Ответы к экзамену по биологии с 43-56 вопросы



Критерии рецессивного типа наследования на родословных: аутосомные и сцепленные с Х — хромосомой признаки.

Аутосомно-рецессивный — заболевания только в гомозиготном состоянии. Чаще Аа х Аа и верятность 25%. Характерно:

Родители здоровы, но аналогичные заболевания у ближайших родственников. Обычно поражено 1 поколение, но может быть и через поколение , что почти не бывает в доминантном наследовании.

Оба пола поражены с одинаковой частотой и тяжестью. Наследование от двух родителей. При наличии у родителей кровного брака резко повышено число больных детей. Как правило, это заболевание связано с дефицитом гормонов – заболевание метаболизма. Поражены оба гена, если доминантное мутирование может быть с различной экспрессивностью. У всех тяжело при рецессивном.

Распространяется легче, чем доминантное, так как у доминантного более разное проявление. Может быть и отсутствие проявления.

Сцепленные с Х – хромосомой

Больной отец. Все дочери носители паталогического гена. Сыновья здоровы.

Мать- носитель Аа. 1\2 – дочери носители, 1\2 – сыновья больны.

Характерно:

Заболевание наследуется исключительно у мужчин.. 1\2 братьев больны.

Поражены мужские родственники – пробанд со стороны матери.

Сын не наследует признаки от отца.

Вариабельность в проявлении действия гена: пенетрантность, экспрессивность. Причины вариабельности. Плейотропное действие гена.

Пенетрантность гена – способность гена давать фенотипический эффект, то есть «пробиваться в признак». Количественная оценка пенетрантности состоит в определении доли особи с признаком, детерминируемым данным аллелем, среди всех особей, имеющий в генотипе этот аллель.

Экспрессивность гена – степень проявления в фенотипе различных особей 1 и того же аллеля определенного гена. Количественные показатели экспрессивности на основе статистики. Варьирование в группе особей по степени выраженности признака, детерминируемого определенным геном.

Причины вариабельности — ? «особые» причины вариабельности — не являются постоянной частью системы, могут обнаруживать себя только в определенные периоды времени, не проявляются на всех участниках системы и являются результатом действия определенных факторов.

Плейотропное действие генов — это зависимость нескольких признаков от одного гена, то есть множественное действие одного гена. Плейотропное действие гена может быть первичным и вторичным. При первичной плейотропии ген проявляет свой множественный эффект. При вторичной плейотропии есть один первичный фенотипний проявление гена, вслед за которым развивается ступенчатый процесс вторичных изменений, приводящих к множественным эффектам.

При плейотропии, ген, воздействуя на какой то один основной признак, может также менять, модифицировать проявление других генов, в связи с чем введено понятие о генах-модификаторах. Последние усиливают или ослабляют развитие признаков, кодируемых «основным» геном. (Показателями зависимости функционирования наследственных задатков от характеристик генотипа является пенетрантность и экспрессивность).

МГК, цель, задачи. Показание направления в МГК. Проспективное и ретроспективное консультирование.

МГК используется в генеалогическом методе. Чаще всего обращаются родители, у которых уже появился больной ребенок, и они планируют иметь детей, но боятся. Врач- генетик должен сказать какова вероятность рождения уних второго больного ребенка.

Задачи:

Постановка точного диагноза

Определение типа наследования болезни и повторного риска в этой семье.

Объяснение смысла и консультирование

Пропаганда мед-ген знаний

Показания направления в МГК:

В семье родился больной ребенок и родители хотят знать прогноз здоровья – ретроспективное консультирование. Применяется при:

А)уточнение диагноза

Б)прогноз течения заболевания

В)опредедение повторного риска рождения больного ребенка

Проспективное — когда риск рождения больного ребенка определяется по беременности или на ранних стадиях. Применяется при:

А)кровное родство между супругами

Б)супруги были подвержены радиации, хим. воздействия или инфекционного заболевания, которое может сказаться

В)наличие заболевания у ближайших родственников

Наличие аналогичных заболеваний у других членов семьи

Резкое отставание в развитии ребенка

Наличие у ребенка врожденных пороков развития

Бесплодие у супругов

Невынашивание беременности

Угроза выкидыша, неблагоприятная беременность.

Пренатальная диагностика. Методы: УЗ, амниоцентез, биопсия ворсин хориона. Показания к пренатальной диагностике.

Пренатальная диагностика — дородовая диагностика с целью обнаружения патологии на стадии внутриутробного развития. Позволяет обнаружить более 90 % плодов с синдромом Дауна (трисомия 21); трисомии 18 (известной как синдром Эдвардса) около 97 %, более 40 % нарушений развития сердца и др. В случае наличия у плода болезни родители при помощи врача-консультанта тщательно взвешивают возможности современной медицины и свои собственные в плане реабилитации ребёнка. В результате семья принимает решение о судьбе данного ребёнка и решает вопрос о продолжении вынашивания или о прерывании беременности.

К пренатальной диагностике относится и определение отцовства на ранних сроках беременности, а также определение пола плода.

Ультразвуковая диагностика (УЗД), ультразвуковая интроскопия — неразрушающее (неинвазивное) исследование организма человека или внутренней структуры различных объектов и протекающих в них процессов с помощью ультразвуковых волн. В основном работает на принципах методов эхозондирования, в ряде случаев на принципах трансмиссионных методов.

Амниоцентез — инвазивная процедура, заключающаяся в пункции амниотической оболочки с целью получения околоплодных вод для последующего лабораторного исследования, амниоредукции или введения в амниотическую полость лекарственных средств. Амниоцентез можно выполнять в первом, втором и третьем триместрах беременности (оптимально — в 16-20 недель беременности).

Биопсия хориона — получение образца ткани хориона с целью выявления и профилактики хромосомных болезней, носительства хромосомных аномалий, а также моногенных болезней. Получение ткани хориона осуществляют путем пункции матки через переднюю брюшную стенку[1] или через влагалище и шейку матки биопсийными щипцами[2] или аспирационным катетером[3]. Выбор метода зависит от особенностей расположения хориона в матке. Ткань хориона, в основном, имеет ту же генетическую структуру, что и плод, поэтому пригодна для проведения генетической диагностики. Основное преимущество биопсии хориона — выполнение диагностики в ранние сроки беременности, быстрота получения результата (в среднем 2-3 дня), возможно определение пола плода и ДНК-диагностика заболевания.

Показания к пренатальной диагностике:

Материнский возраст

Присутствие структурной хромосомной аномалии у одного из родителей (синдром Дауна)

Генетическое заболевание в семейном анамнезе, диагностируемое или исключаемое биохимическими или ДНК исследованиями

Семейный анамнез по Х-сцепленным заболеваниям, для которых нет специфического пренатального диагностического теста

Риск дефектов нервной трубки

Материнский сывороточный скрининг(обследование) и ультразвуковое обследование

Близнецовый метод. Типы близнецов. Диагностика зиготности близнецов. Конкордантность и дискордантность. Соотношение наследственности и среды в формировании признака.

Близнецовый метод – генетическое исследование закономерностей на близнецах

Типы близнецов: ( Близнецы – дети, родившиеся и выношенные 1 матерью одновременно)

Монозиготические(однояйцевые) – близнецы, выросшие из 1 зиготы, разделившиеся на ранних стадиях дробления на 2 части(идентический генотип)

Дизиготные – когда у женщины одновременно формируется 2 яйцеклетки, каждая из которых оплодотворяется своими сперматозоидами и обе развиваются во врем 1 беременности. Они похожи как братья, сестра – 50% сходства(общие средовые факторы).

Диагностика зиготности близнецов:

По плодным оболочкам. У МЗ-1 карион, 1 амнион. У ДЗ-2. Ошибка до 30%

Полисимптомного сходства. Близнецов сравнивают по n-признакам (внешних-пигментация, форма ушей, носа, группа крови). У МЗ-совпадают признаки. У ДЗ-различны.

Трансплантационный тест – пересаживают лоскут кожи от 1 другому. У МЗ – отторжение, у ДЗ-прирождение.

