Задача по генетике синдром дауна
Задача 1
При синдроме Клайнфельтера в кариотипе мужчины общее число хромосом равно 48. Из них 44 аутосомы и четыре половые хромосомы — ХХУУ. Какое нарушение мейоза и у кого из родителей, привело к возникновению такого аномального кариотипа у ребенка? Составить схему образования этой аномалии.
Решение:
У обоих родителей произошло не расхождение половой хромосомы на хроматиды в эквационном делении (второй период мейоза), у матери не разошлась одна из Х-хромосом (или обе Х-хромосомы), а у отца – У-хромосома.
Задача 2
При синдроме тетрасомии по Х-хромосоме в кариотипе женщины 48 хромосом. Из них 44 аутосомы и четыре половые хромосомы. Какое нарушение мейоза и у кого из родителей, привело к возникновению такого аномального кариотипа у ребенка? Составить схему образования этой аномалии.
Решение:
У обоих родителей произошло не расхождение половой хромосомы на хроматиды в эквационном делении (второй период мейоза), у матери и у отца не разошлась на хроматиды Х-хромосома.
Задача 3
При синдроме Патау у девочки общее число хромосом равно 47, из них 45 аутосом и две половые хромосомы. Причиной данной аномалии является не расхождение одной пары хромосом из 13 – 15 группы хромосом. Составить схему нарушения мейоза, послужившего причиной данного нарушения.
Решение:
Пары хромосом расходятся в редукционном делении, поэтому нарушение произошло в первом делении мейоза при сперматогенезе (у отца) или при овогенезе (у матери). На данной схеме приведён пример нарушения расхождения хромосом при овогенезе (решение 1) и при сперматогенезе (решение.
Задача 4
При синдроме Эдварса у мальчика общее число хромосом 47, из них 45 аутосом и половые XY. Причиной данной аномалии является не расхождение одной пары хромосом из 16-18 группы. Составить схему мейоза, послужившего причиной данного синдрома.
Решение:
Пары хромосом расходятся в редукционном делении, поэтому нарушение произошло в первом делении мейоза при сперматогенезе (у отца) или при овогенезе (у матери). На данной схеме приведён пример нарушения расхождения хромосом при овогенезе (решение 1) и при сперматогенезе (решение 2).
Задача 5
При синдроме — трисомии по Х-хромосоме в кариотипе женщины 47 хромосом. Из них 44 аутосомы и три половые хромосомы. Какое нарушение мейоза и у кого из родителей, привело к возникновению такого аномального кариотипа у ребенка? Составить схему образования этой аномалии.
Решение:
Задача 6
При синдроме — моносомии по Х-хромосоме в кариотипе женщины 45 хромосом. Из них 44 аутосомы и одна половая хромосома. Какое нарушение мейоза и у кого из родителей, привело к возникновению такого аномального кариотипа у ребенка? Составить схему образования этой аномалии.
Решение:
Задача 7
При синдроме — Клайнфельтера в кариотипе мужчины общее число хромосом равно 47. Из них 44 аутосомы и три половые хромосомы — ХУУ. Какое нарушение мейоза и у кого из родителей, привело к возникновению такого аномального кариотипа у ребенка? Составить схему образования этой аномалии.
Решение:
Задача 8
При синдроме — Клайнфельтера в кариотипе мужчины общее число хромосом равно 47. Из них 44 аутосомы и три половые хромосомы — ХХУ. Какое нарушение мейоза и у кого из родителей, привело к возникновению такого аномального кариотипа у ребенка? Составить схему образования этой аномалии.
Решение:
Задача 9
При синдроме — Дауна у девочки общее число хромосом равно 47, из них 45 аутосом и две половые. Не расхождение 21-й пары хромосом является причиной данной аномалии.
Составить схему нарушения мейоза, послужившего причиной данной аномалии.
Решение:
Задача 10
При синдроме — Варкани у девочки общее число хромосом равно 47, из них 45 аутосом и две половые. Не расхождение 8-й пары хромосом является причиной данной аномалии.
