираз модифікаційної мінливості С. Ілюстрація амплітуди варіацій О. Вірно А+С Е. Вірно А+В+С

5.Фенокопії - це:

A.Система генів організму, яка формується при злитті яйцеклітини і сперматозоїда;

B.Сукупність ознак і властивостей організму, яка розвивається при взаємодії генотипу з факторами середовища;

C.Морфологічні або фізіологічні ознаки, формування яких детермінується генами і залежить від умов зовнішнього середовища;

Б. Зміна фенотипу під дією факторів середовища, яка копіює ознаки іншого генотипу Е. Схожі зміни фенотипу, які обумовлені мутаціями різних неалельних генів.

50

V.Орієнтовна основа дії а) Теоретичні питання для позаурочного самостійного вивчення та обговорення на

занятті.

1.Мінливість як властивість живих організмів, форми мінливості та їх біологічне

значення.

2.Модифікаційна мінливість. Норма реакції. Фенокопії, морфози.

3.Комбінативна мінливість. Механізми і закономірності.

4.Мутаційна мінливість, її види ті їх характеристика.

5.Класифікація мутацій та мутагенні фактори. Антимутагенез.

6.Закон гомологічних рядів спадкової мінливості М.І.Вавілова.

7.Молекулярні основи мінливості. Цитоплазматична спадковість.

8.Молекулярні механізми виникнення патологій на різних рівнях організації генетичного матеріалу.

б) Алгоритм самостійної навчально-дослідницької роботи:

1.Виконати індивідуальне програмоване завдання.

2. Оформити протокол.

в) Інструкції до самостійної навчально-дослідницької роботи:

1.При виконанні індивідуального завдання засвоїти основні терміни та поняття теми

2.Диференціювати каріотипи людей із заданою патологією

3.Дати письмову відповідь на наступні питання:

1.Яке медичне значення мають форми мінливості у генетиці людини?

2.Привести приклади широкої, вузької і однозначної норми реакції модифікаційної мінливості у людини.

3.Скласти варіаційний ряд модифікаційної мінливості ознак людини.

4.Яке значення має комбінативна мінливість в забезпеченні генотипової різноманітності людей?

5.Привести приклади генних і хромосомних хвороб людини.

VI. Система навчаючих завдань

Зразок індивідуального завдання та еталон його виконання

1. Батьки та їх рідна донька страждають ожирінням. Нерідна донька, яка зростала в цій сім’ї з раннього віку, має підвищену масу тіла, але в меншій мірі, ніж рідна. Рідний син, який з дитинства навчається в спортивному інтернаті, має нормальну масу тіла.

а) Що визначає різницю в масі тіла дітей у цій сім’ї?

б) Які форми мінливості мають місце в даному випадку?

Еталон розв'язку:

а) Ожиріння - мультифакторна ознака, яка залежить від багатьох чинників, у тому числі від генотипу, переїдання, спортивного режиму. Рідна доньки подружжя мас два з них

генотип і переїдання, прийомна - один - переїдання, син - теж один - генотип, який не зміг повністю реалізуватись в умовах спортивного режиму.

б) В даному випадку змінюються фенотипи, тому мінливість - фенотипна.

2. Всі клітини хворого чоловіка мають 47 хромосом за рахунок зайвої Х-хромосоми.

а) Напишіть формулу каріотипу чоловіка і визначте, яка форма мінливості має місце в даному випадку,

б) Назвіть можливі механізми формування каріотипу чоловіка.

в) Яка ймовірність передачі зайвої Х-хромосоми нащадкам цього чоловіка?

51

сперматозоїдів можливі, аіе формуються в дуже рідких випадках. Як правило, зустрічається оліго- і азооспермія (небагато і атипові сперматозоїди).

3. а) Яких дітей слід чекати від шлюбу глухого подружжя, якщо глухота чоловіка обумовлена коревою краснухою (червона висипка) перенесеною його матір’ю під час вагітності, а глухота жінки обумовлена генетично (ген глухоти рецесивний)? У родоводі чоловіка глухота не відмічена.

б) Як називається схожість фенотипів чоловіка та жінки в даному випадку?

Еталон розв ’язку:

а) Позначимо аутосомний домінантний ген нормального слуху А, тоді аутосомний рецесивний ген глухоти - а. Оскільки в родоводі чоловіка глухі родичі не відмічені, а збудник коревої краснухи не є мутагеном, то найбільш вірогідний генотип чоловіка - АА. У його жінки ознака рецесивна, значить, її генотип - аа, оскільки рецесивна ознака прояє.іясться лише в гомозиготному стані. Тому генетична схема шлюбу має такий вигляд:

Р9 аа х и АА

VII. Короткі методичні вказівки до роботи студентів на практичному занятті. А. Методика проведення заняття (див. передмову)

Б. Організаційна структура заняття (див. передмову)

В) Зразки завдань для перевірки кінцевого рівня знань

1.Галакгоземія - спадкова хвороба з аутосомно-рецесивним типом успадкування.