Герматоглифический – сравнение ладонных узоров

Лимфацитарный тест – если смешать лимфоциты, то у ДЗ – пролиферация,у МЗ – нет.

Суть близнецового метода сводится к сравнению внутрипарных различий.

Если признаки встречаются у обоих близнецов – конкордантная пара.

Если только у 1 близнеца – дисконкордантная.

К=С(сходные признаки)/С+Д(общее число обследованных пар)

Сопоставление степени конкордантности дает ответ на соотношение наследственност и и среды. Степень парной конкордантности должен быть больше чем у ДЗ,е сли наследственные факторы играют ведущую роль в развитии признака.

Сцепление и локализация генов. Метод картирования, предложенный Т. Морганом

Сцепление геновявление, в основе к-рого лежит локализация генов в одной хромосоме. С. г. выражается в том, что аллели сцепленных генов, находящиеся в одной группе сцепления, имеют тенденцию наследоваться совместно. Это приводит к образованию у гибрида гамет преим. с «родительскими» сочетаниями аллелей.

Первая генетическая карта плодовой мушки Drosophila была составлена Морганом. Создание этой карты базировалось на изучении частот мейотического кроссинговера. Использование статистического метода семейного анализа Никифоров показал сцепленность трех казеиновых генов крупного рогатого скота и указал на относительное расстояние между ними.

Применение метода дозы генов позволило локализовать на хромосомной карте человека некоторые гены.

Картирование генов у человека. Метод деда. Цис — и транс-фазы сцепления.

Картирование генов у человека было отсрочено, так как нет возможности экспериментальных браков, потомство у человека немногочисленное.

Анализ родословной – прямой метод или метод деда, необходимым условием является знание генотипов родителей. Наиболее часто его применяли для картирования Х-хромосомы.

Картирование Генов метод дедаГ-гемофилия, Д-дальтонизм, □ – здоровые.

Зная, что Г и Д являются сцепленной с Х-хромосомой, значит, женщина является носителем Г и Д.

HD//hd – цис-положение. В этом случае кроссоверный ребенок будет  Г или Д

Hd//hD – транс-фаза сцепления. Кроссоверный ребенок с Г и Д или здоров

Чтобы определить расстояние необходимо определить процент кроссоверных потомков, которые отражают это расстояние, также надо знать фазу сцепления у матери.  Определить это можно по фенотипу ее отца (деда). Если у него Г или Д значит, у матери транс-фаза, если только Г – транс-фаза. Только Д – цис-фаза. Если здоров, то кроссоверных – два ребенка, а не кроссоверных – три. Берем такое количество детей, чтобы определить процент кроссоверныхпотомков.

Гибридные клетки: получение, характеристика, использование для картирования.

Гибридо́ма — гибридная клеточная линия, полученная в результате слияния клеток двух видов: способных к образованию антител B-лимфоцитов, полученных из селезёнки иммунизированного животного (чаще всего мыши), и раковых клеток миеломы.

Характеристика: Слияние клеток производится с помощью нарушающего мембраны агента, такого, как полиэтиленгликоль. Поскольку раковые клетки миеломы способны делиться большое количество раз, после слияния и соответствующей селекции гибридома, производящая моноклональные антитела против антигена может поддерживаться долгое время.

Использование для картирования: техника экспериментального конструирования способных к размножению межвидовых клеточных гибридов. Гибридные клоны получают путем искусственного слияния культивируемых соматических клеток разных видов, в частности клеток человека и различных грызунов: китайского хомячка, мыши, крысы. Гибридные клетки, значительно превосходящие по своим размерам исходные родительские клетки, оказываются способны не только переживать в условиях культивирования, но и размножаться. Однако размножение этих тетраплоидных гибридов, как оказалось, сопровождается утратой хромосом, причем в первую очередь элиминируются хромосомы человека.

51. Картирование генов с использованием морфологических нарушений хромосом (транслокаций и делеций).

(Робертсоновские) транслокации-или центрические слияния, при которых происходит слияние акроцентрических хромосом с полной или частичной утратой материала коротких плеч.

Транслокация между 13 и 21 хр-й:

В норме у чел две-13 и две-21

Если в области центромеры 1-13 и 1-21 разрыв, то длинные плечи 13 и 21 соединятся друг с другом и образуют хромосому, похожую на хр-у группы С.

Короткие хр-ы образуют моторную хромосому, чем они теряются.

Если у человека 3 вместо 4 хр-м, будет фенотипически норм и являться носителем условно сбалансированной транслокации центрического слияния. Проблемы только у репродуктивному возрасту.

Делеция — хромосомные перестройки, при которых происходит потеря участка хромосомы. Делеция может быть следствием разрыва хромосомы или результатом неравного кроссинговера.

Типы делеции (по положению утерянного участка хромосомы)

интерстициальные — отсутствует внутренний участок, не затрагивающий теломеру;

концевые — отсутствует теломерный район и прилежащий к нему участок. Истинность таких мутаций в свете уникальной функции теломер поставлена под сомнение.

Картирование генов у человека: метод ДНК-зондов.

ДНК-зонд – это копия целого гена или части гена, к которой присоединена радиоактивная или флюорисцентная метка. Гибридную молекулу можно реплицировать  и получить большое количество копий генов. С помощью ДНК-зондов были картированы альфа- и бета- цепи гемоглобина. Из эритроцитов выделили иРНК (альфа и бета). Используя обратную транскрипцию синтезировали зонды и использовали их. Далее начали готовить хромосомные препараты. В определенный момент времени денатурировали ДНК, чтобы цепи ДНК отошли. Добавили культуру зонда. Затем денатурирующий фактор убрали и ДНК начала ренатурировать. Так как зонды более короткие и их много, они быстрее находят комплиментарные участки и спариваются с ними. Завершают приготовление препарата. В том месте, где находится ДНК-зонд флюорисцентное свечение.

Если хромосомы окрашены дифференциально, то можно сразу определить, в какой хромосоме и в каком локусе находятся данные гены.

53. Митотический цикл клетки. Характеристика его периодов.

Митоз – непрямое деление эукариотичеких клеток, при котором набор хромосом не меняется.

Интерфаза: 1)утолщение хромосом; 2)редуплекация( 2н4с новые спирали содержат такие же признаки

Профаза: Хромосомы спирализуются, в результате чего становятся видимыми.

Каждая хромосома состоит из двух хроматид.

Ядерная мембрана и ядрышко разрушаются. Центриоль удваивается.

Метафаза: хромосомы сходятся к экватору

Анафаза:  Центромеры делятся, и хроматиды (дочерние хромосомы) расходятся к полюсам клетки с помощью нитей веретена деления.

Телофаза: образуется перетяжка,новое ядро, хромасомы деспирализуются(2н2н)

Митоз и его биологическое значение. Проблемы клеточной пролиферации в медицине.

Оно состоит в том, что митоз обеспечивает наследственную передачу признаков и свойств в ряду поколений клеток при развитии многоклеточного организма. Благодаря точному и равномерному распределению хромосом при митозе все клетки единого организма генетически одинаковы.

Митотическое деление клеток лежит в основе всех форм бесполого размножения как у одноклеточных, так и у многоклеточных организмов. Митоз обусловливает важнейшие явления жизнедеятельности: рост, развитие и восстановление тканей и органов и бесполое размножение организмов.

55. Мейоз и его биологическое значение.

Профаза I — профаза первого деления очень сложная и состоит из 5 стадий:

Лептотена — упаковка хромосом, конденсация ДНК с образованием хромосом в виде тонких нитей (хромосомы укорачиваются).

Зиготена — происходит конъюгация — соединение гомологичных хромосом с образованием структур, состоящих из двух соединённых хромосом, называемых бивалентами и их дальнейшая компактизация.

Пахитена — кроссинговер, обмен участками между гомологичными хромосомами; гомологичные хромосомы остаются соединенными между собой.

Диплотена — происходит частичная деконденсация хромосом, при этом часть генома может работать, происходят процессы транскрипции (образование РНК), трансляции (синтез белка); гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.

Диакинез — ДНК снова максимально конденсируется, синтетические процессы прекращаются, растворяется ядерная оболочка; центриоли расходятся к полюсам; гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.

К концу Профазы I центриоли мигрируют к полюсам клетки, формируются нити веретена деления, разрушаются ядерная мембрана и ядрышки

Метафаза I — бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки.

Анафаза I — микротрубочки сокращаются, биваленты делятся и хромосомы расходятся к полюсам. Важно отметить, что, из-за конъюгации хромосом в зиготене, к полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид каждая, а не отдельные хроматиды, как в митозе.

Телофаза I — хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.

Второе деление мейоза следует непосредственно за первым, без выраженной интерфазы: S-период отсутствует, поскольку перед вторым делением не происходит репликации ДНК.

Профаза II — происходит конденсация хромосом, клеточный центр делится и продукты его деления расходятся к полюсам ядра, разрушается ядерная оболочка, образуется веретено деления.

Метафаза II — унивалентные хромосомы располагаются на «экваторе в одной плоскости, образуя так называемую метафазную пластинку.

Анафаза II — униваленты делятся и хроматиды расходятся к полюсам.

Телофаза II — хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.

Значение:

1)У организмов, размножающихся половым путем, предотвращается удвоение числа хромосом в каждом поколении, так как при образовании половых клеток мейозом происходит редукция числа хромосом.



2)Мейоз создает возможность для возникновения новых комбинаций генов (комбинативная изменчивость), так как происходит образование генетически различных гамет.

3)Редукция числа хромосом приводит к образованию «чистых гамет», несущих только один аллель соответствующего локуса.

4)Расположение бивалентов экваториальной пластинки веретена деления в метафазе 1 и хромосом в метафазе 2 определяется случайным образом. Последующее расхождение хромосом в анафазе приводит к образованию новых комбинаций аллелей в гаметах. Независимое расхождение хромосом лежит в основе третьего закона Менделя.

Сперматогенез. Цитологические и цитогенетические характеристики.

Картирование метод деда

В стадии размножения диплоидные клетки, из которых образуются гаметы, называют сперматогониями. Эти клетки осуществляют серию последовательных митотических делений, в результате чего их количество существенно возрастает. Сперматогонии размножаются на протяжении всего периода половой зрелости мужской особи.

Сперматогонии, как и все соматические клетки, характеризуются диплоидностью. Если в одинарном, гаплоидном наборе число хромосом обозначить как n, а количество ДНК — как с, то генетическая формула клеток в стадии размножения соответствует 2n2с до 5-периода и 2n4с после него.

На стадии роста происходит увеличение клеточных размеров и превращение мужских половых клеток в сперматоциты I порядка. Важным событием этого периода является редупликация ДНК при сохранении неизменным числа хромосом. Последние приобретают двунитчатую структуру, а генетическая формула сперматоцитов I порядка приобретает вид 2п4с.

Основными событиями стадии созревания являются два последовательных деления: редукционное и эквационное,— которые вместе составляют мейоз.  После первого деления образуются сперматоциты II порядка(формула п2с), а после второго — сперматиды.

В результате делений на стадии созревания каждый сперматоцит I порядка дает четыре сперматиды.

Процесс сперматогенеза завершается стадией формирования, или спермиогенеза. Ядра сперматид уплотняются вследствие сверхспирализации хромосом, которые становятся функционально инертными. Пластинчатый комплекс перемещается к одному из полюсов ядра. Центриоли занимают место у противоположного полюса ядра, причем от одной из них отрастает жгутик, у основания которого в виде спирального чехлика концентрируются митохондрии. На этой стадии почти вся цитоплазма сперматиды отторгается, так что головка зрелого сперматозоида практически ее лишена.

Значение: За счет генетического разнообразия половое размножение создает предпосылки к освоению разнообразных условий обитания; дает эволюционные и экологические перспективы; способствует осуществлению творческой роли естественно отбора.








sitemap
sitemap