Методы изучения наследственности человека презентация

Содержание

Изменчивость Способность живых организмов изменять свои свойства и признаки в ходе онтогенеза. Заключается в изменении генов, изменении комбинации генов, а так же в изменении проявления генов.

Слайд 1Методы изучения наследственности человека лектор: доцент, к.б.н. Тихомирова С.В.

Геном
Внешняя
среда
XI век –век

генетики

Слайд 2Изменчивость
Способность живых организмов изменять свои свойства и признаки в ходе онтогенеза.

Заключается

в изменении генов, изменении комбинации генов, а так же в изменении проявления генов.

Слайд 4Модификационная изменчивость
- Выражается в изменении фенотипа под влиянием факторов внешней среды.

Не затрагивает генотип и не наследуется.

Слайд 5Норма реакции
Возможный (допустимый) размах фенотипической изменчивости без изменения генотипа (под влиянием

внешних условий)

Чем шире норма реакции, тем больше влияние среды и тем меньше влияние генотипа в онтогенезе.

Генотип определяет пределы нормы реакции

Слайд 6Онтогенетическая изменчивость
Реализация нормы реакции организма во времени, в ходе его индивидуального

развития

Слайд 7Мутационная изменчивость
Мутация –количественные или качественные изменения генома –
могут возникать как

вследствие ошибочной
рекомбинации и репарации, так и при действии на
геном повреждающих факторов (мутагенов)

Мутагенез – генез (возникновение) мутаций

Мутаген – агент, вызывающий мутации

Слайд 8 Наследственные болезни – это часть наследственной изменчивости, накопившейся за время

эволюции человека

Причиной всех наследственных болезней являются мутации

Слайд 9Классификация мутаций

Слайд 10Индуцированный мутагенез
Мутации вызванные факторами физической, химической или биологической природы, заведомо превышающие

по интенсивности воздействия допустимые пределы

Основная проблема возникающая при оценке влияния экологических условий
Дифференциация спонтанного и индуцированного мутагенеза

Слайд 11Соматические мутации
Приводят к клеточному мозаицизму
(наличие в организме клеток отличающихся по своему

генотипу)
Активируют механизмы канцерогенеза – злокачественных новообразований;
Стимулируют процессы клеточного старения;
Вызывают нарушение фертильной (репродуктивной) функции
Не наследуются

Слайд 12Эффект Мутаций в клетках эмбриона и плода
Спонтанные аборты и выкидыши

(хромосомные аномалии до 50-70% абортусов в ранние сроки беременности)
Снижение нормы реакции (приспособленности) - младенческая смертность
Повышение частоты врожденных пороков развития (ВПР)

Слайд 13Эффект генеративных мутаций
наследуются
приводят к развитию наследственного заболевания
приводят к развитию наследственного предрасположения
могут

вызывать гибель клетки

Слайд 14
«То, над чем бились большие умы, стало опасней войны и чумы».

В.Шефнер

Слайд 15Классификация мутаций: в зависимости от уровня организации генома
Генные (точечные),
Хромосомные (структурные

хромосомные перестройки),
Геномные (изменения числа хромосом)

Слайд 16Генные мутации
Замены нуклеотидов:
транзиции (А-Г) и (Т-Ц)
трансверсии (А, Г на

Т, Ц)
(Т, Ц на А, Г)

Сдвиг рамки считывания:
делеции инцерсии инверсии внутри гена

Динамические мутации

Слайд 17Динамические мутации
Увеличение числа нуклеотидных повторов.
Увеличение числа копий коротких повторяющихся последовательностей нуклеотидов

в ряду поколений.

ГЦЦ при синдроме ломкой X-хромосомы

умеренная или глубокая
умственная отсталость;
большие оттопыренные
ушные раковины,
выступающий лоб и
массивный подбородок;
макроорхизм;
ломкость X хромосомы в
сегменте q28.