Составить схему нарушения мейоза, послужившего причиной данной аномалии.
Решение:
Задача 11
При синдроме — Дауна у мальчика общее число хромосом равно 47, из них 45 аутосом и две половые. Не расхождение 21-й пары хромосом является причиной данной аномалии.
Составить схему нарушения мейоза, послужившего причиной данной аномалии.
Решение:
Источник
Генетика синдрома Дауна: кариотипКлинический диагноз синдрома Дауна обычно не представляет никаких трудностей. Тем не менее для подтверждения диагноза и предоставления базы для генетического консультирования необходимо кариотипирование. Хотя различия в конкретных вариантах кариотипа, ответственных за синдром Дауна, обычно имеют небольшое влияние на фенотип пациента, они существенны для определения риска повторения. Трисомия 21 при синдроме Дауна. Примерно у 95% всех пациентов с синдромом Дауна выявляют трисомию хромосомы 21, вызванную мейотическим нерасхождением 21 пары хромосом, как обсуждалось в предыдущей главе. Уже отмечено, что риск иметь ребенка с трисомией 21 увеличивается с возрастом матери, особенно после 30 лет. Мейотическая ошибка, ответственная за трисомию, обычно происходит в ходе материнского мейоза (около 90% случаев), преимущественно в первом делении, но около 10% случаев происходит в отцовском мейозе, обычно во втором делении. Робертсоновская транслокация при синдроме Дауна. Около 4% пациентов с синдромом Дауна имеют 46 хромосом, одна из которых — робертсоновская транслокация между хромосомой 21q и длинным плечом одной из других акроцентрических хромосом (обычно хромосомы 14 или 22). Транслоцированная хромосома заменяет одну из нормальных акроцентрических хромосом, и кариотип пациента с робертсоновской транслокацией между хромосомами 14 и 21 — 46,XX/XY,rob(14;21)(ql0;ql0),+21. Такая хромосома может также быть определена как der(14;21), на практике используют обе номенклатуры. В действительности пациенты с робертсоновской транслокацией, включающей хромосому 21, трисомны по генам, расположенным в длинном плече 21q. В отличие от стандартной трисомии 21, транслокационный синдром Дауна не показывает никакой связи с возрастом матери, но имеет сравнительно высокий риск повторения в семьях, если один из родителей, особенно мать, — носитель транслокации. По этой причине для точного генетического консультирования важно кариотипирование родителей и, возможно, других родственников.
Носители робертсоновской транслокации, включающей хромосомы 14 и 21, имеют только 45 хромосом; одна 14 и одна 21 отсутствуют и заменены транслоцированной хромосомой. Теоретически возможны шесть типов гамет, но три из них не могут привести к жизнеспособному потомству. Три типа гамет жизнеспособные, нормальные, сбалансированные и несбалансированные, имеющие как транслоцированную, так и нормальную хромосому 21. В комбинации с нормальной гаметой это может приводить к зачатию ребенка с транслокационным синдромом Дауна. Теоретически эти три типа гамет производятся в равных количествах, таким образом, теоретический риск ребенка с синдромом Дауна должен быть 1 к 3. Тем не менее расширенные популяционные исследования показали, что несбалансированные хромосомные наборы появляются только у 10-15% потомства матерей и только у нескольких процентов потомства отцов, несущих транслокации, включающие хромосому 21. Транслокация 21q21q при синдроме Дауна. Хромосомная транслокация 21q21q — хромосома, сформированная из двух длинных плеч хромосомы 21; бывает у нескольких процентов пациентов с синдромом Дауна. Считают, что они появляются как изохромосомы, а не робертсоновские транслокации. Большинство таких случаев возникают постзиготически, соответственно, риск повторения низкий. Тем не менее особенно важно убедиться, не является ли родитель носителем (возможно, мозаичным) данной транслокации, поскольку все гаметы носителя такой хромосомы должны также содержать 21q21q хромосому, с двойной дозой генетического материала хромосомы 21, или не иметь хромосомы 21 совсем. Потенциальное потомство, следовательно, неизбежно имеет или синдром Дауна, или нежизнеспособную моносомию 21. Мозаичные носители имеют повышенный риск повторения, таким образом, пренатальная диагностика необходима при всех последующих беременностях. Мозаичный синдром Дауна. Около 2% пациентов с синдромом Дауна — мозаики, обычно с популяциями нормальных клеток и с трисомией 21. Фенотип может быть мягче, чем при типичной трисомии 21. Вообще существует широкая изменчивость в фенотипах мозаичных пациентов, вероятно, отражая различные пропорции трисомных клеток у эмбриона на ранних стадиях развития. Возможно, пациенты с установленным мозаичным синдромом Дауна отражают только клинически более серьезные случаи, поскольку в легких случаях кариотипирование менее вероятно. Частичная трисомия 21 при синдроме Дауна. Очень редко синдром Дауна диагностируют у пациентов, имеющих трисомию только по части длинного плеча хромосомы 21, и еще реже выявляют пациентов с синдромом Дауна без цитогенетически видимой хромосомной аномалии. Такие случаи представляют определенный интерес, поскольку могут указывать, какая область хромосомы 21, вероятно, ответственна за специфические компоненты фенотипа синдрома Дауна и какие области могут утраиваться, не вызывая фенотипических проявлений. Хотя хромосома 21 содержит только несколько сотен генов, попытки согласовывать тройную дозу специфических генов со специфическими аспектами фенотипа синдрома Дауна пока имеют ограниченный успех. Наиболее примечательной стала идентификация области, критической для пороков сердца, наблюдаемых примерно у 40% пациентов с синдромом Дауна. Поиск конкретных генов, существенных для проявления фенотипа синдрома Дауна, среди случайно находящихся рядом с ними в хромосоме 21, — главная задача современных исследований, особенно на мышах в качестве модели. Потенциально перспективное направление — исследование генно-инженерных мышей с дополнительной дозой генов из хромосомы 21 человека (или даже с полной копией хромосомы 21). Такие мыши могут проявлять фенотипические аномалии в поведении, функциях мозга и формировании сердца. — Также рекомендуем «Причины синдрома Дауна. Риск рождения ребенка с трисомией 21″ Оглавление темы «Хромосомные аномалии»:
|
Источник
Методические указания до практического занятия
для
студентов 1-го курса фармацевтического факультета
ЗАНЯТИЕ № 3
Тема: МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ ЧЕЛОВЕКА.
ГЕНЕАЛОГИЧЕСКИЙ, БЛИЗНЕЦОВЫЙ, ДЕРМАТОГЛИФИЧЕСКИЙ, ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОДЫ И
МЕТОД ГИБРИДИЗАЦИИ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК. ХРОМОСОМНЫЕ БОЛЕЗНИ. ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ
МЕТОД ИХ ДИАГНОСТИКИ. БОЛЕЗНИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ. БИОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД И
ДНК-ДИАГНОСТИКА.
Количество часов: 6
Цель. Выучить
формы изменчивости и их роль в патологии человека с целью последующего
применения генетических знаний для диагностики и профилактики болезней,
медико-генетического консультирования. Знать механизмы возникновения, а также
основные фенотипические проявления и принципы лабораторной диагностики
молекулярных и хромосомных болезней человека. Уметь применять методы
медицинской генетики.
Профессиональная ориентация студентов. Клинически изменчивость проявляется в форме
болезней. Фармацевт должен отличать фенотипическую и генотипическую
изменчивость для диагностики и лечения заболеваний. Около 5 % детей рождаются с
генетическими дефектами. Среди фенотипических проявлений хромосомных
заболеваний есть недостатки костей черепа (микрогнатия при синдроме Едвардса,
заячья губа и волчья пасть при синдроме Патау). Методы изучения
наследственности человека применяют для диагностики наследственных болезней,
при медико-генетическом консультировании для установления прогноза рождения
больных детей, в судебной медицине для идентификации лиц.