Гомозиготні за геном галактоземії діти не можуть вживати молока, оскільки при годуванні молоком у них з ’являються патологічні симптоми, які зникають після виключення з раціону молока. Яку форму мінливості спричиняє у дітей дієта?

A.Комбінат ивну

B.Модифікаційну

C.Мутаційну І) Фенокопію Е. Епігенетичну

2. В сім’ї здорових батьків, які мають вищий від норми вміст фенілаланіну, дитина хвора на фенілкетонурію, яка є аутосомно-рецесивною хворобою. Яка форма мінливості має місце у даному випадку і які генотипи членів родини?

A. Модифікаційна; Р АА, аа, И аа

B. Мутаційна; Р обидва Аа, Р аа ; ' C. Комбінативна; Р обидва Аа, Р аа

О. Епігенетична; Р АА, аа, Р аа

52

3. Здорові стосовно ґемофілїїї дальтонізму жінка і чоловік мають двох синів - гемофіліка і дальтоніка. Батько жінки страждав на гемофілію і дальтонізмом. Яка форма мінливості має місце у жінки та її синів?

A. Модифікаційна, Х™ Хм ; Р, ХШ1У, ХМУ

B.Мутаційна, Хш Xі115; Р, Х1ИУ, ХІ,ПУ

C.Комбінативна, Х[ш Xм ; Р, Х!МУ, Х ^ У О. Комбінативна, X™ Xм; Р, Хнл У, ХМУ Е. Епігенетична, Х! т ХІ,<і; Р 1 ХН<1У, ХШУ

4.Причиною відсутності очних яблук (анофтальмія) може бути гомозиготний стан аутосомнорецесивного гена або дія таких тератогенних чинників, як пестициди та фунгіциди. Яку назву мають модифікаційні зміни, які копіюють ознаки притаманні іншому генотипу?

A.Морфози

B.Генокопії

C.Фенокопії

П> Маркери

Е. Мутації

5.Одна з форм рахіту успадковується за аутосомно-домінантним типом. Це захворювання є наслідком:

A.Анеуплодії '

B.Геномної мутації

C.Хромосомної мутації

О. Поліплоїдії Е. Генної мутації

53

Тема Л" 9 Методи вивчення спадковості людини^ Генеалогічний, біохімічний. ДНК-

діагностики. близнюковий

I. А ктуальність теми: Знання особливостей людини як генетичного об’єкту, розуміння біосоціальності людини, суті та вирішувальних можливостей антропогенетичних методів дослідження дає можливість лікарю диференціювати спадкові хвороби та прогнозувати здоров’я нащадків.

II. Цілі навчання

Загальна ціль - уміти: вирізняти особливості людини як генетичного об’єкта та при розв’язуванні ситуаційних задач застосовувати методи генетичних досліджень у відповідності з їх вирішувальними можливостями.

Конкретні цілі - уміти:

1)інтерпретувати особливості людини як генетичного об’єкта та неможливість застосування методу гібридологічного аналізу;

2)складати родовід сім’ї зі спадковими хворобами і проводити його генетичний

аналіз;

3)визначати співвідношення спадковості та довкілля в прояві патологічних ознак людини за допомогою близнюкового методу;

4)пояснити сутність та діагностичні можливості дерматогліфічного, імунологічного методів та методу гібридизації соматичних клітин.

ПІ. Забезпечення вхідного рівня знань-умінь А. Література:

Основна:

1.Медична біологія \ За ред. проф. В.П. Пішака, Ю.І. Бажори. Підручник/ Видання 2- ге, перероблене і доповнене. - Вінниця: НОВА КНИГА, 2009. - С. 175-190.

2.Медична біологіяЛЗа ред. проф. В.П. Пішака та проф. Ю.І. Бажори.- Вінниця: Нова книга, 2004 - С. 176-184, 185-186, 188-190, 191-192

3.Слюсарєв А.О., Жукова С В. Біологія. - К.: Вища школа, 1992. - С 104-114

Додаткова:

1.Конспекти лекцій

2.Бердьішев Г.Д., Криворучко И.Ф. Медицинская генетика. - К.: Вьісшая школа, 1990.

3.Бужієвська Т І. Основи медичної генетики. - К,: Здоров’я, 2001

Б. Тести для перевірки вхідного рівня знань

1.Медична генетика вивчає:

A.Організацію спадкового матеріалу і загальні закономірності спадковості і мінливості у людини

B.Явища спадковості і мінливості в популяціях людей, особливості успадкування

ознак в нормі і зміни їх під дією умов довкілля

СРозробляє методи діагностики, лікування і профілактики спадкових хвороб людини

2.Завданнями медичної генетики є:

А. Розробка методів діагностики, лікування і профілактики спадкових хвороб В Генетичний моніторинг умов довкілля

C. Моніторинг генетичної структури популяцій

54

3. Особливості людини як генетичного об’єкта:

А. Повільна зміна поколінь і невелика кількість дітей в сім’ї В Неможливість застосування методу гібридологічного аналізу С. Неможливість створення однакових умов життя

4.В антропогенетиці не використовують метод гібридологічного аналізу тому, що:

A.У людини складний каріотип

B.У людини повільна зміна поколінь

C.Це порушує права людини

О. В сім’ях людей мало дітей Е. Різноманітні умови життя

5. Який метод генетичних досліджень дає можливість встановити генетичну природу хвороби, тип та варіант успадкування, зиготність осіб, наявність генота фенокопій, визначити прогноз для членів родини (захворіти чи мати хворих дітей)?

A.Генеалогічний;

B.Гібридологічний;

C.Близнюковий;

ДПопуляційно-статистичний; Е. Біохімічний.

V.Орієнтовна основа дії а) Теоретичні питання для позаурочного самостійного вивчення та обговорення на

занятті.

1. Людина як об'єкт генетичних досліджень.

2. Методи вивчення спадковості людини.

3. Спадкові хвороби і їх генетична гетерогенність. Генокопії та фенокопії.

4. Генні хвороби: механізм виникнення, принципи діагностики моно генних хвороб (біохімічний та генеалогічний методи).

5.Генетична структура популяцій людини і її характеристика за законом ХардіВайнберга.

6.Медико-генетичне консультування як спосіб профілактики спадкових хвороб.

б) Алгоритм самостійної навчально-дослідницької роботи:

1Виконати індивідуальне програмоване завдання.

2 Оформити протокол.

в) Інструкції до виконання індивідуального програмованого завдання;

1.Навчитись досліджувати; родинні данні і на основі знань символіки генеалогічного

методу складати родоводи пробандів; 2. При аналізі родоводів навчитися диференціювати генетичну природу патології;

З Визначати тип та варіант успадкування;

4.Прогнозувати ймовірність ознак у нащадків, визначати роль спадковості та середовища у формуванні ознаки.

5.Дати письмові відповісти на наступні питання:

1). Чому людина є складним об’єктом генетичних досліджень?

2). Яку інформацію можна отримати за допомогою генеалогічного метода?

3). Яка роль генотипу і середовища у формуванні ознак?

4). Який метод застосовують для діагностики гетерозиготних носіїв небажаних

генів?

5). Описати вирішальні можливості популяційно-статистичного методу

VI. Система навчаючих завдань

Зразок індивідуального завдання та еталон його виконання

І. В генетичну консультацію звернулась нормальна жінка з проханням визначити спадковою чи не спадковою є недоумкуватість її сина. Крім сина жінка має здорову доньку. Рідний брат жінки, а також рідний дядько з боку матері страждають на недоумкуватість. Чоловік жінки та його родичі нормальні.

а) Складіть родовід і визначте характер (спадковий чи не спадковий) недоумкуватості в даній родині.

б) Чи можлива недоумкуватість у майбутніх дітей цієї жінки?

в) Чи можлива недоумкуватість у дітей дочки цієї жінки, якщо вона вийде заміж за нормального чоловіка?

Еталон разе 'ячну: а) Родовід:

І

■

56

Значна кількість хворих в родині свідчить про спадковий характер недоумкуватості. Той факт, що хворіють діти в сім ях здорових батьків, свідчить про те, що ген недоумкуватості рецесивний. Те, що хворіють лише чоловіки, свідчить про локалізацію гена в Х-хромосомі. Отже, ознака успадковується за X - зщетенним рецесивним типом.

б) Той факт, що у здорової жінки є хворий син, свідчить про те, що вона гетерозиготна і має генотип X іX а. Відтак 50% яйцеклітин жінки несуть рецесивний ген - X а. Ймовірність того, що жінка передасть цей ген своїм дітям складає 50%. Оскільки чоловіки гемімготні, то наявний у них рецесивний ген проявляється фенотипно, у жінок маскується домінантним. Отже, у можливих дітей цієї жінки ймовірність хворих синів складає 50%.

в) Ймовірність гетерозиготності дочки жінки складає 50%. Це означає, що вірогідність народження у неї хворої дитини (сина) існує і становить 1 8 ( 1 2 x 1 2 x 1 2) або

12,5%.

VII. Короткі методичні вказівки до роботи студентів на практичному занятті. А. Методика проведення заняття (див. передмову)

Б. Організаційна структура заняття (див. передмову)

В) Зразки завдань для перевірки кінцевого рівня знань

1.Аналізуючи родовід, лікар-генетик встановив: ознака проявляється у кожному поколінні, жінки та чоловіки успадковують ознаку з однаковою частою, батьки з однаковою ймовірністю передають ознаки дітям обох статей. Визначте, який тип успадкування має досліджувана ознака?

A.Аутосомно-рецесивний

B.Х-зчеплений домінантний

C.Х-зчеплений рецесивний

D.У-зчеплений

E.Аутосомно-домінантний

2.При аналізі родоводу, у якому вивчається гіпертрихоз (надмірне оволосіння вушних раковин), з’ясовано, що ознака зустрічається в усіх поколіннях тільки у чоловіків і успадковується від батька до сина. Визначте тип успадкування:

А. Аутосомно-рецесивний

ВАутосомно-домінантний

C.Зчеплений з Х-хромосомою рецесивний

E.Зчеплений з У-хромосомою

3.В родоводі пробанда аналогічна патологія зустрічається у всіх поколіннях при відносно великій кількості хворих по горизонталі. Хвороба з однаковою частотою вражає осіб обох статей. Хворі діти народжуються в родинах, де є хворі батьки. Який тип успадкування притаманний членам родоводу?

A.Аутосомно-рецесивний

B.Зчеплений з Х-хромосомою рецесивний

C.Зчеплений з У-хромосомою

D.Аутосомно-домінантний

E.Зчеплений з Х-хромосомою домінантний

57

4. При генеалогічному аналізі рбдини зі спадковою патологією - порушенням формування емалі, встановлено, що захворювання проявляється в кожному поколінні. У жінок ця аномалія зустрічається частіше, ніж у чоловіків. Хворі чоловіки передають цю ознаку тільки своїм дочкам. Який тип успадкування має місце в цьому випадку9

A.Аутосомно-рецесивний

B.Х-зчеплений рецесивний

C.У-зчеплений

О. Аутосомно-домінантний Е. Х-зчеплений домінантний

5. У батька ахондроплазія, мати і дочка не мають цієї аномалії. Аналіз родоводу показав, що патологія успадковується за аутосомно-домінантним типом. Хворі зустрічаються по батьківській лінії. По лінії матері така патологія не зустрічається. Яка ймовірність народження в цій сім’ї дитини без аномалії.

A.100%

B.75%

C.50% Д. 25% Е. 0.

58

Тема № 10 Молекулярні та хромосомні хвороби. Онтогенетичний та біохімічний метод

I. Актуальність теми. Значну частину спадкових патологій людини становлять хромосомні хвороби, тобто хвороби пов’язані з хромосомним та геномним рівнем організації генетичного матеріалу. В основі хромосомних хвороб лежать порушення структури, зміни кількості окремих хромосом і їх плоїдності. Більшість несумісні з життям, тому ембріони і плоди елімінуються ще в організмі матері на різних строках вагітності, або новонароджені мають обмежений постнатальний період. Знання сутності, механізмів виникнення, чинників, класифікації та діагностики хромосомних хвороб є важливою частиною курсу медичної біології.

II.Ділі навчання

Загальна ціль - у м і т и : аналізувати каріотипи хворих, встановлювати етіологію хромосомних хвороб та класифікувати хромосомні та молекулярні хвороби.

Конкретні цілі;

1)визначати і класифікувати хромосомні та молекулярні хвороби;

2)інтерпретувати механізми виникнення спадкових хвороб та чинники, що їх

спричинюють; . . . . . .

3)аналізувати конкретні практичні ситуації і вибирати методи діагностичних досліджень;

4)аналізувати каріотипи хворих і на цій основі підтверджувати чи спростовувати етіологію хромосомних хвороб.

Ш. Забезпечення вхідного рівня знань-умінь А. Література:

Основна:

1. Медична біологія \ За ред. проф. В.П. Пішака, Ю.І. Бажори. Підручник/ Видання 2- іе, перероблене і доповнене. -Вінниця: НОВА КНИГ А, 2009. - С. 201-213.

2.Медична біологіяДЗа ред. проф. В.П. Пішака та проф. Ю.І. Бажори - Вінниця: Нова книга, 2004,-С. 205-215.

3.Слюсарєв А О., Жукова С В. Біологія. - К.: Вища школа, 1992, - С. 82, 115-119, 131-

137

Додаткова:

1.Конспекти лекцій

2.Бердышев Г.Д., Криворучко И.Ф. Медицинская генетика. - К.: Высшая школа,

B.Кратною і некратною зміною кількості гетерохромосом в каріотипі

СЗміною структури хромосом

*

2.Каріотип - цс.

A.Гаплоїдний набір хромосом

B.Диплоїдний набір хромосом

C.Поліплоїдний набір хромосом

В. Анеуплоїдний набір хромосом Е. Метафазна хромосома

59