Слайд 18Эффекты генных мутаций
Не оказывают никакого влияния на структуру и функцию соответствующего

белка
Ведут к полной потере функции.
Сопровождаются количественными изменениями соответствующих м-РНК и первичных белковых продуктов
Доминантно-негативные мутации (GAIN-OF-FUNCTION) Ведут к появлению новой функции. Изменяют свойства белка таким образом, что он оказывает повреждающее действие на жизнеспособность или функционирование клеток

В популяции Многократные мутации одного локуса приводят к появлению множества аллелей одного гена

Слайд 19 Генетический полиморфизм –вариации наследственного материала в пределах одного биологического вида

(основа разнообразия людей)

Множественный аллелизм генетический полиморфизм клинический полиморфизм

Какой -либо ген считается полиморфным если он встречается в популяции в виде двух аллелей и более, причем частота встречаемости редкого не менее 1% (гены группы крови АВО, гены HLA –антигенов I и II)

25% - 10000 генов представлено в виде полиморфных систем, т.о. число индивидуальных вариаций 210000

Слайд 20Диагностика генных болезней
Объектом исследования является молекула ДНК
ДНК-диагностика возможна на любой стадии

онтогенеза
Два варианта ДНК-диагностики:
- прямая – детекция мутаций
- непрямая – идентификация ДНК-маркера, сцепленного с мутацией или с мутантным геном

Методы детекции мутаций

Полимеразная цепная реакция -ПЦР (1985)
прямое секвенирование -DS
Диагностика с помощью биочипов ( 2 000)


Для каждой НБ характерен свой тип мутаций,
свой алгоритм ДНК-диагностики

Слайд 21Биохимические методы
Направлены на выявление биохимического дефекта и помогают диагностировать
генные

наследственные болезни

Слайд 22
А
В
С



фермент 1
фермент 2
Увеличение количества субстрата ( )
Снижение

концентрации продуктов реакции ( и )


А

В

С

Патогенез

Слайд 23
А
В
С




А1,А2
фермент 1
фермент 2
Субстрат или его производные в больших количествах являются

токсичными веществами
Недостаточность концентрации продуктов реакции, которые необходимы для определенных функций клетки


производные
субстрата

Патогенез

Слайд 24Фенилкетонурия

12q24.1


(накопление токсических продукров предшествеников)


Слайд 25Классификация хромосомных мутаций

Слайд 26Виды хромосомных мутаций
ДЕЛЕЦИЯ
ТРАНСЛОКАЦИЯ

Слайд 27Инверсия и кольцевая хромосома

Слайд 30Геномные мутации
Полиплоидия – кратное гаплоидному увеличение числа хромосом (3n=69; 4 n=92;

5 n; …)
Гаплоидия – одинарный набор хромосом (1n)
Анеуплоидия (гетероплоидия) – некратное гаплоидному изменение числа хромосом:
моносомии (2n – 1=45),
трисомии (2n + 1=47),
нуллисомии (2n – 2=44).

Слайд 31Эффекты геномных мутаций:
Избыток генетического материала (трисомия) менее драматичен, чем его отсутствие

(моносомия)

Летальные – нуллисомии;
триплоидия; отсутствие любой аутосомы, трисомии по крупным аутосомам -Обнаруживается у эмбрионов при неразвивающихся беременностях
Сублетальные - трисомии по аутосомам, полисомии по половым хромосомам и моносомия Х. - встречаются в виде синдромов

Слайд 32Синдром Дауна 47,ХХ+21

46,ХХ,t(14;21)

Слайд 33Синдром Вольфа-Хиршхорна

(46,ХУ4p-) (46,ХХ4p-)

Слайд 34Цитогенетический метод
метод выявления геномных и хромосомных мутаций
Возможности метода:
Изучение кариотипа (особенность

строения и число хромосом)
Определение генетического пола организма
Оценка мутагенеза

Цитогенетика – область генетики, изучающая цитологические основы наследственности и изменчивости, структуру и функции хромосом

Слайд 35Этапы ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКОГО МЕТОДА метода:
культивирование клеток человека на питательных средах;
стимуляция митозов фитогемагглютинином

(ФГА);
добавление колхицина (разрушает нити веретена деления) для остановки митоза на стадии метафазы;
Обработка клеток гипотоническим раствором, вследствие чего хромосомы рассыпаются и лежат свободно;
Окрашивание хромосом, используют различные методы(Q-окраска,G-окраска, дифференциальная окраска сестринских хроматид);
Изучение под микроскопом и фотографирование.