Методика выполнения практической работы: (900 – 1200).
Зарисовать в альбом классификацию форм изменчивости.
Работа 2. Решить ситуационные задачи.
Задача 1. Которые из пересчитанных признаков человека имеют
широкую, узкую и однозначную нормы реакции: а) масса тела; б) группа крови; в)
цвет эмали зубов; г) цвет глаз; д) степень развития скелетных мышц; е)
особенности дактилоскопических отражений пальцев.
Задача 2. Во время осмотра стоматолог отметил у больного потемнение эмали зубов
в результате кариеса. Какой вид изменчивости наблюдается у больного?
Наследуется ли данная аномалия?
Задача 3. У врача-рентгенолога
наблюдается лучевое поражение кожи руки (появились клетки с 47 хромосомами). К
какому виду изменчивости принадлежит данное заболевание? Можно ли ожидать
подобного изменения у его детей?
Задача 4. Эпилепсия – заболевание с аутосомно-рецесивным типом наследования
(пенетрантность гена – 67 %). Какая вероятность рождения больного ребенка в
семье, где родители – гетерозиготные носители гена?
Задача 5. Подагра определяется доминантным аутосомным геном. Пенетрантность гена
в мужчин составляет 20 %, а у женщин равняется нулю.
а) Какая вероятность заболевания на подагру в семье
гетерозиготных родителей?
б) Какая вероятность заболевания на
подагру в семье, где один из родителей гетерозиготный, а второй – нормальный за
данным признаком?
Ответы: 1. Широкая норма реакции: а,д; узкая: в; однозначная: б,г,э.
2. Фенотипическая изменчивость. Не
унаследуется. 3. Соматическая мутация. Дети
не унаследуют. 4.17 %. 5. а) 7,5; б) 5 %.
2. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ.
Выучить основные группы наследственных болезней (таблица).
Работа 4. Решить ситуационные задачи.
Задача 6. Напишите кариотип девочки с синдромом Патау.
Задача 7. У женщины с синдромом Шершевского-Тернера часть соматических клеток
содержит нормальное количество хромосом. Напишите кариотип женщины. Как
называется данное явление?
Задача 8. В медицинской литературе описанные случаи увеличения числа половых
хромосом у мужчин: XXY, ХУУ, XXXXY, XYYYY и т.д. (вместо XY) и у женщин XXX,
ХХХХ; ХХХХХ (вместо XX). Объясните механизм появления чрезмерного числа половых
хромосом. Почему данное явление отражается не только на нарушении половой
функции? К какому виду мутации принадлежат эти изменения?
Задача 9. При синдроме Дауна наблюдают трисомию по 21 паре хромосом. Кариотип
человека 47, ХХ,21+ или 47, ХУ,21+. Объясните механизм
происхождения этой мутации и укажите, в каких клетках она состоялась, если: а)
все клетки имеют возбужденный кариотип; б) рядом с клетками с нормальным
кариотипом есть клетки с трисомией по 21 паре.
Задача 10.
Фенилкетонурия – тяжелое наследственное заболевание,
связанное с отсутствием фермента, который превращает фенилаланин на тирозин.
Вследствие этого фенилаланин превращается в фенилпировиноградную кислоту,
которая выделяется с мочой. Фенилкетонурия сопровождается умственной
отсталостью вследствие поражения центральной нервной системы. Если исключить из
диеты пищу, которая содержит фенилаланин, то можно предотвратить развитию заболевание.
Следствием какого вида мутации есть это заболевание? К какой группе
наследственных заболеваний принадлежит фенилкетонурия?
Ответы: 6.47, ХХ, 13+. 7.45, ХО /¨46, ХХ.
Мозаицизм. 8. В половых хромосомах, кроме генов, которые отвечают за
определение пола, находятся другие гены. Это геномная мутация, анеуплоидия,
полисомия за половыми хромосомами. Причина – нерасхождение половых хромосом. 9.
а) нерасхождение хромосом 21 пары при гаметогенезе в одного из родителей; б)
нерасхождение хромосом 21 пары при митозе. 10. Генная мутация, генное
(молекулярное) заболевание обмена белков, ферментопатия.
3. МЕТОДЫ АНТРОПОГЕНЕТИКИ.
Работа 6. Анализ родословной (тип
наследования, генотип пробанда, вероятность рождения больных детей в семье пробанда).
1. Аутосомно-доминантный тип наследования с полной пенетрантностью характеризуется
такими признаками:
1) болеют одинаково мужчины и
женщины;
2)
признак наследуется по вертикали родословной;
3)
один или оба родителя больного ребенка больные.
2. Аутосомно-рецесивный тип наследования:
1) болеют одинаково лица как мужского, так и
женского пола;
2) признак наследуется по горизонтали
родословной;
3) родители больного ребенка могут быть
фенотипически здоровыми, но гетерозиготными носителями мутантного гена;
4) ген заболевания проявляется лишь в
гомозиготном состоянии (аа);
5) вероятность рождения больных детей возрастает
в родственных браках.
3. Х-сцепленный рецесивний тип наследования:
1)
болеют преимущественно лица мужского пола;
2) отсутствует передача признака от отца к сыну.
4. Х-сцепленный доминантный тип наследования:
1) женщины болеют чаще мужчин;
2)
признак наследуется по вертикали родословной;
3) если признак есть только у
женщины, то ее унаследуют или все дети (если женщина гомозиготная) или 50 %
детей, независимо от пола (если женщина гетерозиготная);
4) если признак есть только у
мужчины, то унаследуют ее все дочери, сыновья – здоровые.
5. Y-сцепленный тип наследования:
1)
признак наследуется исключительно по мужской линии из
поколения в поколение;
2)
больной отец передает признак всем сыновьям.
Работа 7. Решить ситуационные задачи, которые
моделируют разные типы наследования.
Задача 11. Составьте родословную своей семьи, проследив
наследование любого произвольно выбранного менделирующего признака в ряде
поколений.
Задача 12. Проанализируйте родословную семьи с ахондроплазией.
Определите тип наследования.
Родословная к задаче
12. Родословная к задаче 13.
Задача 13. Проанализируйте родословную семьи, у членов которой
наблюдалась щель между резцами. Определите характер наследования и генотипы
всех лиц родословной.
Задача 14. Проанализируйте родословную семьи с дальтонизмом.
Определите тип наследования признака и генотипы членов семьи ІІІ, 3 и 4.
Родословная к задаче 14.
Задача 15. В 9 семьях, где мужчины имели темные зубы, а женщины
нормальные, всего было 10 сыновей и 7 дочерей. Все дочери имели темные зубы
вследствие гипоплазии эмали, а все сыновья были здоровы. Как наследуется данный
признак ?
Ответа: 12. Аутосомно-доминантный. 13. Аутосомно-доминантный тип
наследования. Генотипы: І, 1 и І, 2 – Аа; ІІ,1 – АА или Аа; І, 3; ІІ, 2, 3, 4,
5 – аа. 14. Сцепленный с Х-хромосомой, рецесивный тип наследования. Генотипы:
ІІІ, 3 – ХdY; ІІІ, 4 – ХdХd. 15. Признак
наследуется крест-накрест, то есть гипоплазия эмали – сцепленный с Х-хромосомой
доминантный признак.
Семинарское обсуждение теоретических вопросов: (1230 – 1400).
Программа
самоподготовки студентов:
1 ИЗМЕНЧИВОСТЬ И
ЕЕ ФОРМЫ.
1. Изменчивость у человека как свойство жизни и генетическое явление.
Формы изменчивости.
2. Фенотипическая изменчивость. Норма реакции.
3. Мультифакториальний принцып формирования фенотипа. Значения условий
среды для экспрессивности и пенетрантности генов. Фенокопии.
4. Комбинативная изменчивость, ее значение для фенотипического
разнообразия в популяциях людей. Явление гетерозиса у человека.
5. Классификация мутаций: геномные, хромосомные аберрации, генные.
6. Мутационная изменчивость у человека и его фенотипические проявления.
Мозаицизм. Спонтанные и индуцированные мутации.
7. Мутагены: физические, химические, биологические. Антимутагены.
2. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ.
1. Классификация наследственных болезней.
2. Хромосомные болезни, обусловленные нарушением количества аутосом
(синдром Дауна, синдром Патау, синдром Едвардса). Механизмы их возникновения,
принципы лабораторной диагностики.
3. Хромосомные болезни, обусловленные дисбалансом половых хромосом
(синдром Шерешевского-Тернера, трисомии ХХХ, синдром Клайнфельтера, синдром
полисомии Y-хромосомы). Механизмы их возникновения, принципы лабораторной
диагностики.
4. Хромосомные болезни, обусловленные нарушением структуры хромосом
(синдром “кошачьего вопля”). Механизмы их возникновения, принципы лабораторной
диагностики.
5. Генные (молекулярные) болезни. Ферментопатии: болезни обмена
аминокислот, белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот, минеральных
веществ, витаминов, гормонов. Механизмы их возникновения и принципы
лабораторной диагностики.
6. Генетическая гетерогенность наследственных болезней. Генокопии.
7. Болезни с наследственной склонностью. Понятия про
мультифакториальные болезни.
3. МЕТОДЫ АНТРОПОГЕНЕТИКИ.
1. Человек как специфический объект генетического анализа.
2. Метод изучения наследственности человека: гениалогический,
близнецовый, цитогенетический, молекулярно-генетический (ДНК-анализ),
биохимический, иммунологический, метод дерматоглифики,
популяционно-статистический, метод гибридизации соматических клеток.
3. Цитогенетические методы и их применения в медицине:
Кариотипирование. Х-половой хроматин в ядрах соматических клеток. Y-половой
хроматин.
Самостоятельнаяработастудентов:
(1415 — 1500).
Письменноетестированиестудентов
всистеме «MOODLE», сдачаматрикуловпрактическихнавыков,
просмотртематическихучебныхвидеофильмов, тренингтестовлицензионногоэкзамена
«Крок — 1», углубленноеизучениематериала тем, вынесенных на
самостоятельнуюработу.
Студент
должен знать:
1.
Изменчивость, ее формы и
роль в патологии человека.
2.
Классификацию
наследственных болезней.
3.
Механизмы возникновения
наследственных болезней и принципы лабораторной диагностики.
4.
Основные методы изучения
наследственности человека, их применения в медицине.
1.
Решать ситуационные задачи
из медицинской генетики.
2.
Объяснить механизмы
возникновения и принципы лабораторной диагностики наследственных болезней.
3.
Составлять и анализировать
родословные.
Основные:
1. Биология: Учебник для студентов медицинских
специальностей Вузов. В 2-х книгах /Кол. авт.; Под ред. проф. Ярыгина В. Н. —
М: Высшая школа, 2001 (1997). — 432 (448) с. (книга I): 334 (340) с. (книга
II); ил.
2. Биология. Слюсарєв А.О.,
Жукова С.В.-К.:Высшая школа, 1987. — С. 43-64.
3. Сборник задач и упражнений из биологии:
Учебное пособие / Кол. авт.: За заг. ред. проф. А.Д. Тимченко. — К.: Высшая
школа. 1992. – С. 21-32.
4. Руководство к лабораторным занятиям по
биологии: Учеб. пособие / Под ред. Ю.К.Богоявленского. – Г.: Медицина., 1988.
5. Матеріали
для підготовки студентів до практичних занять.
Дополнительные:
Медицинская биология: Пособие из практических занятий / О.В. Романенко,
М.Г. Кравчук, В.М. Грінкевич и др.:; За ред. О.В.Романенка. – К.: Здоровья,
2005.
Автор: асист. Гоч І.В.
Утверждено
на заседании кафедры 13.01.2014р.,протокол № 6
Источник