Специальные методы:
Гибридизация in situ: варианты FISH, ДНК-зонды,
Метод CGH (Comparative Genome Hybridization)
Молекулярная диагностика хромосомных болезней

Слайд 36Материально-техническое оснащение для кариотипирования

Слайд 37Нормальный кариотип человека (однородная окраска- рутинная)

Слайд 38Нормальный кариотип человека (G-окраска)

Слайд 39 КАРИОТИП – характеристика вида, в которой учтены число, величина и морфологические

особенности хромосом


КАРИОТИП – ЭТО “ЛИЦО” ВИДА

Слайд 40ИДИОГРАММА- схематичное изображение дифференциальной исчерченности хромосом

Слайд 41СЕЛЕКТИВНОЕ ОКРАШИВАНИЕ

конститутивный гетерохроматин, активные ядрышко-образующие районы, центромерные и теломерные районы.

Слайд 42Показания к проведению метода:
- подозрения на хромосомную болезнь;
- множественные врожденные пороки

развития;
- несколько неблагополучных исходов беременности (спонтанные аборты, мертворождения);
стойкое первичное бесплодие у мужчин и у женщин при исключении гинекологической и урологической патологии;
Лейкозы (дифференциальная диагностика, оценка эффективности лечения и прогноз)
- пренатальная диагностика посредством хорионбиопсии амниоцентеза и кордоцентеза;
- оценка мутагенных воздействий.

Слайд 43Экспресс-диагностика позволяет выявить в интерфазных клетках половой Х-хроматин

Слайд 44Схема инактивации Х-хромосомы




































Х0

Х0

Хм

Х0

Хм

Хм

Прямое наследование инактивированной хр-мы

Прямое наследование инактивированной хр-мы


клетка раннего эмбриона

В этом клоне активны
только Хм


В этом клоне активны
только Х0

Равновероятная конденсация любой из двух
Х-хромосом

Слайд 45Синдром Шерешевского-Тернера

45,Х

Слайд 46 Молекулярно-цитогенетические методы (Метод флюоресцентной гибридизации in situ (FISH))

Слайд 47 Метод флюоресцентной гибридизации in situ (FISH)
Метод (Fluorescence in situ hybridization) основан

на гибридизации известной по нуклеотидному составу ДНК-пробы с участком тестируемой хромосомы и с последующим выявлением результата гибридизации по метке – флуоресцентному сигналу в ожидаемом месте.
Объектом исследования в данном случае являются особенности нуклеотидного состава конкретной хромосомы или ее отдельного участка.

Слайд 49Мультицветная FISH и спектральное кариотипирование
Индивидуального окрашивания каждой хромосомы.
(выявляют межхромосомные перестройки)
Применение --

онкоцитогенетика

Слайд 50
Технология микробиочипов
Институт молекулярной биологии им.В.А.Энгельгардта РАН, Москва


Слайд 54Бланк заключения

Слайд 56Клинико-генеалогический метод наследственных болезней (метод родословных)

Слайд 57Метод позволяет установить:
наследственный характер признака;
тип наследования и пенетрантность аллеля;
вероятность рождения

ребенка с данным признаком или наследственной патологией;
характер сцепления генов при картировании хромосом;
предположить зиготность лиц родословной;

Слайд 59Аутосомно-доминантное наследование
Заболевание проявляется в каждом поколении
У каждого больного, как правило,

поражен один из родителей;
Болеют в равной степени и мужчины и женщины;
Вероятность наследования 100%, 75% и 50%.

Слайд 60Аутосомно-рецессивное наследование
Больные не в каждом поколении
У здоровых родителей больной ребенок
Болеют

в равной степени и мужчины и женщины
4. Возможно наличие близкородственных связей

Слайд 61Наследование, сцепленное с X-хромосомой
(рецессивные гены)

1
2
1
2
3
4
5
6
I.
II.
III.

Больные не в каждом поколении
У здоровых

родителей больной ребенок
Практически все больные мужского пола
Заболевание чаще всего наследуется от здоровой матери - гетерозиготной носительницы патологического гена




















1

2

3

4

5

6

7

8

Слайд 62Наследование, сцепленное с X-хромосомой (доминантные гены)

Тип наследования сходен с Аутосомно-доминантным, за

исключением того, что мужчина передает этот признак всем дочерям

Слайд 63Другие типы наследования
Y-сцепленное наследование (голандрическое)
Больные во всех поколениях
Болеют только мужчины
У

больного отца больны все его сыновья
Вероятность наследования 100% у мальчиков
(нарушения сперматогенеза, рост тела, конечностей, зубов)

Митохондриальные болезни
Болезнь передается только по материнской линии
Болеют мальчики и девочки
Больные мужчины не передают болезнь потомству (атрофия зрительного нерва Лебера, кардиомиопатии, миоклоническая эпилипсия)


Слайд 64Близнецовый метод

Слайд 65

Дизиготных Монозиготных

Слайд 66Дизиготные близнецы


Конкордантность - процент
сходства группы близнецов
по изучаемому признаку
Дискордантность –


процент различия по изучаемому
признаку

Слайд 67Формула Хольцингера
Н= КМБ% - КДБ%
100% - КДБ%,
Где

Н – доля наследственности (коэффициент наследуемости),
Е – коэффициент среды,
Е=100-Н
КМБ% - конкордантность монозиготных близнецов,
КДБ% - конкордантность дизиготных близнецов.

Слайд 68

Пример: Конкордантность монозиготных близнецов по сахарному диабету равна 65%, т.е. если

один болен сахарным диабетом, то второй заболеет в 65% случаев. Конкордантность дизиготных близнецов по данному заболеванию составляет 18%
Н= 65% - 18%
100% - 18% =57%
Е=100-57%=43%
Таким образом, доля наследственности при сахарном диабете составляет 57%,
доля среды-43%

Слайд 69


Метод
дерматоглифики
и пальмоскопии
(дактилоскопии)

Слайд 70Наследование, сцепленное с X-хромосомой (доминантные гены)

1
2
1
2
3
I.
II.
III.

Заболеванием страдают лица мужского и женского

пола
Больные женщины в среднем передают заболевание половине своих детей независимо от их пола
Больные отцы никогда не передают заболевание своим сыновьям, но обязательно передают его всем дочерям













1

2

3

4

5

6

7

8

4







1

6

5

4

3

2

IV.

Слайд 71Популяционно-статистический метод
Цели метода:

Изучение генетической структуры популяции
Изучение закономерностей распространения патологического признака

в популяции
Анализ встречаемости патологических генотипов и генов в популяциях различных местностей.

Слайд 72закон генетического равновесия Харди – Вайнберга
(pA+qа)2 ;
где р - частота

встречаемости аллеля А,
q - частота встречаемости аллеля а.
Раскрытие этой формулы дает возможность рассчитать частоту встречаемости людей с разным генотипом и в первую очередь гетерозигот – носителей скрытого рецессивного аллеля: р2АА + 2рq + q2аа.
p+q= const
p+q=1 или (100%)

Слайд 74

Генетика - наука о наследственности и изменчивости

Медицинская генетика (МГ) - наука о роли наследственности в патологии человека, закономерностях передачи наследственных болезней, их диагностике, лечении, профилактике.

Клиническая генетика - прикладная МГ, направленная на применение достижений генетики и МГ для решения клинических проблем пациентов и их семей.

Слайд 75 АКСИОМЫ

МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКИ

1.Наследственные болезни - часть общей наследственной изменчивости человека
2.Патогенез и клиника любой НБ зависят от генотипа и среды
3.В процессе эволюции генофонд человечества накопил
множество разнообразных мутаций
4.Постоянно меняющаяся среда привела к появлению новых
видов наследственной патологии –экогенетическим болезням
5. Прогресс медицины способствует накоплению вредных мутаций в обществе, но одновременно увеличивает возможности диагностики, лечения и профилактики НБ.
6. Расшифровка генома человека знаменует переход всей медицины на качественно новый уровень, отличительные особенности которого- профилактическая направленность и индивидуальный (персонифицированный) подход к пациенту

Похожие презентации

Инженерная энзимология. Механизмы инактивации ферментов 725
Годівля овець і кіз 1163
Дрожжи 631
Биологически активные вещества 678
Введение в биоинформатику 570
Сушка стекол для заливки полиакриламидных гелей 261

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика