Заняття № 10 · web view1. Мати чоловіка і мати жінки мають...

ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙУНІВЕРСИТЕТ ім. М. І. ПИРОГОВА

Кафедра медичної біології

Р. П. Піскун, Н.Г. Коломієць, А.А. Ващук

ОРГАНІЗМОВИЙ РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ ОСНОВИ ГЕНЕТИКИ ЛЮДИНИ

(МОДУЛЬ 2)

Навчально-методичний посібник до практичних занять з медичної біології для студентів і викладачів вищих навчальних медичних закладів

III – IV рівнів акредитації

ВІННИЦЯ - 2009

Р.П. Піскун, Н.Г. Коломієць, А.А. ВащукОрганізмовий рівень організації життя. Основи генетики людини

(модуль 2).Навчально-методичний посібник до практичних занять з медичної біології для студентів і викладачів вищих навчальних медичних закладів III – IV рівнів акредитації. Вінниця, 2009.

Автори:Р.П. Піскун – доктор біологічних наук, професор, завідуюча кафедрою

медичної біології, Н.Г. Коломієць – кандидат біологічних наук, доцент, А.А. Ващук – кандидат біологічних наук, доцент Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова

Рецензенти:З.Д. Воробець - доктор біологічних наук, професор, завідувач кафедри медичної біології Львівського національного медичного університету ім. Д. Галицького;

Г. Ф. Жегунов - доктор біологічних наук, професор, завідувач кафедри біохімії Харківської державної зооветеринарної академії

В.Г. Кур’ята – доктор біологічних наук, професор, завідувач кафедри біології Вінницького державного педагогічногоуніверситету ім. М.Коцюбинського

Навчально-методичний посібник розроблений згідно з навчальною програмою з медичної біології (Київ, 2005) та методичних вказівок рекомендованих Центральним методичним кабінетом з вищої медичної освіти МОЗ України, як методичні рекомендації для викладачів вищих медичних навчальних закладів IV рівня акредитації для створення методичних вказівок для студентів (Київ-Донецьк, 2005) і відповідає сучасним вимогам до навчальних посібників, що дозволяє стимулювати систематичну самостійну роботу студентів, значно інтенсифікувати навчальний процес та підвищити якість підготовки фахівців шляхом систематичного засвоєння навчального матеріалу до модуля 2 „Організмовий рівень організації життя. Основи генетики людини”. Посібник може бути корисним аспірантам і викладачам медичної біології, так як відповідає методичним основам підготовки та проведення навчальних занять в медичних вузах IV рівня акредитації.

2

Зміст

Передмова........................................................................................................... 4Структура залікового кредиту - модулю 2-„ Організмовий рівень організації життя. Основи генетики людини”................................................ 5Заняття №10 Тема: Організмовий рівень реалізації генетичної інформації. Прояви основних закономірностей успадкування на прикладі менделюючих ознак людини (моно-, ди- та полігібридне схрещування)................................................................................................... 10Заняття №11 Тема: Множинний алелізм. Генетика груп крові. Плейотропія. Взаємодія алельних і неалельних генів.................................. 26Заняття №12 Тема: Зчеплене успадкування. Генетика статі.................... 41Заняття №13 Тема: Мінливість у людини як властивість життя і генетичне явище: фенотипна та генотипна мінливість................................. 56Заняття №14 Тема: Основи медичної генетики. Методи вивчення спадковості людини........................................................................................... 70Заняття №15 Тема: Хромосомні хвороби. Цитогенетичні методи їх діагностики..................................................................................................... 89Заняття №16 Тема: Молекулярні хвороби. Біохімічний метод і ДНК-діагностика............................................................................................. 104Заняття №17 Тема: Популяційно-статистичний метод. Медико-генетичне консультування..................... .......................................... 119Заняття №18 Тема: Практичні навички змістових модулів 2 і 3 «Закономірності спадковості та мінливості», «Методи вивчення спадковості людини. Спадкові хвороби».................................... 136Заняття №19 Біологічні особливості репродукції людини. Гаметогенез. Запліднення................................................................................ 141Заняття №20 Особливості пренатального періоду розвитку людини. Порушення онтогенезу та їх місце в патології людини........................... 154Заняття №21 Постнатальний період онтогенезу. Біологічні механізми підтримання гомеостазу людини................................................. 166Заняття №22 Контроль засвоєння змістового модуля 2 „Організмовийрівень організації життя. Основи генетики людини (модуль 2)”.............. 183

3

ПЕРЕДМОВА

Навчально-методичний посібник розрахований на самостійну позааудиторну та аудиторну навчально-дослідницьку роботу студентів вищих навчальних медичних закладів ІІІ-ІV рівнів акредитації.

Актуальність посібника і його переваги полягають у тому, що він складений у відповідності з навчальною програмою з медичної біології (Київ, 2005) та рекомендаціями інституту інноваційних технологій та змісту освіти МОН України до розробок методичних вказівок для студентів згідно з принципами Болонського процесу і не має аналогів серед існуючих у даний час навчально-методичних матеріалів з даного предмету.

Даний посібник, який створено до залікового кредиту – модуля ІІ, охоплює два розділи програмного матеріалу з медичної біології – „Основи генетики людини” і „Біологія індивідуального розвитку”. Розділ з генетики включає 9 тем практичних занять, а з онтогенезу – 3 теми. До кожної теми заняття в розгорнутій формі висвітлені актуальність теми і цілі навчання, подається граф логічної структури змісту заняття, тести для перевірки вихідного і кінцевого рівня знань, система навчаючих завдань, орієнтовна основа дій, методика проведення заняття, а також організаційна структура заняття (технологічна карта). В посібнику подано дані про розподіл балів, які виставляються студентам, за вимогами кредитно-модульної системи відповідно до кожної теми.

Посібник містить також контрольні питання, перелік практичних навичок та систему оцінювання до модуля ІІ для перевірки кінцевого рівня знань.

Вказані форма і зміст занять відповідають вимогам Болонської системи організації навчального процесу, згідно якої основне завдання викладача полягає в тому, щоб створити мотивацію та належні умови для самостійної пізнавальної діяльності студентів, а також розробити критерії для повноцінної і об’єктивної оцінки виконання та засвоєння навчально-дослідницької роботи.

Теоретична і практична частина занять тісно пов’язана з якісною підготовкою сучасного лікаря (зокрема сімейного), скерована на придбання студентами необхідної бази новітніх медико-біологічних знань та формування мислення практичного лікаря широкого профілю.

Посібник може бути корисним викладачам, аспірантам та клінічним ординаторам медичних вузів для засвоєння матеріалів з медичної генетики.

Автори

4

Структура залікового кредиту – модуля 2: «Організмовий рівень організації життя. Основи генетики людини»

Тема

Лек

ції

Пра

ктич

-ні

за

нятт

яС

амос

ті-

йна

робо

та

студ

ента

Інди

віду

-ал

ьна

робо

та

Змістовий модуль 2 “Закономірності спадковості та мінливості”

10. Організмовий рівень реалізації генетич-ної інформації. Прояви основних законо-мірностей успадкування на прикладі менделюючих ознак людини (моно-, ди- та полігібридне схрещування)

1 2 1

11. Взаємодія алельних і неалельних генів. Явище плейотропії. Множинний алелізм. Генетика груп крові

2 2 2

12. Зчеплене успадкування. Генетика статі 1 2 1

13. Мінливість у людини як властивість життя і генетичне явище: фенотипова та генотипова мінливість

2 2 1

Всього за змістовий модуль 2: 6 8 5

Змістовий модуль 3 “Методи вивчення спадковості людини. Спадкові хвороби”

14. Основи медичної генетики. Методи вивчення спадковості людини 1 2 1,5 Підгото

вка огляду науко-

вої літерату

ри, розв’язування ситуаці

йних задач

15. Хромосомні хвороби. Цитогенетичний метод їх діагностики. 1 2 1

16. Молекулярні хвороби. Біохімічний метод і ДНК-діагностика 1 2 1,5

17. Популяційно-статистичний метод. Медико-генетичне консультування 1 2 1

18. Практичні навички змістових модулів 2 і 3 “Закономірності спадковості та мінливості”, “Методи вивчення спадковості людини. Спадкові хвороби”

2 3

Всього за змістовий модуль 3: 4 10 8Змістовий модуль 4

“Біологія індивідуального розвитку”

5

19. Біологічні особливості репродукції людини. Гаметогенез. Запліднення. 2 1 Підгото

вка огляду науко-

вої літера-тури

20. Молекулярно-генетичні механізми онтогенезу. Особливості пренатального періоду розвитку людини. Порушення онтогенезу та їх місце в патології людини.

2 2 1

21. Постнатальний період онтогенезу.Біологічні механізми підтримання гомеостазу організму.

2 2 3

22. Контроль засвоєння модуля 2 “Організмовий рівень організації життя. Основи генетики людини”

– 2 3

Всього за змістовий модуль 4: 4 8 8

Разом за модуль 2: 14 26 21

Тематичний план лекцій

№ з/п Тема

Кількість годин

Змістовий модуль 2. Закономірності спадковості та мінливості4. Організмовий рівень реалізації генетичної інформації.

Взаємодія генів2

5. Хромосомна теорія спадковості. Генетика статі 26. Мінливість у людини як властивість життя і генетичне явище 2

Змістовий модуль 3. Методи вивчення спадковості людини. Спадкові хвороби

7. Основи генетики людини. Методи вивчення спадковості 28. Спадкові хвороби людини 2

Змістовий модуль 4. Біологія індивідуального розвитку9. Молекулярно-генетичні механізми онтогенезу. Порушення

онтогенезу та їх місце в патології людини.2

10 Сучасні аспекти регенерації та трансплантації. Біологічні механізми підтримання гомеостазу організму

2

РАЗОМ: 14

6

Тематичний план практичних занять

№ з/п Тема


Змістовий модуль 2. Закономірності спадковості та мінливості10 Особливості генетики людини. Прояви основних

закономірностей успадкування на прикладі менделюючих ознак людини (моно-, ди- та полігібридне схрещування)

2

11 Множинний алелізм. Генетика груп крові.Взаємодія алельних і неалельних генів. Явище плейотропії. 2

12 Зчеплене успадкування. Генетика статі. 213 Мінливість, її форми та прояви. 2


14 Генеалогічний та близнюковий методи 215 Хромосомні хвороби. Цитогенетичні методи їх діагностики 216 Молекулярні хвороби. Біохімічний метод і ДНК-діагностика 217 Популяційно-статистичний метод. Медико-генетичне

консультування 2

18 Практичні навички змістових модулів 2 і 3“Закономірності спадковості та мінливості”, “Методи вивчення спадковості людини. Спадкові хвороби”

2

Змістовий модуль 4. Біологія індивідуального розвитку19 Біологічні особливості репродукції людини. Гаметогенез.

Запліднення.2

20 Особливості пренатального періоду розвитку людини. Передумови вроджених вад розвитку

2

21 Постнатальний період онтогенезу. 222 Контроль засвоєння модуля 2 “Організмовий рівень

організації життя. Основи генетики людини.”2

Разом: 26

Тематичний план самостійної (індивідуальної) роботи студентів

№ з/п Тема


Модуль 2. Організмовий рівень організації життя. Основи генетики людини

Змістовий модуль 2. Закономірності спадковості та мінливості1 Підготовка до практичних занять - теоретична підготовка

та опрацювання практичних навичок3

2 Опрацювання тем, які не входять до плану аудиторних

7

занять2.1 Генетичні карти. Методи картування хромосом людини.

Сучасний стан дослідження генома людини.1

2.2 Генетична небезпека забруднення середовища. Поняття про антимутагени і комутагени

1


1 Підготовка до практичних занять – теоретична підготовка та опрацювання практичних навичок

3

2 Опрацювання тем, які не входять до плану аудиторних занять

2.1 Генна інженерія. Біотехнологія. Поняття про генну терапію. 12.2 Методи генетики людини: дерматогліфічний, імунологічний,

гібридизації соматичних клітин1

3 Підготовка до перевірки практичних навичок змістових модулів 2 і 3

3

Змістовий модуль 4. Біологія індивідуального розвитку1 Підготовка до практичних занять - теоретична підготовка

та опрацювання практичних навичок3

2 Опрацювання тем, які не входять до плану аудиторних занять

2.1 Старість як завершальний етап онтогенезу людини. Теорії старіння

1

2.2 Поняття про біополя, біологічні ритми та їх медичне значення

1

3 Підготовка до контролю засвоєння модуля 2 3Разом: 21

Розподіл балів, які виставляють студентам:При засвоєнні кожної теми з модуля I I за навчальну діяльність

студента оцінки виставляються за 4-ри бальною (традиційною) шкалою, а потім конвертуються у бали таким чином:

Оцінка Бали“5”(відмінно) 9 балів“4” (добре) 7 балів

“3”(задовільно) 5 балів“2” (незадовільно) 0 балів

Примітка: Мінімальна кількість балів, яку може набрати студент при вивченні всіх тем з модуля №2 є критерієм допуску до модульного підсумкового контролю, вираховується шляхом множення мінімальної кількості балів (5), що відповідають оцінці “3”, на кількість тем у модулі №2

8

(12) і становить 60 балів. Допуск до модульного підсумкового контролю отримають студенти, яки набрали не менше 60 балів.

Заняття № 10.Тема: Організмовий рівень реалізації генетичної

інформації. Прояви основних закономірностей успадкування на прикладі менделюючих ознак людини (моно-, ди- та

полігібридне схрещування)

І. Актуальність теми: Великим досягненням біологічної науки другої половини XIX століття стало відкриття Г. Менделем основних законів спадковості і становлення на початку ХХ століття генетики як науки. Досягнення генетики другої половини ХХ століття дали можливість ідентифікувати спадкові хвороби та в ряді випадків пояснювати їх патогенез. Наприкінці ХХ століття в структурі захворюваності населення на перший план вийшли спадкові хвороби і хвороби зі спадковою схильністю. Немає жодної клінічної спеціальності, для якої не була б відома більша або менша кількість спадкових хвороб. В наш час посилилось усвідомлення генетичної обумовленості протікання соматичних і паразитарних хвороб, фармакогенетичних реакцій та реакцій на екологічні чинники. Це спричинило зростання ролі генетичних знань в професійній освіті і практичній діяльності лікарів. Знання менделюючих спадкових патологій та закономірностей їх успадкування є основою для розуміння сутності спадкових хвороб, схильності до захворювань, особливостей протікання хвороб різної етіології, реакцій на ліки та екологічні чинники, профілактики спадкових хвороб.

II. Цілі навчанняЗагальна ціль: Уміти визначати роль генетичних чинників, пояснювати сутність та механізми успадкування нормальних і паталогічних менделюючих ознак людини та прогнозувати ймовірність прояву таких ознак у її нащадків при розв’язуванні ситуаційних задач. Конкретні цілі: Уміти: - формулювати основні поняття та терміни генетики, принципи гібридологічного методу Г. Менделя, закон одноманітності гібридів першого покоління, закон розщеплення, закон чистоти гамет, закон незалежного успадкування, цитологічні основи цих законів; - застосовувати основні генетичні поняття і закони Г. Менделя для розв’язку ситуаційних задач з менделюючими ознаками людини;

9

- прогнозувати ймовірність нормальних і патологічних ознак у нащадків людини. III. Забезпечення вихідного 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. 150-157

2. Медична біологія: \ За ред. проф. В.П. Пішака та проф. Ю.І. Бажори.- Вінниця: Нова книга, 2004.- С. 150-157

3.Слюсарєв А.О., Жукова С.В. Біологія. - К.: Вища школа, 1992. - С. 60-72.4. Биология. В 2-х кн. : Учебник для мед.вузов/ Ярыгин В.Н., Васильєва В.И.

и др./ под редакцией В.Н. Ярыгина/--М: Высшая школа, 2004 (1997). Кн. І. С. 222- 225, 228-230.

5. Збірник завдань для підготовки до тестового екзамену з природничо-наукових дисциплін «Крок-1. Загальна лікарська підготовка»\ Кол. авт.; За ред. проф. В.Ф. Москаленка, проф. О.П. Волосовця, проф. І.Є. Булах, проф. О.П. Яворовського, проф. О.В. Романенка, доц. Л.І. Остапюк.-К.: Медицина, 2004.-368 С. 19-30.

Додаткова:1. Конспекти лекцій2. Фогель Ф., Мотульська А. Генетика человека. В 3т., - М.: Мир, 1990.3. В.П. Пішак, О.І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології,

паразитології та генетики. Чернівці. Медакадемія, 2004.4. Бариляк І.Р., Ковальчук Л.Є., Скибан Г.В. Медико-генетичний тлумачний

словник. Тернопіль „Укрмедкнига”, 2000.5. Медична біологія. Посібник з практичних занять /За ред. О.В. Романенко.

- Київ: Здоров’я, 2005.6. В.М. Запорожан, Ю.І. Бажора, А.В. Шевеленкова, М.М. Чеснокова

Медична генетика. Одеса. Медуніверситет, 2005. – 260 с.7. В.И. Глазко, Г.В. Глазко Введение в генетику, биоинформатика, ДНК-

технология, генная терапия, ДНК – экология, протеомика, метаболика, / Под редакцией проф. Т.Т. Глазко. – К.: КВІЦ, 2003. – 640 с.

Б. Зразки тестів для перевірки вихідного рівня знань: 1. Генетика – це наука, яка вивчає:

A. Співвідношення генотипів в популяціїB. Закономірності спадковості та мінливості на всіх рівнях організації

життяC. Закономірності стадій розвитку D. Закономірності диференціювання зародкових листківE. Закономірності філогенезу органічного світу

10

2. Спадковість — це:А. Властивість організмів реалізовувати генетичну інформацію в процесі

онтогенезу. В. Властивість організмів відтворювати собі подібних. С. Властивість організмів передавати особинам наступного покоління особливості своєї організації, а також характерні риси становлення цих особливостей в процесі онтогенезу. D. Способи передачі генетичної інформації наступним поколінням.

Е. Властивість організмів змінювати особливості своєї організації, а також характерні риси становлення цих особливостей в процесі онтогенезу.

3. Мінливість — це: А. Властивість організмів відтворювати собі подібних. В. Властивість організмів змінювати особливості своєї організації, а також характерні риси становлення цих особливостей в процесі онтогенезу. С. Способи передачі генетичної інформації наступним поколінням.

D. Властивість організмів передавати особинам наступного покоління особливості своєї організації, а також характерні риси становлення цих особливостей в процесі онтогенезу. Е. Властивість організмів реалізовувати генетичну інформацію в процесі онтогенезу.

4. Ген – це ділянка молекули ДНК, яка: А. Входить до складу інтрону і не несе генетичної інформації В. Входить до складу екзону і несе інформацію про молекулу поліпептиду С. Немає постіної локалізації D. Детермінує синтез певного поліпептиду або нуклеїнової кислоти (рРНК і тРНК) Е. Успадковується незалежно від інших ділянок

5. Алель – це:А. Елементарна одиниця мутації.В. Конкретна форма існування гена.С. Елементарна одиниця рекомбінації.D. Альтернативний варіант ознаки.Е. Жоден з варіантів не вірний

6. Сукупність генів (послідовність ДНК) у гаплоїдному наборі хромосом даного виду організмів називають: А. Генотипом В. Фенотипом С. Геномом D. Генофондом

11

Е. Морфозом

7. Сукупність всіх генів клітини або організму називають: А. Геномом В. Генотипом С. Фенотипом D. Генофондом Е. Геномікою

8. Сукупність усіх зовнішніх і внутрішніх ознак та властивостей організму, які формуються в результаті реалізації генотипу в конкретних умовах середовища, називається: А. Геномом В. Генотипом С. Феном D. Фенотипом Е. Генофондом

9. Ген, який пригнічує дію іншого алельного гена, називається: А. Домінантним В. Алельним С. Неалельним D. Рецесивним Е. Летальним

10. Рецесивний ген проявляється в: А. Гомозиготному стані В. Гетерозиготному стані С. Гемізиготному стані D. Вірно А+В Е. Вірно А+С

11. Метод генетики, який базується на схрещуванні батьківських форм та кількісному і якісному статистичному аналізі їх нащадків, називається: А. Генеалогічним В. Дерматогліфічним С. Гібридологічним D. Біохімічним Е. Близнюковим

12. 1-й закон Г. Менделя стверджує: А. При схрещуванні гомозиготних батьківських пар, які відрізняються альтернативними ознаками, перше покоління одноманітне В. Схрещування організму, генотип якого необхідно визначити, з гомозиготним організмом за рецесивним алелем, називають аналізуючим

12

С. При схрещуванні моногібридів між собою відбувається розщеплення ознак у нащадків за генотипом і фенотипом у співвідношенні 1:2:1 та 3:1. D. Гени в гаметах знаходяться у чистому вигляді Е. Гени різних алельних пар і відповідні їм ознаки передаються нащадкам незалежно в різних комбінаціях.

13. 2-й закон Г. Менделя стверджує: А. Схрещування організму, генотип якого необхідно визначити, з гомозиготним організмом за рецесивним алелем, називають аналізуючим В. При схрещуванні гомозиготних батьківських пар, які відрізняються альтернативними ознаками, перше покоління одноманітне С. Гени в гаметах знаходяться у чистому вигляді D. При схрещуванні моногібридів між собою відбувається розщеплення ознак у нащадків за генотипом і фенотипом у співвідношенні 1:2:1 та 3:1 відповідно Е. Гени різних алельних пар і відповідні їм ознаки передаються нащадкам незалежно в різних комбінаціях

14. 3-й закон Г. Менделя стверджує: А. При схрещуванні гомозиготних батьківських пар, які відрізняються альтернативними ознаками, перше покоління одноманітне В. Схрещування організму, генотип якого необхідно визначити, з гомозиготним організмом за рецесивним алелем, називають аналізуючим С. Гени різних алельних пар і відповідні їм ознаки передаються нащадкам незалежно в різних комбінаціях, якщо гени розміщені в негомологічних хромосомах D. Гени в гаметах знаходяться у чистому вигляді Е. При схрещуванні моногібридів між собою відбувається розщеплення ознак у нащадків за генотипом і фенотипом у співвідношенні 1:2:1 та 3:1

15. Закон чистоти гамет стверджує: А. При мітозі у кожну клітину потрапляє два алеля з кожної пари В. При мітозі у кожну клітину потрапляє один алель із пари алелей С. У гібридного організму гени не гібридні і знаходяться в чистому алельному стані D. В процесі мейозу в гамету потрапляє по одному гену з кожної пари Е. В процесі мейозу в гамету потрапляють обидва алелі однієї пари

16. Летальні гени – це гени, які блокують нормальний розвиток і спричинюють загибель: А. Статевих клітин і зигот В. Ембріонів і плодів С. Дітей раннього віку D. Вірно А + В + С Е. Вірно В + С

13

17. Які генотипи батьківських форм, якщо при аналізуючому схрещуванні серед їх нащадків спостерігалось розщеплення за фенотипом 1:1?

А. АА × ааВ. Аа × АаС. Аа × ААD. Аа × ааЕ. АА × АА

IV. Зміст навчання

№ пп

Інформаційні блоки Головні елементи блоків

1. Генетика 1) Предмет; 2) етапи розвитку; 3)завдання

2. Основні поняття і терміни сучасної генетики

1) спадкова інформація; 2) спадковість; 3)успадкування; 4) мінливість; 5) ген; 6) геном; 7) генотип; 8) алельні гени; 9) неалельні гени; 10) гомозиготи; 11) гетерозиготи; 12) домінування; 13) рецесивність;14) проміжний характер успадкування; 15) схрещування: моногібридне, дигібридне, полігибридне.

3. Принципи гібридологічного аналізу

1)добір пар; 2) схрещування; 3) аналіз генотипів і фенотипів нащадків; 4) статистичне розщеплення за гено- і фенотипами.

4. Менделюючі ознаки людини і закономірності їх успадкування

1) визначення поняття „менделюючі ознаки”; 2) закони Менделя (1-й, 2-й, 3-й); 3) аутосомно-домінантний тип успадкування; 4) аутосомно-рецесивний тип успадкування; 5) незалежне комбінування.

5. Летальні алелі 1) визначення поняття „летальні алелі”; 2) відхилення від очікуваного Менделівського розщеплення при схрещуванні моногетерозигот.

6. Аналізуюче схрещування 1) визначення поняття „аналізуюче схрещування”; 2) значення для аналізу генотипів особин з домінантними ознаками.

7. Цитологічні основи успадкування менделюючих ознак

1)поведінка хромосом в мейозі; 2) закон чистоти гамет.

14

Граф логічної структури змісту

Генетика

Предмет Етапи розвитку Закономірності

успадкування встановлені Менделем

Закономір-ності

спадковості

Законо-мірності мінли-вості

Організ-мовий рівень

Молекулярно-генетичний

рівень

Популяційно-видовий рівень

Одноманітні-сть гібридів 1-го покоління

Розщеплення Чистота гамет Незалежне комбінуван-

ня ознак

Цитологічні основи

Понятійний апарат (див.далі)

Клітин-ний

рівень

15

Граф логічної структури змісту (продовження)

Понятійний апарат

Гени Системи генів Типи схрещувань

Алельні

Неалельні

Множинні алелі

Геном Генотип Генофонд

Гомозиго-тний

Гетерозиго-тний

Гемізигот-ний

Моногібрид-не

Дигібридне

Полігібрид-не

Фенотип

Домінантні

Рецесивні

Летальні

Ознаки

Властивості

Закономірності

успадкування

16

V. Орієнтовна основа діїДля досягнення цілей заняття необхідно засвоїти теоретичний матеріал

даної теми і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу.

а) Теоретичні питання для позааудиторного самостійного вивчення та обговорення на занятті:1. Генетика: предмет, завдання, етапи розвитку.2.Основні поняття і терміни сучасної генетики.

а) спадкова інформація, спадковість, успадкування; б) мінливість; в) ген, геном, генотип, генофонд; г) фенотип;д) алельні гени, неалельні гени;е) гомозиготи, гетерозиготи;ж) домінування, рецесивність; з) моно-, ди-, та полігібридне схрещування.

3. Принципи гібродологічного аналізу.4. Менделюючі ознаки людини та закономірності їх успадкування:

а) закон одноманітності гібридів першого покоління;б) закон розщеплення;в) закон чистоти гамет;г) закон незалежного комбінування.

5. Аналізуюче схрещування, його практичне значення.6. Цитологічні основи успадкування менделюючих ознак.7. Летальні алелі. Порушення очікуваного менделівського розщеплення.

б) Алгоритм самостійної навчально-дослідницької роботи:1. Виконати індивідуальне програмоване завдання.2. Оформити протокол.

в) Інструкції до виконання індивідуального програмованого завдання:При виконанні індивідуального програмованого завдання виробити уміння:

- розпізнавати альтернативні ознаки, розглядати спадкові патологічні симптоми як альтернативу нормі;

- визначати, інтерпретувати та застосовувати генетичні поняття та терміни для аналізу конкретних ситуацій;

- записувати генетичні формули генотипів, гамет, шлюбів, які аналізуються за однією, двома і більшою кількістю ознак;

- визначати та використовувати закони, які діють в конкретних ситуаціях;- прогнозувати ймовірність нормальних та патологічних ознак у нащадків

при розв’язуванні ситуаційних задач.

17

VI. Система навчаючих завданьІндивідуальні програмовані завдання для самостійної навчально-

дослідницької роботи студентіва) Зразок індивідуального програмованого завдання: (алгоритм вироблення навичок та вмінь)

1. Випишіть осіб, які відрізняються за однією, двома або більшою кількістю альтернативних ознак:

кароокий дальтонік; багатопала резус-позитивна жінка; глухий чоловік з укороченими пальцями і IV групою крові; блакитноокий дальтонік; кароока жінка з сивим пасмом волосся; рудоволосий чоловік; світловолоса кароока жінка з сивим пасмом волосся; блакитноока дівчинка, яка страждає на гемофілію; п’ятипалий резус-негативний чоловік; глуха жінка з нормальним зором і І групою крові; блакитноока жінка без сивого пасма волосся; жінка з сивим пасмом волосся.

2. У людини прямий розріз очей домінує над косим; короткозорість – над нормальним зором; гострий виступаючий вперед ніс – над широким; широкі ніздрі – над вузькими; ямочки на щоках – над їх відсутністю; довге підборіддя – над коротким; товста відвисаючи губа – над нормальною; товста шкіра – над тонкою; арахнодактилія – над нормальними пальцями; полідактилія (багатопалість) – над п’ятипалістю.

Позначте гени, які детермінують ці ознаки, і запишіть генотипи зазначених нижче осіб:

жінки з косим розрізом очей і нормальними пальцями; чоловіка з прямим розрізом очей і арахнодактилією; чоловіка з нормальною губою і товстою шкірою; жінки з ямочками на щоках і коротким підборіддям.

3. Які типи гамет і з якими ймовірностями утворюють особини з такими генотипами:

а) DDEE; б) DDEe; в) DdEe; г) Ddee; д) ddEe; е) ddee ж) ААВВСС; з) АаВвСс?

4. У здорових батьків дитина хвора на хворобу Тея-Сакса. Хвороба спадкова.а) Напишіть генотипи жінки, чоловіка, дитини і дайте їм обгрунтування.б) Напишіть генетичну схему шлюбу та ймовірні генотипи дітей у цьому

шлюбі.18

в) Назвіть і сформулюйте закон, який діє в даній ситуації.

5. Багатопала близькозора жінка вийшла заміж за чоловіка з такими ж ознаками. У них народився п’ятипалий син з нормальним зором. Кількість пальців та гострота зору ознаки спадкові.

а) Напишіть генотипи жінки, чоловіка і сина і дайте їм обгрунтування.б) Напишіть генетичну схему шлюбу.в) Назвіть і сформулюйте закон, який діє в даній ситуації.г) Визначте ймовірність народження у цьому шлюбі дитини з ознаками

батьків і можливі варіанти генотипів цієї дитини. б) Зразок виконання індивідуального завдання і оформлення протоколу:1. Багатопала резус-позитивна жінка і п’ятипалий резус-негативний чоловік; кароока жінка з сивим пасмом волосся і блакитноока жінка без сивого пасма волосся.2. Ознаки і детермінуючі їх гени:

Прямий розріз очей – А, косий розріз очей –а; Короткозорість – В, нормальний зір – b; Гострий виступаючий вперед ніс – С, широкий ніс – с; Широкі ніздрі – D, вузькі ніздрі – d; Ямочки на щоках – Е, відсутність ямочок на щоках – е; Довге підборіддя – К, коротке підборіддя – k; Товста відвисаючи губа – L, нормальна губа – l; Товста шкіра – М, тонка шкіра – m; Арахнодактилія – N, нормальні пальці – n; Полідактилія – О, п’ятипалість – о. Ймовірні генотипи зазначенрих осіб:

жінки з косим розрізом очей і нормальними пальцями – ааnn, чоловік з прямим розрізом очей і арахнодактилією ААNN, або АаNN, або AaNn, або AANn; короткозорої жінки з гострим виступаючим вперед носом - BBCC, або BbCC, або BBCc, або BbCc; чоловіка з нормальною губою і товстою шкірою - llMM або llMm.

3. а) DE – 100 %; б) DE і De – по 50 %; в) DE, De, dE, de – по25 % г) De і de - по 50 %; д) dE і de - по 50%; е) de – 100 %; ж) АВС – 100%; з) АВС, АВс, АвС, Авс, аВС, авС, аВс, авс – по 12,5%.

4. Наявність у дитини не притаманної батькам спадкової хвороби, свідчить про рецесивність цієї хвороби та гетерозиготність батьків. Якщо позначимо ген, що детермінує норму А, алель хвороби – а, тоді:

а) генотипи батьків (чоловіка і жінки) – Аа, дитини – аа; б) генетична схема шлюбу: P ♀ Аа × ♂ Аа Гамети А,а А,а F1 1 АА: 2Аа: 1аа аа - хвора дитина.

19

в) в даній ситуації діє другий закон Менделя - закон розщеплення. Закон стверджує: при схрещуванні моногетерозигот у нащадків спостерігається розщеплення за фенотипом 3:1 і за генотипом 1:2:1.

5. Той факт, що у сина з’явились не властиві батькам ознаки, свідчить про те, що ці ознаки рецесивні. Рецесивні ознаки проявляються лише в гомозиготному стані, тому син - дигомозиготний за рецесивними алелями, а батьки - дигетерозиготні. Якщо позначимо гени: полідактилії - А, п’ятипалості – а, короткозорості -В, нормального зору - b, тоді:

а) генотипи матері та батька - АаBb, cина -ааbb.б) генетична схема шлюбу P ♀ АаBb × ♂ AaBb Гамети AB, Ab, AB, Ab, AB, ab aB, ab Син aabbв) В даній ситуації діє третій закон Г. Менделя - закон незалежного

комбінування. Закон стверджує: гени різних алельних пар і відповідні їм ознаки передаються незалежно, комбінуючись в різних варіантах.

г) Оскільки батьки дигетерозиготні, то, згідно з третім законом Г. Менделя, ймовірність народження дитини з ознаками батьків становить 9/16 (56,25 %). Ймовірні генотипи такої дитини - АаBb, AaBB, AABb, AABB, їх співвідношення – 4:2:2:1 відповідно.

VII. Короткі методичні вказівки до роботи студентів на практичному занятті.а) Методика проведення заняття

1. Перевірка вихідного рівня знань студентів за допомогою тестового контролю.

2. При обговоренні питань теми наголос робиться на складних для засвоєння та проблемних питаннях.

3. Виконання студентами індивідуальної навчально-дослідницької роботи під контролем і з залученням при необхідності консультацій викладача.

4. Оформлення студентами протоколу заняття. 5. Перевірка набутих студентами при виконанні індивідуальних завдань

умінь за допомогою тестового контролю. 6. Аналіз виконання студентами всіх форм роботи (теоретичної

підготовки до заняття, участі в обговоренні теоретичних питань, самостійної навчально-дослідницької роботи, кінцевого рівня знань-умінь), підведення підсумків і виставлення оцінок.

20

б) Організаційна структура заняття (технологічна карта)

№ п\п

Основні етапи заняття

Час в хвилинах

Матеріали методичного забезпечення

I Підготовчий етап1.2.

3.

Організаційна частинаПеревірка вихідного рівня знаньОбговорення теоретичних питань

15

20

Тести для перевірки вихідного рівня знань Таблиці, теоретичні питання

II Основний етап4.

5.

Виконання студентами самостійної навчально- дослідницької роботи та оформлення протоколуКонтроль виконання завдань самостійної роботи

50 Індивідуальні програмовані завдання для самостійної навчально-дослідницької роботи, підручники, таблиці, посібники

III Заключний етап6.

7.

Перевірка кінцевого рівня знань уміньВиставлення оцінок і балів. Домашнє завдання

10

4

Тести для перевірки кінцевого рівня знань

в) Зразки тестів для перевірки кінцевого рівня знань1. Альтернативними ознаками є: А. Висока форма короткозорості і нормальний зір В. Висока форма короткозорості і низька форма близького зору С. Низька форма короткозорості і нормальний зір D. Вірно А + В + С E. Вірно А + С

2. Чоловік, який є гомозиготою за домінантним геном полідактилії (багатопалості), одружений з гомозиготною за рецесивним алелем цього гена жінкою. Який закон щодо успадкування їх дітьми полідактилії діє в даній ситуації?

А. РозщепленняВ. Незалежного успадкуванняС. Одноманітності гібридів першого поколінняD. Зчепленого успадкуванняЕ. Зчепленого зі статтю успадкування

21

3. Ген далекозорості домінує над геном нормального зору. Від шлюбу далекозорої жінки і чоловіка з нормальним зором народилось п’ятеро далекозорих дітей. Який генетичний закон діє в даній ситуації? A. Одноманітності гібридів першого покоління B. Розщеплення C. Чистоти гамет D. Незалежного комбінування E. Неменделівське успадкування

4. Один із типів синдрому Альперта (порушення функцій видільної системи) успадковується як аутосомна рецесивна ознака. В сім’ї, де один з батьків хворий, а інший здоровий, є восьмеро здорових дітей. Які найбільш вірогідні генотипи членів цієї сім’ї? А. Жінка Аа, чоловік аа, F1 Аа, аа В. Жінка Аа, чоловік аа, F1 аа С. Жінка АА, чоловік аа, F1 Аа D. Жінка аа, чоловік АА, F1 аа Е. Усі варіанти ймовірні

5. У людини ген, що зумовлює нормальну пігментацію шкіри (А), домінує над геном альбінізму (а). Яких дітей за генотипом і у яких співвідношеннях слід чекати в сім’ї, якщо один з батьків гетерозиготний, а другий – альбінос?

A. АА, аа; 1:1B. Аа, аа; 1:2:1C. Аа, аа; 3:1D. Аа, аа; 1:1E. Жоден з варіантів не вірний

6. Ахондроплазія (непропорційна карликовість) успадковується як аутосомна домінантна ознака, а одна із форм глухоти – як аутосомна рецесивна. Гени, що детермінують ці ознаки, розміщенні в різних хромосомах. Чоловік, який страждає на ахондроплазію і має нормальний слух, одружився з глухою жінкою без ахондроплазії. У них народилося двоє дітей: одна дитина з нормальним слухом і без ахондроплазії, друга - глуха з ахондроплазією. Які генотипи батьків? А. Обоє гомозиготні за двома ознаками В. Обоє гетерозиготні за двома ознаками С. Батько гомозиготний за ахондроплазією і гетерозиготний за слухом, мати – гомозиготна за двома ознаками D. Батько гетерозиготний за ахондроплазією і гомозиготний за слухом, мати гомозиготна за двома ознаками Е. Батько гетерозиготний за двома ознаками, мати – дигомозиготна

7. В сім’ї, де один з батьків сліпий, а інший – зрячий, є дві дитини: зряча і сліпа. Які генотипи мають батьки? Ген сліпоти – рецесивний. А. Батьки гомозиготні

22

В. Батьки гетерозиготні С. Зрячий-гетерозиготний, сліпий гомозиготний D. Вірно А + С Е. Вірно В + С

8. У сім’ї, де батьки мають нормальний зір, двоє із шести дітей сліпі. Аналіз родоводу показав, що сліпота дітей спадкова. Які генотипи батьків і сліпих дітей?

А. P – АА, аа, F1 - АаВ. P– Аа, аа, F1 - ааС. P– у обох Аа, F1 - ААD. P – у обох Аа, F1 - аа

Е. P – у обох АА, F1 – АА

9. Шерстисте волосся успадковується за аутосомно-домінантним типом. У батька шерстисте волосся, мати і дочка не мають цієї ознаки. Яка вірогідність того, що очікувана в цій сім’ї дитина не матиме шерстистого волосся? А. 100% В. 75% С. 50% D. 25% Е. 0%

10. Дитина темноволосих батьків, які відчувають смак фенілтіосечовини, світловолоса і не відчуває смаку фенілтіосечовини. Який тип успадкування ознак дитини і який закон Г. Менделя діє в цій сім’ї? А. Домінантний, закон одноманітності гібридів F1

В. Рецесивний, закон одноманітності гібридів F1

С. Домінантний, закон розщеплення D. Рецесивний, закон незалежного комбінування Е. Домінантний, закон незалежного комбінування

11. Яке співвідношення генотипів можливе у нащадків дигетерозиготи, якщо інший з подружжя дигомозиготний за рецесивним алелем? А. Розщеплення відсутнє, нащадки одноманітні В. 1:1 С. 3:1 D. 1:1:1:1 Е. 9:3:3:1

12. У яких шлюбах діти можуть бути лише одноманітними внаслідок дії закону одноманітності гібридів першого покоління? А. АаВв × АаВв B. АаВв × АаВВ C. АаВв × аавв D. ААВВ × аавв

23

E. ААВв × АаВв

13. У батьків куряча сліпота і нормальна пігментація шкіри. Їх син має нормальний зір і нормальну пігментацію шкіри, а дочка страждає на курячу сліпоту і альбінізм. Всі ознаки генетично детерміновані. Які типи успадкування курячої сліпоти і альбінізму? А. Обидві ознаки домінантні В. Обидві ознаки рецесивні С. Куряча сліпота – рецесивна, альбінізм – домінантна D. Куряча сліпота – домінантна, альбінізм – рецесивна Е. Вірно С+D

14. Один із типів глухонімоти у людини визначається домінантним геном. Інший тип, що викликає порушення звукосприймаючої системи, успадковується як рецесивна ознака. За перебігом ці хвороби не розрізняються. Батько і мати двох юнаків з нормальним слухом страждають на різні типи глухонімоти. Яка ймовірність народження глухонімих онуків, якщо юнаки візьмуть шлюб із дівчатами, що мають нормальний слух і походить із здорових за глухонімотою родин? A. 0% B. 25% C. 50% D. 75% E. 100%

15. Одна із форм аніридії (порушення зору і структур очей) успадковується як аутосомна домінантна ознака, ліворукість – як аутосомна рецесивна. Гени, що визначають ці ознаки, розміщені в різних хромосомах. Хворий на аніридію лівша (мати якого була здоровою) одружився із здоровою правшею з родини, всі члени якої були праворукими. Які діти стосовно цих ознак можуть народитися у цьому шлюбі?

А. Усі діти хворі на аніридію правшіВ. 50% дітей здорові правші, 50% хворі правшіС. 50% дітей здорові лівші, 50% хворі лівшіD. 25% дітей хворі правші, 25% хворі лівші, 25% здорові правші, 25%

здорові лівшіЕ. Жоден з варіантів не вірний

16. Яке співвідношення генотипів слід чикати у нащадків гетерозиготних носіїв рецесивного летального гену, що спричинює загибель і розсмоктування зародка на ранніх стадіях розвитку?

А. 1АА: 2АаВ. 2АА: 1АаС. 1АА: 2АаD. 2АА: 1АаЕ. 1АА: 1Аа

24

Заняття №11.Тема: Множинний алелізм. Генетика груп крові.

Плейотропія. Взаємодія алельних і неалельних генів I. Актуальність теми: У другій половині ХХ-го ст. стало зрозумілим,

що нормальні і патологічні менделюючі ознаки і властивості людини становлять незначну частину притаманних виду Homo sapiens ознак і властивостей. Переважна більшість їх має інші механізми формування фенотипу, які спричинені геномним рівнем організації спадкового матеріалу. Кількісні фенотипні відхилення від менделівських законів спричинюють множинні алелі, плейотропія, фенокопії, генокопії, летальні гени, гени-модифікатори, взаємодія алельних і неалельних генів, пенетрантність, експресивність тощо.

Множинними алелями називають різні варіанти одного гена (від трьох до сотень), які виникають внаслідок мутацій в різних його ділянках і відрізняються за своїм фенотипним проявом. При множинному алелізмі окрім домінантного і рецесивного генів з’являються ще й проміжні алелі, які по відношенню до домінантного алеля ведуть себе як рецесивні, а по відношенню до рецесивного, як домінантні. Множинний алелізм притаманний значній частині генів людини. Множинні алелі детермінують групи крові системи АВ0, моногенні хвороби з різним фенотипним проявом, тому ці хвороби часто відносять до різних нозологічних груп. Вони створюють широкий поліморфізм патологічних генотипів і фенотипів.

Молекулярно-генетичні дослідження показали, що один ген може визначати формування кількох ознак. Здатність гена впливати на формування кількох ознак назвали плейотропною дією гена. Завдяки плейотропній дії спадкові хвороби спричинені мутацією одного гена можуть мати кілька клінічних симптомів враження різних органів і тканин. У той же час мутації неалельних генів можуть спричинювати однаковий клінічний прояв. Схожі зміни фенотипів, спричинені мутаціями різних неалельних генів, отримали назву генокопій. Явище плейотропії і генокопії надзвичайно поширені серед спадкових хвороб людини.

Під взаємодією генів розуміють взаємодію між продуктами їх діяльності, яка визначає порядок біохімічних реакцій. Взаємодія генів спричинює кількісну і якісну специфіку прояву кожного гена в конкретному генотипі, тобто його пенетрантність та експресивність. Взаємодія алельних і неалельних генів визначає клінічний прояв спадкових хвороб та хвороб з генетично обумовленою схильністю, реакцію на ліки та чинники середовища. Вона визначає цілісність генотипу як системи дискретних генів, що об’єднані їх функціями. Взаємодія генів формує фенотипні особливості організмів. При схрещуванні дигетерозигот за взаємодії неалельних генів в F1 формуються різноманітні співвідношення фенотипних класів: 9:3:4; 9:7; 13:3; 12:3:1; 15:1. Генетичний аналіз свідчить, що всі вони є видозміною класичної менделівської форми дигібридного розщеплення 9:3:3:1. Оцінюючи фенотип (нормальний чи

25

патологічний) пацієнта, лікар повинен брати до уваги якісні і кількісні характеристики прояву активності генів ( пенетрантність та експресивність) і враховувати можливість множинної дії генів, плейотропію.

Знання і розуміння зазначених закономірностей формує апарат мислення лікаря.

П. Цілі навчання: Загальна ціль: Уміти:- розглядати генотип людини як цілістну систему, що характеризується

структурною дискретністю і функціональною цілісністю.Конкретні цілі:Уміти:- аналізувати сутність, механізми виникнення, успадкування, особливості

формування фенотипу при множинному алелізмі;- інтерпретувати залежність успадкування кількох ознак чи властивостей (в

тому числі патологічних) від одного ген;- прогнозувати вірогідність фенотипного прояву ознак і власитивостей у

нащадків в залежності від наявності певних алельних та неальних генів і форм взаємодії між ними;

- інтерпретувати та прогнозувати успадкування груп крові еритроцитарних систем АВ0, MN, резус.

III. Забезпечення вихідного рівня знань – уміньА. 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. 157-162.

2. Медична біологія:\За ред. проф. В.П. Пішака та проф. Ю.І. Бажори.- Вінниця: Нова книга, 2004.- С. 157-163, 172-175

3. Слюсарєв А.О., Жукова С.В. Біологія. - К.:Вища школа, 1992. - С. 69-70, 72-76

4. Биология. В 2-х кн.: Учебник для мед. вузов/. Ярыгин В.Н., Васильєва В.И. и др./ под редакцией В.Н. Ярыгина/--М: Высшая школа, 2004 (1997). Кн. І. С. 234-239


Додаткова:1. Конспекти лекцій

26

2. Бердышев Г.Д., Криворучко И.Ф. Медецинская генетика. – К.: Высшая школа, 1990.

3. Фогель Ф., Мотульська А. Генетика человека. В 3т., - М.: Мир, 19904. В.П. Пішак, О.І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології,

паразитології та генетики. Чернівці. Медакадемія, 2004.5. Спадкові захворювання та природжені вади розвитку в перинатологічній

практиці: Навчальний посібник для студентів медичних спеціальностей ВУЗів / Кол. авт.; За ред. проф. В.М. Запорожана, проф. А.М. Сердюка, проф. Ю.І. Бажори – К.: Здоров’я, 1997. – 360 с.; іл.

6. Бариляк І.Р., Ковальчук Л.Є., Скибан Г.В. Медико-генетичний тлумачний словник. Тернопіль „Укрмедкнига”, 2000.

7. Коломієць Н.Г. Молекулярні основи спадковості та мінливості. Вінниця. Нова книга, 2005.

8. В.М. Запорожан, Ю.І. Бажора, А.В. Шевеленкова, М.М. Чеснокова Медична генетика. Одеса. Медуніверситет, 2005.

9. В.И. Глазко, Г.В. Глазко Введение в генетику, биоинформатика, ДНК-технология, генная терапия, ДНК – экология, протеомика, метаболика, / Под редакцией проф. Т.Т. Глазко. – К.: КВІЦ, 2003. – 640 с.

Б. Зразки тестів для перевірки вихідного рівня знань1. Відомо, що система крові АВ0 детермінується трьома алелями гена І - ІА, ІВ,І0. Як називається наявність кількох алелей одного гена: А. Ізоалелі В. Генокопії С. Множинні алелі D. Плейотропія Е. Полімерія

2. Множинні алелі є наслідком: А. Гібридизації В. Комбінування С. Мутацій D. Модифікацій Е.Усі варіанти вірні.

3. Здатність гена детермінувати прояв кількох ознак отримала назву: А. Пенетрантність В. Експресивність С. Плейотропія D. Генокопія Е. Фенокопія

4. Генотип є дискретною системою, оскільки його складовими є дискретні одиниці спадковості: А. Молекули ДНК В. Нуклеотиди

27

С. Кодони D. Гени Е. Хромосоми

5. Генотип є цілісною системою тому що:А. Структурно дискретний

В. Структурно інтегрований С. Функціонально інтегрований D. Залежний від середовища Е. Функціонально дискретний

6. Взаємодію алельних генів називають:А. МіжхромосомноюВ. Міжалельною С. ВнутрішньохромосомноюD. ВнутрішньоалельноюЕ. Множинними алелями

7. Розрізняють такі види взаємодії алельних генів: А. Домінування, неповне домінування В. Плейотропію С. Кодомінування, наддомінування D. Вірно А + В Е. Вірно А + С

8. Взаємодія алельних генів, за якої у гетерозигот домінантний ген проявляє більш високу експресивність, носить назву: А. Повного домінування В. Неповного домінування С. Кодомінування D. Наддомінування Е. Плейотропії

9. Взаємодія алельних генів, за якої у гетерозиготного організму фенотипно проявляються обидва алелі (алельні гени рівнозначні), називається: А. Повним домінуванням В. Неповним домінуванням С. Наддомінуванням D. Комплементарністю Е. Кодомінуванням

10. Взаємодію неалельних генів називають:А. МіжхромосомноюВ. ВнутрішньохромосомноюС. МіжалельноюD. Внутрішньоалельною

28

Е. Множинними алелями

11. Розрізняють такі види взаємодії неалельних генів: А. Фенокопії, генокопії В. Епістаз, кодомінування С. Епістаз, полімерія, комплементарність D. Полімерія, повне домінування, наддомінування Е. Компліментарність, фенокопії, генокопії

12. Взаємодія неалельних генів (міжалельна взаємодія), за якої одночасна присутність в генотипі двох домінантних чи рецесивних генів різних алельних пар призводить до появи нової ознаки, називається: А. Епістазом В. Кодомінуванням С. Генокопією D. Комплементарністю Е. Полімерією

13. Взаємодія неалельних генів (міжалельна взаємодія), за якої домінантний або рецесивний ген однієї алельної пари пригнічує дію домінантного гена іншої алельної пари, називається: А. Епістазом В. Кодомінуванням С. Генокопією D. Комплементарністю Е. Полімерією

14. Взаємодія неалельних генів (міжалельна взаємодія), за якої гени різних алельних пар відповідають за ступінь прояву однієї ознаки, називають: А. Епістазом В. Кодомінуванням С. Генокопією D. Комплементарністю Е. Полімерією

15. Частоту фенотипного прояву гена, яка вимірюється відсотковим відношенням кількості особин, які мають дану ознаку, до кількості особин, які мають даний ген, називають: А. Генокопіями В. Фенокопіями С. Пенетрантністю D. Експресивністю Е. Плейотропією

16. Ступінь фенотипного прояву гена отримала назву: А. Геном

29

В. Генофонд С. Пенетрантність D. Експресивність Е. Плейотропія

17. Закони Менделя мають обмежену дію тому, що значна частка генів: А. Пов’язана структурно, що обмежує їх незалежне успадкування В. Пов’язана функціонально, оскільки продукти їх експресії взаємодіють С. Представлена різними варіантами (серіями алелей), оскільки існують множинні алелі з різним фенотипним проявом D. Проявляється залежно від умов середовища, оскільки має варіюючу експресивність Е. Усі варіанти вірні


№ пп Інформаційні блоки Головні елементи блоків

1. Множинні алелі 1)Визначення; 2)механізм виникнення; 3)особливості формування фенотипу; 4)значення

2. Плейотропія 1)визначення; 2)види

3. Генотип як цілісна система

1)структурна дискретність; 2)функціональна інтегрованість; 3)пенетрантність, 4)експресивнісь; 5)мультифакторний принцип формування фенотипу

4. Взаємодія алель них генів 1)повне домінування;2) неповне домінування; 3)наддомінування; 4)кодомінування

5. Взаємодія неалельних генів 1)комплементарність; 2)епістаз; 3)полімерія

6. Генетика груп крові 1)системи крові АВ0, MN, резус; 2)гени систем крові АВ0, MN, резус; 3)види взаємодії генів в межах кожної системи крові

30


Генотип як цілісна система

Алельні гени, множинні алелі Неалельні гени

Фенотиповий прояв

однаковий у гомо- (АА) і гетерозигот

(Аа)

Фенотипо-вий прояв

проміжний у гетерозигот

(Аа)

Фенотиповий прояв більш сильніший у гетерозигот (Аа), ніж у

гомогозигот (АА)

Наявність у гетерозигот продуктів

обох алелів

При наявності домінантних

неалельних генів (А-В-)

розвивається нова ознака

Домінантний або рецесивний алель однієї

неалельної пари пригнічує прояв

домінантного алеля іншої пари

Ступінь прояву ознаки залежить від

кількості домінантних неалельних

генів у генотипі

Розщепле-ння за

фенотипом в F2 3:1


фенотипом в F2 1:2:1


фенотипом в F2 1:2:1


фенотипоммв F2 1:2:1

Розщеплення за фенотипом

в F2 9:3:4; 9:7

Розщепле-ння за фенотипом

в F2 12:3:1

Розщепле-ння за фенотипом

в F2 15:1

Повне домінування

Неповне домінування

Наддомінування

Кодомінування Комплементар-ність

Епістаз Полімерія

Плейотропія

31


даної теми і виконати навчально-дослідницьку роботу.

а) Теоретичні питання для позааудиторного самостійного вивчення та обговорення на занятті:1. Множинні алелі: сутність, механізми виникнення, особливості формування фенотипу, медичне значення . 2. Плейотропія, її види. 3. Генотип людини як цілісна система, його структурна дискретність і функціональна інтегрованість. Мультифакторіальний принцип формування фенотипу.4. Взаємодія алельних генів:

- домінування повне;- неповне домінування;- наддомінування;- кодомінування.

5. Взаємодія неалельних генів - комплементарність;- епістаз;- полімерія.

6. Гени систем крові АВО, МN та резус. Види взаємодії генів в межах цих систем.7. Пенетрантність та експресивність.


в) Інструкції до виконання індивідуального програмованого завдання:

При виконанні індивідуального програмованого завдання виробити уміння:

- визначати множинні алелі, особливості формування фенотипу при множинному алелізмі, закономірності успадкування;

- визначити плейотропну дію гена та її види;- розглядати генотип як цілісну систему;- визначати види взаємодії алельних генів, прогнозувати прояв

взаємодії алельних генів у нащадків;- визначати види взаємодії неалельних генів, прогнозувати прояв

взаємодії неалельних генів у нащадків;- інтерпретувати і прогнозувати успадкування груп крові систем АВО,

MN, резус;- пояснювати суть і механізм резус-конфлікту.

32

VI. Система навчаючих завдань Індивідуальні програмовані завдання для навчально-дослідницької роботи.а) Зразок індивідуального програмованого завдання (алгоритм вироблення навичок та вмінь):1. У людини групові антигени крові системи АВ0 (міжнародна літерна номенклатура) спричинені трьома алелями одного гена.

а) Яку назву має явище існування більше двох станів (варіантів) одного гена?

б) Скільки алельних генів може мати одна людина? в) Скільки груп крові (фенотипів) має система АВ0 і чим вони

відрізняються? г) Напишіть ймовірні генотипи кожної групи крові і у кожному випадку

вкажіть форми взаємодії алельних генів. д) У батьків з ІІ та ІІІ групами крові є дві дитини з ІV та І групами крові.

Батьки вважають, що дитина з І групою крові їм не рідна, її переплутали у пологовому будинку. Чи досить знання груп крові членів сім’ї, щоб підтвердити чи заперечити припущення батьків? Відповідь обґрунтуйте за допомогою генетичної схеми шлюбу.2. Рідкісна спадкова хвороба Александера і спадкова артеріопечінкова дисплазія мають багато клінічних ознак. Хвороба Александера успадковується за аутосомно-рецесивним типом, артеріопечінкова дисплазія - за аутосомно-домінантним.

а) Яку назву має здатність гена впливати на формування кількох ознак? б) У здорових батьків народилась дитина з хворобою Александера.

Дайте пояснення цій ситуації за допомогою генетичної схеми шлюбу.

3. Молекула гемоглобіну людини має четвертинну будову. До її складу входять 2α і 2β поліпептидні ланцюги. Гени, в яких закодовані ці поліпептиди, локалізовані в негомологічних хромосомах. Назвіть форму взаємодії між генами, які приймають участь у формуванні гемоглобіну.

4. Причинами спадкової сліпоти можуть бути аномалії кришталика і рогівки. Обидві аномалії аутосомно-рецесивні.

а) Яка ймовірність народження сліпих дітей в шлюбі сліпої внаслідок аномалії кришталика жінки і сліпого внаслідок аномалії рогівки чоловіка, якщо вони дигомозиготні?

б) Назвіть і сформулюйте закон, який діє в даній ситуації.

5. В районі зареєстровано 15 хворих на спадкову хворобу, що детермінується домінантним геном, пенетрантність якого складає 80 %.

а) Дайте визначення поняття «пенетрантність».б) Яка ймовірна кількість носіїв гена в районі?

33

в) Визначте ймовірність народження здорових і хворих дітей від шлюбу здорових носіїв цього гена.

б) Зразок виконання індивідуального завдання і оформлення протоколу:1. а) Наявність трьох і більше варіантів одного гена отримала назву множинного алелізму.

б) Кожна людина в нормі має два алельних гени, з яких один отримує від матері, а другий – від батька.

в) Система АВ0 включає чотири фенотипи (групи крові), які відрізняються наборами аглютинінів та аглютиногенів і позначаються як І, ІІ, ІІІ та ІV групи.

У людей з І групою крові є і аглютиніни (антитіла) в плазмі та відсутні аглютиногени(антигени) в еритроцитах.

У людей з ІІ групою є аглютинін в плазмі і А аглютиноген в еритроцитах.

У людей з ІІІ групою є аглютинін в плазмі і В аглютиноген в еритроцитах.

У людей з ІV групою аглютинінів у плазмі немає, а в еритроцитах є аглютиногени А і В.

г) І група – генотип І0І0 – однакові алелі. ІІ група – генотип ІАІА або ІАІ0. Оскільки ген ІА проявляється як у

гомозиготному, так і у гетерозиготному стані наявністю в еритроцитах антигенів А, то він є домінантним по відношенню до гена І0.

ІІІ група – генотип ІВІВ або ІВІ0. Оскільки ген ІВ проявляється як у гомозиготному, так і у гетерозиготному стані наявністю в еритроцитах антигенів В, то він є домінантним по відношенню до гена І0.

ІV група – генотип ІАІВ. Наявність в еритроцитах людей з ІV групою крові антигенів А і В свідчить про кодомінантну взаємодію генів ІА та ІВ – незалежний прояв кожного алеля.

д) Батьки з ІІ та ІІІ групами крові можуть бути як гомо-, так і гетерозиготними. Дитина з І групою крові можлива лише за умови гетерозиготності обох батьків:

Р ♂ ІАІ0 × ♀ ІВІ0

Гамети: ІА, І0 ІВ, І0

F1: ІАІВ, ІАІ0, ІВІ0, І0І0.

Тому для підтвердження чи заперечення припущення батьків знання фенотипів (груп крові) недостатньо. Потрібно встановити генотипи обох батьків.

2. а) Здатність гену впливати на формування кількох фенотипних ознак (клінічних симптомів) називається плейотропією.

б) У відповідності до закону розщеплення у здорових батьків хвора дитина могла народитись лише за умови їх гетерозиготності і переходу рецесивного алеля в гомозиготний стан:

34

Р ♀ Аа × ♂ Аа Гамети: А, а А, а Дитина: аа

3. Оскільки для утворення гемоглобіну необхідна сумісна дія неалельних генів, то ці гени комплементарні і між ними існує комплементарна форма взаємодії.4. а) Позначимо гени: аномалії кришталика - а, нормального кришталика - А; аномалії рогівки - b, нормальної рогівки - В. Тоді генотип жінки -ааВВ, чоловіка - ААbb.

Генетична схема шлюбу: P ♀ aaBB х ♂AAbb Гамети aB Ab F1 AaBb - зрячі

Отже, в даному випадку ймовірність народження сліпих дітей наближається до 0.

б) В даній ситуації проявляється закон одноманітності гібридів першого покоління. Закон стверджує: при схрещуванні гомозиготних батьківських форм, які відрізняються однією або кількома парами альтернативних ознак, перше покоління одноманітне за фенотипом і генотипом.

5. а) Пенетрантністю називається ймовірність експресії генів у його носіїв.б) Оскільки хворі становлять 80 % від носіїв гена, то кількість носіїв гена

становить (15 х 100) / 80 = 19 чоловік.в) Позначимо ген хвороби – А, норми – а, тоді найбільш ймовірні

генотипи носіїв –Аа. У цьому випадку генетична схема шлюбу має вигляд:Р ♂Аа × ♀АаГамети А, а А, аF 1АА:2Аа:1аа Вірогідність: 25%:50%:25%.Таким чином, здоровими в даному шлюбі можуть бути діти з генотипом

аа – 25% і 20% (100%-80%) носіїв гена А. Ймовірні носії гена А у цьому шлюбі складають 75% - (25%АА+50%Аа). Ген А фенотипно не проявляється у 20% його носіїв, тому носії гену можуть бути здоровими. Ймовірність здорових носіїв гену А =75% × 20% / 100% = 15%. В цілому ймовірність здорових дітей у такому шлюбі складає 25% (аа)+15%(АА і Аа)=40%, ймовірність хворих – 100% - 40% = 60%.


1. Перевірка вихідного рівня знань студентів за допомогою тестів для контролю.

35

2. При обговоренні питань теми особлива увага звертається на складні для засвоєння та проблемні питання.


4. Оформлення студентами протоколів заняття.5. Перевірка умінь набутих студентами при виконанні індивідуальних

завдань за допомогою тестів кінцевого рівня знань.6. Аналіз виконання студентами всіх форм роботи (теоретичної

підготовки до заняття, участі в обговоренні теоретичних питань, самостійної навчально-дослідницької роботи, кінцевого рівня знань-умінь), підведення підсумків, виставлення оцінок і їх конвертація.


№ п\п

Основні етапи заняття Час в хвилинах



3.

Організаційна частинаПеревірка вихідного рівня знань

Обговорення теоретичних питань

1 5

20

Тести для перевірки вихідного рівня знань. Таблиці, теоретичні питання


5.

6.

Виконання студентами самостійної навчально-дослідницької роботи Оформлення протоколу

Контроль виконання завдань самостійної навчально-дослідницької роботи студентів

50

Індивідуальні програмовані завдання для самостійної навчально-дослідницької роботи, підручники, таблиці, посібники


8.

Перевірка кінцевого рівня знань-уміньВиставлення оцінок і балівДомашнє завдання

10

4


в) Зразки тестів для перевірки кінцевого рівня знань:1. Мати чоловіка і мати жінки мають руде волосся, але волосся чоловіка темне, а волосся жінки – світле. Дитина цього подружжя – рудоволоса. Які

36

генотипи батьків і дитини та як називаються гени, які детермінують колір волосся у членів цієї сім’ї ?

А. ♀ аа, ♂ АА, F1 Аа, алельнимиВ. ♀ АА, ♂ аа, F1 Аа, неалельнимиС. ♀ аа1 , ♂ Аа1 , F1 аа1, ізоалелямиD. ♀ аа1 , ♂ Аа1 , F1аа1 , множинними алелямиЕ. ♀ аа1 , ♂ Аа1 , F1 а1а1 , множинними алелями

2. Яке співвідношення генотипів і фенотипів слід чекати у нащадків гетерозиготних батьків за аналізованим геном у випадку неповного домінування?

А. 1:1;В. 3:1;С. 1:1:1:1;D. 1:2:1;Е. 9:3:3:1;

3. Люди з високим вмістом фенілаланіну страждають на фенілкетонурію (порушення обміну фенілаланіну)і мають генотип аа. Здорові люди мають генотип АА і низький вміст фенілаланіну. Носії гена фенілкетонурії Аа здорові, але мають більш високу у порівнянні з гомозиготами АА кількість фенілаланіну. Яка кількість фенілаланіну можлива у дітей, якщо батьки здорові, але мають вищу за норму кількість фенілаланіну?

А. У всіх висока;В. У всіх низька;С. У всіх вища за норму;D. Висока і низька у відношенні 1:1;Е. Низька, вища за норму, висока у співвідношенні 1:2:1

4. Синдром Джарко-Левіна – моногенна спадкова хвороба, яка характеризується множинними вадами розвитку обличчя, голови, рук, грудей і спини. Яка ймовірність того, що в сім’ї здорових батьків може народитись здорова дитина, якщо вони вже мають дитину з симптомами синдрому Джарко-Левіна і як називається здатність одного гена впливати на формування кількох ознак?

А. 100%, множинний алелізмВ. 75%, плейотропіяС. 50%, наддомінуванняD. 25%, комплементарністьЕ. 0, наддомінування

5. Який генотип мають люди з ІV групою крові і яка форма взаємодії між алелями, які його детрмінують?

А. І0 І0 , наддомінуванняВ. ІА ІА , домінування

37

С. ІА І0 , неповне домінуванняD. ІВ ІВ, рецесивністьЕ. ІА ІВ, кодомінування

6. У батьків з II та III групами крові системи АВ0 діти мають I та IV. Чи можна групу крові вважати спадковою ознакою? Чому?

А. Ні, тому що групи крові батьків і дітей не співпадаютьВ. Так, тому що групи крові детермінують отримані від батьків гениС. Ні, тому що в генотипах батьків не може бути генів, які формують I

та IV групи кровіD. Ні, тому що успадковуються не ознаки, а гени Е. Усі варіанти не вірні

7. У людини помірна та висока форми короткозорості детерміновані двома неалельними генами, які розташовані в різних хромосомах. Обидві форми успадковуються за аутосомним типом. Помірна форма не проявляється в присутності гена високої короткозорості. Жінка, що має високий ступінь короткозорості, батько якої страждає помірною короткозорістю, вийшла заміж за чоловіка з помірною короткозорістю, мати якого мала нормальний зір. Який вид взаємодії генів має місце у даному випадку?

А. КомплементарністьВ. ПолімеріяС. ЕпістазD. НаддомінуванняЕ. Кодомінування

8. Багатьом моногенним хворобам людини притаманний поліморфізм клінічного прояву – від латентних (прихованих) до клінічно виражених форм. Від загальної патології людини такі хвороби становлять близько 92%. Яку назву має різний ступінь прояву гена?

А. ГенокопіїВ. ФенокопіїС. ПлейотропіяD. ПенентрантністьЕ. Експресивність

9. Два алеля системи крові MN формують три гено- та фенотипи. Яка форма взаємодії між генами цієї системи?

А. ДомінуванняВ. Неповне домінуванняС. НаддомінуванняD. КодомінуванняЕ. Епістаз

38

10. У резус-негативної жінки з II групою крові народилась дитина з I групою. У дитини діагностовано гемолітичну хворобу новонародженого внаслідок резус-конфлікту. Які генотипи ймовірні у батька дитини?

А. II (A), Rh-

В. I (0), Rh+

C. IV (АB), Rh+

D. I (0), Rh-

E. II (A), Rh-

11. Яка пенетрантність гена, якщо серед 120 його носіїв детерміновану цим геном ознаку мають 90 осіб?

А. 100%В. 90%С. 80%D. 75%Е. 60%

12. Батьки страждають різними видами глухонімоти і мають генотипи DDee і ddEE. В сім’ї є п’ятеро дітей з нормальним слухом. Яка форма взаємодії генів D і Е?

А. КомплементарністьВ. ДомінуванняС. ЕпістазD. ПолімеріяЕ. Наддомінування

13. В яких шлюбах ймовірні резус-конфлікти новонароджених і яка ймовірність таких конфліктів:

А. . ♀ Rh+ Rh+ X ♂ Rh- Rh-, 100% В. ♀ Rh+ Rh- X, ♂ Rh+ Rh- , 25% С. ♀ Rh+ Rh- X , ♂ Rh+Rh- , 50% D. ♀ Rh- Rh- X, ♂ Rh- Rh- , 50% Е. ♀ Rh- Rh- X , ♂ Rh+ Rh+ , 100%

14. Ряд ознак людини (ріст, форма тіла, пігментація шкіри, інтелект, величина артеріального тиску тощо) детермінуються кількома парами неалельних генів, які підсилюють розвиток однієї ознаки. На розвиток таких ознак суттєво впливає також зовнішнє середовище. Як називається форма взаємодії неалельних генів, за якої кілька неалельних генів формують розвиток однієї ознаки і як називаються ознаки, прояв яких залежить від кількості таких генів і середовища?

А. Комплементарність, моногенніВ. Епістаз, полігенніС. Полімерія, мультифакторіальніD. Плейотропія, полігенні

39

Е. Множинний алелізм, моногенні

15. Пігментація шкіри у людини є наслідком взаємодії неалельних генів. Встановлено, що інтенсивність пігментації шкіри залежить від кількості взаємодіючих неалельних генів. Як називається вид взаємодії між цими генами?

А. ЕпістазВ. ПлейотропіяС. ПолімеріяD. КодомінуванняЕ. Комплементарність

Заняття 12.Тема: Зчеплене успадкування. Генетика статі

I. Актуальність теми: На початку ХХ століття пояснення чисельним фактам відхилень від закону незалежного комбінування ознак та властивостей (ІІІ закону Г. Менделя) дала розроблена Т. Морганом та його співробітниками хромосомна теорія, яка встановила роль ядра і хромосом в явищах спадковості, зчеплення генів та закономірності успадкування при зчепленні генів.

Хромосомна теорія дає можливість прогнозувати ймовірні комбінації ознак і властивостей у нащадків у випадках зчепленого успадкування. Значення хромосомної теорії для медицини витікає з того, що переважна більшість генів геному людини успадковується зчеплено, оскільки всі гени розподілені між 24-ма групами зчеплення.

В останні роки ХХ століття, використовуючи новітні технології, генетики вирішили надзвичайно складну і необхідну для медицини проблему: визначили групи зчеплення генів людини, їх локуси і побудували генетичні карти хромосом. Знання генетичних карт і уміння ними користуватись необхідні для встановлення етіології (причин) спадкових хвороб, а в майбутньому – генної терапії. Технічне впровадження генної терапії в практику уможливлює відмічене Нобелівською премією відкриття 2007 року – виділення з групи зчеплення будь-якого конкретного гена.

Генетика другої половини ХХ ст. доповнила розуміння хромосомного механізму визначення статі знаннями генетичних механізмів становлення статі і формування статевих патологій.

Механізми відхилення від менделівських та морганівських закономірностей успадкування, які базуються на розподілі хромосом під час мейозу, в певній мірі з’ясували досягнення у вивченні цитоплазматичної спадковості. Розробка хромосомної теорії призвела до уявлень про клітину як єдину цілісну систему, яка визначає передачу і відтворення ознак і

40

властивостей у нащадків внаслідок взаємодії генетичних компонентів ядра та цитоплазми і чинників середовища.

Хромосомна теорія доповнена досягненнями у галузі побудови генетичних карт дає можливість лікарю диференціювати і ідентифікувати хвороби з різною генетичною ітіологією, прогнозувати здоров’я та профілактику хвороб у нащадків.

II. Цілі навчанняЗагальна ціль: Уміти:

- застосовувати знання хромосомної теорії спадковості для визначення успадкування нащадками аутосомних і зчеплених зі статтю хвороб. Конкретні цілі : Уміти :

-прогнозувати вірогідність сумісного і незалежного успадкування ознак, детермінованих генами однієї групи зчеплення;

- інтерпретувати механізм генетичного визначення і формування статі як менделюючої ознаки;

- прогнозувати вірогідність фенотипового прояву зчеплених зі статтю, обмежених статтю і залежних від статі ознак;

- інтерпретувати успадкування цитоплазматичних генетичних факторів.

III. Забезпечення вихідного 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. 162-170,174-175.

2. Медична біологія:\За ред. проф. В.П. Пішака та проф. Ю.І. Бажори.- Вінниця: Нова книга, 2004.- С. 163-171, 176, 234-235.

3. Слюсарєв А.О., Жукова С.В. Біологія. - К.: Вища школа, 1992. - С. 76-82.

4. Биология. В 2-х кн.: Учебник для мед.вузов. Ярыгин В.Н., Васильєва В.И. и др./ под редакцией В.Н.Ярыгина/--М: Высшая школа, 2004 (1997). Кн. І. С. 226-227, 231-233, 239-241


Додаткова:

41

1. Конспекти лекцій2. Бердышев Г.Д., Криворучко И.Ф. Медецинская генетика. – К.:

Высшая школа, 1990.3. Бужієвська Т.І. Основи медичної генетики. – К.: Здоров’я, 20014. Фогель Ф., Мотульська А. Генетика человека. В 3т., - М.: Мир, 19905. В.П. Пішак, О.І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології,

паразитології та генетики. Чернівці. Медакадемія, 2004.6. Пішак В.П., Мещишин І.Ф., Пішак О.В. Основи медичної генетики:

Підручник. – Чернівці, 2000. – 248 с.; іл.7. Бариляк І.Р., Ковальчук Л.Є., Скибан Г.В. Медико-генетичний

тлумачний словник. Тернопіль „Укрмедкнига”, 2000.8. В.М. Запорожан, Ю.І. Бажора, А.В. Шевеленкова, М.М. Чеснокова

Медична генетика. Одеса. Медуніверситет, 2005. 9. Медична біологія. Посібник з практичних занять /За ред. О.В.

Романенко. - Київ: Здоров’я, 2005. 10. В.И. Глазко, Г.В. Глазко Введение в генетику, биоинформатика,

ДНК-технология, генная терапия, ДНК – экология, протеомика, метаболика, / Под редакцией проф. Т.Т. Глазко. – К.: КВІЦ, 2003. – 640 с.

Б. Зразки тестів для перевірки вихідного рівня знань:1. Група зчеплення генів – це:

A. Гени диплоїдного набору хромосомB. Гени гаплоїдного набору хромосомC. Гени аутосомD. Гени статевих хромосомE. Гени будь-якої пари хромосоми

2. Число груп зчеплення в організмі дорівнює:А. Диплоїдному набору хромосомВ. Числу статевих хромосомС. Гаплоїдному набору хромосомD. Числу аутосомЕ. Числу морганид

3. Яка із теорій постулює локалізацію і лінійне розміщення генів в хромосомах?

A. КлітиннаB. ЕволюційнаC. ХромосомнаD. Теорія генаE. Жодна відповідь не вірна

4. Які із тверджень не є положеннями хромосомної теорії?A. Гени розміщені в хромосомах. Кожна хромосома є групою зчеплення

генів

42

B. Кількість груп зчеплення у кожного виду дорівнює гаплоїдному набору хромосом

C. Кожний ген у хромосомі займає певне місце (локус). Гени в хромосомах розміщені лінійно.

D. Між негомологічними хромосомами може відбуватись обмін алелями гена.

E. Між гомологічними хромосомами може відбуватись обмін алелями гена.

5. Місце розміщення гена в хромосомі називають:А. Генетичною картоюВ. ГенотипомС. ЛокусомD. Групою зчепленняЕ. Генокопією

6. Схема розміщення генів, які входять до складу однієї хромосоми і належать до однієї групи зчеплення з вказівкою відстані між ними, називається:

А. ГенотипомВ. ХромосомоюС. КаріотипомD. ІдіограмоюЕ. Генетичною картою

7. Сумісне успадкування генів однієї хромосоми називають:А. Повним зчепленим успадкуваннямВ. Зчепленням генівС. Неповним зчепленим успадкуваннямD. Зчепленням зі статтюЕ. Вірні усі варіанти

8. Зчеплення генів порушується внаслідок:A. Взаємодії алельних генівB. Взаємодії неалельних генівC. Незалежного розходження хромосом під час мейозуD. Кросинговеру Е. Запліднення

9. Кросинговер – це:А. Процес обміну ідентичними ділянками гомологічних хромосомВ. Процес попарного сполучення гомологічних хромосомС. Процес обміну ділянками негомологічних хромосомD. Процес розходження гомологічних хромосом Е. Процес з’єднання гаплоїдних наборів хромосом гамет

43

10. Від чого залежить частота кросинговеру?A. Відстані між алельними генамиB. Кількості множинних алелівC. Відстані між неалельними генами в групі зчепленняD. Відстані між неалельними генами в різних групах зчепленняЕ. Жоден варіант не вірний

11. Кросоверними гаметами називають:А. Гамети з хромосомами, в яких порушилося зчеплення генівВ. Гамети з хромосомами, в яких не порушилося зчеплення генівС. Будь-які гамети, що беруть участь у заплідненніD. Гамети, які не здатні до заплідненняЕ. Усі варіанти вірні

12. Біологічне значення кросинговеру полягає в:А. Стабільності варіантів комбінацій генів в групах зчеплення і

послабленні мутаційної мінливостіВ. Зменшенні варіантів комбінацій генів в групах зчепленняС. Збільшенні варіантів комбінацій генів в групах зчеплення і

посиленні комбінативної мінливостіD. Посиленні модифікаційної мінливостіЕ. Посиленні мутаційної мінливості

13. Який тип визначення статі притаманний людині?А. ПрогамнийВ. ЕпігамнийС. СингамнийD. Залежний від умовЕ. Жоден варіант не вірний

14. Чоловіча стать у людини є гемізиготною тому, що:А. Чоловічі статеві хромосоми негомологічніВ. Утворює два сорти гаметС. Передає дітям різних статей неоднакову кількість генетичного

матеріалуD. Визначає стать нащадківЕ. Усі варіанти вірні

15. Порушення механізму визначення статі пов’язане з:А. Порушенням гаплоїдності статевих хромосом в статевих клітинахВ. Порушенням диплоїдності статевих хромосом в зиготіС. Нерівним кросинговером між Х і Y хромосомоюD. Невірно А+В+СЕ. Вірно А+В+С

44

16. Залежні від статі ознаки – це:А. Ознаки, що визначаються аутосомними генами в чоловіків і жінок,

але проявляються ці ознаки в однієї статі частіше, ніж у іншоїВ. Ознаки, що визначаються аутосомними генами в чоловіківС. Ознаки, що визначаються аутосомними генами в жінокD. Ознаки, що визначаються генами, які знаходяться в Х- і У-

хромосомахЕ. Ознаки, які детермінуються аутосомними генами, але проявляються

лише в осіб певної статі

17. Ознаки обмежені статтю – це:А. Ознаки, що визначаються аутосомними генами в чоловіків і жінок,

але проявляються ці ознаки в однієї статі частіше, ніж у іншоїВ. Ознаки, які детермінуються аутосомними генами, але проявляються

лише в осіб певної статіС. Ознаки, що визначаються генами, які знаходяться в Х- і У-

хромосомахD. Ознаки, що визначаються аутосомними генами в жінокЕ. Ознаки, що визначаються аутосомними генами в чоловіків

18. Цитоплазматична (нехромосомна) спадковість – це спадковість, яка обумовлена:

А. ГеномомВ. Ядерними генамиС. ПлазмогенамиD. ГенофондомЕ. Вірно А + D


№ пп


1. Хромосомна теорія спадковості 1)Група зчеплення генів; 2)кількість груп зчеплення; 3)місце гена в хромосомі; 4)лінійне розміщення генів у хромосомі; 5)генетичні карти хромосом; 6)кросинговер

2. Особливості успадкування груп зчеплення

1)аутосомне зчеплення повне і неповне; 2)гетерохромосомне зчеплення; 3)Х-зчеплення домінантне і рецесивне; 4)Y- зчеплення повне; 5)Х –Y-

45

неповне зчеплення3. Успадкування статі 1)хромосомне визначення статі;

2)бісексуальна природа людини; 3)проблеми перевизначення статі

4. Гетеросомне успадкування 1)ознаки зчеплені зі статтю; 2)ознаки обмежені статтю; 3)ознаки залежні від статі; 4)голандричні ознаки

5. Нехромосомна спадковість 1)визначення; 2) плазмогени; 3)плазмон; 4) закономірності успадкування

46


Зчеплене успадкування. Генетика статі

Зчеплення генів Генетичні карти хромосом

Порушення зчеплення

Хромосомна теорія спадковості

Хромосомне визначення статі

Аутосомне Гетеросомне Кросинговер Роздільно-статевість

Порушення роздільноста-

тевостіі

Повне Неповне Х-зчеп-лене

Y- зчеплене

Домінант-не

Рецесивне Повне зчеплення

Х-Y зчеплене

Неповне зчеплення

Рів-ний

Нерів-ний

Жіноча стать

Чоловіча стать

Інтерсекси

Гермафро-дити

Гінандро-морфи

Нова комбінація

генів

Хромосомні аберації

47


даної теми і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу. а) Теоретичні питання для самостійного позааудиторного вивчення та обговорення на занятті:1. Хромосомна теорія. Її основні положення.2. Зчеплене успадкування. Генетичні карти хромосом. Методи картування хромосом людини. Сучасний стан досліджень генома людини.3. Особливості успадкування груп зчеплення.

а) Аутосомне зчеплення. Зчеплення повне і неповне.б) Кросинговер: механізм, цитологічні докази, біологічне значення.в) Х- та У- зчеплення. Генетична характеристика статевих хромосом.

4. Успадкування статі у людини. Механізми генетичного визначення статі та їх порушення.5. Бісексуальна природа людини. Проблема перевизначення статі, психологічні аспекти.6. Ознаки зчеплені зі статтю, обмежені статтю і залежні від статі, закономірності їхнього успадкування.7. Нехромосомна (цитоплазматична) спадковість.



- розпізнавати зчеплене успадкування;- інтерпретувати та застосовувати знання основних положень

хромосомної теорії для аналізу конкретних ситуацій;- розшифрувати генетичні записи локалізації генів в хромосомах

(генетичні карти хромосом);- записувати генетичні формули генотипів, гемет, шлюбів при зчепленому

успадкуванні;- прогнозувати ймовірність нормальних та паталогічних ознак при

зчепленому успадкуванні у нащадків;- інтерпретувати успадкування цитоплазматичних генетичних факторів.

VI. Система навчаючих завданьІндивідуальні програмовані завдання для самостійної навчально-дослідницької роботи студентів.

а) Зразок індивідуального програмованого завдання (алгоритм вироблення навичок та вмінь):

48

1. Сестра і брат фенотипно однакові за двома рідкісними ознаками. Гени А та В, що детермінують ці ознаки, локалізовані в хромосомі № 13 на відстані 23 морганид. Брат та сестра дигетерозиготи за цими генами, але у

сестри генотип , а у брата -

а) Як називаються гени, локалізовані в одній хромосомі?б) Дайте визначення поняття „морганида”.в) Які гамети і з якою ймовірністю можливі у сестри і брата?г) У якій сім’ї – брата чи сестри – більша вірогідність народження дитини з двома рецесивними ознаками за умови, що інший з подружжя буде носієм двох рецесивних генів?

2. У людини локус резус-фактора зчеплений з локусом, який визначає форму еритроцитів і знаходиться від нього на відстані 3 морганид (К. Штерн, 1965). Резус-позитивність і еліптоцитоз визначаються аутосомними генами. Один із подружжя гетерозиготний за цими ознаками. Причому резус-позитивність він успадкував від одного з батьків, а еліптоцитоз - від іншого. Другий із подружжя резус-негативний і має нормальні еритроцити. Визначте ймовірні генотипи і фенотипи у можливих дітей цього подружжя.

3. Домінантний ген синдрому блефарофімозу картований на 3q23, а прогресивної еритрокератодермії – на 1р36. Розшифруйте місця локалізації названих генів.

4. Батько страждає гемофілією та дальтонізмом. а) Чи можуть діти отримати від нього лише один із патологічних генів? б) Яка ймовірність, що у здорової дочки цього чоловіка сини будуть страждати або на дальтонізмом, або на гемофілією? (Відстань між генами гемофілії і дальтонізму становить 9,8 морганид).

5. У доньки мітохондріальна енцефалопатія. Від кого з батьків вона отримала плазмоген, що детермінує цю хворобу? Виберіть варіант відповіді і поясніть свій вибір.

А. Батька;В. Матері;С. Обох батьків;Д. Недостатньо інформації;Е. Жодна з відповідей не вірна.

б) Зразок виконання індивідуального завдання і оформлення протоколу:1. а) Локалізовані в одній хромосомі гени називаються зчепленими б) Морганида – умовна одиниця відстані між двома генними локусами, яка дорівнює одному відсотку кросинговеру. в) І у сестри і у брата ймовірні чотири сорти гамет, але частота їх різна, оскільки частота гамет визначається зчепленням генів. У сестри некросоверні гамети Ав і аВ ймовірні з частотою 38,5% кожна (100 % - 23 %) 2і кросоверні АВ і ав кожна з частотою 11,5% (23%). У брата 2

49

некросоверні гамети АВ і ав ймовірні кожна з частотою 38,5% і кросоверні Ав і аВ з частотою 11,5% кожна. г) Оскільки рецесивні ознаки проявляються лише в гомозиготному стані, то діти з двома рецесивними ознаками мають генотип аавв. Такий генотип формується від злиття яйцеклітин і сперматозоїдів – ав. Шлюбні партнери брата і сестри утворюють один сорт гамет – ав. Отже, ймовірність народження дітей з генотипом аавв залежить від ймовірностей гамет ав у сестри і брата. Більш висока частота гамет ав у брата – 38,5%, значить більш висока ймовірність народження дітей з двома рецесивними ознаками в сім’ї брата.

2. Ознаки і гени, що детермінують ці ознаки: Резус-фактор Rh+ Відсутність резус-фактора rh- Еліптоцитоз A Нормальна форма еритроцитів aВ умові задачі не вказано, хто з подружжя гетерозиготний, але у будь-якому

випадку генотип гетерозиготи

оскільки ген резус-фактора (Rh+) отримано від одного з батьків, а ген еліптоцитозу (А) - від іншого. Генотип того з подружжя, який має рецесивні

ознаки -

Тому, генетична схема шлюбу має такий вигляд:

Р

Гамети: некросоверні Rh + а , Rh - A ; Rh - a – 100% кросоверні Rh + A , Rh - a .

Оскільки гени резус-фактору і еліптоцитозу знаходяться на відстані 3-х морганид, то частота кожного сорту кросоверних гамет у дигетерозиготного з батьків становить 1,5% (3%/2), тоді частота кожного сорту некросоверних гамет складає 48,5% (100% - 3%). 2

У дигомозиготного з батьків всі гамети одноманітні, оскільки кросинговер фенотипно не фіксується і не впливає на розрахунки генотипних і фенотипних ймовірностей. Тому ймовірність народження дітей з різними генотипами виражається в наступних співвідношеннях:

48,5% ; 48,5% ; 1,5% ; 1,5%

Тобто ймовірність резус-позитивних дітей з еритроцитами нормальної форми складає 48,5%, резус-негативних з еліптоцитозом - 48,5%, резус-позитивних з еліптоцитозом - 1,5%, резус-негативних з еритроцитами нормальної форми - 1,5%.

50

3. Ген синдрому блефарофімозу локалізований на довгому плечі хромосоми № 3 в третьому сегменті другого району, ген прогресивної еритрокератодермії – на короткому плечі хромосоми № 1 в шостому сегменті третього району.

4. а) Не можуть. Оскільки гени дальтонізму і гемофілії розміщені в локусах Х-хромосоми, то вони кросинговеру не підлягають, тому батько передає своїй дочці Х - хромосому з обома генами.б) Позначимо гени

дальтонізму - d, нормального сприйняття кольорів - D, гемофілії - h, нормального згортання крові - H.

Тоді генотип дочки XDHXdh . У неї утворюються некросоверні гамети XDH і Xdh, і кросоверні XDh і XdH . Сини з однією патологією можуть бути лише в тих випадках, якщо розвиваються з кросоверних гамет. Оскільки частота кросоверних гамет складає 9,8%, то ймовірність народження синів, які страждають однією патологією, складає 9,8% (4,9% - дальтонізмом, 4,9% - гемофілією).5. Плазмогени організм отримує від матері, оскільки сперматозоїди майже не містять цитоплазми, а відтак і плазмогенів.


1. Перевірка вихідного рівня знань за допомогою тестового контролю. 2. При обговоренні питань теми особлива увага звертається на складні

для засвоєння та проблемні питання.3. Виконання студентами індивідуальної навчально-дослідницької

роботи з залученням при необхідності консультацій викладача.4. Оформлення протоколу5. Контроль набутих студентами при виконанні індивідуальних завдань

умінь за допомогою тестів для перевірки кінцевого рівня знань. 6. Аналіз виконання студентами всіх форм роботи (теоретичної

підготовки до заняття, участі в обговоренні теоретичних питань, самостійної науково-дослідницької роботи, кінцевого рівня знань-умінь), підведення підсумків і виставлення оцінок.

б) Організаційна структура заняття (технологічна карта)№ п\п




I. Підготовчий етап1.2.

Організаційна частинаПеревірка вихідного

15 Тести для перевірки вихідного

51

3.рівня знаньОбговорення теоретичних питань

20рівня знань Таблиці, теоретичні питання


5.

Виконання студентами самостійної навчально - дослідницької роботи та оформлення протоколуКонтроль виконання завдань самостійної навально-дослідницької роботи студентів

50 Індивідуальні програмовані завдання для самостійної навчально-дослідницької роботи, таблиці, підручники, посібники


7.

Перевірка кінцевого рівня знань-уміньВиставлення оцінок і балів. Домашнє завдання

10

4


в) Зразки тестів для перевірки кінцевого рівня знань

1. Які гамети і з якою ймовірністю утворюються у дигетерозиготної (АаВв) жінки за умови, що рецесивний ген з однієї пари алелів вона отримала від батька, інший – від матері. Гени розміщені на одній хромосомі на відстані 23 морганиди.

А. 25%Ав:25%аВ:25%АВ:25%ав;В. 38,5%Ав:38,5%аВ:11,5%АВ:11,5%ав;С. 11,5%Ав:38,5%ав:11,5%АВ:38,5%ав.D. 11,5%Ав:11,5%аВ:38,5%АВ:38,5%ав.Е. 38,5%аВ:38,5%АВ:11,5%Ав:11,5%ав.

2. У людини катаракта та полідактилія обумовлюються домінантними алелями різних генів, які розміщені в одній хромосомі. Жінка успадкувала ген катаракти від батька, а полідактилії – від матері. Її чоловік нормальний за цими ознаками. Які ознаки частіше можуть проявлятись у дітей цієї пари?

А. Лише катарактаВ. Лише полідактиліяС. Катаракта і полідактилія одночасноD. Усі варіанти вірніЕ. Жоден варіант не вірний

3. Розрізняють аутосомно-домінантний, аутосомоно-рецесивний, Х-зчеплений домінантний, Х-зчеплений рецесивний, голандричний типи успадкувань. При яких типах успадкувань закони Менделя не діють?

52

А. Голандричному;В. Аутосомно-домінантному і аутосомно-рецесивному;С. Х-зчепленому домінантному і Х-зчепленому рецесивному;D. Вірно А + В;Е. Вірно А + С.

4. Ген гістидинемії локалізований на 12 q 22, а ген зобу і нейросенсорної природженої глухоти – на 8 q 24. Як успадковуються ці гени?

А. Зчеплено, зчеплення повнеВ. Зчеплено, зчеплення не повнеС. НезалежноD. Недостатньо інформаціїЕ. Жоден варіант не вірний

5. Онкоген ras локалізований на 3 р 25, а неалельний ген, що відповідає за індивідуальне несприйняття цукрози, - на 3 р 26. Як успадковуються ці гени?

А. НезалежноВ. ЗчепленоС. Зчеплення не повнеD. Вірно В + СЕ. Жоден варіант не вірний

6. Генотип є цілісною системою тому що:А. Структурно і функціонально дискретнийВ. Структурно об’єднанийС. Функціонально інтегрованийD. Залежний від середовищаЕ. Усі варіанти вірні.

7. Одна із форм несправжньої анофтальмії успадковується за Х-зчепленим-рецесивним типом. У сім’ї здорових батьків народився син з Х-зчепленим рецесивним типом несправжньої анофтальмії. Які генотипи членів родини?

А. ХАХА, ХаУ, ХаУВ. ХАХа, ХаУ, ХаУС. ХАХа, ХАУ, ХАУD. ХАХа, ХАУ, ХаУЕ. ХАХа, ХАУ, ХАУ

8. Природжений вивих стегна успадковується за аутосомно-домінантним типом. У дівчаток вивих стегна зустрічається істотно частіше, ніж у хлопчиків. Як називаються ознаки, які частіше зустрічаються у особин однієї статі і від кого з батьків діти отримують гени, які їх визначають?

А. Зчеплені зі статтю, батькаВ. Залежні від статі, обох батьківС. Обмежені статтю, матері

53

D. Голандричні, батькаЕ. Вірно А + В + С

9. Термальна фокальна гіпоплазія – спадкова хвороба, яка успадковується за Х-зчепленим домінантним типом з летальністю для плодів чоловічої статі. Яку назву мають ознаки, які проявляються лише у особин певної статі і від кого з батьків діти отримують гени, які детермінують термальну фокальну гіпоплазію?

А. Зчеплені зі статтю, хлопчики лише від матері, дівчатка від обох батьків

В. Залежні від статі, дівчатка лише від матері, хлопчики від обох батьківС. Обмежені статтю, лише від метері з однаковою ймовірністю і сини і

дочкиD. Модифікації, лише від батька з однаковою ймовірністю і сини і дочкиЕ. Вірно А + В + С

10. Дизгенезія гонад ХУ типу успадковуються як Х-зчеплена рецесивна ознака, яка проявляється недорозвитком зовнішніх статевих органів в осіб з жіночим фенотипом. Каріотип 46, ХУ. У сім’ї здорового подружжя народилась дочка з дисгенезією гонад ХУ типу. Які генотипи батьків у цій сім’ї?

А. ХАХа × ХАУВ. ХАХА × ХаУС. ХАХа × тХаУD. Усі варіанти вірніЕ. Жоден варіант не вірний

11. Яка ймовірність народження хворої дитини в сім’ї здорових батьків, якщо мати є гетерозиготним носієм гена будь-якого Х-зчепленого рецесивного спадкового захворювання (гемофілії, дальтонізму, альбінізму, синдрому Гантера, подагри та ін.)

А. 50%В. 75%С. 100%D. 25%Е. 10%

12. Жінка успадкувала ген гемофілії від батька, а дальтонізму – від матері. Відстань між цими генами 9,8 морганиди. Який відсоток гамет цієї жінки становитимуть гамети з генами гемофілії і дальтонізму?

A. 100%B. 90,2%C. 9,8%D. 45,1%E. 4,9%

54

13. В деяких родинах зустрічається спадковий дефект – перетинка між пальцями ніг. Він не зустрічається у жінок і передається від батька до сина. На якій хромосомі людини локалізований ген, який зумовлює цей дефект, і як називаються ознаки, які детерміновані цим геном?

A. Х-хромосомі, зчеплені зі статтюB. У-хромосомі, голандричніC. 21-й аутосомі, обмежені статтюD. 1-й аутосомі, залежні від статіE. Вірно В +С

14. Ядро яйцеклітини і ядро сперматозоїда мають однакову кількість ядерних хромосом. Чому кожна дитина отримує більше генетичної інформації від матері, ніж від батька?

А. Мати гомогаметнаВ. Яйцеклітина містить плазмогениС. Батько гетерогаметнийD. Вірно А + ВЕ. Вірно А + В + С

15. Чому плазмогени успадковуються по материнській лінії і спричиняють фенотипні відмінності між особами з ідентичними генотипами?

А. Успадковуються з цитоплазмою яйцеклітини і пригнічуються ядерними генами

В. Успадковуються з цитоплазмою сперматозоїда і пригнічуються ядерними генами

С. Успадковуються з цитоплазмою яйцеклітини і пригнічують ядерні гени

D. Успадковуються з цитоплазмою сперматозоїда і пригнічують ядерні гени

Е. Вірно А + СG. Вірно В + Д

16. Spina bifida (незрощення верхніх дуг хребців) – обумовлена плазмогенами патологічна ознака. Від кого сини успадковують плазмогени?

А. Лише від матеріВ. Лише від батькаС. І від матері і від батька з однаковою ймовірністюD. І від матері і від батька, але частіше від матеріЕ. І від матері і від батька, але частіше від батька

17. Ядро сперматозоїда і ядро яйцеклітини містять однакову кількість хромосом. Чому кожна дитина отримує від батька менше генетичної інформації, ніж від матері?

А. Батько гетерогаметний

55

В. Сперматозоїд не містить плазмогенівС. Х і У хромосоми не гомологічніD. Вірно А + В + СЕ. Жодна з відповідей не вірна

Заняття № 13.Тема: Мінливість у людини як властивість життя і

генетичне явище: фенотипна та генотипна мінливість

I. Актуальність теми: Особливістю виду Homo sapiens є надзвичайно великий діапазон коливань морфологічних, фізіологічних, біохімічних, імунологічних та інших ознак і властивостей (у тому числі і патологічних), обумовлених різними формами мінливості.

Двадцяте століття ознаменоване відкриттями молекулярних механізмів мінливості, що спричинило поглиблене розуміння сутності мінливості, диференціацію її форм, конкретизацію і класифікацію чинників середовища, які спричинюють різні форми мінливості.

Мінливість є причиною існування конституційних та екологічних типів і рас людей, що забезпечує панойкуменність (повсюдність) людства, і в значній мірі є наслідком дії соціальних еволюційних чинників. Окрім того, людина своєю діяльністю і способом життя суттєво визначає і індивідуалізує екологічні чинники, а відтак і індивідуальний прояв ознак і властивостей, включаючи патологічні. За таких умов лікарю важливо знати сутність, форми, механізми та чинники мінливості для діагностики, лікування і профілактики захворювань.

II. Цілі навчання:Загальна ціль : Уміти:- інтерпретувати сутність, форми, механізми та причини мінливості нормальних і патологічних ознак та властивостей людини.

Конкретні цілі:Уміти:- визначати форми і чинники мінливості, з’ясовувати значення

мінливості у формуванні нормальних і паталогічних ознак і властивостей;- визначати межі норми реакції ознак та властивостей;- визначати джерела комбінативної мінливості, генетипний та

фенотипний прояв комбінативної мінливості у нащадків;- визначати та класифікувати мутагенні чинники та інтерпретувати

наслідки їх дії.

III. Забезпечення вихідного рівня знань.56

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. 191-201.

2. Медична біологія: \ За ред. проф. В.П. Пішака та проф. Ю.І. Бажори.- Вінниця: Нова книга, 2004.- С. 192-203.


4. Биология. В 2-х кн. : Учебник для мед.вузов/. Ярыгин В.Н., Васильєва В.И. и др./ под редакцией В.Н. Ярыгина/--М: Высшая школа, 2004 (1997). Кн. І .С .177-181.

5. Збірник завдань для підготовки до тестового екзамену з природничо-наукових дисциплін «Крок-1.Загальна лікарська підготовка»\ Кол. авт.; За ред. проф. В.Ф. Москаленка, проф. О.П. Волосовця, проф. І.Є. Булах, проф. О.П. Яворовського, проф. О.В. Романенка, доц. Л.І. Остапюк.-К.: Медицина, 2004.-368 С. 19-30.

Додаткова:1. Конспекти лекцій2. Бердышев Г.Д., Криворучко И.Ф. Медецинская генетика. – К.: Высшая

школа, 1990.3. Бочков Н.П. Клиническая генетика. Учебник – М.: ТЭОТАФ – МЕД,

2002.4. Фогель Ф., Мотульська А. Генетика человека. В 3т., - М.: Мир, 1990.5. В.П. Пішак, О.І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології,

паразитології та генетики. Чернівці. Медакадемія, 2004.6. Медична біологія. Посібник з практичних занять/За ред. О.В.

Романенко. - Київ: Здоров’я, 2005.7. Коломієць Н.Г. Молекулярні основи спадковості та мінливості.

Вінниця. Нова книга, 2005.8. В. М. Запорожан, Ю.І. Бажора, А.В. Шевеленкова, М.М. Чеснокова

Медична генетика. Одеса. Медуніверситет, 2005. 9. В.И. Глазко, Г.В. Глазко Введение в генетику, биоинформатика, ДНК-

технология, генная терапия, ДНК – экология, протеомика, метаболика, / Под редакцией проф. Т.Т. Глазко. – К.: КВІЦ, 2003. – 640 с.

Б. Зразки тестів для перевірки вихідного рівня знань:1. Мінливість — це:

А. Властивість організмів відтворювати собі подібнихВ. Властивість організмів змінювати особливості своєї організації, а

також характерні риси становлення цих особливостей в процесі онтогенезуС. Способи передачі генетичної інформації наступним поколінням

57

D. Властивість організмів передавати особинам наступного покоління особливості своєї організації, а також характерні риси становлення цих особливостей в процесі онтогенезу

Е. Властивість організмів реалізовувати генетичну інформацію в процесі онтогенезу

2. Зміна фенотипу без зміни генотипу називається мінливістю:А. МодифікаційноюВ. КомбінативноюС. МутаційноюD. АутосомноюЕ. Гетеросомною

3. Визначені генотипом межі модифікаційної мінливості мають назву:А. ГенокопіїВ. ФенокопіїС. Норма реакціїD. ЛокусЕ. Моносомія

4. Варіаційна крива – це:А.Ілюстрація залежності частоти зустрічальності варіант від їх значеньВ. Графічний вираз модифікаційної мінливостіС. Ілюстрація амплітуди варіаційD. Вірно А+СЕ. Вірно А+В+С

5. Фенокопії – це:А. Система генів організму, яка формується при злитті яйцеклітини і

сперматозоїда;В. Сукупність ознак і властивостей організму, яка розвивається при

взаємодії генотипу з факторами середовища;С. Морфологічні або фізіологічні ознаки, формування яких

детермінується генами і залежить від умов зовнішнього середовища;D. Зміна фенотипу під дією факторів середовища, яка копіює ознаки

іншого генотипуЕ. Схожі зміни фенотипу, які обумовлені мутаціями різних неалельних

генів.

6. У людини один і той самий генотип може спричинити розвиток ознаки з різними ступенями прояву і залежить від взаємодії даного гена з іншими та від впливу зовнішніх умов. Як називається ступінь фенотипового прояву ознаки, що контролюється певним геном?

A. СпадковістьB. Пенетрантність

58

C. ЕкспресивністьD. МутаціяE. Полімерія

7. Генотипна мінливість – це :А. Мінливість, спричинена виникненням нових генотипівВ. Мінливість, яка спричинює стрибкоподібні зміни ознак і

властивостейС. Мінливість, яка спричинює нові комбінації ознак і властивостейD. Вірно В+СЕ. Вірно А+В+С

8. Мінливість, яка обумовлена перекомбінацією генів батьків у нащадків, носить назву:

А. МодифікаційноїВ. КомбінативноїС. МутаційноїD. ГенокопіїЕ. Фенокопії

9. Комбінування генів батьків у нащадків відбувається у відповідності з законами:

А. Одноманітнності гібридів першого поколінняВ. РозчепленняС. Незалежного успадкуванняD. Вірно А + В + СЕ. Вірно А + С

10. Мінливість, яка обумовлена змінами генетичного матеріалу, називається:А. МодифікаційноюВ. КомбінативноюС. МутаційноюD. ГенотипноюЕ. Фенотипною

11. Мутації, які відбуваються в статевих клітинах, називаються:А. СоматичнимиВ. ГенеративнимиС. Нормою реакції D. ГенокопіямиЕ. Фенокопіями

12. Мутації, що виникають в соматичних клітинах, називаються:А. ГенокопіямиВ. Фенокопіями

59

С. МозаїцизмомD. СоматичнимиЕ. Генеративними

13. З якими змінами хімічної структури ДНК пов’язані генні мутації?А. Заміною одних нуклеотидів іншимиВ. Збільшенням або зменшенням кількості нуклеотидних парС. Зміною порядку нуклеотидних послідовностейD. Вірно А + СЕ. Вірно А + В + С

14. Структурні перебудови хромосом під дією мутагенів мають назву:А. МутонівВ. РеконівС. АбераційD. ПлейотропіїЕ. Пенетрантності

15. Мутації, які спричинюють зміну кількості хромосом в каріотипі особи, називають:

А. ГеннимиВ. Хромосомними абераціямиС. ГеномнимиD. ГенокопіямиЕ. Фенокопіями

16. Антимутагени –це : А. Речовини, які є продуктами залоз внурішньої секреції

В.Незамінні речовини органічної природи, які визначають життездатність організму С. Речовини, які спричинюють спадкові ознаки D. Чинники, які знижують частоту спонтанних та індукованих мутацій Е. Мутагенні чинники, які підсилюють мутагенну дію один одного

17. Комутагени - це :А. Речовини, які є продуктами залоз внурішньої секреціїВ.Незамінні речовини органічної природи, які визначають

життездатність організмуС. Речовини, які спричинюють спадкові ознакиD. Чинники, які знижують частоту спонтанних та індукованих мутаційЕ. Мутагенні чинники, які підсилюють мутагенну дію один одного

18. Закон гомологічних рядів спадкової мінливості стверджує: А. Гени різних алельних пар і відповідні їх ознаки успадковуються

незалежно в різних комбінаціях

60

В. Гени локалізовані в одній хромосомі успадковуються незалежноС. Гени локалізовані в одній хромосомі успадковуються зчепленоD. Гени в гаметах знаходяться в чистому виглядіЕ. Генетично близькі види і роди характеризуються подібними рядами

спадкової мінливості



1. Мінливість 1)Визначення; 2) форми;3) фенотипні прояви; 4) значення

2. Фенотипна мінливість 1)визначення; 2)норма реакції; 3)форми; 4)статистичні закономірності; 5)тривалі модифікації (епімутації); 6)фенокопії; 7) морфози

3. Генотипна мінливість 1)визначення; 2)причини; 3)механізми; 4)форми; 5) генокопії

4. Комбінативна мінливість 1)визначення; 2)джерела; 3)закономірності успадкування

5. Мутаційна мінливість 1)визначення; 2)механізми; 3)класифікація

6. Мутагенез 1)визначення; 2)природний та індукований

7. Мутагени 1)визначення; 2) класифікація; 3)комутагени; 4)антимутагени

8. Забруднення середовища 1)визначення; 2)джерела забруднення; 3)види забруднень; 4)генетична небезпека; 5)генетичний моніторинг

9. Направленість мутаційного процессу

1)закон гомологічних рядів спадкової мінливості; 2)практичне значення

61


Мінливість у людини як властивість життя і генетичне

явищеФенотипна Генотипна

Модифікаційна Тривалі модифікації (епімутації)

Генеративна Соматична

Комбінативна Мутаційна Комбінативна Мутаційна

Геномні мутації Генні мутації Хромосомні мутації

Кратна зміна кількості геномів

Зміна кількості окремих хромосом

Міжхромосомні Внутрішньохромосомні

Гаплоїдія ПоліплодіяМоносомія Три- і полісомії

Транслокації (зі змінами груп зчеплення)

Інверсії (без змін груп

зчеплення)

Дуплікації, делеції, дифишенси (зі змінами груп зчеплення)

Морфози

Експресивність Пенетрантність

62


даної теми і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу.а) Теоретичні питання для позааудиторного самостійного вивчення та обговорення на занятті: 1. Мінливість, її форми та прояви на організмовому рівні.2. Фенотипна (модифікаційна) мінливість. Норма реакції. Статистичні закономірності модифікаційної мінливості. Тривалі модифікації.3. Генотипна мінливість та її форми.

а) Комбінативна мінливість та її джерела.б) Мутаційна мінливість і її фенотипові прояви.

4. Класифікація мутацій:а) Генні мутаціїб) Хромосомні абераціїв) Геномні мутації

5. Мутагенез та мутагенні фактори.а) Природний та індукований мутагенез;б) Фізичні, хімічні, біологічні мутагени.в) Комутагени і антимутагени.

6. Генетична небезпека забруднення середовища. Генетичний моніторінг.7. Закон гомологічних рядів спадкової мінливості, його практичне значення.



- визначати форми мінливості, з’ясовувати їх значення у формуванні нормальних і патологічних ознак та властивостей у людини;

- визначати джерела та закономірності комбінативної мінливості;- класифікувати мутагенні чинники;- класифікувати та інтерпретувати мутації.

VI. Система навчаючих завданьІндивідуальні програмовані завдання для самостійної навчально-дослідницької роботи студентів.а) Зразок індивідуального програмованого завдання (алгоритм вироблення навичок та вмінь):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.

63

а) Що визначає різницю в масі тіла дітей у цій сім’ї? б) Які форми мінливості мають місце в даному випадку?

2. У батьків з ІІ та ІІІ групами крові системи АВ0 народилася донька з І і син з ІV групами крові.

а) Напишіть генотипи всіх членів сім’ї;б) Яка форма мінливості має місце в даному випадку?

3. Батько блакитноокий, мати кароока, а у доньки одне око каре, а друге – блакитне.

а) Напишіть генотипи членів родини і обгрунтуйте їх за допомогою генетичної схеми шлюбу.

б) Поясніть різноокість доньки.

4. 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?

5. 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?

б) Зразок виконання індивідуального завдання і оформлення протоколу:1. а) Ожиріння – мультифакторна ознака, яка залежить від багатьох чинників, у тому числі від генотипу, переїдання, спортивного режиму. Рідна доньки подружжя має 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. а) Генотип доньки І0І0, отже по одному гену І0 вона отримала від кожного з батьків, а відтак батьки – гетерозиготні ІАІ0 і ІВІ0. Син від одного з батьків (ІАІ0) отримав ген ІА, а від іншого (ІВІ0) – ІВ, тому його генотип ІАІВ.

б) В даному випадку має місце комбінативна мінливість. Донька від батьків отримала комбінацію генів І0І0, син – ІАІВ.

3. а) Позначимо аутосомний домінантний ген кароокості – А, тоді його рецесивний алель блакитноокості – а. Оскільки у батька рецесивна ознака,

64

яка проявляється лише в гомозиготному стані, тому його генотип – аа. Оскільки у матері домінантна ознака, яка може проявити як в гомо- так і в гетерозиготному стані, тому генотип матері може бути як АА, так і Аа. В умові задачі недостатньо інформації для конкретного вибору генотипу матері. Донька гетерозиготна – Аа оскільки від матері отримала ген А, а від батька могла отримати лише ген а.

б) Генотип доньки Аа, але в період формування ока відбулась соматична мутація, внаслідок якої ген кароокості (А) мутував в ген блакитноокості (а). Тому клітини одного ока стали гомозиготними за геном, який обумовлює блакитний колір, а друге око залишилось карим.

4. а) 47, ХХУ. Анеуплоїдія – трисомія за статевими хромосомами. б)Можливим механізмом даної аномалії може бути комбінація аномальних

гамет : яйцеклітини ХХ і спарматозоїдаУ, або яйцеклітини Х і спарматозоїда ХУ. Аномальні гамети формуються внаслідок порушення розходження хромосом в мейозі.

в) Відповідь однозначною бути не може, оскільки у таких хворих зрілі форми сперматозоїдів можливі, але формуються в дуже рідких випадках. Як правило, зустрічається оліго- і азооспермія (небагато і атипові сперматозоїди).

5. 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 проявляється лише в гомозиготному стані. Тому генетична схема шлюбу має такий вигляд:

Р ♀ аа х ♂ АА Гамети а А Діти Аа

Отже, в цій сім’ї слід чекати дітей з нормальним слухом (1-ий закон Менделя, закон одноманітності гібридів першого покоління).

б) Модифікаційні зміни, які копіюють ознаки, що притаманні іншому генотипу, називають фенокопіями.


1. Перевірка вихідного рівня знань за допомогою тестового контролю. 2. При обговоренні питань теми особлива увага звертається на складні

для засвоєння та проблемні питання.

65


4. Оформлення студентами протоколу заняття.5. Перевірки набутих студентами при виконанні індивідуальних

завдань умінь за допомогою тестів для перевірки кінцевого рівня знань. 6. Аналіз виконання студентами всіх форм роботи (теоретичної



№ п/пп

Основні етапи заняття Час в хвилинах



3.


15

20



5.

Виконання студентами самостійної навчально- дослідницької роботи та оформлення протоколуКонтроль виконання завдань самостійної навчально-дослідницької роботи студентів



7.


10

4


в) Зразок тестів для перевірки кінцевого рівня знань

1. Галактоземія – 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

66

симптоми, які зникають після виключення з раціону молока. Яку форму мінливості спричиняє у дітей дієта?

А. КомбінативнуВ. МодифікаційнуС. МутаційнуD. ФенокопіюЕ. 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?

А. Модифікаційна; Р АА, аа, F аа В. Мутаційна; Р обидва Аа, F ааС. Комбінативна; Р обидва Аа, F ааD. Епігенетична; Р АА, аа, F ааЕ. Фенокопія; Р Аа, аа, F аа

3. Здорові стосовно гемофілії і 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?

А. Модифікаційна, ХНD Хhd; F1 XНД Y, XhdYВ. Мутаційна, XHd XhD; F1 XHdY, XhDYС. Комбінативна, ХНD Хhd; F1 XHdY, XhDYD. Комбінативна, ХНD Хhd; F1 XНД Y, XhdYЕ. Епігенетична, ХНD Хhd; F1 XHdY, XhDY

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

А. МорфозиВ. ГенокопіїС. ФенокопіїD. МаркериЕ. Мутації

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

A. АнеуплодіїB. Геномної мутаціїC. Хромосомної мутаціїD. ПоліплоїдіїE. Генної мутації

67

6. У результаті сумісного вирощування двох штамів бактерій, один з яких стійкий до пеніциліну, інший - до стрептоміцину, з’явились колонії бактерій, стійкі до обох антибіотиків. Така стійкість є наслідком:

А. Обміну речовинВ. МутаційС. ТранслокаційD. Кон’югаційЕ. Вірно В+С+Д

7. Одним із механізмів хромосомних аберацій є нерівний кросинговер. Наслідками нерівного кросинговеру можуть бути:

А. ДелеціяВ. ДуплікаціяС. ІнверсіяD. ТранслокаціяЕ. Вірно А + В + С + Д

8. Дефіцит глюкозо–6–фосфатдегідрогенази – Х-зчеплениа патологія, яка може протікати безсимптомно або в деяких випадках як гемолітична анемія чи фавізм. Відомо близько 300 варіантів дефекту спричинених мутацією гена 2-6-ФД. Про що свідчить велика кількість варіантів одного гена?

А. Забрудненість середовища мутагенамиВ. Неспроможність ДНК до корекціїС. Високу мутабільність генаD. Вірно А + В + СЕ. Інформації для висновку недостатньо

9. Відомі дані про те, що деякі ліки за величиною мутагенного потенціалу не поступаються іонізуючій радіації і можуть спричинювати повний спектр мутацій. До якої групи екологічних чинників належать такі ліки?

А. ХімічнихВ. ФізичнихС. БіологічнихD. АнтропогеннихЕ. Техногенних

10. Всі форми патології обміну речовин залежать від функціональних особливостей мутантних алелів і способу та умов життя особи. Хвороба може проявлятися у різні періоди онтогенезу. У разі створення необхідного адаптивного середовища хвороба може клінічно не проявлятись. Як називаються ознаки, прояв яких залежить як від генотипу, так і від середовища?

А. МоногенніВ. ПолігенніС. Плейотропні

68

D. МультифакторіальніЕ. Хромосомні

11. Внаслідок нестачі пуринових основ (апуринізації) в клітині реплікація ДНК відбувається з порушенням принципу комплементарності. Яку форму мінливості спричинює дана ситуація?

А. МодифікаційнуВ. КомбінативнуС. МутаційнуD. ЕпімутаційнуЕ. Жодної

12. Збудники токсокарозу собак у людини можуть спричинити важке захворювання очей аж до втрати зору. Встановлені випадки, коли локалізацію токсокар в оці людини сприймали за рентинобластому.

Сліпота матері обумовлена токсокарозом, батько переніс операцію з приводу ретинобластоми, син має нормальний зір. Які найбільш ймовірні генотипи членів родини? Ретинобластома – аутосомно-домінантна хвороба.

А. Жінка АА, чоловік аа, F1 АаВ. Жінка аа, чоловік Аа, F1 АаС. Жінка аа, чоловік Аа, F F1 ааD. Жінка аа, чоловік АА, F1 ааЕ. Жінка Аа, чоловік Аа, F1 аа

13. Серед побутових тератогенів найчастішим є алкоголь. Він є безпосередньо причиною кожної 10-ї ембріопатії. Із 10 розумово неповноцінних дітей 5 народжуються від батьків-алкоголіків. У дітей, народжених матерями, які зловживали алкоголем, надзвичайно широкий спектр аномалій: вади розвитку серця, нирок, статевих органів, шкіри, скелета і суглобів, аненцефалії, гідро- і мікроцефалії, щелепно-лицьові аномалії. Яку форму мінливості спричиняють тератогени?

А. КомбінативнуВ. МутаційнуС. МодифікаційнуD. Усі варіанти вірніЕ. Жоден із варіантів не вірний

14. Вади розвитку плоду можуть спричинити такі хвороби матері як корова краснуха, сифіліс, токсоплазмоз, цитомегалія, герпес, хламідіоз. До якої форми мінливості слід відносити такі вади?

А. МутаційноїВ. КомбінативноїС. МодифікаційноїD. Геномний імпринтингЕ. Жоден з варіантів не вірний

69

15. У мешканців Закарпаття часто зустрічається ендемічний зоб внаслідок дефіциту йоду в харчових продуктах. Яка форма мінливості лежить в основі цього явища?

A. МутаційнаB. МодифікаційнаC. КомбінативнаD. СпадковаE. Генотипна

16. Взаємодія генів визначає порядок біохімічних реакцій. Мутації у взаємодіючих генах можуть порушити порядок біохімічних реакцій. Яка форма мінливості має місце у цій ситуації?

A. КомбінативнаB. МодифікаційнаC. МутаційнаD. Генокопії E. Генокопії

17. У жінки, яка під час вагітності перенесла вірусну краснуху, народилася дитина з незрощенням верхньої губи і піднебіння. Дитина має нормальний каріотип і генотип. Вказані аномалії можуть бути результатом:

A. Впливу тератогенного фактораB. Генної мутаціїC. Хромосомної мутаціїD. Геномної мутаціїE. Комбінативної мінливості.

Заняття № 14.Тема: Основи медичної генетики. Методи вивчення спадковості

людини

І. Актуальність теми: Особливість антропогенетики та надзвичайно важливого її складника – медичної генетики- полягає у особливостях об’єкту вивчення – людини. Як істота біосоціальна, людина з одного боку морально, етично і законодавчо унеможливила застосування основного методу генетичних досліджень – гібридологічного, з іншого - поставила перед антропогенетикою надзвичайно високі завдання:- вивчення закономірностей успадкування нормальних та патологічних ознак і властивостей;- визначення повної нуклеотидної послідовності геному людини, побудови генетичних карт хромосом та створення банків генів;

70

- ранньої діагностики спадкової патології шляхом удосконалення методів пренатальної діагностики і експрес-діагностики;- профілактики спадкових хвороб шляхом широкого впровадження медико-генетичного консультування;- розробки методів генної терапії спадкових хвороб на основі генної інженерії;- виявлення генетично небезпечних чинників середовища і розробки методів їх нейтралізації тощо.

На відміну від класичних генетичних об’єктів (гороху та дрозофіли), людина має ряд особливостей, які ускладнюють її генетичне вивчення: повільна зміна поколінь (близько 25 років і в багатьох країнах цей показник зростає), велика тривалість життя, обмежена кількість дітей в сім’ї, широкий поліморфізм, відсутні гомозиготні лінії, різноманітні природні і соціальні умови життя.

Для рішення завдань антропогенетики використовують різноманітні методи досліджень: генеалогічний, близнюковий, цитогенетичний, біохімічний, ДНК – діагностики, дерматогліфічний, імунологічні, гібридизації соматичних клітин, секвенування.

Запроваджений у практику Ф. Гальтоном наприкінці ХІХ ст. генеалогічний метод дозволяє визначити:- спадковою чи не спадковою є ознака;- тип і характер успадкування;- зиготність членів родоводу;- пенетрантність та експресивність гена;- гено- і фенокопії;- прогноз стосовно успадкування ознак нащадками.

Близнюковий метод також введений в медичну практику Ф.Гальтоном ще у 1876 р. Метод дозволяє визначити роль генотипу та середовища в експресії ознак і властивостей. Для оцінки ролі спадковості і середовища в розвитку тієї чи іншої кількісної ознаки використовують формулу Хальцінгера.

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.

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

Конкретні цілі :

71

Уміти: - інтерпретувати особливості людини як генетичного об’єкта та

неможливість застосування методу гібридологічного аналізу;- складати родовід сім’ї зі спадковими хворобами і проводити його

генетичний аналіз;- визначати співвідношення спадковості та довкілля в прояві

патологічних ознак людини за допомогою близнюкового методу;-інтерпретувати сутність та вирішувальні можливості

дерматогліфічного, імунологічного методів та методу гібридизації соматичних клітин.

III. Забезпечення вихідного рівня знань - умінь:А. Література:



2. Медична біологія:\За 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

4. Биология. В 2-х кн. : Учебник для мед.вузов/. Ярыгин В.Н., Васильєва В.И. и др./ под редакцией В.Н. Ярыгина/--М: Высшая школа, 2004 (1997). Кн. І . С . 255-264

5. Збірник завдань для підготовки до тестового екзамену з природничо-наукових дисциплін «Крок-1. Загальна лікарська підготовка»\ Кол.авт.; За ред. проф. В.Ф. Москаленка, проф. О.П. Волосовця, проф. І.Є. Булах, проф. О.П. Яворовського, проф. О.В. Романенка, доц. Л.І.Остапюк.-К.: Медицина, 2004.-368 С. 19-30.

Додаткова:1. Конспекти лекцій2. Бердышев Г.Д., Криворучко И.Ф. Медецинская генетика. – К.:

Высшая школа, 1990.3. Бужієвська Т.І. Основи медичної генетики. – К.: Здоров’я, 20014. Бочков Н.П. Клиническая генетика. Учебник – М.: ТЭОТАФ – МЕД,

2002.5. Фогель Ф., Мотульська А. Генетика человека. В 3т., - М.: Мир, 1990.6. Клиническая генетика. Учеб. пособие к практическим занятиям/

Бажора Ю.И. и соавт. – Одесса. Одес. гос. мед. ун-т, 2001.7. В.П. Пішак, О. І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології,

паразитології та генетики. Чернівці. Медакадемія, 2004.

72

8. Пішак В.П., Мещишин І.Ф., Пішак О.В. Основи медичної генетики: Підручник. – Чернівці, 2000. – 248 с.; іл.


10. Генетична медицина / В.М. Запорожан, В.А. Кордюм, Ю.І. Бажора та ін.; За ред. В.М. Запорожана. – Одеса: Одес. держ. ун.-т, 2008. – 432с. – Рос. мова

Б. Зразки тестів для перевірки вихідного рівня знань:1. Медична генетика вивчає:

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

В. Явища спадковості і мінливості в популяціях людей, особливості успадкування ознак в нормі і зміни їх під дією умов довкілля

С. Розробляє методи діагностики, лікування і профілактики спадкових хвороб людини

D. Вірно А+В+СЕ. Вірно В+С

2. Завданнями медичної генетики є:А. Розробка методів діагностики, лікування і профілактики спадкових

хворобВ. Генетичний моніторинг умов довкілляС. Моніторинг генетичної структури популяційD. Вірно А + В + СЕ. Вірно В + С

3. Особливості людини як генетичного об’єкта:А. Повільна зміна поколінь і невелика кількість дітей в сім’їВ. Неможливість застосування методу гібридологічного аналізуС. Неможливість створення однакових умов життяD. Вірно А + В + С Е. Вірно А + В

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

А. У людини складний каріотипВ. У людини повільна зміна поколіньС. Це порушує права людиниD. В сім’ях людей мало дітейЕ. Різноманітні умови життя

5. Який метод генетичних досліджень дає можливість встановити генетичну природу хвороби, тип та варіант успадкування, зиготність осіб, наявність

73

гено- та фенокопій, визначити прогноз для членів родини (захворіти чи мати хворих дітей)?

А. Генеалогічний;В. Гібридологічний;С. Близнюковий;Д. Популяційно-статистичний;Е. Біохімічний.

6. Родовід – це:A. Дані про здоров’я сибсівB. Дані про здоров’я батьківC. Прогноз захворювання нащадківD. Графічне зображення родинного дереваE. Графічне зображення шлюбу.

7. Як називається особа, родовід якої потрібно скласти?A. СибсB. РодичC. ПробандD. БлизнюкE. Нащадок

8. Етапами генеалогічного аналізу є:A. Збір даних про родичів пробандаB. Побудова родоводуC. Аналіз родоводу і висновкиD. Вірно А + В + СE. Вірно В + С

9. Яких правил потрібно дотримуватись при складані родоводу?А. Сибсів зображують зліва направо в порядку народженняВ. Батька і його родичів розміщують справа, матір і її родичів

розміщують зліваС. Покоління нумерують зліва римськими цифрами зверху донизу, всіх

членів одного покоління зображають на одній лініїD. Вірно А + ВЕ. Вірно А + В + С

10. Аутосомно-домінантному типу успадкування притаманні:A. Обоє батьків або принаймі один з батьків хворийB. Чоловіки хворіють частішеC. Чоловіки і жінки хворіють з однаковою частотоюD. Вірно В + С E. Вірно А + С

74

11. Аутосомно-рецесивному типу успадкування притаманні:A. Батьки хворого можуть бути здоровими і хворі зустрічаються не в

усіх поколінняхB. Чоловіки і жінки хворіють з однаковою частотоюC. Ризик народження хворих дітей зростає при близькородинних

шлюбахD. Вірно А + В + С E. Вірно В + С

12. Х-зчепленому рецесивному типу успадкування притаманні:A. Частіше хворіють чоловікиB. Ризик захворювання у синів гетерозиготної жінки становить 50%C. Від хворого батька доньки 100% успадковують генD. Хвороба успадковується по вертикалі без пропуску поколіньE. Вірно А + В + С

13. При якому типі успадкування хворіють лише чоловіки?А. Аутосомно-домінантномуВ. Аутосомно-рецесивномуС. Х-зчепленому домінантномуD. Х-зчепленому рецесивномуЕ. Голандричному.

14. Голандричному типу успадкування притаманні:A. У хворого батька хворі усі сини і дочкиB. У хворого батька хворі усі сини (100%)C. У хворої матері хворі усі дочки (100%)D. У хворої матері хворі усі дочки і частково синиE. Вірно А + В

15. Вирішувальні можливості близнюкового методу:А. Визначення генетичної характеристики популяційВ. Визначення ролі генотипу і середовища в формуванні ознакиС. Визначення каріотипу D. Визначення типу успадкуванняЕ. Аналіз фрагментів ДНК

16. За якими формулами визначається роль генотипу і середовища в формуванні ознаки (паталогії)?

А. 2n, 2n

B. (p + q) = 1, (p + q)2 = 1C. p2, p2 + 2pq

D. Н = % КОБ - % КДБ, , С= 1-H 100 - % КДБ

E. p = 1 – q, q = 1 - p

75

17. Конкордантність – це:А. Ступінь фенотипного прояву ознаки В. Частота фенотипного прояву генуС. Ступінь схожості близнюків за ознакою, що вивчаєтьсяD. Відповідність нуклеотидів в молекулі ДНК порядку амінокислот в

молекулі поліпептидуЕ. Утворення бівалентів

18. Які ознаки вивчаються за допомогою дерматогліфічного методу:А. Генотип і тип успадкування ознак і властивостейВ. Візерунки на долонях, пальцях, підошвахС. Генофонд популяційD. Вірно А + СЕ. Вірно В + С

19. Які ознаки вивчаються за допомогою імунологічного методу:A. Групи крові системи АВ0B. Резус-конфліктC. Антигенний склад клітин і рідин організмуD. Вірно А + ВE. Вірно В + С


№ пп Інформаційні блоки Головні елементи блоків1. Медична генетика 1)Визначення; 2)предмет; 3)об’єкт;

4)завдання

2. Людина як об’єкт медичної генетики

1)особливості; 2)неможливість застосування методу гібридологічного аналізу; 3)методи досліджень

3. Генеалогічний метод 1)сутність; 2)складання родоводу; 3)генетичний аналіз родоводів; 4)визначення типів успадкування; 5)висновки

4. Близнюковий метод 1)сутність; 2)визначення ролі генотипу і середовища в формуванні нормальних і патологічних ознак і властивостей

5. Дерматогліфічний метод 1) сутність; 2)вирішувальні можливості

76

6. Імунологічний метод 1)сутність; 2)вирішувальні можливості7. Метод гібридизації

соматичних клітин1)сутність; 2)вирішувальні можливості

77


Медична генетика

Предмет О’бєкт Завдання Методи вивчення

Закономірності спадковості та

мінливості хворобливих станів

Людина Діагностика Лікування Геніалогічний

Близнюковий

Молекулярно-генетичний

Популяційно-статистичний

Біохімічний

Імунологічний

Цитогенетичний

Моделювання

Гібридизації соматичних

клітин

Сутність Родовід Типи успадкування

Пробанд

Символіка

Правила складання

Аутосомний Зчеплений зі статтю

Домінантний

Рецесивний

Х-зчеплення У-зчеплення повне

Х-У-зчеплення неповне

Домінантний

Рецесивний

О’бєкт Вирішувальні можливості

Профілактика

Сутність

ОБ ДБ Вплив генотипу

Вплив середови-

ща

78


даної теми і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу.а) Теоретичні питання для позааудиторного самостійного вивчення та обговорення на занятті:1. Основи медичної генетики.2. Людина як специфічний об’єкт генетичного аналізу. Методи вивчення спадковості людини. 3. Генеалогічний метод. Правила побудови родоводів. Генетичний аналіз родоводів.4. Близнюковий метод. Визначення впливу генопиту та довкілля в прояві патологічних ознак людини.5. Дерматогліфічний, імунологічний методи та метод гібридизації соматичних клітин.


в) Інструкції до виконання індивідуального програмованого завдання:При виконанні індивідуального програмованого завдання виробити уміння: - збирати дані і на основі знань символіки генеалогічного методу складати родоводи пробандів;- при аналізі родоводів диференціювати генетичну природу патології;- визначати тип та варіант успадкування;- прогнозувати ймовірність ознак у нащадків, визначати роль спадковості та середовища у формуванні ознаки.

VI. Система навчаючих завданьІндивідуальні програмовані завдання для самостійної навчально-дослідницької роботи студентів.а) Зразок індивідуального програмованого завдання (алгоритм вироблення навичок та вмінь):1. 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?

79

2. Проаналізуйте схему родоводу родини, в якій успадковується дефект зубної емалі.

Визначте:а) Тип успадкування дефекту зубної емалі.б) Ймовірні генотипи усіх членів ІV покоління.в) Ймовірність нормальної емалі у дитини пробанда за умови, що його

дружина матиме нормальні зуби.

3. Побудуйте власний родовід за будь-якою ознакою і проведіть його генетичний аналіз.

4. Частота конкордантності (співпадання) шизофренії у монозиготних близнюків складає 70%, дизиготних – 13%, епілепсії – відповідно 67% і 3%, кольору очей – 99,5% і 28%.

а) Які з названих ознак мають лише спадкову детермінацію і які визначаються ще і факторами зовнішнього середовища?

б) Визначте частку генетичного фактора у формуванні шизофренії, епілепсії і кольору очей.

80

І

ІІІІІ

ІV

1 2

654321

2 10 11

8 9 10 11

87

75 6

7 8 963 4 5

2 3 41

1

в) Зразок виконання індивідуального завдання та оформлення протоколу:1. а) Родовід:

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

б) Той факт, що у здорової жінки є хворий син, свідчить про те, що вона гетерозиготна і має генотип ХАХа. Відтак 50% яйцеклітин жінки несуть рецесивний ген - Ха. Ймовірність того, що жінка передасть цей ген своїм дітям складає 50%. Оскільки чоловіки гемізиготні, 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 х 1/2 х 1/2) або 12,5%.2. а) Те, що аномалія зубної емалі зустрічається в усіх поколіннях і хворі діти мають хворого одного з батьків, свідчить про те, що ознака домінантна. Оскільки хворий батько передає ознаку лише донькам, а мати і синам, і донькам в однаковій мірі, значить що ген, який визначає цю ознаку, локалізований в Х-хромосомі.

б) Найбільш ймовірні генотипи членів ІV покоління:1 - Х аУ, 2 - ХАХа, 3 - Х АУ, 4 - ХаУ, 5 - ХаХа, 6 - ХаХа, 7 - ХАХа, 8 - ХАХа, 9 - ХАХа, 10 - ХАХа, 11 – ХаУ. Усі хворі (2, 3, 7, 8, 9, 10) отримали лише один аномальний ген від одного з батьків, усі здорові (1, 4, 5, 6, 11) отримали один (гемізиготи) або два (гомозиготи) рецесивні гени.

І

ІI

ІII

12 3 4

5

21

3

81

в) Генетична схема шлюбу пробанда має такий вигляд: Р ХаХа × ХА У Гамети Ха ХА, УЙмовірні діти пробанда ХА Ха, ХаУОтже, лише сини пробанда можуть мати нормальну емаль зубів. Ймовірність народження сина становить 50%.

3. Родоводи індивідуальні, тому аналіз родоводу і висновки в кожному випадку особливі.

4. З метою оцінки ролі спадковості в розвитку тієї чи іншої ознаки проводимо розрахунки за формулоюХальцінгера:Н = КМБ% - КДБ% , де Н – коефіціент спадковості. 100% - КДБ%

Для шизофренії Н = 70 % - 13% = 57/87= 0,65 або 65% 100% -13%

Для епілепсії Н = 67% - 3% / 100% - 3% = 0,69 або 69%

Для кольору очей Н = 99,5% - 28% / 100% - 28% = 71,5 / 72 = 0,96 або 96%

а) Із зазначених ознак повну генетичну детермінацію має колір очей, шизофренія і епілепсія в значній мірі генетично залежні, але певну частку в їх експресії відіграє середовище.

б) Коефіціент спадковості шизофренії Н=0,65 (65%), епілепсії - 0,69 (69%), кольору очей – 0,96 (96%).


1. Перевірка вихідного рівня знань за допомогою тестового контролю. 2. При обговоренні питань теми наголос робиться на складних для

засвоєння та проблемних питаннях.3. Виконання студентами індивідуальної навчально-дослідницької

роботи з залученням при необхідності консультацій викладача.4. Оформлення студентами протоколу заняття.5. Перевірка набутих студентами при виконанні індивідуальних

завдань умінь за допомогою тестів для перевірки кінцевого рівня знань.

82

6. Аналіз виконання студентами всіх форм роботи (теоретичної підготовки до заняття, участі в обговоренні теоретичних питань, самостійної науково-дослідницької роботи, кінцевого рівня знань-умінь), підведення підсумків і виставлення оцінок.


№ пп




I. Підготовчий етап1.2.

3.


15

20



5.

Виконання студентами самостійної навчально-дослідницької роботи та оформлення протоколуКонтроль виконання завдань самостійної навчально-дослідницької роботи студентів



7.


10

4



1. Багатопалість – явище досить рідкісне, але стійке у багатьох поколіннях деяких родин. Багатопалість має місце у дітей, якщо хоча б один із батьків багатопалий, і відсутня у тих випадках, коли у обох батьків кінцівки пятипалі. Багатопалими в однаковій мірі бувають як дівчатка, так і хлопчики В онтогенезі ген проявляється дуже рано і має високу пенетрантність. Який тип успадкування багатопалості?

А. Аутосомно-домінантний; В. Аутосомно-рецесивний;

83

С. Х-зчеплений-домінантний; Д. Х-зчеплений-рецесивний; Е. Голандричний.

2. За яким типом успадковується патологія у членів родоводу та який генотип у пробанда?

А. Аутосомно-домінантним; АаВ. Аутосомно-рецесивним; ааС. Х-зчепленим-домінантним; ХАХа

Д. Х-зчепленим-рецесивним; ХАХа

Е. У-зчепленим; аа

3. 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-рецесивнийB. Х-зчеплений домінантний C. Х-зчеплений рецесивний D. У-зчеплений E. Аутосомно-домінантний

4. 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:

A. Аутосомно-рецесивнийB. Аутосомно-домінантний

І

ІI

ІII

ІV

84

C. Зчеплений з Х-хромосомою рецесивнийD. Зчеплений з Х-хромосомою домінантнийE. Зчеплений з У-хромосомою

5. 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-рецесивнийB. Зчеплений з Х-хромосомою рецесивнийC. Зчеплений з У-хромосомоюD. Аутосомно-домінантнийE. Зчеплений з Х-хромосомою домінантний

6. За яким типом успадковується патологія у членів наведеного нижче родоводу та який генотип у пробанда?

А. Аутосомно-домінантним; ааВ. Аутосомно-рецесивним; АаС. Х-зчепленим-домінантним; Ха Ха

Д. Х-зчепленим-рецесивним; ХА Ха

Е. У-зчепленим; ХУа

7. При генеалогічному аналізі родини 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 випадку?

ІV

ІII

ІI

І

85

A. Аутосомно-рецесивнийB. Х-зчеплений рецесивнийC. У-зчепленийD. Аутосомно-домінантнийE. Х-зчеплений домінантний

8. За яким типом успадковується патологія у членів наведеного нижче родоводу і яка вірогідність хворої дитини в сім’ї пробанда?

А. Аутосомно-домінантним; 50%В. Аутосомно-рецесивним; 50%С. Х-зчепленим-домінантним; 100%Д. Х-зчепленим-рецесивним; 25%Е. У-зчепленим 0%

9. 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.

А. 100%В. 75%С. 50%Д. 25%Е. 0.

ІII

ІI

І

86

10. За яким типом успадковується патологія у членів наведеного нижче родоводу та яка вірогідність гетерозиготності пробанда?

А. Аутосомно-домінантним; ~ 100%В. Аутосомно-рецесивним; ~ 66%С. Х-зчепленим-домінантним; ~ 33% D. Х-зчепленим-рецесивним; ~ 25%Е. У-зчепленим ~ 100%

11. Домінантний ген (А), що визначає розвиток у людини синдрому дефекту нігтів і колінної чашечки, знаходяться в аутосомі і зчеплений з геном групи крові системи АВ0. Відстань між цими генами становить близько 10 морганид. Жінка має ІІ групу крові і страждає дефектом нігтів і колінної чашечки. Батько жінки здоровий і має І групу крові, мати має ІV групу крові і такі ж дефекти, як і дочка. Які гамети і з якою ймовірністю можливі у жінки?

A. АІА – 45%;B. аІ0 – 45%;C. АІ0 – 5%;D. аІА – 5%;E. Вірно А + В;F. Вірно А + В + С + Д.

12. Чоловіка, дружина якого чекає дитину, хвилює той факт, що його рідний дядько з боку батька страждає на хворобу Дауна. Члени родоводу з боку матері здорові. Здорова також сестра пробанда і її двоє дітей – дівчинка та хлопчик. Цитогенетичне обстеження членів родини показало, що чоловік та його батько мають по 45 хромосом, але одна з хромосом 21 пари транслокована на 13. В родині жінки хворі на синдром Дауна не відмічені і вона має нормальний каріотип 46, ХХ.

ІII

ІI

І

87

Яка ймовірність народження хворої дитини в родині пробанда? A. 100%;B. 75%;C. 50%;D. 33%;E. 25%.

13. Всі форми патології обміну речовин залежать від функціональних особливостей мутантних алелів і умов існування особи. Хвороба може проявлятися у різні періоди її життя. У разі створення необхідного адаптивного середовища хвороба може клінічно не проявлятись. За якою формулою визначається роль середовища у формуванні ознаки (патології)?

A. С= 1-H;B. (р + q)2 = 1;C. 2рq;D. Н = % КОБ - % КДБ

100 - % КДБ

E. р = 1 – q.

14. Пацієнт звернувся до лікаря-генетика з метою встановлення генетичної компоненти в його захворюванні – астмі. Вивчивши родовід хворого, лікар дійшов висновку, що роль середовища в формуванні хвороби пацієнта становить близько 20 %. Який коефіцієнт спадковості у формуванні хвороби пацієнта?

А. Н = 1; В. Н = 0,2; С. Н = 0,6; D. Н = 0,8; Е. Н = 0.

15. Коефіціент спадковості епідемічного паратиту становить 74%, кіру – 94%, клишоногості – 0,298%, ревматизму – 0,151%, шизофренії – 65%. Яка із названих хвороб переважно залежить від умов середовища?

А. Епідемічний паратититВ. КірС. РевматизмD. КлишоногістьЕ. Шизофренія

16. Кут долоні atd в нормі не перевищує:A. 81ºB. 57ºC. 100ºD. 66ºE. 42º

88

Заняття № 15.Тема: Хромосомні хвороби. Цитогенетичні методи їх

діагностики

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 хромосомних порушень несумісні з життям, тому ембріони і плоди елімінуються ще в організмі матері на різних строках вагітності, або новонароджені мають обмежений постнатальний період.

В медичній практиці для підтвердження діагнозу хромосомної хвороби визначають каріотип пацієнта за допомогою цитогенетичних методів. Основним методом вивчення каріотипу є метод каріотипування. За допомогою каріотипування вивчають кількість хромосом та їх структуру у клітинах пацієнта. По мірі удосконалення цитогенетичних методів, особливо таких, як диференційне забарвлення хромосом і молекулярно-генетичних, відкрилися нові можливості для виявлення раніше не описаних хромосомних синдромів і для встановлення зв’язку між каріотипом і фенотипом при незначних змінах хромосом. При медико-генетичному консультуванні за підозри на порушення каріотипу за статевими хромосомами використовують експрес-методи визначення Х- та У-хроматину. Проте дані експрес-досліджень підлягають подальшому уточненню за допомогою методу каріотипування.

Знання сутності, механізмів виникнення, чинників, класифікації та діагностики хромосомних хвороб є важливою частиною медичної освіти. Діагностика хромосомних аномалій необхідна в практиці лікарів різних спеціальностей (генетиків, акушер-гінекологів, педіатрів, невропатологів, ендокринологів, хірургів).

II. Цілі заняття:Загальна ціль:

Уміти аналізувати каріотипи хворих, встановлювати етіологію хромосомних хвороб та класифікувати хромосомні хвороби. Конкретні цілі:

Уміти:- визначати сутність і класифікувати хромосомні хвороби;- інтерпретувати механізми виникнення спадкових хвороб та чинники,

що їх спричинюють;- аналізувати конкретні практичні ситуації і вибирати методи

діагностичних досліджень;- аналізувати каріотипи хворих і на цій основі підтверджувати чи

спростовувати етіологію хромосомних хвороб.

89

III. Забезпечення вихідного рівня знань - умінь: А. Література



2. Медична біологія:\За 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

4. Биология. В 2-х кн.: Учебник для мед.вузов/Кн.І. Ярыгин В.Н., Васильєва В.И. и др./ под редакцией В.Н. Ярыгина/ - М:Высшая школа, 2004; С.242-245, 268-270


Додаткова:1. Конспекти лекцій2. Бердышев Г.Д., Криворучко И.Ф. Медецинская генетика. – К.:


2002.5. Фогель Ф., Мотульська А. Генетика человека. В 3т., - М.: Мир, 1990.6. Клиническая генетика. Учеб. пособие к практическим занятиям /

Бажора Ю.И. и соавт. – Одесса. Одес. гос. мед. ун-т, 2001.7. В.П. Пішак, О.І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології,

паразитології та генетики. Чернівці. Медакадемія, 2004.8. Кулікова Н.А., Ковальчук Л.Є. Медична генетика: Підручник. –

Тернопіль: Укрмедкнига, 2004. – 173 с.; іл.9. Спадкові захворювання та природжені вади розвитку в

перинатологічній практиці: Навчальний посібник для студентів медичних спеціальностей ВУЗів/Кол. авт.; За ред. проф. В.М.Запорожана, проф. А.М.Сердюка, проф. Ю.І.Бажори – К.: Здоров’я, 1997. – 360 с.; іл.

10. Медична біологія. Посібник з практичних занять/За ред. О.В. Романенко. - Київ: Здоров’я, 2005.


12. Генетична медицина /В.М. Запорожан, В.А. Кордюм, Ю.І. Бажора та ін.; За ред. В.М. Запорожана. – Одеса: Одес. держ. ун.-т, 2008. – 432с. – Рос. мова

90

Б. Зразки тестів для перевірки вихідного рівня знань:1. Хромосомні хвороби – це хвороби, спричинені:

A. Кратною і некратною зміною кількості аутосом в каріотипіB. Кратною і некратною зміною кількості гетерохромосом в каріотипіC. Зміною структури хромосомD. Вірно А + В + СE. Вірно А + В

2. Каріотип – це:A. Гаплоїдний набір хромосом B. Диплоїдний набір хромосом C. Поліплоїдний набір хромосом D. Анеуплоїдний набір хромосом E. Метафазна хромосома

3. Характерними ознаками каріотипу є:A. Кількість і парність хромосомB. Розміри і форма хромосомC. Специфічність інформаціїD. Вірно А + В + СE. Вірно А + С

4. Який метод антропогенетики дає можливість визначити каріотип пацієнта?А. ГенеалогічнийВ. Близнюковий С. ДерматогліфічнийD. Цитогенетичний Е. Біохімічні

5. Що є причинами зміни каріотипу?А. МутаціїВ. Комбінація хромосом при заплідненні С. Порушення мітозу та мейозуD. Вірно А + В + СЕ. Вірно А + С

6. В залежності від характеру змін каріотипу розрізняють такі хромосомні порушення:

A. ПоліплоїдіїB. Анеуплоїдії, пов’язані зі змінами аутосомC. Анеуплоїдії, пов’язані зі зміною статевих хромосомD. Хромосомні абераціїE. Вірно А + В + С + Д

7. Хромосомні аберації – це:

91

A. Кратне збільшення гаплоїдного числа хромосомB. Некратне збільшення гаплоїдного числа хромосомC. Зміна структури хромосомD. Втрата окремих пар хромосомE. Усі варіанти вірні

8. При яких хромосомних абераціях не змінюється кількість генів у хромосомі?A. ДуплікаціяхB. ТранслокаціяхC. ДелеціяхD. ІнверсіяхE. Усі варіанти вірні

9. При яких хромосомних абераціях має місце втрата ділянок хромосоми?A. ДуплікаціїB. ТранслокаціїC. ДелеціїD. ІнверсіїE. Усі варіанти вірні

10. При яких хромосомних абераціях має місце подвоєння ділянки хромосоми?A. ДуплікаціїB. ТранслокаціїC. ДелеціїD. ІнверсіїE. Усі варіанти вірні

11. При яких хромосомних абераціях має місце поворот хромосомного сегмента на 180°?

A. ДуплікаціїB. ТранслокаціїC. ДелеціїD. ІнверсіїE. Усі варіанти вірні

12. При яких хромосомних абераціях має місце перенесення сегмента або цілої хромосоми на іншу хромосому?


13. При яких хромосомних абераціях змінюється розміщення генів в хромосомах без зміни їх кількості?

92


14. Яка мутація має місце при класичному синдромі Дауна і за допомогою якого методу її можна ідентифікувати?

A. Хромосомна аберація, генеалогічногоB. Поліплоїдія, визначення тілець БарраC. Анеуплоїдія, визначення У-хромосомиD. Анеуплоїдія, каріотипуванняE. Вірно А+Д

15. Тільця Барра доцільно визначати при підозрі на : А. Синдром Дауна В. Синдром Патау С. Синдром Шерешевського - Тернера D. Синдром Едвардса Е. Синдром полісомії за У - хромосомою

16. F-тільця доцільно визначати при підозрі на : А. Синдром Дауна В. Синдром Патау С. Синдром Шерешевського -Тернера D. Синдром Едвардса Е. Синдром полісомії за У-хромосомою

17. Генетичний мозаїцизм:A. Аномальна кількість хромосом в клітинахB. Диплоїдний набір хромосом в соматичних клітинахC. Гаплоїдний набір хромосом в статевих клітинахD. Сперматозоїди з різними статевими хромосомамиE. Наявність в соматичних клітинах організму різної кількості хромосом

IV. Зміст начання

№ пп


1. Хромосомні хвороби 1) Сутність; 2) класифікація; 3)механізми виникнення; 4)причини виникнення

2. Аутосомні порушення 1) сутність; 2) хромосомні аберації;

93

каріотипу 3)види хромосомних аберацій; 4)анеуплоїдії; 5) поліплоїдії, 6)синдроми

3. Гетеросомні порушення каріотипу

1) сутність; 2) види анеуплоїдій; 3)синдроми

4. Цитогенетичні методи діагностики

1)каріотипування; 2)експрес визначення Х-хроматину (тілець Барра); 3)експрес визначення У-хроматину (F-тілець)

94


Хромосомні хвороби

Хромосомні аберації

Геномні мутації Форми

Делеції

Поліплодії

Синдром Дауна

Аутосомні

Синдром Патау

Синдром Едвардса

Синдром Клайнфельтера

Синдром Шерешевсько-

го-Тернера

Гетеросомні

Трисомія Х

Діагностика

Дуплікації

Інверсії

Транслокації

Анеуплодії

Трисомія У

Каріотипува-ння

Експрес визначення У-

хроматину

Повна

Мозаїчні

Спадкові

Споради-чні

Експрес визначення Х-

хроматину

95


даної теми і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу.а) Теоретичні питання для позааудиторного самостійного вивчення та обговорення на занятті:1. Класифікація спадкових хвороб людини2. Хромосомні хвороби: сутність, класифікація, цитогенетичні механізми, чинники 3. Аутосомні порушення каріотипу та їх фенотиповий прояв при синдромах:

а) „котячого крику”;б) Дауна.;в) Патау;г) Едвардса

4. Порушення каріотипу за статевими хромосомами і їх фенотиповий прояв при синдромах:

а) Клайнфельтера;б) Шерешевського-Тернерав) трисомії і тетрасомії за Х-хромосомоюг) полісомії за У-хромосомою

5. Цитогенетичні методи діагностики хромосомних хвороб:а) каріотипування;б) експрес визначення Х-хроматину;в) експрес визначення У-хроматину.



- визначати і класифікувати хромосомні хвороби; - пов’язувати фенотипові відхилення від норми зі змінами каріотипу; - визначати цитогенетичні методи діагностики;- проводити аналіз каріотипу;- за наслідками каріотипування підтвердити чи заперечити хромосомну

етіологію хвороби.


дослідницької роботи студентіва) Зразок індивідуального програмованого завдання (алгоритм вироблення навичок та вмінь):

96

1. У новонародженого недорозвинута гортань і нижня щелепа, внаслідок чого він видає звуки схожі на котяче нявчання. Обстеження новонародженого показало наявність мікроцефалії, короткої шиї, епікантуса, вад розвитку серцево-судинної системи та інші відхилення.

а) Який синдром і яку аномалію хромосом можна запідозрити у новонародженого?

б) Як підтвердити чи спростувати ваше припущення?

2. В родині народилася дитина-інтерсекс.а) Які індивіди називаються інтерсексами?б) Як встановити дійсну стать дитини, щоб дати ім’я відповідно до статі і

щоб хірургічна корекція в майбутньому виявилась безпомилковою?

3. Цитогенетичне обстеження наречених, які не мали фенотипних відхилень, показало, що наречений має 45 хромосом, і одна з хромосом 21 пари транслокована на 15-у.

а) Який синдром і з якою ймовірністю можливий у дітей від цього шлюбу?

б) Як виявити, хто із нормальних дітей від цього шлюбу буде носієм транслокаційної 21-хромосоми?

4. На місці злочину знайдена кров. Судово-медичний експерт встановив, що лейкоцити цієї крові мають барабанні палички (тільця Барра).

а) Яким методом користувався судово-медичний експерт для виявлення барабанних паличок (тілець Барра)?

б) Представникові якої статі найбільш вірогідно належить кров?

5. Найменша хромосома геному людини містить близько 1,8 % його генетичного матеріалу, але мутації цієї хромосоми спричиняють тяжкі клінічні стани. Так, трисомія за цією хромосомою спричинює синдром «котячого ока», атрезію ануса, фізичну і розумову відсталість. Втрата довгого плеча хромосоми спричинює несумісний з життям синдром Ді Джорджі або, якщо втрачається частина плеча, виникає велокардіо-фасціальний синдром з характерними вадами серця і великих судин. При лейкозах виявлені три- та моносомії, а також різні транслокації.

а) Який номер в ідеограмі людини має найменша хромосома?б) Напишіть загальну формулу каріотипу дитини з синдромом «котячого

ока».в) Яку назву має мутація, пов’язана з втратою плеча хромосоми або його

частини?г) Напишіть загальну формулу каріотипу моносомних клітин за

найменшою хромосомою.д) Дайте визначення поняття «транслокація».

97

б) Проаналізувати каріотипи хворого і встановити наявність чи відсутність відхилень від норми, тобто підтвердити чи заперечити хромосомну природу (етіологію) хвороби.

в) Зразок виконання індивідуального завдання і оформлення протоколу:1. а) У новонародженого наявні симптоми синдрому «котячого крику». В даному випадку можна запідозрити делецію короткого плеча 5-ї хромосоми.

б) Методом каріотипування. Якщо 5-а хромосома буде меншою за еталон, то це підтвердить припущення, якщо вона буде ідентична еталону, то це заперечить припущення.

2. а) Інтерсексами називаються індивіди, які за фенотипом займають проміжне положення між чоловічою та жіночою статтю.

б) Методом каріотипування. Якщо статеві хромосоми у дитини однакові (ХХ), то стать жіноча, якщо різні (ХУ), то чоловіча.

3. а) У дітей від цього шлюбу можливий синдром Дауна (транслокаційна форма). Ймовірність хвороби у дитини – 1\3, тому що ембріони з каріотипом 15 15 21 0 не життєздатні. Р ♀ 15 15 21 21 Х ♂15 152121 0 Гамети: яйцеклітини -15 21 сперматозоїди -15 21, 15 0, 152121, 15210. Зиготи: нормальні -15 15 21 21, гинуть -15 15 21 0, транслокаційний синдром Дауна - 15 152121 21, носії транслокації -15 152121 0.

б) Провести каріотипування. У носіїв транслокації 21-хромосомами число хромосом становить 45, але 15-хромосома має великі розміри, тобто відрізняється від еталону за формою, розміром і генетичною інформацією.

4. а) Методом визначення Х-статевого хроматину в мазках крові. Х-статевий хроматин в ядрах нейтрофілоцитів має характерний вигляд барабанних паличок, які відходять від складно-дольчатого ядра лейкоцитів.

б) Найбільш ймовірно, що жіночої, оскільки у чоловіків тільця Барра найчастіше зустрічаються у випадках, якщо вони мають зайві Х-хромосоми, тобто хворі. 5. а) Найменша хромосома в ідіограмі людини має №22.

б) 47, + 22 в) Делеція г) 45, - 22 д) Транслокацією називають переміщення хромосоми, або її фрагменту на

негомологічну хромосому.

г) У випадку відхилень від нормального каріотипу дати назву мутації, яка має місце в пропонованій ситуації.

98


1. Перевірка вихідного рівня знань за допомогою тестового контролю. 2. Обговорення теоретичних питань теми. При обговоренні наголос

робиться на складних для засвоєння та проблемних питаннях.3. Виконання студентами індивідуальної самостійної навчально-

дослідницької роботи. За необхідністю при виконанні роботи долучаються консультації викладача.

4.Оформлення протоколу5. Перевірка набутих студентами при виконанні індивідуальних

завдань умінь за допомогою тестів для перевірки кінцевого рівня знань. 6. Аналіз виконання студентами всіх форм роботи (теоретичної


б) Організаційна структура заняття (технологічна карта)№пп




І Підготовчий етап1.2.

3.


15

20


IІ Основний етап4.

5.


50

Індивідуальні програмовані завдання для самостійної навчально-дослідницької роботи, таблиці, підручники, посібники


7.


104


99

в) Зразки тестів для перевірки кінцевого рівня знань1. Яка мутація має місце при класичному синдромі Дауна і за допомогою якого методу її можна ідентифікувати?

А. Хромосомна аберація, генеалогічногоВ. Поліплоїдія, визначення тілець БарраС.Анеуплоїдія, визначення У-хромосомиD. Анеуплоїдія, каріотипуванняЕ. Вірно А+Д

2. У людини відомі каріотипи з 69 і 92 хромосомами. Які мутації мають місце в таких випадках і за допомогою яких методів їх ідентифікують?

A. Хромосомні аберації, цитогенетичногоB. Поліплоїдії, дерматогліфічногоC. Анеуплоїдії, цитогенетичногоD. Поліплоїдії, карітипуванняE. Анеуплоїдії, карітипування

3. За якими хромосомами у людини можливі тетрасомії і пентасомії?A. Усіма аутосомамиB. Лише за певними аутосомамиC. Х або У-хромосомамиD. Жоден варіант не вірнийE. Вірно А+В+С

4. Найбільш частою причиною формування геномних мутацій вважають нерозходження хромосом при мітозі чи мейозі. Які із варіантів нерозходження хромосом можуть спричинити синдром Клайнфельтера (47, ХХУ)?

A. 46, ХУ – 23, Х; 23,УB. 46, ХУ – 24, ХУ; 22, ХC. 46, ХХ – 24, ХХ; 22,-D. 46, ХХ – 23, Х; 23, ХE. Вірно В + С

5. Найбільш частою причиною формування геномних мутацій вважають нерозходження хромосом при мітозі чи мейозі. Який із варіантів нерозходження хромосом може спричинити синдром Шерешевського-Тернера (45, Х0)?

A. 46, ХУ – 23, Х; 23УB. 46, ХУ – 24, ХУ; 22, ХC. 46, ХХ – 24, ХХ; 22, 0D. 46, ХХ – 23, Х; 23, Х

Е. Усі варіанти можливі

100

6. Відомі випадки народження дітей у хворих з синдромом Клайнфельтера, трисомією Х у жінок, полісомією У у чоловіків, у жінок з синдромом Дауна. У батьків з трисомією утворюється рівна кількість нормальних і аномальних гамет, тому теоретично вірогідність народження дитини з хромосомною мутацією становить 50 %. Однак така ситуація зустрічається рідко (~ 10 %). Це можна пояснити тим, що:

A. Хворі не вступають до шлюбуB. Аномальні гамети мають низьку здатність до заплідненняC. Аномальні ембріони мають низьку життєздатністьD. Вірно А + ВE. Вірно В + С

7. Причинами мозаїчних варіантів хромосомних хвороб у дітей можуть бути:A. Мутації в статевих клітинах батькаB. Мутації в статевих клітинах матеріC. Мутації в статевих клітинах обох батьківD. Мутації в соматичних клітинах батьківE. Мутації в соматичних клітинах ембріона

8. За допомогою якого методу можна підтвердити чи спростувати делецію короткого плеча 11-ї хромосоми при синдромі хромосоми 11р-?

A. ІмунологічногоB. Біохімічного C. БлизнюковогоD. КаріотипуванняE. Генеалогічного

9. Хромосомні аномалії не нагромаджуються у популяціях тому, що діти з такими відхиленнями бувають нежиттєздатні (трисомія -13, -18), при збереженні життєздатності вони частіше всього не мають нащадків (моносомія –Х у жінок, полісомія –Х у чоловіків). Однак частота хромосомних аномалій в популяціях не зменшується тому, що:

A. Високий мутагенний тиск середовищаB. Низькі антимутагенні можливостіC. Висока мутабільністьD. Вірно А + В + СE. Жоден з варіантів не вірний

10. Відомо, що зародки з трисоміями хромосоми груп А і В не можуть проходити навіть початкових стадій ембріогенезу, трисомії великих хромосом спричинюють елімінацію ембріонів на ранніх етапах розвитку. Але трисомії деяких хромосом зустрічаються у новонароджених і спричинюють хвороби. Етіологією яких синдромів є трисомії?

A. Синдромів Едвардса, Патау, ДаунаB. Синдрому Шерешевського-Тернера

101

C. Синдромів Клайнфельтера, 47, ХХУ та 47 ХУУD. Вірно А + ВE. Вірно А + С

11. Який із синдромів можна діагностувати за допомогою F-тілець?A. Синдром хромосоми 18q-B. Синдром ДаунаC. Синдром Клайнфельтера ХУУD. Синдром ХХХE. Синдром хромосоми 10р+

12. Синдром Едвардса має кілька цитогенетичних варіантів: проста трисомія 18, мозаїчні форми і рідко – транслокаційні. Клінічно ці цитогенетичні форми не відрізняються. Які формули каріотипів при простій та мозаїчній формах синдрому Едвардса?

A. 46, ХУ,+21, 46, ХУ/46,ХУ, +21B. 47,ХХ,+18, 46, ХХ/47,ХХ, +18C. 47,ХХ,+13, 46,ХХ/47, ХХ,+13D. Усі варіанти вірніE. Жоден варіант не вірний

13. При яких синдромах на долонях хворих зустрічаються дві згинальні складки?

A. Патау і ЕдвардсаB. Клайнтфельтера і Шерешевського-ТернераC. ДаунаD. Вірно А + В + СE. Жоден варіант не вірний

14. Відомо, що синдром «котячого крику» спричинює делеція короткого плеча 5-ої хромосоми. Яка формула запису каріотипу при цій патології у дівчини?

A. 46, ХХ, del 5 р-

B. 46, ХУ, del, 5р-

C. 46, ХХ, del, 5q-

D. 46, ХУ, del, 5q-

E. 45, Х0, del, 5q+

15. Який із синдромів спричинений хромосомною аберацією ?А. Патау;В. Едвардса;С. «Котячого крику»;Д. Шерешевського - Тернера; Е. Дауна.

102

16. Який із синдромів не спричинений анеуплоїдією ?А. Патау;В. Едвардса;С. «Котячого крику»;Д. Шерешевського - Тернера; Е. Дауна

17. Який варіант синдрому Дауна найбільш вірогідний у дитини, якщо батьки нормальні , але у одного з них має місце транслокація хромосоми 21 на 15?

А. Трисомний;В. Мозаїчний;С. Транслакаційний;Д. Нулісомний;Е. Усі варіанти однаково ймовірні

18. Під час патологоанатомічного дослідження трупа новонародженого хлопчика виявлено полідактилію, мікроцефалію, незрощення верхньої губи та піднебіння, а також гіпертрофію паренхіматозних органів. Ці вади відповідають синдрому Патау. Яка причина цієї хвороби:

A. Трисомія за 21-ою хромосомоюB. Трисомія за 18-ою хромосомоюC. Трисомія за 13-ою хромосомоюD. Трисомія за Х хромосомоюE. Моносомія за Х хромосомою

19. В медико-генетичній консультації 14-річній дівчинці встановлено діагноз: синдром Шерешевського-Тернера. Який каріотип має дитина?

A. 47, ХУ, 13+B. 46, ХХC. 47, ХХУD. 46, ХУE. 45, Х0

20. У жінки при дослідженні клітин слизової оболонки щоки не виявлено статевого хроматину. Яке з наведених захворювань можна припустити?

A. Синдром ЕдвардаB. Синдром КлайнфельтераC. Синдром ДаунаD. Синдром Шерешевського-ТернераE. Синдром Патау

103

Заняття № 16.

Тема: Молекулярні хвороби. Біохімічний метод і ДНК-діагностика

I. Актуальність теми: Загальна частота молекулярних хвороб в популяціях людей становить 2-4%. Оскільки молекулярні хвороби спричинюються мутаціями генів, та їх ще називають генними хворобами. Генні мутації у людини є причинами спадкових моногенних захворювань. Фенотипно генні мутації проявляються як спадкові хвороби обміну речовин – ферментопатії. Відомо понад 3000 молекулярних хвороб, але молекулярні механізми порушень обміну речовин встановлені для їх незначної частини (>20%). Молекулярні хвороби можуть проявлятись на різних етапах онтогенезу і спричинюють порушення обміну різних груп органічних речовин.

Генні мутації можуть порушувати як первинну структуру білків, так і зміну їх кількості в клітині, що в свою чергу спричинює порушення метаболізму. Причинами порушення первинної структури білків є мутації структурних генів, причинами зміни кількості білків – порушення регуляції роботи генів. Якщо спричинене мутацією порушення метаболізму не впливає на стан здоров’я, то воно лише збільшує біохімічний поліморфізм людства, що в певній екологічній ситуації може посилити або зменшити його адаптивні можливості. Якщо ж порушення метаболізму спричинює патологічні зміни в організмі, то виникають молекулярні хвороби обміну речовин - ферментопатії. Генні хвороби класифікують за їх фенотипним проявом: хвороби пов’язані з порушенням амінокислотного, вуглеводного, ліпідного, мінерального обміну і обміну нуклеїнових кислот, порушення згортання крові, гемоглобінопатії, тощо. Речовин, що накопичуються внаслідок відсутності або зниження активності ферментів, або самі спричинюють токсичну дію, або включаються ланцюги вторинних обмінних процесів, внаслідок яких утворюються токсичні продукти. Успадкування молекулярних хвороб відбувається у відповідності з генетичними законами. Пенетрантність та експресивність визначаються генотипом, як системою взаємодіючих генів, та чинниками середовища. Молекулярні хвороби діагностуються за допомогою біохімічних методів (хроматографії, високовольтного електрофорезу, мікробіологічних тестів). Ідентифікація генних мутацій здійснюється за допомогою методів ДНК-діагностики. Знання молекулярних хвороб, їх сутності, етіології, закономірностей успадкування, діагностики, профілактики є складниками медичної професії. Вважають, що у майбутньому діагностика, лікування та профілактика молекулярних хвороб будуть визначатись досягненнями генної інженерії, біотехнологій.

104

II. Цілі заняттяЗагальна ціль:

Уміти визначати сутність молекулярних хвороб, класифікувати їх, визначати методи лабораторної діагностики, пояснювати типи і закономірності успадкування. Конкретні цілі:

Уміти:-інтерпретувати моногенні молекулярні хвороби і класифікувати їх;-пояснювати механізми виникнення і вибір методу діагностики

молекулярних хвороб;-прогнозувати вірогідність успадкування молекулярних хвороб

нащадками;-пояснювати значення генної інженерії і генної терапії для

діагностування профілактики і лікування молекулярних хвороб в майбутньому.

III. Забезпечення вихідного рівня знань - уміньА. Література:



2. Медична біологія:\За ред. проф. В.П. Пішака та проф. Ю.І. Бажори.- Вінниця: Нова книга, 2004.- С. 217-227, 229-234.

3. Слюсарєв А.О., Жукова С.В. Біологія. - К.:Вища школа, 1992. - С. 91-94, 114, 122-125

4. Биология. В 2-х кн. :Учебник для мед.вузов/. Ярыгин В.Н., Васильєва В.И.и др./ под редакцией В.Н. Ярыгина/--М: Высшая школа, 2004 (1997). Кн. І . С . 245-248, 270-274


Додаткова:1. Конспект лекцій 2. Бердышев Г.Д., Криворучко И.Ф. Медецинская генетика. – К.:


2002.5. Фогель Ф., Мотульська А. Генетика человека. В 3т., - М.: Мир, 1990.

105

6. В.П. Пішак, О.І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології, паразитології та генетики. Чернівці. Медакадемія, 2004.

7. Молекулярно-генетичні та біофізичні методи дослідження в медицині (російською мовою)/Кол. авт.; За ред. проф. Ю.І.Бажори, проф. В.Й.Кресюна, проф. В.М. Запорожана – К.: Здоров’я, 1996. – 208 с.; іл.

8. Спадкові захворювання та природжені вади розвитку в перинатологічній практиці: Навчальний посібник для студентів медичних спеціальностей ВУЗів/Кол. авт.; За ред. проф. В.М. Запорожана, проф. А.М. Сердюка, проф. Ю.І. Бажори – К.: Здоров’я, 1997. – 360 с.; іл.


10. Медична біологія. Посібник з практичних занять /За ред. О.В. Романенко. - Київ: Здоров’я, 2005.

11. Коломієць Н.Г. Молекулярні основи спадковості та мінливості. Вінниця. Нова книга, 2005


Б. Зразки тестів для перевірки вихідного рівня знань:1. Молекулярні хвороби – це хвороби, спричинені:

A. Кратною зміною кількості хромосомB. Некратною зміною кількості хромосомC. Хромосомними абераціямиD. Зміною структури гена

Е. Усі варіанти вірні

2. Молекулярні хвороби називають моногенними тому, що вони спричинені зміною:

А. Одного каріотипуВ. Структури однієї хромосомиС. Однієї пари хромосомD. Одного генаЕ. Одного геному

3. Які внутрішньогенні зміни можуть бути причинами молекулярних хвороб?А. Заміна пар нуклеотидів у молекулі ДНКВ. Делеція однієї пари або групи пар нуклеотидівС. Вставка однієї пари або групи пар нуклеотидів

D. Перестановка положення нуклеотидів усередині генаЕ. Вірно А + В + С + D

4. За фенотипним проявом молекулярні хвороби поділяють на хвороби обміну:

106

А. Вуглеводів, амінокислотВ. Ліпідів, мінеральних речовинС. Білків, нуклеїнових кислотD. Вірно А +В + СЕ. Вірно А +В

5. За якою схемою здійснюється фенотипний прояв генної мутації?A. Зміна структури ДНК → зміна структури іРНК → зміна кількості

тРНКB. Зміна структури ДНК → зміна структури іРНК → зміна кількості

рибосомC. Зміна структури ДНК → зміна структури іРНК → зміна структури

білкаD. Зміна структури ДНК → зміна структури тРНК → зупинка синтезу

поліпептидуE. Усі варіанти вірні

6. Молекулярні хвороби успадковуються за:A. Аутосомно-домінантним типомB. Аутосомно-рецесивним типомC. Зчепленим з Х-хромосомою типомD. Зчепленим з У-хромосомою типом

Е. Усі варіанти вірні

7. Яким законам генетики підпорядковуються успадкування молекулярних хвороб?

А. Одноманітності гібридів F1 і розщепленнв в F2

В. Незалежного успадкування і зчепленого успадкуванняС. Гомологічних рядів і чистоти гаметD. Вірно А + ВЕ. Вірно А + С

8. За допомогою якого методу можна встановити спадкову патологію за продуктом гена?

А. ГенеалогічногоВ. БлизнюковогоС. БіохімічногоD. ЦитогенетичногоЕ. Дерматогліфічного

9. Біохімічний метод – це визначення:A. КаріотипуB. Локалізації генівC. Біохімічного фенотипу організмуD. Послідовності нуклеотидів в ДНК

107

Е. Послідовності нуклеотидів в іРНК 10. Матеріалами для біохімічної діагностики є:

A. Молекули ДНКB. ХромосомиC. Сеча, піт, плазма і сироватка кровіD. ХроматинE. Нуклеосоми

11. За допомогою якого методу можна встановити зміни в структурі гена? А. Біохімічного В. Імунологічного С. Секвенування D. Близнюкового Е. Генеалогічного

12. Як називається здатність гена проявлятись не у всіх осіб, в генотипах яких він є?

А. ПенетрантністьВ. ЕкспресивністьС. ФенокопіяD. ГенокопіяЕ. Плейотропія

13. Як називається явище коливань виразності клінічних проявів молекулярної хвороби?

А. ФенокопіяВ. ЕкспресивністьС. ПенетрантністьD. ГенокопіяЕ. Плейотропія

14. Як називається явище однакового клінічного прояву молекулярних хвороб, спричинених різними неалельними генами?

А. ПлейотропіяВ. ПенетрантністьС. ЕкспресивністьD. ГенокопіяЕ. Фенокопія

15. Як називається спричинене чинниками середовища явище порушення обміну речовин, яке копіює ознаки молекулярної хвороби?

А. ПенетрантністьВ. ЕкспресивністьС. ФенокопіяD. Генокопія

108

Е. Плейотропія16. Генна терапія – це:

A. Заміна генотипівB. Заміна дефектних генів нормальнимиC. Заміна окремих груп зчепленняD. Створення нової комбінації генівЕ. Вірно А + D

IV. Зміст начання № пп Інформаційні блоки Головні елементи блоків

1. Молекулярні хвороби 1)Сутність; 2)механізми виникнення;3) чинники, що спричинюють виникнення; 4) закономірності успадкування; 5) генетична гетерогенність

2. Класифікація молекулярних хвороб

1)принципи класифікації; 2) хвороби вуглеводного обміну; 3) хвороби амінокислотного обміну; 4) хвороби білкового обміну; 5) хвороби ліпідного обміну; 6) хвороби мінерального обміну

3. Фенотипний прояв 1)плейотропія; 2)пенетрантність; 3)експресивність; 4) генокопії; 5)фенокопії

4. Принципи молекулярної діагностики

1)біохімічні методи; 2) молекулярно-генетичний; 3)секвенування; 4)пренатальна діагностика

109


Молекулярні хвороби

Сутність Механізми виникнення

Класифікація Фенотипний прояв Закономірності успадкування

Методи діагностики

Зміна структури

гена

Заміна пар основ

молекули ДНК

Делеція однієї пари або групи пар основ

Вставка однієї пари або групи пар основ

Переста-новка

положення нуклеоти-дів гена

Порушення метаболізму амінокислот

Порушення метаболізму вуглеводів

Порушення обміну сполучної тканини

Порушення обміну ліпідів

Порушення обміну білків

Порушення обміну жовчних кислот

Порушення обміну мінеральни речовин

Порушення обміну вітамінів

Експресивність

Пенетрантність


Фенокопії

Генокопії

Одноманітність гібридів І покоління

Розщеплення ознак у гібридів ІІ покоління

Зчеплене успадкування ознак у нащадків

У-зчеплене успадкування ознак

Незалежне комбінування ознак

Х-зчеплене успадкування

Порушення обміну гормонів

Гемоглобінопатії


ДНК-аналіз

110


даної теми і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу.а) Теоретичні питання для позааудиторного самостійного вивчення та обговорення на занятті:1. Молекулярні хвороби:

а) сутність;б) механізми виникнення і успадкування;в) чинники, що спричиняють виникнення;г) генетична гетерогенність, генокопії.

2. Класифікація молекулярних хвороб:а) вуглеводного обміну;б) амінокислотного обміну;в) білкового обміну, гемоглобінопатії, гемофілії;г) ліпідного обмінну;д) мінерального обміну;е) обміну жовчних кислот.

3. Принципи лабораторної діагностики молекулярних хвороб. Біохімічний метод, ДНК-діагностика, секвенування.4. Генна інженерія. Біотехнології. Поняття про генну терапію.


в) Інструкції до виконання індивідуального програмованого завдання:При виконанні індивідуального програмованого завдання виробити уміння: - визначати і класифікувати молекулярні хвороби;

- інтерпретувати зміни структури гена, що спричинюють зміну амінокислотного складу поліпептиду і його функції;

- визначати типи успадкування молекулярних хвороб і прогнозувати їх прояв у нащадків;

- визначати антропогенетичні методи діагностики молекулярних хвороб.

VI. Система навчаючих завданьІндивідуальні програмовані завдання для навчально-дослідницької

роботи студентіва) Зразок індивідуального програмованого завдання (алгоритм вироблення навичок та вмінь):

1. Відомо багато форм гемоглобіну, в молекулах якого відбулась заміна однієї з амінокислот в β-ланцюгу (Ефримсон В.П., 1968). В таблиці наведені деякі з цих заміщень:

111

Форма гемоглобіна

Порядковий номер амінокислоти в

ланцюгу

Амінокислотні заміщення

Токучі 2 Гістидин—тирозин

Кушатта 22 Глутамін—аланін

Айбадан 46 Гліцин—глутамін

Цюрих 63 Гістидин—арганін

Мілуокі 67 Валін—глутамін

Ібадан 87 Треонін—лізин

Балтімор 95 Лізин—глутамін

Кельн 98 Валін—метіонин

Кенвуд 143 Гістидин—аспарагін

Які зміни в триплетах ДНК призводять до заміни амінокислоти у кожному з названих варіантів?2. Методом Фреда Сенгера отримали фрагменти ланцюгів ДНК з послідовно зміненою на один нуклеотид довжиною. Фрагменти склали один на одного у вигляді східців. Оскільки кінці ланцюгів були помічені флюоресцентними мітками, виявилось, що сходинки представлені такими нуклеотидами:

1-а – А, 2-а – Т, 3-я – Г, 4-а – Ц, 5-а – Ц, 6-а – Т, 7-а – А, 8-а – А, 9-а – Г, 10-а – Г, 11-а – Т, 12-а – А.

а) Напишіть послідовність нуклеотидів секвенованого ланцюга ДНК.б) Яку послідовність амінокислот може кодувати така послідовність

нуклеотидів за умови, що фрагмент кодогенний і не містить інтронів?

3. У людини групову належність крові за системою АВО визначають три алеля гена І— ІА, ІВ, ІО. Генотип кожної людини визначається комбінацією двох із трьох алелей. Система АВО має чотири фенотипи: група І (О), група ІІ (А), група ІІІ (В), група ІV (АВ). Кожен із цих фенотипів відрізняється специфічними білками-антигенами, які містяться в еритроцитах, і антитілами— зосередженими в сироватці крові. Люди з фенотипом І (О) не мають антигенів А і В і мають антитіла α і β, з фенотипом ІІ (А) мають антигени А і антитіла β, з фенотипом ІІІ (В) мають антигени В і антитіла α, з фенотипом ІV (АВ) мають антигени А і В і не мають антитіл α і β.

а) За допомогою якого методу можна встановити нуклеотидні послідовності і відмінності генів ІА, ІВ, ІО ?

б) Чи у всіх носіїв гена ІА нуклеотидні послідовності цього гена ідентичні? Відповідь обгрунтуйте.

112

в) За допомогою якого методу можна визначити послідовність амінокислот в антитілах α і β?

г) Чи можна на основі знання амінокислотних послідовностей антигенів секвенувати ген? Відповідь обгрунтуйте.4. Синдром Менкеса успадковується за Х-зчепленим рецесивним типом. В основі захворювання лежить дефект всмоктування і транспорту міді з кишок, що залежить від мідьвмісного ферменту цитохромоксидази.

а) Чому синдром Менкеса називають молекулярною хворобою?б) До якого класу молекулярних хвороб відносять синдром Менкеса?в) Який тип мутацій спричинює синдром Менкеса?г) Яка стать може бути гемізиготною за геном синдрому Менкеса?д) Кому – синові чи доньці – гемізигота передає ген синдрому Менкеса?

5. Ретинобластома (пухлина ока) – аутосомно-домінантне захворювання з пенетрантністю 90%. У здорових батьків народилась дитина з ретинобластомою. Яка ймовірність народження другої дитини також з пухлиною ока, якщо припустити, що один із батьків гетерозиготний носій патологічного гена?

б) Зразок виконання індивідуального завдання і оформлення протоколу:1.

Форма гемоглобіна

Порядковий номер амінокислоти в

ланцюгу

Приклади змін у відповідних кодонах ДНК

Токучі 2 ЦАУ—УАУ

Кушатта 22 ГАА—ГЦУ

Айбадан 46 ЦАА—ГАА

Цюрих 63 ЦАЦ—АГА

Мілуокі 67 ГУУ—ГАГ

Ібадан 87 УГГ—ААА

Балтімор 95 АГГ—ГАГ

Кельн 98 ГУЦ—АУГ

Кенвуд 143 ЦАЦ—ААЦ

2. а) Секвенований ланцюг ДНК має таку послідовність нуклеотидів: А-Т-Г-Ц-Ц-Т-А-А-Г-Г-Т-А.б) Транскрибована за принципом комплементарності на секвенованому ланцюгу ДНК і-РНК має таку послідовність нуклеотидів:

113

У-А-Ц-Г-Г-А-У-У-Ц-Ц-А-У. Згідно з генетичним кодом послідовність кодонів цієї і-РНК колініарна такій послідовності амінокислот – тир- глі- фен- гіс.

3. а) Послідовності нуклеотидів алелей ІА , ІВ , І0 , а відтак і відмінності між ними, можна встановити з допомогою методу секвенування.б) Не у всіх, оскільки генетичний код вироджений і у різних людей можуть мати місце кодони-синоніми. в) Відмінності поліпептидів антитіл a і ß у різних людей можна визначати за допомогою біохімічних методів (методами хроматографії).

4. а) Синдром Менкеса спричинений зміною гена, що відповідає за синтез ферменту. Хвороби, спричинені зміною структури одного гена, називаються моногенними молекулярними хворобами.б) Синдром Менкеса належить до хвороб обміну мінеральних речовин. в) Даний тип мутацій належить до генних мутацій.г) Оскільки ген хвороби Менкеса локалізований в Х-хромосомі, а чоловіки мають одну Х-хромосому, то гемізиготною може бути чоловіча стать.д) Батько передає ген синдрому Менкеса з Х-хромосомою лише дочці.

5. Якщо позначити ген ретинобластоми А, а норми – а, то генотип одного з батьків аа, а іншого – Аа. Оскільки хвороба успадковується за аутосомним типом, то немає значення хто з батьків носій гена хвороби. Тому, формулу шлюбу записуємо без позначень статі.

Р аа × АаГамети а А, аF1 Аа і аа з рівною вірогідністю – 50%

Отже, ймовірність народження дитини з геном ретинобластоми становить 50% або ½ . Ген проявляється у 9-ти з 10-ти носіїв гена (9/10). Тому ймовірність хвороби у дитини дорівнює добутку двох ймовірностей ½ × 9/10 = 9/20 або 45%.


1. Перевірка вихідного рівня знань за допомогою тестового контролю. 2.При обговоренні питань теми наголос робиться на складних для

засвоєння та проблемних питаннях.3.Виконання студентами індивідуальної навчально-дослідницької

роботи з залученням при необхідності консультацій викладача.4. Оформлення протоколу5. Перевірка набутих студентами при виконанні індивідуальних завдань

умінь за допомогою тестів для перевірки кінцевого рівня знань.

114

6. Аналіз виконання студентами всіх форм роботи (теоретичної підготовки до заняття, участі в обговоренні теоретичних питань, самостійної науково-дослідницької роботи, кінцевого рівня знань-умінь), підведення підсумків і виставлення оцінок.


№ п\п





3.


15

20



5.


50 Індивідуальні програмовані завдання для самостійної навчально-дослідницької роботи, підручники, таблиці, посібники


7.


10

4



1. Які зміни нуклеотидів в кодоні переважно не впливають на структуру, а відтак і функцію, білка - ферменту ?

А. Першого нуклеотидуВ. Другого нуклеотидуС. Третього нуклеотидуD. Першого і другого нуклеотидівЕ. Другого і третього нуклеотидів

2. Які зміни нуклеотидів в кодоні впливають на структуру, а відтак і функцію білка?

115

А. Першого нуклеотидуВ. Другого нуклеотидуС. Третього нуклеотидуD. Першого і другого нуклеотидівЕ. Другого і третього нуклеотидів

3. Які зміни в поліпептидному ланцюгу може спричинити заміна одного нуклеотиду в кодоні ДНК?

A. Заміну однієї амінокислоти на іншуВ. Змінити функцію білка С. Змінити просторову конфігурацію білка D. Вірно А + СЕ. Вірно А + В + С

4. Мутантні алелі можуть локалізуватись в аутосомах і в статевих хромосомах. Дітям якої статі мати передає аутосомний мутантний ген і за якої умови він проявиться у дитини?

A. Переважно синам, рецесивнийB. Переважно дочкам, домінантнийC. Дітям обох статей з однаковою ймовірністю, домінантнийD. Дітям обох статей з однаковою ймовірністю, рецесивнийE. Вірно С + Д

5. При якому коефіцієнті спадковості прояв молекулярної хвороби не залежить від середовища?

A. 1B. 0,8C. 0,6D. 0,4E. 0,2

6. Синдром Менкеса успадковується за Х-зчепленим рецесивним типом. В основі захворювання лежить дефект всмоктування і транспорту міді з кишок, що залежить від мідьвмісного ферменту цитохромоксидази. До якого класу молекулярних хвороб належить синдром Менкеса?

А. Білкового обміну В. Амінокислотного обміну С. Ліпідного обміну D. Мінерального обміну Е. Вуглеводного обміну

7. Дієтотерапія (вилучення з їжі певних речовин) може запобігти клінічному прояву спадкових хвороб або полегшити їх перебіг. Дієтотерапію використовують при порушеннях обміну речовин (фенілкетонурія, галактоземія, целіакія тощо). Яку форму мінливості спричинює дієтотерапія?

116

А. Корелятивну В. Модифікаційну С. Комбінативну D. Мутаційну Е. Усі варіанти вірні

8. Шляхом дієтотерапії у хворої на фенілкетонурію дитини попередили клінічний прояв хвороби. Яка ймовірність того, що у дітородному віці ця дитина передасть гени хвороби своїм дітям?

А. 100% В. 75% С. 50% D. 25% Е.0%

9. Нецукровий нефрогенний діабет успадковується за Х-зчепленим рецесивним типом. Батьки здорові, а син страждає нецукровим нефрогенним діабетом. Які найбільш ймовірні генотипи членів цієї родини?

А. ХАХА, ХаУ, ХаУ В. ХАХА, ХАУ, ХАУ С. ХАХа, ХАУ, ХАУ D. ХАХа, ХАУ, ХаУ Е. ХаХа, ХАУ, ХаУ

10. Целіакія – аутосомно-рецесивна хвороба. У хворих гине війчастий епітелій кишок, порушується всмоктування поживних речовин. Лікування полягає у виключенні з харчового раціону каш (манної, вівсяної, перлової) та хліба. Яку форму мінливості спричинює лікування хворої на целіакію дитини шляхом виключення з харчового раціону певних продуктів?

А. Морфоз В. Мутаційну С. Модифікаційну D. Комбінативну Е. Корелятивну

11. Гемоглобінопатії – група генних хвороб, обумовлених порушеннями структури молекул гемоглобіну. Яку назву мають різні варіанти гену, що зумовлюють різні гемоглобінопатії?

А. АлеліВ. ГенокопіїС. Неалельні гениD. ПлейотропіяЕ. Множинні алелі

117

12. Хлопчик народився з фенілкетонурією, але завдяки відповідній дієті розвивався нормально. З якими формами мінливості пов”язана хвороба хлопчика і його виздоровлення?

А. Модифікаційна, генотиповаВ. Генотипова, модифікаційнаС. Модифікайна, модифікаційнаD. Генотипова, генотиповаЕ. Фенотипова, модифікаційна

13. Чоловік та жінка хворі на одну з форм рахіту, що успадковується за Х-зщепленим домінантним типом. Мати жінки здорова. Яка ймовірність народження в цій сім”ї здорового сина?

А. 100%В. 75%С. 50%D. 25%Е. 0%

14. Галактоземія успадковується за аутосомно-рецесивним типом. Гомозиготні за цим геном діти не можуть вживати молока, оскільки при годуванні молоком у них проявляється ряд симптомів, які зникають після виключення з раціону молока. Яку форму мінливості у дітей спричиняє дієта?

А. Комбінативну В. Модифікаційну С. Мутаційну D. Цитогенетичну Е. Епігенетичну

15. Пренатальна діагностика – це з’ясування спадкової патології:A. У новонародженихB. У мертвонародженихC. У викиднівD. На різних стадіях вагітностіE. Усі варіанти вірні

16. Подагра визначається домінантним аутосомним геном. Пенетрантність гену у чоловіків складає 20 %, а у жінок вона дорівнює нулю. Чоловік хворий гетерозигота, а його дружина – гомозигота за рецесивами. Яка ймовірність, що син, якого вони чекають, може бути хворим?

А. 100 %В. 75 %С. 50 %D. 25 %Е. 20 %

118

17. Мати і батько фенотипово здорові. У них народилася хвора дитина, у сечі й крові якої виявлено фенілпіровиноградну кислоту. На підставі цього діагностовано фенілкетонурію. Який тип успадкування цієї хвороби і до якого порушення обміну речовин вона належить?

A. Аутосомно-домінантний, вуглеводногоB. Рецесивний, зчеплений з Х-хромосомою, ліпідногоC. Аутосомно-рецесивний, амінокислотногоD. Зчеплений з У-хромосомою, мінеральногоE. Домінантний, зчеплений з Х-хромосомою, білкового

18. У хворої дитини встановлено порушення ліпідного обміну, що супроводжується збільшенням концентрації ліпідів у сироватці крові й відкладанням цих речовин у нервових клітинах. Спостерігаються порушення функцій вищої нервової системи. Про яке спадкове захворювання слід думати в цьому випадку?

A. Хворобу Тея-СаксаB. Синдром ЕдвардаC. ФенілкетонуріюD. Синдром МарфанаE. Гемофілію

Заняття №17.Тема. Популяційно-статистичний метод. Медико-генетичне

консультування

I. Актуальність теми: Повсюдне проживання (панойкуменність) виду Homo sapiens, що спричинює широкий генетичний поліморфізм популяції людини, та нестабільність екологічної ситуації в країні і світі, ставлять медиків перед необхідністю уміти здійснювати генетичний аналіз популяцій людей, оцінювати ймовірність спорадичної генетичної патології в родині, визначати напрямок мінливості конкретної групи населення. Генетичний аналіз популяцій дає можливість, шляхом введеня моніторингу, профілактувати спадкові хвороби, визначити фактори ризику в ареалі популяції.

Генетичний аналіз популяції здійснюють за допомогою математичних методів, одним з яких є популяційно-статистичний. В основу популяційно-статистичного методу закладений закон Харді-Вайнберга. Метод дозволяє на основі матиматичної формули закону здійснювати розрахунки частот генів та генотипів в популяціх при наявності як двох алелів гену, так і при множинному алелізмі, та визначати зміни генетичної характеристики популяцій і напрямки цих змін під дією елементарних еволюційних чинників.

119

Популяційно-статистичний метод поряд з іншими методами антропогенетики є елементом біологічних основ медико-генетичного консультування. Медико-генетичне консультування є галуззю профілактичної медицини. Головним завданням генетичної консультації є складання генетичного прогнозу сім’ї, особини з аномалією морфологічного, фізіологічного, біохімічного, імунологічного, психічного або статевого розвитку і вибір профілактичних заходів стовно попередження народження хворої дитини.

Показниками для медико-генетичного консультування є: наявність схожих захворювань у членів родини; первинне безпліддя подружжя; відставання дитини в розумовому і фізичному розвитку; народження дитини з вадами розвитку; первинна аменорея; споріднений шлюб, тощо.

II. Цілі заняття:Загальна ціль:Уміти інтерпретувати сутність популяційно-статистичного методу, його вирішувальні можливості, закон, на якому він базується (закон Харді-Вайнберга), біологічні основи медико-генетичного консультування.

Конкретні цілі:Уміти:

- визначати популяції людей, вирізняти їх види, характеризувати генетичну структуру;- використовувати формулу закону Харді-Вайнберга для визначення генетичної структури популяцій людей;- характеризувати медико-генетичні аспекти сім’ї, суть і значення медико-генетичного консультування для профілактики спадкової патології.



Видання 2-ге, перероблене і доповнене. – Вінниця: НОВА КНИГА, 2009. – С. 283-288, 225-229

2. Медична біологія: \ За ред. проф. В.П. Пішака та проф. Ю.І. Бажори.- Вінниця: Нова книга, 2004.- С. 190-192, 309-317

3. Слюсарєв А.О., Жукова С.В. Біологія. - К.: Вища школа, 1992. - С. 114-115, 137-139

120

4. Биология. В 2-х кн. : Учебник для мед.вузов/ Ярыгин В.Н., Васильєва В.И. и др./ под редакцией В.Н.Ярыгина/--М: Высшая школа, 2004 (1997). Кн.І.С. 265, 274-276

5. Збірник завдань для підготовки до тестового екзамену з природничо-наукових дисциплін «Крок-1. Загальна лікарська підготовка»\ Кол. авт.; За ред. проф. В.Ф. Москаленка, проф. О.П. Волосовця, проф. І.Є. Булах, проф. О.П. Яворовського, проф. О.В. Романенка, доц. Л.І.Остапюк.-К.: Медицина, 2004.-368 С. 19-30.

Додаткова:

1. Конспект лекцій2. Бердышев Г.Д., Криворучко И.Ф. Медецинская генетика. – К.: Высшая

школа, 1990.3. Бужієвська Т.І. Основи медичної генетики. – К.: Здоров’я, 20014. Бочков Н.П. Клиническая генетика. Учебник – М.: ТЭОТАФ – МЕД,

2002.5. Фогель Ф., Мотульська А. Генетика человека. В 3т., - М.: Мир, 1990.6. Клиническая генетика. Учеб. пособие к практическим занятиям/

Бажора Ю.И. и соавт. – Одесса. Одес. гос. мед. ун-т, 2001.7. Бариляк І.Р., Ковальчук Л.Є., Скибан Г.В. Медико-генетичний

тлумачний словник. Тернопіль „Укрмедкнига”, 2000.8. Медична біологія. Посібник з практичних занять /За ред. О.В.

Романенко. - Київ: Здоров’я, 2005.9. В.М. Запорожан, Ю.І. Бажора, А.В. Шевеленкова, М.М. Чеснокова

Медична генетика. Одеса. Медуніверситет, 2005. 10. Генетична медицина / В.М. Запорожан, В.А. Кордюм, Ю.І. Бажора та

ін.; За ред. В.М. Запорожана. – Одеса: Одес. держ. ун.-т, 2008. – 432с. – Рос. мова

Б. Зразки тестів для перевірки вихідного рівня знань:1. Популяційна генетика – це розділ генетики, який вивчає:

А. Організацію спадкового матеріалу В. Частоти генів і генотипів в великих і малих популяціяхС. Зміну частот генів і генотипів в популяціях під дією елементарних

еволюційних факторівD. Вірно В + С Е. Вірно А + С

2. Генетичний поліморфізм популяцій людини є наслідком:A. Повсюдного проживання виду Homo sapiensB. Різноманітності фізичних, кліматичних, хімічних і біологічних умов

ареалах популяційC. Різноманітність соціальних і етнічних особливостей популяційD. Вірно А + СE. Вірно А + В + С

121

3. Завданнями популяційної генетики є:A. Діагностика спадкових хворобB. Визначення генофондів популяційC. Визначення частот генів та генотипів в популяціяхD. Визначення наявності мутаційних чинників і напрямку доборуE. Вірно В + С + D

4. Популяційно-статистичний метод дає можливість визначити:A. Характер перебігу хвороби у хворого і генотип будь-якої особи в

популяціїB. Співвідношення статей в популяціїC. Частоти генів і генотипів у популяції та зміни частот генів і

генотипів у популяції під тиском доборуD. Вірно А + В + СE. Жоден варіант не вірний

5. Які елементарні еволюційні фактори спричинюють порушення генетичної рівноваги в популяціях людей: А. Системи шлюбів В. Мутації, дрейф генів С. Міграція, добір D. Вірно А + В +С Е. Вірно В + С

6. Популяція – це:A. Сукупність особин різних видів, які тривалий час заселяють ареалB. Сукупність особин одного виду, які тривалий час заселяють певну

територію, вільно схрещуються між собою і дають плодовитих нащадків

C. Сукупність особин, які мають спільне походження, подібні ознаки та властивості і однакові вимоги до середовища

D. Сукупність особин, які мають спільних предків, але різні за ознаками та властивостями

E. Усі види, які пов’язані трофічними зв’язками і ареалом

7. Генофонд – це:A. Система генів організмуB. Система генів статевої клітиниC. Сукупність генів популяціїD. Сукупність генів видуE. Сукупність генів симбіонтів

8. Генофонд популяції характеризують:A. Геном

122

B. Частоти генівC. Частоти генотипівD. Вірно А + ВE. Вірно В + С

9. Які демографічні показники впливають на генофонд популяції?A. Чисельність, приріст населенняB. Співвідношення статейC. Народжуваність і смертністьD. Вірно А + В + СE. Вірно А+ С

10. Які демографічні показники впливають на чисельність і генетичну структуру популяції?

A. Співвідношення статейB. Вікова структураC. Народжуваність і смертністьD. Вірно А + ВE. Вірно А + В + С

11. Деми – це:A. Популяції, чисельність яких більша 4 тис. чоловікB. Популяції, чисельність яких менша 4 тис. чоловікC. Популяції, чисельність яких від 1,5 тис. до 4 тис. чоловікD. Популяції до 1,5 тис. чоловікE. Члени однієї родини

12. Ізоляти – це:A. Популяції, чисельність яких більша 4 тис. чоловікB. Популяції, чисельність яких менша 4 тис. чоловікC. Популяції, чисельність яких від 1,5 тис. до 4 тис. чоловікD. Популяції до 1,5 тис. чоловікЕ. Члени однієї родини

13. В яких популяціях найбільша вірогідність близькородинних шлюбів, а відтак перехід рецесивних алелів в гомозиготний стан і народження хворих дітей?

A. ДемахB. ІзолятахC. З чисельністю більшою 4 тис. населенняD. З безмежно великою чисельністю населенняE. Вірно С+Д

14. Закон Харді-Вайнберга стверджує, що:

123

A. Онтогенез кожної особини є коротке і швидке повторення філогенезу виду, до якого ця особина належить.

B. Гени різних алельних пар і відповідні їм ознаки передаються нащадкам незалежно один від одного.

C. В ідеальній популяції частоти генів і генотипів залишаються незмінними.

D. Генетично близькі види і роди характеризуються схожими рядами спадкової мінливості з такою закономірністю, що знаючи ряд форм у межах одного виду, можна передбачати існування паралельних форм у інших видів і родів.

E. Частота кросинговеру між генами прямо пропорційна відстані між ними.

15. В яких популяціях не діє закон Харді-Вайнберга?A. Ідеальних B. Малих (демах і ізолятах)C. Великих реальнихD. Вірно А + В + СE. Жоден варіант невірний

16. Чистота гомозигот за домінантним геном в популяції становить:А. р2

В. q2

С. 2pqD. p2 + 2pqЕ. p + q

17. Частота носіїв домінантної ознаки в популяції становить:А. р2

В. q2


18. Частота гетерозигот в популяції становить:А. р2

В. q2


19. Частота гомозигот за рецесивним алелем в популяції становить:А. р2

В. q2

С. 2pq

124

D. p2 + 2pqЕ. p + q

20. Медико-генетичне консультування – це:А. Встановлення точного діагнозу успадкованої хвороби

В. Визначення типу успадкування захворювання в сім ї С. Розрахунок ризику хвороби в сім ї D. Визначення найбільш ефективного способу профілактики хвороби, пояснення пацієнту і його сім’ї ризику народження хворих дітей і допомога їм в прийнятті рішення. Е. Усі варіанти вірні 21. Приводом для медико-генетичної консультації є:

A. Вік матері понад 35 роківB. В анамнезі вагітної спонтанні викидні, мертвонародженняC. У родині є дитина зі спадковою патологієюD. Вагітна тривалий час проживала в місцях радіаційного забрудненняE. Вагітна до вагітності вживала наркотикиF. Всі варіанти вірні



1. Популяційна структура людства

1) Визначення поняття” популяція”2) особливості популяцій людей; 3) види популяцій людей та їх характеристики

2. Популяційно-статистичний метод

1) суть; 2) вирішувальні можливості; 3) закон сталості генетичної структури ідеальних популяцій; 4) використання закону Харді-Вайнберга для генетичної характеристики популяцій людини

3. Медико-генетичні аспекти сім’ї

1) типи шлюбів; 2) спадкові хвороби; 3) генетичний тягар; 4) генетичні особливості популяції

4. Медико-генетичне консультування (МГК)

1) визначення поняття МГК; 2) завдання МГК; 3) показання до МГК; 4) вибір методів генетичного аналізу; 5) пренатальна діагностика; 6) розрахунок генетичних прогнозів

125


Популяційно-статистичний метод

Сутність Завдання Вирішувальні можливості

Математичне обгрунтування

Популяційна структура людства

Великі популяції

Малі популяції

Деми Ізоляти

Генетична характе-ристика популяцій

Частота генів в популяції

Частота генотипів в популяціях

Фактори зміни генетич-ної структури популяцій

Частка реце-сивного гена (q)

Формула закону Харді-Вайнберга

Типи шлюбів

Мутації

Дрейф генів

Штучний добір

Міграція

Популяційні хвилі

Частка гомозгот за рецесивом (q2)

Частка гомозигот за домінантою (р2)

Частка домі-нантного гена

(р)

Частка гетерозигот 2рq

Добір

Зміни генетичної структури популяції

Напрямок змін генетичної структури популяцій

126


Біологічні основи МГК

Спадкові хвороби Методи діагностики

Типи успадкування Розрахунок ризику

Генні

Мультифак-торіальні

Хромосомні

Генокопії

Аутосомно-домінантний

Матиматичне забезпечення

Гібридизації соматичних

клітин


Цитогенетичний

Близьнюковий

Імунологічний

Х-зчеплений домінантний

Х-зчеплений рецесивний

Аутосомно-рецесивний

У-зчеплений

Способи профілактики

Геномні

Фенокопії


Пенетрантність

Експресивність

Генеалогічний

ДНК-діагностика

Закони Г. Менделя

Закони Г. Моргана

Закон Харді-Вайнберга

Теорія ймовірності

Прена-тальнадіагнос-тика

127


даної теми і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу.а) Теоретичні питання для позааудиторного самостійного вивчення

та обговорення на занятті:1. Популяційна структура людства. Види популяцій і їх генетична структура. Причини формування популяцій.2. Популяційно-статистичний метод. Закон сталості генетичної структури ідеальних популяцій. 3.Використання формули закону Харді-Вайнберга в медицині для визначення генетичної структури популяцій людей.4. Медико-генетичні аспекти сім’ї. Медико-генетичне консультування.5. Профілактика спадкової та вродженої патології. Пренатальна дігностика спадкових хвороб.


в) Інструкції до виконання індивідуального програмованого завдання:При виконанні індивідуального програмованого завдання виробити уміння: - аналізувати та визначати генетичну характеристику популяцій – частоти генів та генотипів в популяціях;- інтерпретувати вплив чиників середовища на генетичну динаміку популяцій;- інтерпретувати біологічні основи медико-генетичного консультування;- використовувати знання генетичних законів та закономірностей для розв’язку ситуаційних задач з МГК.


дослідницької роботи студентіва) Зразок індивідуального програмованого завдання (алгоритм вироблення навичок та вмінь):

1. Група крові системі MN (M, N, MN) залежить від кодомінантних генів CM

і CN. Частота гена CM у білого населення США – 54%, у індіанців – 78%, у ескімосів Гренландії – 91%, а у австралійських аборигенів – 18%. а) Визначте частоту груп крові M, N, MN в цих популяціях. б) В якій із популяцій найвища ймовірність шлюбу між гетерозиготами?

2. В південноамериканських джунглях живе популяція аборигенів чисельністю 127 чоловік (включаючи дітей). Частота групи крові М тут

128

складає 64 %. Чи можна вираховувати частоти груп крові N і MN в цій популяції за законом Харді-Вайнберга?

3. Хворі на фенілкетонурію діти народжуються з частотою 1 на 10 тисяч новонароджених. Визначте:

а) процент носіїв гена фенілкетонурії;б) ймовірність вступу до шлюбу носіїв гена фенілкетонурії;в) ймовірність народження хворої дитини у носіїв гена фенілкетонурії.

4. До лікаря-генетика звернулись наречені з питанням: ”Як розрізнятимуть кольори їх майбутні діти”? Наречений і наречена розрізняють кольори нормально але батько нареченого і батько нареченої – дальтоніки.

а) За яким типом успадковується дальтонізм?б) Напишіть генотипи нареченої і нареченого.в) Напишіть гентичну формулу шлюбу і ймовірні генотипи і фенотипи

дітей у цьому шлюбі.г) Сформулюйте відповідь на питання наречених.

б) Зразок виконання індивідуального завдання і оформлення протоколу:1. а) Оскільки у білого населення США концентрація гена СМ –q– складає 54%, то частота гену СN – p = 1 - 0,54 = 0,46. Звідси, частота крові групи CM = q= (0,54)2= 0,2916, групи CN = (0,46 × 0,46)=0,2116, а частота крові групи CM

CN = 2 pq = 2х0,46 × 0,54 =0,4968. Оскільки у індійців частка гена СМ- q- складає 78% або 0,78, тоді частота гена СN = 1 – 0,78 = 0,22. Звідси, частота крові групи CM = (0,78)2 = 0,6084, частота крові групи CN = 0,22 × 0,22 = 0,0484, частота крові групи CM C N = 2 × 0,22 х 0,78 = 0,3432. Оскільки у ескімосів Гренландії частота гена CM –qскладає 91% або 0,91, то частота гена CN – p = 1-0,91 = 0,09. Звідси, частота крові групи CM = (0,91)2

= 0,8281, частота CN = (0,09)2 = 0,0081, частота крові групи CM CN = 2х 0,09 × 0,91 = 0,0819. Оскільки у австралійських аборигенів частота гена CM –q= 18% або 0,18, тоді частота гена CN – p = 1 – 0,18 = 0,82. Звідси, частота крові групи CM = (0,18)2 = 0,6724, частота груп СN= (0,82)2 = 0,082 CM CN = 2 × 0,82 × 0,18 = 0,2952 б) Найвища ймовірність шлюбу між гетерозиготами в тій популяції, де найбільш близькі частоти альтернативних генів і найвища частота гетерозигот, тобто у білого населення США.

2. Ні, оскільки для малочисельних популяцій не можна примінити формулу Харді-Вайнберга.

3. а) Відомо, що фенілкетонурія – аутосомно-рецесивне захворювання. Оскільки аутосомне-рецесивне, то ознака проявляється лише в

129

гомозиготному стані, значить, якщо ген фенілкетонурії позначити як а, тоді генотипи хворих дітей – аа. Частота хворих фенілкетонурією (q2 – 1\10 000). Звідси q= 1/10 000 = 0,01 або 1%, p = 1 – 0,1 = 0,99 або 99%, а частота гетерозигот – 2рq = 2 × 0,01 × 0,99 = 0,0198 або 1,98%. б) Ймовірність вступу до шлюбу носіїв фенілкетонурії дорівнює добуткові ймовірностей носійства гена фенілкетонурії, тобто = 0,0198 × 0,0198, що складає 0,00017. в) Оскільки в шлюбі гетерозигот проявляється закон розщеплення, то ймовірність народження хворих дітей складає 25%:

Р Аа × Аа Гамети А,а А,а Діти 1 АА:2Аа:1аа - хворі

4. а) Дальтонізм успадковується як зчеплена з Х-хромосомою рецесивна ознака.

б) Батьки наречених мали однакові за геном дальтонізму генотипи – ХdУ. Наречений не міг від батька отримати Х-хромосому, а відтак і ген дальтонізму, тому його генотип ХDУ. Наречена здорова, але від батька отримала Х-хромосому, а відтак і ген дальтонізму, тому її генотип ХDXd.

в) Генетична формула шлюбу ХDXd × ХDУ Гамети ХD , Xd ; ХD , У

Ймовірні генотипи дітей ХDXD , ХDУ , ХDXd , ХdУ.Відповідні фенотипи: ♀ нормальне сприйняття кольорів, ♂ нормальне сприйняття кольорів , ♀ нормальне сприйняття кольорів, ♂ дальтонік.

г) Отже, всі дочки від цього шлюбу розрізнятимуть кольори нормально, а вірогідність дальтонізму у синів становить 50%.



засвоєння та проблемних питаннях.3. Виконання студентами індивідуальної науково-дослідницької роботи

під контролем і з залученням при необхідності консультацій викладача.4. Оформлення протоколу5. Перевірка набутих студентами при виконанні індивідуальних

завдань умінь за допомогою тестів для кінцевого рівня знань. 6. Аналіз виконання студентами всіх форм роботи (теоретичної

підготовки до занятття, участі в обговоренні теоретичних питань, самостійної науково-дослідницької роботи, кінцевого рівня знань-умінь), підведення підсумків і виставлення оцінок.

130


№ п\п





3.


15

20



5.




7.


10

4


в) Зразки тестів для перевірки кінцевого рівня знань:1. Закон генетичної рівноваги Харді-Вайнберга дозволяє:

А. Визначити генетичну структуру популяціїВ. Визначити вірогідність виникнення мутацій гену і розрахувати

частоту певного алеляС. Передбачити частоту появи гетерозигот в популяціїD. Виявляти гетерозиготних носіїв рецесивного алеля в популяціїЕ. Усі варіанти вірні

2. В районі з населенням 280 тис. жителів зареєстровано 7 хворих на хворобу Шпильмейсера-Фогта. Хвороба успадковується за аутосомно-рецесивним типом. За якою формулою можна визначити частоту гена хвороби в районі?

A. q = 7 / 280 000B. q = (7 / 280 000)2

C. q = √(7 / 280 000)D. Усі варіанти вірніE. Жоден варіант невірний

131

3. Аніридія успадковується за аутосомно-домінантним типом і зустрічається з частотою 1:10 000. Які генотипи мають хворі люди і яку частку популяції вони складають?

А. АА, р2

В. Аа, 2рqС. АА і Аа, р2 + 2рqD. Вірно А +В + С

Е. Жоден варіант невірний

4. В медико-генетичній консультації в клітинах з амніотичної рідини знайдено по дві грудочки Х-хроматину. Яким методом визначають грудочки Х-хроматину та яку особливість має каріотип плоду?

A. Каріотипування; 47, трисомія по 21-й хромосоміB. Статевого Х-хроматину; 47, трисомія за Х-хромосомоюC. Біохімічного; 47, пентасомія 20D. Генеалогічного; 47, трисомія 13E. ДНК-діагностики; 47, моносомія Х

5. Синдром Сьогрена-Ларсена успадковується за аутосомно-рецесивним типом. У північній Швеції частота хворих становить 8,3 : 100 000. За якою формулою можна визначити частоту гетерозигот в північній Швеції?

A. q2

B. р2

C. (р + q)2 = 1D. 2рqE. р2 +2рq + q2 = 1

6. У новонародженого підозрюють синдром Патау. За допомогою якого методу такий діагноз можна підтвердити чи спростувати?

A. ГенеалогічногоB. БлизнюковогоC. ЦитогенетичногоD. Біохімічного

Е. ДНК-діагностики

7. Синдром Нунан успадковується за аутосомно-домінантним типом з високою варіабельністю експресивності. Популяційна частота синдрому Нунан складає 1 : 1000 – 1 : 2500 осіб. Які генотипи мають хворі і яку частину популяції вони складають?

A. АА, р2

B. аа, q2

C. Аа, 2рqD. АА, Аа, р2 +2рqE. аа, q2 = 1 – р2 +2рq

132

8. В медико-генетичній консультації у пацієнта чоловічої статі в клітинах букального епітелію слизової оболонки щоки виявлено Х-хроматин. Яка найбільш вірогідна хромосомна хвороба у пацієнта?

A. Синдром ДаунаB. Синдром ЕдвардсаC. Синдром КлайнфельтераD. Синдром Шерешевського-ТернераE. Синдром Патау

9. Мікротія – спадкова хвороба, яка успадковується за аутосомно-домінантним типом. Мікротію можуть також спричинити толідамід, віруси корової краснухи та інші інфекції. Частота мікротії – 1 : 10 000 – 1 : 20 000 новонароджених. Як називаються схожі за патологічним станом ознаки, які спричинені різними чинниками, і чи можна в даній ситуації використати закон Харді-Вайнберга для визначення частоти гена мікротії?

A. Генокопії, можнаB. Фенокопії, можнаC. Генокопії, не можнаD. Фенокопії, не можнаE. Плейотропія, не можна

10. У здорових батьків народився син з несправжньою анофтальмією. В родині жінки такою хворобою страждав прадідусь, а в родині чоловіка – батько. Несправжня анофтальмія має аутосомно-домінантний та Х-зчеплений-рецесивний типи. Які найбільш ймовірні генотипи здорових батьків та їх хворого сина?

A. Р: жінка Аа, чоловік Аа, F1 ааB. Р: жінка аа, чоловік аа, F1 АаC. Р: ХАХа, ХАУ, F1 ХаУD. Р: ХАХА, ХаУ, F1 ХаУE. Р: ХаХа, ХаУ, F1 ХаУ

11. До медико-генетичної консультації звернулась родина здорових батьків, перша дитина яких померла внаслідок дитячої форми амавротичної сімейної ідіотії (хвороби Тея-Сакса). В сім’ї чекають другу дитину. Яка вірогідність того, що очікувана дитина буде страждати амавротичною ідіотією?

A. 100 %B. 75 %C. 50 %D. 25 %E. 0 %

12. До медико-генетичної консультації звернулось подружжя з проханням визначити ймовірність помутніння кришталика у їх майбутньої дитини. Обоє

133

з подружжя страждають помутнінням кришталика. Аналіз родоводів показав, що у родоводі чоловіка така патологія мала місце, вражала осіб обох статей, хвороба зустрічалась у дітей батьків з нормальним кришталиком. В родоводі дружини патологія не відмічена, але її мати в період вагітності перенесла інфекційне захворювання. Який варіант шлюбу найбільш вірогідний в даній ситуації?

A. ♀АА х ♂ааB. ♀Аа х ♂ааC. ♀аа х ♂АаD. ♀аа х ♂ААE. ♀Аа х ♂Аа

13. У резус-позитивних батьків народилась резус-негативна дитина. Подружжя звернулось до лікаря-генетика з проханням визначити вірогідні генотипи членів їх родини.

A. Жінка Rh+ Rh+ чоловік,Rh+Rh- F Rh+Rh-

B. Жінка Rh+ Rh- чоловік,Rh+Rh- F Rh+Rh- C. Жінка Rh+ Rh- чоловік,Rh+Rh- F Rh+Rh+ D. Жінка Rh+ Rh- чоловік,Rh+Rh- F Rh-Rh- E. Жінка Rh+ Rh+ чоловік,Rh-Rh- F Rh-Rh-

14. У жінки перша вагітність завершилась викиднем. Каріотипування показало, що у ембріона мала місце моносомія за 21-ю хромосомою, каріотип жінки нормальний, а у чоловіка – збалансована транслокація 21 хромосоми на 13. Яка із гамет чоловіка могла спричинити моносомію у ембріона?

A. 1321B. 130C. 132121D. 13210E. Жодна

15. Синдром Крузона характеризується багатьма клінічними симптомами і успадковуються за аутосомно-домінантним типом. Яка вірогідність того, що у шлюбі чоловіка з синдромом Крузона і нормальної стосовно цього синдрому жінки діти можуть страждати цим синдромом, якщо мати чоловіка нормальна, а у батька синдром Крузона?

А. 100%В.75%С. 50%D. 25%Е. 0%

16. Амавротична ідіотія (хвороба Тея-Сакса) успадковується як аутосомно-рецесивна ознака. Рецесивні гомозиготи гинуть у ранньому віці. У здорових стосовно амавротичної ідіотії батьків перша дитина померла від амавротичної

134

ідіотії. Яка ймовірність того, що наступна дитина у цій сім’ї теж помре у ранньому віці?

А. 100%В. 75%С. 50%D. 25%Е. 0%

17. До медико-генетичної консультації звернулось молоде подружжя з проханням визначити вірогідність подібності майбутньої дитини за ознаками до батька і в зв’язку з цим конфлікту вагітності. Чоловік резус-позитивний з другою групою крові. Жінка – резус-негативна з першою групою крові. Мати чоловіка також резус-негативна і має першу групу крові. Ваша відповідь:

A. 100 %, неможливийB. 75 %, неможливийC. 50 %, можливийD. 25 %, можливийE. Усі варіанти вірні

18. Анофтальмія справжня клінічно проявляється відсутністю ока і гіпоплазією очних придатків. Хвороба успадковується за аутосомно-рецесивним типом. В сім’ї здорових батьків народилась дитина з відсутністю ока. В родині чоловіка така аномалія не зустрічається, а в родині жінки з боку батька були хворі прабабуся та батькова сестра. Які генотипи чоловіка, жінки та їх дитини?

А. жінка АА, чоловік аа, F аа В. жінка АА, чоловік АА, F аа С. жінка Аа, чоловік аа, F аа D. жінка Аа, чоловік АА, F аа Е. жінка Аа, чоловік Аа, F аа

19. До медико-генетичної консультації звернулася хвора дівчина з попереднім діагнозом: синдром Шерешевського-Тернера. За допомогою якого генетичного методу можна уточнити діагноз?

A. Генеалогічного аналізуB. ЦитогенетичногоC. ГібридологічногоD. БіохімічногоE. Близнюкового

135

Заняття № 18.

Тема: Практичні навички змістовних модулів 2 і 3«Закономірності спадковості та мінливості»,

«Методи вивчення спадковості людини. Спадкові хвороби»

I. Ціль заняття:Перевірити практичні навички змістовних модулів 2 і 3: «Закономірності спадковості та мінливості», «Методи вивчення спадковості людини. Спадкові хвороби»

II. Забезпечення вихідного рівня знаньА. 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. 2. Медична біологія: \ За ред. проф. В.П. Пішака та проф. Ю.І. Бажори.-

Вінниця: Нова книга, 2004.- С. 150-231.3. Слюсарєв А.О., Жукова С.В. Біологія. - К.: Вища школа, 1992. - С. 60-

1394. Биология. В 2-х кн. : Учебник для мед.вузов/ Ярыгин В.Н., Васильєва

В.И. и др./ под редакцией В.Н. Ярыгина/--М: Высшая школа, 2004. Кн.І . С . 137-138, 140-149, 153-163, 171, 178-190


Додаткова:1. Конспект лекцій2. Дьякова Т.Е., Пішак В.П., Черновська Н.В. Збірник задач з загальної

та медичної генетики. – Чернівці, 19963. П.Пішак, О.І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології,

паразитології та генетики. Чернівці. Медакадемія, 2004.4. Збірник задач і вправ із біології: Навчальний посібник / Кол. авт.; За

заг. ред. проф. А.Д. Тимченка. – К.: Вища школа, 1992. – 391 с.; іл.5. Молекулярно-генетичні та біофізичні методи дослідження в медицині

(російською мовою)/Кол. авт.; За ред. проф. Ю.І. Бажори, проф. В.Й. Кресюна, проф. В.М. Запорожана – К.: Здоров’я, 1996. – 208 с.; іл.

6. Бариляк І.Р., Ковальчук Л.Є., Скибан Г.В. Медико-генетичний тлумачний словник. Тернопіль „Укрмедкнига”, 2000.

7. Медична біологія. Посібник з практичних занять /За ред. О.В. Романенко. - Київ: Здоров’я, 2005.

136


Б. Орієнтовний перелік практичних навичок:- застосування основних генетичних понять, термінів, символічних записів генів, генотипів, схем шлюбів;- застосування знань законів Г. Менделя, Т. Моргана, М.І. Вавілова, Харді-Вайнберга;- розпізнавання множинних алелей, плейотропії, взаємодії алельних та неалельних генів;- визначення типів успадкування ознак та властивостей;- визначення та класифікування форм мінливості;- розпізнавання спадкових хвороб, їх класифікування;- визначення сутності, вирішувальних можливостей та застосування методів антропогенетики;- прогнозування патологічних ознак у нащадків;- інтерпретація біологічних основ МГК.

В. Зразки тестів для перевірки практичних навичок:див. зразки тестів для перевірки кінцевого рівня знань, зразки індивідуальних програмованих завдань для науково-дослідницької роботи, зразки виконання індивідуальних програмованих завдань з занять № 10-17.

III. Орієнтовна основа дії:А. Алгоритм індивідуальної роботи студентаа) Виконання індивідуального програмованого завданняб) Письмове оформлення відповіді

Б. Інструкція до виконання індивідуальної роботи а) В тестах вибрати варіанти відповідейб) У відмічених зірочками тестах дати розгорнуте обґрунтування вибору у вигляді розв’язування задачі.

В. Зразок індивідуального програмованого тестового завдання:1. Перша дитина в сім’ї здорових батьків померла внаслідок дитячої форми амавротичної ідіотії (хвороба Тея-Сакса). У сім’ї чекають другу дитину. Як успадковується дана хвороба та яка ймовірність того, що очікувана дитина буде страждати на амавротичну ідіотію? (Хвороба спадкова і зустрічається у хлопчиків та дівчаток з однаковою ймовірністю).

А. Аутосомно-домінантна, 1 (100%)В. Аутосомно-рецесивна, ¼ (25%)С. Зчеплено з Х-хромосомою, ¾ (75%)

137

D. Зчеплено з У-хромосомою, ½ (50%)Е. Залежно від статі, 0 (0%)

*2. У людини здатність володіти правою рукою домінує над ліворукістю, а здатність до синтезу меланіну – над його порушенням (альбінізмом). Гени обох ознак розміщені в різних хромосомах. Які діти стосовно зазначених ознак могли б народитись від шлюбу гомозиготної за двома домінантними генами дівчини і ліворукого альбіноса і який закон Г. Менделя діє в такому шлюбі?

А. Усі лише з ознаками матері; 1-й законВ. Усі лише з ознаками батька; 1-й законС. 50% праворуких альбіносів і 50% ліворуких з нормальним синтезом

меланіну; 3-й законD. 50% з обома ознаками матері і 50% з обома ознаками батька; 1-й

законЕ. Жоден з варіантів не вірний

3. Донька батьків, які страждають мігренню, але мають нормальний слух, не страждає мігренню, але глуха. Мігрень і глухота спадкові хвороби. Які найбільш вірогідні генотипи у членів цієї родини?

А. ♀ ААВв, ♂ АаВв, дочка ААВвВ. ♀ АаВВ, ♂ ААВв, дочка АаВвС. ♀ АаВв, ♂ АаВв, дочка ааввD. ♀ ааВВ, ♂ ААвв, дочка АаВВЕ. ♀ ааВв, ♂ Аавв, дочка аавв

*4. У якому з наведених шлюбів може народитись дитина з першою групою крові?

А. І0 І0 × ІА ІА

В. І0 І0 × ІВ ІВ

С. І0 І0 × ІА ІВ

D. ІА І0 × ІВ ІА

Е. ІА І0 × ІВ І 0

5. В сім’ї гомозиготних за групою крові батьків з Бомбею, які мали II та III групи крові народилась дитина з I групою крові. Який найбільш вірогідний генотип дитини?

А. І0 І0 ССВ. І0 І0 СсС. ІА ІВ ССD. ІА ІВ СсЕ. ІА ІВ сс

138

*6. У людини гени гемофілії (h) і дальтонізму (d) локалізовані в X-хромосомі на відстані 10 морганид. Жінка, батько якої страждав обома хворобами, а мати генів хвороб не мала, вийшла заміж за здорового чоловіка. Яка ймовірність народження у цій родині дитини з обома хворобами?

A. 100%;B. 75%;C. 50%;D. 45%;E. 25%.

7. У здорових батьків народилась дитина з синдромом Патау.Обстеження батьків методом каріотипування засвідчило нормальність їхкаріотипів (46 ХХ і 46 ХУ). Яка форма мінливості має місце в даному випадку?

A. Генна мутація;B. Хромосомна мутація;C. Поліплоїдія; D. Анеуплоїдія;E. Комбінативна мінливість.

8. В МГК звернувся молодий чоловік з проханням визначити тип йогохвороби. Проаналізуйте наведений нижче родовід, визначте тип та варіант хвороби і дайте відповідь пробанду.

А. Зчеплений з У-хромосомоюБ. Аутосомно-рецесивнийС. Аутосомно-домінантнийД. Зчеплений з Х-хромосомою домінантний

І

ІI

ІII

ІV

139

Е. Зчеплений з Х-хромосомою рецесивний

9*. Одна із форм фруктозурії успадковується як у аутосомно-рецесивна ознака і зустрічається з частотою 7:1000000. За якою формулою визначається частота гетерозигот в популяції?

A. р2

B. q2

C. p2 + 2pq + q2 = 1D. q = l - pЕ. р = 1 – q

10. Схильність людини до цукрового діабету обумовлює рецесивний ген. Гетерозиготи за цим геном хворіють на діабет з частотою 20%. Яка вірогідність того, що у здорових носіїв рецесивного гена, гетерозиготна дитина страждатиме на діабет?

A. 100%B. 50%C. 25%D. 75%E. 10%

Г. Оцінки і бали, які виставляються студентам1. Повна відповідь на кожний тест оцінюється в 0,5 бала. Кількість балів за тести -5 (0,5 × 10). 2. Розгорнуте обгрунтування вірного вибору з кожного відмічених тестів оцінюється в 1 бал. Отже, за обгрунтування 4 тестів (1 × 4) – чотири бали. 3. Всього за виконання завдання 9 балів (5+4).

Оцінки і бали, які виставляють студентам:

Оцінка Бали“5”(відмінно) 9“4” (добре) 7

“3”(задовільно) 5“2” (незадовільно) 0

IV. Організаційна структура заняття

№ пп Основні етапи заняття Час у хвилинах


1. Представлення рефератів (самостійна 20 Реферат

140

позааудиторна робота студентів)2. Виконання індивідуальних

програмованих завдань та оформлення відповідей

50 Індивідувальні програмовані тестові завдання

3. Контроль виконання завдань 154. Аналіз індивідуальної роботи,

підведення підсумків. Домашнє завдання

5

Заняття №19.Тема. Біологічні особливості репродукції людини.

Гаметогенез. Запліднення.

І. Актуальність теми: В основі розмноження людини лежать процеси утворення і злиття статевих клітин – гамет.

Вивчення процесів гаметогенезу і запліднення не тільки розкриває біологічні основи репродукції у людини, але і дає матеріал для розуміння закономірностей успадкування ознак і властивостей організму, а також причин і механізмів виникнення геномних мутацій і хромосомних хвороб у людини.

Фактичний матеріал, що вивчається в даній темі, необхідний студентам при вивченні окремих розділів медичної генетики, гістології, патологічної анатомії і фізіології. В практичній діяльності лікаря ці знання потрібні в педіатрії, акушерстві, гінекології, при проведенні медико-генетичного консультування.

ІІ. Цілі навчанняЗагальна ціль:Уміти:

- інтерпретувати особливості репродукції у людини в зв’язку з її біосоціальною суттю.

- трактувати біологічну сутність фаз геметогенезу і механізми процесу запліднення у людини.

Конкретні цілі: Уміти:

- класифікувати способи розмноження у одно- і багатоклітинних організмів.

- пояснювати механізм гаметогенезу та інтерпретувати характерні відмінні риси ово- та сперматогенезу людини.

141

- аналізувати цитогенетичні особливості статевих клітин і процес запліднення у людини для розуміння причин і механізму порушення запліднення, його наслідків.

- трактувати проблеми штучного запліднення і клонування організмів в світлі сучасних досягнень і перспектив.

ІІІ. Забезпечення вихідного рівня знань – уміньА. Література:


Підручник/ Видання 2-ге, перероблене і доповнене. – Вінниця: НОВА КНИГА, 2009. – С.

2. Медична біологія: \За ред. проф. В.П. Пішака та проф. Ю.І. Бажори.- Вінниця: Нова книга, 2004.– С. 128-149.

3. Слюсарєв А.О., Жукова С.В. Біологія. - К.: Вища школа, 1992. - С. 46-60

4. Биология. В 2-х кн.: Учебник для мед.вузов/ Ярыгин В.Н., Васильєва В.И. и др./ под редакцией В.Н.Ярыгина/--М: Высшая школа, 2004. Кн.І.С. 280-286.

5. Методичні вказівки для студентів до практичних занять з медичної біології, генетики і паразитології \Під заг. ред. проф. Р. П. Піскун. – Вінниця, 1995. С. 12-14.

6. Збірник завдань для підготовки до ліцензійного тестового екзамену з природничо-наукових дисциплін “Крок-1. Загальна лікарська підготовка” \Кол. авт. \За ред. проф. В.Ф. Москаленка, проф. О.П. Волосовця, проф. І.Є. Булах, проф. О.П. Яворовського, проф. О. В. Романенка, доц. Л.І. Остапюк. – К.: Медицина, 2004. – 368 с. – С. 9-41.

Додаткова:1. Конспекти лекцій.2. Пішак В. П., Захарчук О.І. Навчальний посібник з медичної

біології, паразитології та генетики. Практикум. – Чернівці: Медакадемія, 2004. – 579 с.: іл.

3. Жегунов Г.Ф., Боянович Ю.В., Жегунова Г.П. Цитогенетичні основи життєдіяльності. – Харків: Харківська зооветеринарна академія, Харківський національний університет, Харківська національна фармацевтична академія, 2002 р.

4. Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология. В 3-х томах. – М.: Мир, 2002.

5. Балахонов А.В. Ошибки развития. – Издание 2-е, переработанное и дополненное. «ЭЛБИ – СПб.» СПб. 2001 – 288с.

6. Медична біологія. Посібник з практичних занять \За ред. О. В. Романенка. – Київ: Здоров”я, 2005. –372 С.: іл.

142

Б. Зразки тестів для перевірки вихідного рівня знань1. При мейозі із одного овоцита І порядку в кінцевому підсумку утворюється:

А. 2 яйцеклітиниВ. 4 яйцеклітиниС. 1 яйцеклітина і 3 направних тільцяD. 2 яйцеклітини і 2 направних тільцяE. 2 овоцити ІІ порядку

2. Характерні риси нестатевого розмноження:А. Приймає участь одна батьківська особинаB. Генотипи дочірніх організмів ідентичні батьківськомуС. Швидке збільшення числа нащадківD. А+БЕ. А+Б+В

3. Згідно правила сталості числа хромосом кожний вид рослин і тварин має певне стале число хромосом. Механізмом, що підтримує цю сталість при статевому розмноженні організмів є:

А. Реплікація (аутосинтез)В. МітозС. РозмноженняD. МейозЕ. Репарація

4. Розміри сперматозоїдів мікроскопічні. Найбільші у тритона – близько 500 мкм. Довжина сперматозоїда людини коливається в межах:

А. 30-45 мкмВ. 50-70 мкмС. 80-90 мкмD. 100-165 мкмЕ. 180 – 220 мкм

5. У тварин, зародок яких живиться за рахунок материнського організму, яйцеклітини невеликих розмірів. Наприклад, діаметр яйцеклітини миші – 60 мкм, корови – 100 мкм. Яйцеклітина людини має у поперечнику:

А. 250-320 мкмВ. 90-140 мкмС. 340-410 мкмD. 130-200 мкмЕ. 440-490 мкм

6. До поліцитогенного розмноження належить:А. ШизогоніяВ. СпороутворенняС. Поліембріонія

143

D. Поділ клітин надвоєЕ. А + В

7. Види вегетативного розмноження:А. Простий бінарний поділ, спороутворенняВ. Фрагментація, мейозС. Партеногенез, мітозD. Брунькування, частинами тілаЕ. Шизогонія, партеногенез

8. Вкажіть, як називається процес утворення кількох зародків із однієї заплідненої яйцеклітини:

А. ПоліембріоніяВ. ШизогоніяС. ФрагментаціяD. БрунькуванняЕ. Спороутворення

9. Типи нестатевого розмноження у багатоклітинних:

А. ШизогоніяВ. ПоліембріоніяС. ПартеногенезD. ФрагментаціяЕ. Вірно В + D

10. У людини звільнена з яєчника яйцеклітина втрачає спроможність до запліднення уже через:

А. 10 годинВ. 16 годинС. 24 годиниD. 30 годинЕ. 36 годин

11. Сперматозоїди чоловіка в статевих шляхах жінки залишаються рухомими понад 4 доби, але запліднювальну здатність вони втрачають уже через:

А. 10-16 годинВ. 16-20 годинС. 1-2 добиD. 3 добиЕ. 3-4 доби

12. Внаслідок мейозу І в організмі чоловіка утворюються:А. СперматогоніїВ. СперматидиС. Первинні сперматоцити

144

D. Вторинні сперматоцитиЕ. Сперматозоїди

13. У жінок зазвичай щомісячно дозріває одна яйцеклітина, а за весь період статевої зрілості їх утворюється близько:

А. 200В. 300С. 400D. 500Е. 550

14. При штучному осіменінні яйцеклітини людини зародок імплантують в стінку матки на стадіїї:

A. 4-6 бластомерівB. 8-16 бластомерівC. 20-24 бластомериD. 26-30 бластомерівE. 30-36 бластомерів

ІV. Зміст навчання

№ Інформаційні блоки Головні елементи блоків

1 Розмноження на організмовому рівні

1) визначення; 2) нестатеве, форми: Моноцитогенне Поліцитогенне

3) статеве, форми: Злиття одноклітинних організмів Злиття гамет Партеногенез

2. Гаметогенез 1) сперматогенез;2) овогенез;3) відмінності спермато- і овогенезу

3. Мейоз 1) редукційний поділ, його фази;2)екваційний поділ, його фази;3) особливості при спермато- і овогенезі;4) біологічне значення

4. Статеві клітини 1)сперматозоїди;2)яйцеклітини;3)відмінності від соматичних клітин

5. Запліднення 1) проникнення сперматозоїда в яйцеклітину;2) злиття чоловічого і жіночого пронуклеусів;3) штучне запліднення;4) біологічне значення

6. Клонування 1) визначення;2) технологія; 3) значення

145


Розмноження

Нестатеве

Однією клітиною (моноцитогенне)

Групою клітин (поліцитогенне)

Поділ клітин надвоє

Множин-ний поділ (шизого-

нія)

Бруньку-вання

Спороут-ворення

Утворення бруньок, кореневих бульб, цибулин

Впоряд-кований

поділ

Невпоряд- кований поділ (фрагменттація)

Брунь-кування

Поліемб-ріонія

Про

карі

оти

одно

кліт

инні

еу

карі

оти:

сар

кодо

ві,

інф

узор

ії

Спо

рови

ки

Одн

оклі

тинн

і еук

аріо

ти:

дріж

джов

і гри

би

У р

осли

н

Мор

ські

зір

ки, д

еякі

мед

узи,

по

ліпи

киш

ково

поро

жни

нних

Губк

и, к

ишко

вопо

рож

нинн

і, го

лкош

кіри

, кіл

ьчас

ті ч

ерви

Губк

и, к

арал

ові п

оліп

и

Гриб

и, в

одор

ості

, спо

рові

ро

слин

и

Брон

енос

ці, л

юди

на

146

Граф логічної структури змісту (продовження)

Статеве

Із заплідненням Без запліднення

Ізогамія Анізогамія Оогамія Партеногенез Гіногенез Андрогенез

Природний Штучний

Облігатний Факультативний

147

V. Орієнтовна основа дійДля досягнення цілей заняття необхідно засвоїти теоретичний матеріал

даної теми і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу.а) Теоретичні питання для позаурочного самостійного вивчення та обговорення на занятті.1. Розмноження як механізм забезпечення генетичної безперервності в ряді поколінь.2. Форми розмноження організмів:

а) нестатевеб) статеве

3. Гаметогенез: сперматогенез, овогенез. Мейоз. Механізми, які призводять до генетичної різноманітності гамет.

4. Цитогенетичні особливості статевих клітин людини. 5. Запліднення в людини – відновлення диплоїдного набору хромосом, порушення заплідненості та його наслідки.6. Партеногенез.7. Особливості репродукції людини у зв’язку з її біосоціальною суттю.8. Можливості клонування організмів: досягнення, проблеми і перспективи.

б) Алгоритм самостійної навчально-дослідницької роботи:1. Приготувати, розглянути при малому та великому збільшенні світлового мікроскопа препарат пивних дріжджів.2. Розглянути та вивчити при малому та великому збільшенні світлового мікроскопа готові мікропрепарати сперматозоїдів півня та морської свинки.3. Розглянути під мікроскопом поперечний розріз яєчника ссавця. Звернути увагу на дозрілий фолікул (граафів міхурець), в якому розташована майбутня яйцеклітина.4. Заповнити таблицю за поданою схемою.5. Оформити протокол заняття.

в) Інструкції до практичної роботи:1. На предметне скло піпеткою нанесіть краплю розведених у воді

пивних дріжджів. Накрийте покривним скельцем і розгляньте препарат при малому збільшенні мікроскопа. Знайдіть ділянку, в якій клітини розміщуються рідше, і переведіть мікроскоп на велике збільшення. Замалюйте кілька клітин, які брунькуються. На малюнку позначте відповідними цифрами: клітину, що не брунькується(1), клітину, що брунькується(2), бруньку(3).

2. Розгляньте мікропрепарат сперматозоїдів морської свинки або півня при малому збільшенні мікроскопа. Знайдіть дрібні ниткоподібні клітини й переведіть мікроскоп на велике збільшення. Замалюйте один сперматозоїд і позначте на малюнку відповідними цифрами: голівку(1), шийку(2), хвостик(3). Порівняйте свій малюнок з мікрофотографією та схемою.

148

3. Знайдіть під мікроскопом на зрізі яєчника ссавця дозрілий фолікул, в якому розташована майбутня яйцеклітина. Замалюйте яйцеклітину і позначте: цитоплазму(1), ядро(2), ядерце(3), цитоплазматичну мембрану(4), включення жовтка(5), блискучу оболонку(6), фолікулярну оболонку(7).

4. Заповніть таблицю за поданою схемою.

Таблиця 1. Особливості жіночих і чоловічих зрілих гамет у людини.

№ Ознака Яйцеклітина Сперматозоїд1. Розміри2. Особливості морфології3. Наявність органел

спеціального призначення4. Наявність поживних

речовин5. Відмінності від соматичних

клітин6. Потенційна спроможність

до запліднення в часі7. Чутливість до впливу

негативних факторів

VI. Система навчаючих завдань:А. Тести

Завдання 1 (1 рівень складності)1. Вегетативне розмноження – це розмноження:

А. СпорамиВ. Поділом клітин: мітозомС. Незаплідненими яйцеклітинамиD. Частинами тіла батьківського організмуЕ. Поділом клітини амітозом

Еталон відповіді: 1-D.

Завдання 2 (2 рівень складності)2. Вкажіть, фазу гаметогенезу, яка відсутня в овогенезі

А. РозмноженняВ. РостуС. ФормуванняD. ДозріванняЕ. Дроблення

Еталон відповіді: 2-С.

149

Завдання 3 (3 рівень складності)3. Яке поєднання плоїдності і концетрації ДНК характерне для анафази ІІ мейозу?

А. ncВ. 2n2cС. 2n4cD. 2ncЕ. n2c

Еталон відповіді: 3-В.

Б. ЗадачіЗадача 1.

На препараті подано зріз сім”яного канальця, на якому видно сперматозоони і сперматиди. Який етап сперматогенезу видно на зрізі? Еталон відповіді: період формування. Задача 2.

На електронній мікрофотографії подано поперечний зріз сперматозоона. Видно осьові нитки, оточені мітохондріями. Через які частини сперматозоона пройшов зріз? Еталон відповіді: шийку.

Задача 3.В ооциті ІІ порядку в одній із хроматид під дією радіації виник

мутантний ген. Вкажіть у відсотках максимальну імовірність переходу цього гена в зиготу. Еталон відповіді: в інтеркінезі хромосоми не подвоюються, тому мутантний ген може попасти тільки в одну із дочірніх клітин – в яйцеклітину або в полярне тільце. Отже, імовірність утворення зиготи з цим геном при умові, що відбудеться запліднення – 50%.

VІІ. Короткі методичні вказівки до роботи студентів на практичному заняттіа) Методика проведення заняття

1. Заняття починається з перевірки вихідного рівня знань. Далі розглядаються теоретичні питання з даної теми, в обговоренні яких беруть участь всі студенти під керівництвом викладача, після чого необхідно виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу.

2. Після проведення практичної навчально-дослідницької роботи потрібно оформити протокол.

150

3. В кінці заняття проводиться контроль кінцевого рівня знань студентів, аналіз результатів роботи з виставленням відповідної оцінки і балів.


№ Основні етапи заняття Час в хвилинах


І Підготовчий етап1. Організаційна частина.

Перевірка вихідного рівня знань

5 Тести і завдання вихідного рівня знань

2. Обговорення теоретичних питань

20 Перелік питань, таблиці

ІІ Основний етап3. Виконання самостійної

навчально-дослідницької роботи. Оформлення протоколуКонтроль виконання завдань самостійної роботи

50 Світлові мікроскопи, необхідне обладнання та об’єкти для виготовлення тимчасових мікропреператів, постійні препарати. Методичні матеріали, таблиці, посібники

ІІІ Заключний етап4. Перевірка кінцевого рівня

знань10 Тести, задачі кінцевого рівня

знань5. Аналіз, підведення підсумків

заняття. Домашнє завдання5

в) Зразки тестових завдань для перевірки кінцевого рівня знань

1. При мейозі хромосоми батьківського і материнського походження утворюють у гаметах велику кількість нових поєднань. Скільки таких поєднань виявиться в організмі, що має три пари хромосом?

А. 6В. 8С. 9D. 12Е. 18

2. Статеві клітини мають гаплоїдний набір однохроматидних хромосом (n) і вміст ДНК в них дорівнює С. Вкажіть співвідношення хромосом, хроматид і ДНК в метафазі ІІ мейозу.

А. 2n,2n,2CВ. n,n,CС. n,2n,2C

151

D. 2n,2n,4CЕ. Відсутня вірна відповідь

3. В якій фазі мейозу в клітинах людини міститься 23 біваленти і вони розташовані в площині екватора:

А. Профазі ІВ. Метафазі ІС. Анафазі ІD. Профазі ІІЕ. Метафазі ІІ

4. Мейоз має подібність з мітозом, яка проявляється в тому, що:А. В результаті утворюється дві клітини з гаплоїдним набором

хромосомВ. Основу їх складає процес самоподвоєння ДНКС. В результаті утворюється 4 клітини з гаплоїдним набором хромосомD. Гомологічні хромосоми обмінюються алельними генамиЕ. Вірно А + С

5. Статеві клітини мають гаплоїдний набір однохроматидних хромосом(n) і вміст ДНК в них дорівнює С. Вкажіть співвідношення кількості хромосом, хроматид і ДНК в профазі І мейозу:

А. 2n, 4n, 4cВ. 4n, 4n, 4cС. 2n, 2n, 2cD. 4n, 2n, 4cЕ. n, 2n, 2c

6. Статеві клітини мають гаплоїдний набір однохроматидних хромосом (n) і вміст ДНК в них дорівнює С. Вкажіть співвідношення кількості хромосом, хроматид та вмісту ДНК в первинних овоцитах:

А. n, 2n, 2cВ. 2n, 2n, 2cС. 4n, 4n, 4cD. 2n, 4n, 4cЕ. 4n, 2n, 2c

7. Статеві клітини мають гаплоїдний набір однохроматидних хромосом (n) і вміст ДНК в них дорівнює С. Вкажіть співвідношення кількості хромосом, хроматид та вмісту ДНК у вторинних полоцитах:

А. n, n, cВ. 2n, 2n, 2cС. n, 2n, 2cD. 2n, 4n, 4cЕ. 4n, 4n, 4c

152

8. Особливу форму статевого розмноження являє собою партеногенез – розвиток організму із незаплідненої яйцеклітини. Особини, що утворюються при цьму, можуть бути:

A. Тільки чоловічимиB. Тільки жіночимиC. Чоловічими і жіночимиD. А + ВE. А + В + С

9. Існує декілька типів нерегулярного статевого розмноження: партеногенез, гіногенез, андрогенез. Яке із названих нижче визначень відповідає гіногенезу?

A. Розвиток зародка із незаплідненої яйцеклітиниB. Різновидність партеногенезу, коли стимулятором розвитку служить

сперматозоїд (спермій), але запліднення не відбувається (псевдогамія)C. Зародок розвивається на основі ядра сперматозоїда, а яйцеклітина

гине ще до заплідненняD. Ембріон ділиться на декілька частин, кожна з яких розвивається в

самостійний організмE. Новий організм утворюється з групи клітин, яка відділяється від

материнського організму

10. У деяких видів тварин (напр. їздців), рослин (кукурудза, види тютюну) можливий розвиток зародка на основі ядра сперматозоїда, а ядро яйцеклітини гине. Така форма нерегулярного статевого розмноження називається:

A. ГіногенезB. ПартеногенезC. ПоліембріоніяD. АндрогенезE. Ендогонія

11. Багаторазовий поділ ядра материнської клітини без цитокінезу з наступним розділенням цитоплазми на частини, які зосереджуються навколо ядер називається:

A. Впорядкований поділB. Невпорядкований поділC. ШизогоніяD. ФрагментаціяE. Ендогонія

12. Встановіть послідовність процесів, що відбуваються при заплідненні яйцеклітини людини:

A. Рух сперматозоїда до яйцеклітиниB. ОсіменінняC. Акросомна реакція

153

D. Кортикальна реакціяE. Проникнення сперматозоїда в яйцеклітинуF. Дозрівання пронуклеусівG. Злиття пронуклеусів і утворення зиготи.

Заняття №20.Тема: Особливості пренатального періоду розвитку

людини. Порушення онтогенезу та їх місце в патології людини

І. Актуальність теми: Пізнання сучасних досягнень у вивченні пренатального періоду онтогенезу на молекулярному і клітинному рівнях дає можливість зрозуміти механізми диференціювання, міжклітинних взаємодій, генетичного контролю ранніх стадій розвитку людини.

Вивчення закономірностей і механізмів ембріогенезу, особливо критичних періодів, має не тільки теоретичне значення для розуміння нормального розвитку, але і створює підгрунтя для проведення профілактичних заходів з метою попередження вродженої паталогії.

Матеріал заняття тісно пов’язаний з питаннями, які вивчаються на кафедрі паталогічної анатомії, нормальної і паталогічної фізіології. Знання отримані на даному занятті необхідні лікарям усіх спеціальностей, особливо педіатрам, акушерам і гінекологам.

II. Цілі навчання Загальна ціль: Уміти:

- пояснювати та інтерпретувати закономірності диференціювання в ембріональному розвитку на молекулярно-генетичному, клітинному та тканинному рівнях. - класифікувати фактори ризику порушення пренатального розвитку людини для розуміння профілактичних заходів вродженої патології.

Конкретні цілі:Уміти:

- інтерпретувати особливості ембріонального розвитку людини; - пояснювати основні принципи і механізми генетичного контролю ембріонального розвитку у людини;

-пояснювати значення ембріональної індукції як механізму диференціювання тканин;

-аналізувати молекулярно-генетичні механізми диференціювання тканин;

154

-співвідносити критичні періоди ембріогенезу людини з природженими вадами розвитку тератогенного походження;

- застосовувати біогенетичний закон для пояснення онтофілогенетично зумовлених природжених вад розвитку;

- обґрунтовувати роль здорового способу життя і заходів щодо охорони природи в попередженні природжених вад розвитку людини.



Видання 2-ге, перероблене і доповнене. – Вінниця: НОВА КНИГА, 2009. – С.2. Медична біологія:\ За ред. проф. В.П. Пішака та проф. Ю.І. Бажори.-

Вінниця: Нова книга, 2004.- С. 239-258.3. Слюсарєв А.О., Жукова С.В. Біологія. - К.: Вища школа, 1992. - С. 139-

154.4. Биология. В 2-х кн.: Учебник для мед.вузов/. Ярыгин В.Н., Васильєва

В.И. и др./под редакцией В.Н. Ярыгина/--М: Высшая школа, 2004. Кн. І. - С.276 -278, 306 – 317, 328 – 364, 409 – 418. 5. Методичні вказівки для студентів до практичних занять з медичної біології, генетики і паразитології\ Під заг. ред. проф. Р.П. Піскун. – Вінниця, 1995. с. 51-53.

6. Збірник завдань для підготовки до ліцензійного тестового екзамену з природничо-наукових дисциплін “Крок-1. Загальна лікарська підготовка” \Кол. авт.\За ред. проф. В.Ф. Москаленка, проф. О.П. Волосовця, проф. І.Є. Булах, проф. О.П. Яворовського, проф. О.В. Романенка, доц. Л.І. Остапюк. – К.: Медицина, 2004. – 368 с. – С. 9-41.

Додаткова:1. Конспекти лекцій2. Стовбурові клітини/В.М. Запорожан, Ю.І. Бажора. – Одеса: Одес. держ.

ун-т, 2004. – 228 с. – Рос. мова3. Данилов Р.К., Боровая Т.Г. Общая и медицинская эмбриология. – СПб.:

Спец. лит., 2003. – 231с.4. В.П. Пішак, О.І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології,

паразитології та генетики. – Чернівці: Медакадемія, 2004 - 579с.5. Жегунов Г.Ф. Законы биологии. Природа жизни: Учебное пособие. –

Харьков: Консум, 2006. 304 с. 6. Грин Н., Саут У., Тейлор Д. Биология в 3-х томах. Т.3./ Под ред. Р.

Сопера – М.: Мир, 1990. – 376с.7. Медична біологія. Посібник з практичних занять/ За ред. О.В.

Романенко. - Київ: Здоров’я, 2005. – 372с.

155

8. Балахонов А.В. Ошибки развития. – Издание 2-е, переработанное и дополненное. «ЭЛБИ-СПб». 2001 – 288 с.

Б. Зразки тестів для перевірки вихідного рівня знань:1. У людини перший етап гаструляції ембріонального розвитку здійснюється переважно за типом:

А. ІнвагінаціїВ. ІмміграціїС. ЕпіболіїD. ДеламінаціїЕ. Проліферації

2. Дробіння зиготи людини:А. ПовнеВ. НерівномірнеС. АсинхроннеD. А + ВЕ. А + В + С

3. На якому етапі ембріонального розвитку при мітотичному поділі клітин пресинтетичний період G1 відсутній повністю, а синтетичний S – період дуже короткий і починається ще в телофазі?

А. ДробінняВ. ГістогенезуС. ОрганогенезуD. ГаструлиЕ. Нейрули

4. Явище, коли відокремлені бластомери можуть розвиватися в повноцінні організми, отримало назву:

А. Ембріональної індукціїВ. ТотіпотентностіС. ЕпіболіїD. ПартеногенезуЕ. Гістогенезу

5. Зародкові клітини втрачають тотіпотентність після утворення:А. ЗиготиВ. БластулиС. ГаструлиD. НейрулиЕ. Осьових органів

6. Явище взаємного впливу одних частин зародка, що розвивається, на інші отримало назву:

156

А. ТотіпотентностіВ. СегрегаціїС. Лабільного диференціюванняD. Ембріональної індукціїЕ. Ембріональної активації

7. Процес гаструляції у людини після запліднення починається:А. Через 2 добиВ. Через 3-4 добиС. Через 7 дібD. Через 15 дібЕ. Через 30 діб

8. Пренатальний розвиток у людини триває:А. Біля 10 тижнівВ. Біля 20 тижнівС. Біля 30 тижнівD. Біля 40 тижнівЕ. Біля 50 тижнів

9. Процес дробіння зиготи у людини після запліднення закінчується:А. Через 1 добиВ. Через 3-4 добиС. Через 1 тижденьD. Через 2 тижніЕ. Через 1 місяць

10. Дроблення зиготи у людини закінчується утворенням:А. МорулиВ. БластулиС. ГаструлиD. НейрулиЕ. Ембріобласта

11. Гаструляція – це:А. Утворення первинної порожниниВ. Завершення дробінняС. Утворення одношарового або двошарового зародкаD. Утворення двошарового або тришарового зародкаЕ. Утворення нейрули

157


№ пп


1. Онтогенез 1)Визначення; 2) періоди; 3)типи2. Етапи ембріонального розвитку 1)запліднення; 2)зигота;

3)дроблення; 4)гаструляція; 5)гісто- та органогенез

3. Диференціювання, рівні 1)молекулярно-генетичний; 2)клітинний; 3)тканинний

4. Експериментальне вивчення ембріонального розвитку

1)тотіпотентність; 2)ембріональна індукція; 3)диференціювання; 4)експериментальні мутації; 5)пуфи хромосом; 6)клонування; 7)генна інженерія

5. Критичні періоди 1)прогенез (стадія мейозу); 2) запліднення; 3)імплантація; 4) закладка осьових органів; 5)плацентація; 6)органогенез; 7)пологи

6. Тератогенні фактори середовища

1)фізичні; 2)хімічні; 3)біологічні

7. Природжені вади розвитку, класифікація

1) спадкові, 2)екзогенні; 3)мультифакторіальні; 4)гаметопатії; 5)ембріопатії; 6)фетопатії; 6)первинні; 7)вторинні; 8)філогенетично зумовлені; 9)нефілогенетичні

158


Етапи ембріогенезу

Овогенез:Яйцеклітина (n)

Сперматогенез:Сперматозоїд (n)

Зигота (2n)

Стадія 2 бластомерів

Стадія 4 бластомерів

Морула

БластулаБластодерма Бластоцель

Гаструла

Ектодерма Бластопор Мезодерма Гастроцель Ентодерма

Нервова система і пов’язані з нею органи чуттів, покривний

епітелій з його залозами і похідними структурами

М’язи, усі хрящові і кісткові елементи скелета, кровоносна і сечо-статева системи

Епітелій кишечника, печінки, підшлункової залози, органів дихання (легені, зябра)

159

V. Орієнтовна основа діїДля досягнення цілей заняття необхідно засвоїти теоретичний матеріал з

даної теми і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу.а) Теоретичні питання для позааудиторного самостійного вивчення та обговорення на занятті:1. Онтогенез: типи, періоди, етапи.2. Ембріональний період розвитку, його етапи (запліднення, зигота, дроблення, гаструляція, гісто- та органогенез).3. Регуляція функцій генів в онтогенезі. Диференціювання на молекулярно-генетичному, клітинному та тканинному рівнях.4. Експериментальне вивчення ембріонального розвитку. Проблема детермінації та взаємодії бластомерів. Ембріональна індукція.5. Критичні періоди розвитку. Тератогенез. Тератогенні фактори середовища.6. Природжені вади розвитку. Класифікація: спадкові, екзогенні, мультифакторіальні, гаметопатії, фетопатії, філогенетично зумовлені.7. Роль здорового способу життя і заходів щодо охорони природи в попередженні природжених вад розвитку.

б) Алгоритм самостійної навчально-дослідницької роботи:1. Використовуючи набір муляжів і мікропрепаратів проаналізувати слідуючі стадії ембріонального розвитку:

а) дробіння, виділивши кінцеву стадію бластули;б) гаструляцію, виділивши морфологічні елементи гаструли;в) нейрулу, відмітивши взаємне розташування ембріональних структур.

2. Заповнити таблицю за поданим зразком.3. Оформити протокол заняття.

в) Інструкції до самостійної навчально-дослідницької роботи:1. Розглянути при малому збільшенні мікроскопа мікропрепарати початкових стадій дробіння яйцеклітини аскариди і жаби:

а) на мікропрепараті поперечного зрізу матки аскариди знайти стадії дробіння, в якій є по два і більше бластомерів з добре вираженими хромосомами. Замалювати, позначити бластомери і визначити тип дробіння.

б) вивчити дробіння яйцеклітини жаби. Відмітити напрямок перших борозенок дробіння, величину бластомерів, характер пігментації вегетативного і анімального полюсів. Замалювати дробіння жаби і позначити: бластомери, вегетативний та анімальний полюси, борозенки ділення.2. При допомозі лупи або використовуючи мале збільшення мікроскопа, розглянути мікропрепарат бластули жаби. Звернути увагу на розміри бластомерів на вегетативному і анімальному полюсах, положення порожнини бластули. Замалювати препарат і позначити клітини бластодерми і бластоцель. 3. Розглянути мікропрепарат гаструли жаби. При її утворенні має місце явище епіболії, яке доповнюється процесами іммігріції та деламінації.

160

Звернути увагу на характер локалізації клітин, що формують зародкові листки: ектодерму і ентодерму. Вияснити, чи ідентична порожнина гаструли – гастроцель порожнині бластули. Замалювати і позначити структурні елементи гаструли: ектодерму, порожнину гастроцеля, первинний рот (бластопор).4. Використовуючи набір муляжів і мікропрепарати проаналізувати диференціювання клітин зародка на стадії нейрули. Замалювати і позначити ектодерму, закладку хорди, нервову пластинку, мезодермальні кишені, кишечну ентодерму.5. Заповнити таблицю: „Утворення тканин та органів із зародкових листків у людини”.

Таблиця 1Утворення тканин та органів із зародкових листків

у людини.

Назва органів та тканин З ектодерми З мезодерми З ентодерми1. Епітелій стравоходу2. Печінка3. Слинні залози4. Кістки та хрящ5. М’язи скелетні6. Головний та спинний мозок7. М’язи кишечника8. Епітелій кишечника9. Кровоносні судини10. Сітківка ока11. Легені12. Серце13. Епітелій шкіри14. Кров, лімфа

Примітка: Позначення зробіть знаком „+”.

VI. Система навчаючих завданьА. Тести

Завдання 1 (1 рівень складності)1. Назвіть стадію ембріогенезу, якою завершується процес дробіння

A. ЗиготаB. НейрулаC. БластулаD. Гаструла

161

E. МорулаЕталон відповіді: 1 - C

Завдання 2 ( II рівень складності)2. Природжені вади розвитку, що за своїм виглядом нагадують певні органи тварин з підтипу хребетних називають:

A. РудиментиB. Фіногенетично зумовленіC. МультифакторіальніD. ФетопатіїE. Не спадкові

Еталон відповіді: 2 - В

Завдання 33. Порушення, що відбуваються в пренатальний період розвитку і, як правило, приводять до загибелі зародка, це:

A. БластопатіїB. ФетопатіїC. ГаметопатіїD. Вірно А + ВE. Вірно А + С

Еталон відповіді: 3 – Е


З двох зародків одного виду тварин один знаходиться на стадії двох бластомерів, а другий на стадії морули. Який зародок більший за масою?Еталон відповіді: маса обох зародків однакова.

Задача 2.В експерименті на стадії бластули введено речовину, що блокує

переміщення клітин. Розвиток якої стадії ембріогенезу порушено?Еталон відповіді: не відбудеться стадія гаструляції.

Задача 3. В експерименті в одного зародка тритона на стадії ранньої гаструли

вирізали ділянку дорсальної губи бластопора і пересадили під ектодерму другого зародка тієї ж стадії на вентральний бік. Які зміни в розвитку другого тритона відбудуться внаслідок експерименту?Еталон відповіді: на вентральному боці другого зародка утвориться нервова трубка, хорда, соміти.

162



засвоєння та проблемних питаннях.3. Виконання студентами самостійної навчально-дослідницької роботи

під контролем і з залученням при необхідності консультацій викладача.4. Оформлення протоколу студентами5. Контроль набутих студентами при виконанні самостійної навчально-

дослідницької роботи, завдань знань-умінь за допомогою тестового контролю.

6. Аналіз виконання студентами всіх форм роботи (теоретичної підготовки до занятття, участі в обговоренні теоретичних питань, самостійної науково-дослідницької роботи, кінцевого рівня умінь), підведення підсумків і виставлення оцінок.


№ п\п





3.


15

20



5.

Виконання самостійної навчально- дослідницької роботи та оформлення протоколуКонтроль виконання завдань самостійної роботи

50 Набір мікропрепаратів, мікроскопи, лупи, підручники, посібники, методичні рекомендації


7.


10

4


163

в) Зразки тестів для перевірки кінцевого рівня знань1. В основі тотіпотентності лежить:

A. Накопичення клітиною достатньої для розвитку цілого організму кількості поживних речовин і енергії

B. Ампфлікація генівC. Здатність до клітинної індукціїD. Збереження клітиною повноцінної генетичної інформаціїE. Висока специфічність клітини

2. У патології людини значна роль належить, так званим фенокопіям, що нагадують за своїм проявом генетично зумовлені зміни і викликані несприятливим впливом будь яких факторів. На якому етапі виникають фенокопії?

A. Під час сперматогенезу у батькаB. Під час овогенезу у матеріC. Під час заплідненняD. Під час пологівE. На етапі реалізації генетичної інформації

3. У дитини відсутні потові залози (ангідрія). Ця вада – наслідок порушення закладки в ембріогенезі:

A. ЕктодермиB. ЕнтодермиC. СклеротомуD. ДерматомуE. Спланхнотому

4. Визначте фазу в онтогенезі людини, коли утворюється хорда:A. ГаструляціяB. ГістогенезC. НейруляціяD. ДиференціаціяE. Органогенез

5. В онтогенезі людини в результаті дроблення утворюється три різні за величиною бластомери. Визначте тип дроблення зиготи:

A. Повне, рівномірне, асихроннеB. Повне, рівномірне, синхроннеC. Неповне, асинхроннеD. Повне, нерівномірне, асинхроннеE. Вірно А + В

6. Наприкінці 4-го місяця ембріонального розвитку відбувається закладка важливих частин зубів – емалі і дентину. З яких зародкових листків вони утворюються?

164

A. З ектодермиB. Емаль з ектодерми, дентин з мезодермиC. З мезодермиD. Емаль з мезодерми, дентин з ектодермиE. З ектодерми

7. В залежності від причини всі вроджені вади розвитку поділяють на:A. Ендогенні, екзогенні, гомогенні, гаметопатіїB. Спадкові, екзогенні, мультифакторіальніC. Філогенетично зумовлені, нефілогенетичні, екзогеніD. Спадкові, середовищніE. Бластопатії, ембріопатії, фенопатії

8. Основним періодом ембріогенезу, на протязі якого відбувається поява зародкових листків, являється:

A. ЗаплідненняB. ДробленняC. ГаструляціяD. Гісто- і органогенезE. Утворення провізорних органів

9. При обстеженні дитини тижневого віку встановлено дефект міжшлуночкової перетинки серця. Така ознака онтофілогенетично обумовлена і зустрічається у хребетних тварин:

A. СсавцівB. ПтахівC. ПлазунівD. ЗемноводнихE. Риб

10. На ранніх стадіях пренатального розвитку дія токсичних речовин є найбільш небезпечною, тому що:

A. В цей період відбувається закладка основних тканин і органів зародкаB. Активно здійснюються процеси поділу і диференціювання клітинC. Висока проникливість плазматичних мембран для токсичних речовинD. Вірно А + ВE. Вірно А + В + С

11. У новонародженого мікроцефалія. Лікар рахує, що це пов’язано з використанням жінкою в період вагітності актоміцину Д. На які зародкові листки подіяв тератоген?

A. ЕктодермуB. ЕнтодермуC. МезодермуD. Дерматом

165

E. А + В

12. Вкажіть вірну відповідь. Провізорний орган, який відсутній у „чистому” виді у ссавців:

A. Жовтковий мішокB. АмніонC. АлантоїзD. ХоріонE. Плацента

13. Вкажіть найбільш вірну відповідь. Суть вчення про критичні періоди розвитку найбільш повно відображена у визначенні:

A. Існують періоди найменшої резестентності зародків до певних факторів зовнішнього середовища

B. Існують критичні періоди, в які зародки найбільш чутливі до всіх пошкроджуючих факторів

C. В періоди інплантації, плацентації і пологів ембріон найбільш чутливий до дії зовнішніх факторів

D. В ембріональному онтогенезі існують періоди, коли відбуваються різні зміни умов існування і перебудова усіх систем органів, в які зародок найбільш чутливий до тих чи інших зовнішніх факторів

E. У процесі розвитку в організму бувають періоди, коли на реалізацію генетичної інформації значно впливають зовнішні умови – це періоди підвищеної чутливості до дії несприятливих факторів середовища.

Заняття № 21.Тема: Постнатальний період онтогенезу. Біологічні механізми

підтримання гомеостазу людини

І. Актуальність теми: Тема заняття включає питання, що відображають важливі аспекти у вивченні індивідуального життєвого циклу людини з урахуванням її біосоціальної природи і вводить в коло медико-біологічних проблем валеології, геронтології і геріатрії.

Значна увага на даному занятті приділяється питанню біологічних ритмів людини, проблемі регенерації, сучасним досягненням і перспективам трансплантації. Все це має важливе значення для розуміння основних регуляторних гомеостатичних механізмів, які функціонують на рівні тканин, органів і цілісного організму, а також закладає біологічну основу того фундамента, на основі якого розбудовуються загальні засади і принципи відновної терапії та хірургії.

166

II. Цілі навчанняЗагальна ціль:

- аналізувати основні закономірності постнатального періоду онтогенезу людини та біологічні механізми підтримання гомеостазу, які функціонують на рівні клітин, тканин, органів, цілісного організму.

- інтерпретувати сучасні теорії старіння для розуміння факторів ризику передчасного старіння та способів нормалізації функцій організму в похилому і старечому віці, виділивши серед них роль здорового способу життя, економічних та соціальних факторів.

Конкретні цілі:- інтерпретувати періодизацію постембріонального періоду онтогенезу

людини.- пояснювати співвідношення процесу росту та диференціювання в

постнатальному періоді індивідуального розвитку людини.- інтерпретувати сучасні теорії старіння для розуміння ролі соціальних

факторів та профілактичної медицини для продовження життя людини.- аналізувати медико-біологічні аспекти у вивченні біологічних ритмів і

полів людини.- трактувати особливості регенеративних процесів у людини та їх

значення для забезпечення цілісності організму, його гомеостазу.- інтерпретувати проблему трансплантації органів і тканин у людини в

світлі сучасних досягнень і перспектив в трансплантології.


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.

2. Медична біологія:\ За ред. проф. В.П. Пішака та проф. Ю.І. Бажори.- Вінниця: Нова книга, 2004.– С. 258-275


4. Биология. В 2-х кн.: Учебник для мед.вузов/. Ярыгин В.Н., Васильєва В.И.и др./ под редакцией В.Н.Ярыгина/--М: Высшая школа, 2004. Кн. І - С . 276 – 280, 368-409

5. Методичні вказівки для студентів до практичних занять з медичної біології, генетики і паразитології \Під заг. ред. проф. Р.П. Піскун. – Вінниця, 1995, - С. 53-54.

6. Збірник завдань для підготовки до тестового екзамену з природничо-наукових дисциплін «Крок-1. Загальна лікарська підготовка»\ Кол. авт.; За ред. проф. В.Ф. Москаленка, проф. О.П. Волосовця, проф. І.Є. Булах, проф.

167

О.П. Яворовського, проф. О.В. Романенка, доц. Л.І. Остапюк.-К.: Медицина, 2004.-368 С.19-30.

Додаткова:1. Конспекти лекцій2. В.П. Пішак, О.І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології,

паразитології та генетики. Практикум. - Чернівці. Медакадемія, 2004, - 579с.3. Стовбурові клітини/ В.М. Запорожан, Ю.І. Бажора. – Одеса: Одес.

держ. ун-т, 2004. – 228 с. – Рос. мова4. Жегунов Г.Ф. Законы биологии. Природа жизни: Учебное пособие. –

Харьков: Консум, 2006. 304 с. 5. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология в 3-ох томах. ТЗ.: Пер.с англ./

Под ред. Р. Сопера. – М.: Мир, 1990 – 376с.6. Балахонов А.В. Ошибки развития. – Издание 2-е, переработанное и

дополненное. «ЭЛБИ-СПб». 2001 – 288 с.7. Медична біологія. Посібник з практичних занять /За ред. О. В.

Романенко. – Київ: Здоров’я, 2005 – 372 с.: іл.

Б. Зразки тестів для перевірки вихідного рівня знань:1. В онтогенезі людини постембріональним (постнатальним) періодом називається:

A. Весь період розвитку організмуB. Період від моменту народження до природної смертіC. Період формування фенотипуD. Період росту, диференціюванняE. Період ембріонізації, росту, статевої зрілості

2. Вкажіть, коли закінчується постембріональний розвиток тварин:A. Після втрати репродуктивної функціїB. Після формування фенотипуC. З настанням повної статевої зрілостіD. З початком старіння організмуE. Із завершенням життя

3. Визначте тип постембріонального розвитку, при якому народжена тварина зразу подібна на дорослу особину:

A. Прискорений розвитокB. Прямий розвитокC. Непрямий розвитокD. Прогресивний розвитокE. Визначений розвиток

4. Визначте ріст організмів, які при досягненні статевої зрілості призупиняють ріст:

A. Невизначений

168

B. ВизначенийC. ПеріодичнийD. НеобмеженийE. Екваційний

5. Основний гормон, що регулює процеси росту і розвитку організму людини:

A. СоматостанінB. СоматотропінC. СоматоліберинD. СеротонінE. Тестостерон

6. Гормон росту синтезується в:A. Щитовидній залозі B. ГіпоталамусіC. Передній долі гіпофізаD. Середній долі гіпофізаE. Задній долі гіпофіза

7. Розвиток, при якому особина проходить стадію личинки:A. НепрямийB. ПрямийC. З метаморфозомD. ВизначенийE. Постнатальний

8. Зазначте, які процеси припиняються при клінічній смерті:A. СерцебиттяB. Дихання C. Самооновлення клітинD. А + В E. А + В + С

9. Для процесу старіння характерні зміни у функціонуванні важливих систем організму, зокрема пригнічення процесів гаметогенезу. Менопауза у сучасних жінок настає у віці:

A. 30-35 роківB. 35-40 роківC. 40-45 роківD. 45-50 роківE. 50-55 років

10. Регенерація – це:A. Відновлення втрачених або пошкоджених органів

169

B. Відновлення цілого організму з його частинC. Збільшення розмірів і маси тілаD. А + ВE. А + В + С

11. Сумарне біологічне поле людини – це:A. Сукупність біострумів, що циркулюють в центральній нервовій

системі B. Сумарне магнітне поле, що генерується рухом електричних зарядівC. Сукупність всіх електромагнітних коливань, що відбуваються в

різних органах і системах, які синхронізовані в своїй активностіD. А + ВE. А + В + С

12. Циклічні коливання інтенсивності і характеру біологічних процесів і явищ - це:

A. Добові ритмиB. Сезонні ритмиC. Річні ритмиD. А + В + СE. В + С

13. Як називається пересаджування органів і тканин від однієї особини іншій, яка належить до того ж виду:

A. АутотрансплантаціяB. АлотрансплантаціяC. КсенотрансплантацяD. Пластична операціяE. Косметична операція

14. Відновлення втрачених частин органів у людини здійснюється шляхом:A. ЕпіморфозуB. МорфалаксисуC. ЕндоморфозуD. А + ВE. А + В + С

15. Стрибкоподібний ріст у хлопчиків спостерігається у віці:A. 7-8 роківB. 8-10 роківC. 10-12 роківD. 13-16 роківE. 15-16 років

16. Стрибкоподібний ріст у дівчаток спостерігається у віці:

170

A. 6-7 роківB. 7-9 роківC. 9-10 роківD. 11-13 роківE. 12-15 років

IV. Зміст навчання№ пп


1. Постнатальний онтогенез, його періодизація

1)визначення; 2)вікові періоди життя; 3) хронологічний вік;4) біологічний вік

2. Розвиток 1) прямий; 2) непрямий

3. Ріст 1)визначений; 2) невизначений; 3) гормональна регуляція

4. Особливості розвитку людини в зв’язку з її біосоціальною суттю

1)генетичний контроль;2) гормональна регуляція;3) вплив соціальних факторів;4) вплив факторів середовища;5) критичні періоди; 6)біополе;7)біоритми; 8)фенотиповий поліморфізм

5. Період старості як етап онтогенезу 1)процеси старіння; 2)теорії старіння; 3) тривалість життя;4) клінічна смерть; 5) біологічна смерть; 6) геронтологія; 7) геріатрія

6. Регенерація 1)фізіологічна; 2)репаративна;3)патологічна; 4)типова; 5)атипова;6)епіморфоз; 7)морфалаксис;8)ендоморфоз (регенераційна гіпертрофія); 9) значення

7. Трансплантація 1) аутотрансплантація;2) алотрансплантація;3) ксенотрансплантація;4) значення

171

Граф логічної структури змісту 1

Критичні періоди постнатального періоду:1) новонародженості – перші дні після народження, коли відбувається

перебудова всіх процесів життєдіяльності (живлення, дихання, виділення, кровообігу і ін.);

2) статевого дозрівання – від 12 до 16 років, коли відбувається гормональна перебудова;

3) статевого пригнічення – біля 50-ти років, коли відбувається згасання функцій статевих і інших ендокринних залоз.

Причини критичних періодів постнатального онтогенезу принципово ті ж, що і пренатального: зміни гормонального фону, поява нових і зникнення старих індукторів, включення і виключення різних блоків генів.

Вікові періоди життя людини

Новонародженості (1-10 днів)

Грудний (10 днів – 1 рік)

Дитинство (1 – 12 років)(Раннє (1-3); перше (4-7); друге (дівчатка – від 8 до 11; хлопчики –

від 8 до 12); „нейтральне” – від 1 до 7)

Підлітковий вік (дівчатка – від 12 до 15 років; хлопчики – від 13 до 16 років)

Юнацький вік (дівчата від 16 до 21 років; юнаки від 17 до 21 року)

Зрілий вік1 період (жінки – від 21 до 35 років; чоловіки – від 21 до 35 років)2 період (жінки – від 36 до 55 років; чоловіки – від 36 до 60 років)

Літній (похилий) вікжінки – від 56 до 74 років; чоловіки – від 61 до 74 років

Старечий вік – від 75 до 90 років

Довгожителі – від 90 і більше

172

Граф логічної структури змісту 2

Типи регенерації

Фізіологічна Репаративна Патологічна

механічна травма

оперативне втручання

дія отруйних речовин

опіки

обмороження

променева дія

голодання

дія хвороботворних орагнізмів

За факторами ушкодження За способомЗа об’ємому

ендорморфоз

морфалаксис

епіморфозм

відновлення частин зародка на ранніх стадіях

розвитку

велика частина організму

цілий організм

регенераційна гіпертрофія

компенсаторна гіпертрофія

173

V. Орієнтовна основа діїДля досягнення цілей заняття необхідно засвоїти теоретичний матеріал з

даної теми і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу.а) Теоретичні питання для позааудиторного самостійного вивчення та обговорення на занятті:1. Періоди постнатального розвитку людини. Поняття про біологічний та хронологічний вік людини.2. Нейрогуморальна регуляція процесів росту і розвитку.3. Процеси росту та диференціювання в постнатальному періоді індивідуального розвитку людини. Поняття про фенотиповий поліморфізм і конституцію людей.4. Особливості постнатального періоду онтогенезу людини в зв’язку з її біосоціальною суттю.5. Старість як завершальний етап онтогенезу людини. Сучасні теорії старіння. Клінічна та біологічна смерть.6. Регенерація та її види. Фізіологічна і репаративна регенерація. Особливості регенераційних процесів у людини.7. Трансплантація органів і тканин, види трансплантацій. Досягнення трансплантології. 8. Біологічні ритми та їх медичне значення.

б) Алгоритм самостійної навчально-дослідницької роботи:1. За представленим зразком і даними скласти таблицю: „Ріст і розвиток дитини”.2. Визначити і описати морфоконституціональні типи студентів за класифікацією М.В. Чорноруцького.

в) Інструкції до самостійної навчально-дослідницької роботи:1. Скласти таблицю 1 „Ріст і розвиток дитини” за поданим

зразком.Таблиця

Ріст і розвиток дитини

Період постнатального розвитку Особливості будови і життєдіяльності

При складанні таблиці необхідно співставити наведені нижче морфофункціональні особливості (а,б,в,г,д,е,ж,з,к,л,м,н,о,п,р) з періодами онтогенезу (1,2,3,4,5,6,7), а також використати мал. 1,3 і структурно-логічну схему 1.

174

Періоди онтогенезу Морфофункціональні особливості1. Новонародженості а) ріст збільшується в середньому на 23-25 см, (перші 10 днів) а маса тіла майже подвоюється2. Грудний вік б) маса тіла 3200-3600г, довжина тіла 50-51см (до 1 року) в) масо-ростовий індекс (г/см) дорівнює 60-703. Ясельний г) коло голови у співвідношенні з колом (1-3 роки) грудей більше на 1-2 см4. Дошкільний д) формування шийного і поперекового (3-7 років) лордозу і грудного кіфозу 5. Друге дитинство е) маса тіла 9,5-10,5 кг, довжина тіла 73-77см (8-12 років) ж) кістки черепа і тазові кістки не зрослі6. Підлітковий з) з’являються 20 молочних зубів (12-16 років) к) появляються медіальні і бокові різці (причому7. Юнацький період перші медіальні появляються на нижній щелепі) (17-21 рік) л) продовжується заміна молочних зубів на постійні, ріст 5-7 см на рік м) розвиток опорно-мязової системи, зростаються кістки таза, відбувається секреція статевих гормонів н) бурхливий розвиток всіх систем, інтенсивне статеве дозрівання, формуються вторинні статеві ознаки о) прорізаються перші постійні зуби п) завершується заміна молочних зубів на постійні (окрім 3-х корінних зубів мудрості) р) наступають перші полюції і менструації с) завершення росту, формування організму, статева зрілість набуває завершеної форми

2. Визначити свій морфоконституціональний тип по величині Пін’є. Індекс вираховується по формулі: L – (P+T), де L – довжина тіла, Р- маса тіла, Т – обсяг грудей. У гіперстеніків цей індекс менше 10, у нормостеніків – від 10 до 30, у астеніків - більше 30.

З’ясувати взаємозв’язок морфофункціональних типів людини із схильністю до певних захворювань, загальною реактивністю організму.

175

Мал. 2 Типи будови тіла за класифікацією В. Чорноруцького

1- астенічний, 2 –нормостенічний, 3 – гіперстенічний

1 – лімфоїдний тип (тимус, лімфоїдні вузли, лімфоїдна тканина кишечника, селезінка, миндалини)2 – мозговий і головний тип (головний і спинний мозок, очі,розміри голови3 - загальний тип (в цілому тіло, м’язи, скелет, органи дихання, печінка)4 – репродуктивний тип (яєчки, передміхурова залоза, сім’яні пухирці, яєчники, фалопієві труби)

Мал.3 Криві росту різних тканин організмів тіла людини.

176

VI. Система навчаючих завданьЗавдання 1 (1 рівень складності)1. Чоловік вважається зрілим, якщо його хронологічний вік становить:

A. 19 роківB. 22 рокиC. 27 роківD. 35 роківE. 38 років

Еталон відповіді: 1-В

Завдання 2 (II рівень складності)2. З моменту народження й до однорічного віку маса дитини збільшується майже втричі і в середньому становить:

A. 6,5 – 7,5 кгB. 8 - 9 кг C. 9,5 – 10 кгD. 10,5 – 11,5 кгE. 12 – 13 кг

Еталон відповіді: 2 – С

Завдання 33. Чоловіки і жінки вважаються старими, якщо їхній хронологічний вік становить:

A. 55 роківB. 60 роківC. 65 роківD. 75 роківE. 95 років

Еталон відповіді: 3 – D

Завдання 4 (III рівень складності)4. Знайдіть відповідність між типами регенерації (1,2,3,4) і їх характеристикою (а,б,в,г):Тип регенерації Характеристика1. Епіморфоз а) регенерація шляхом перебудови регенеруючої частини організму;2. Морфолаксис б) збільшення і зміни в одному із органів при порушенні в іншому, що відноситься до тієї ж системи органів;3. Регенераційна гіпертрофія в) збільшення розмірів залишку органа без відновлення вихідної форми;4. Компенсаторна гіпертрофія г) відростання нового органу від ранової поверхні.Еталони відповіді: 1 – г, 2 – а, 3 – в, 4 – б.

177


На кінцевий результат трансплантації суттєво можуть впливати ускладнення, пов’язані з реакцією імунної системи на трансплантант. При якій трансплантації такі ускладнення не виникають?

Еталон відповіді: при аутотрансплантації, а також при ізотрантсплантації коли проводять пересадження від одного монозиготного близнюка до іншого.

Задача 2.У випадку клінічної смерті незворотні зміни в клітинах, тканинах,

органах розвиваються поступово з різною швидкістю. Це залежить від їхньої чутливості до забезпечення киснем. Через який час після зупинки дихання і кровообігу в людини відбуваються некротичні зміни в нервових клітинах кори мозку?

Еталон відповіді: через 5-6 хвилин після припинення дихання і кровообігу.

Задача 3.Функціональні зміни при старінні не однотипні, тобто старіння не

можна розглядати як послаблення всіх функцій. При старінні одні функціональні показники прогресивно знижуються, інші – суттєво не змінюються, а деякі зростають. До останніх належать.

Еталон відповіді: синтез гіпофізарних гормонів, чутливість клітин до гормональних і хімічних факторів, рівень холестерину у крові.

VІІ. Короткі методичні вказівки до роботи студентів на практичному заняттіа) Методика проведення заняття

1. Заняття починається з перевірки вихідного рівня знань. Далі розглядаються теоретичні питання з даної теми, в обговоренні яких беруть участь всі студенти під керівництвом викладача, після чого необхідно виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу.

2. Після проведення практичної навчально-дослідницької роботи необхідно оформити протокол.

3. В кінці заняття проводиться контроль кінцевого рівня знань студентів, аналіз результатів роботи з виставленням відповідної оцінки і балів.


№ Основні етапи заняття Час в хвилинах


178

І Підготовчий етап1. Організаційна частина.

Перевірка вихідного рівня знань5 Тести і питання вихідного

рівня2. Обговорення теоретичних

питань20 Таблиці, підручники,

посібникиІІ Основний етап3. Виконання самостійної

навчально-дослідницької роботи. Оформлення протоколу

50 Ваги, метричні стрічки, методичні матеріали, підручники

ІІІ Заключний етап4. Контроль кінцевого рівня знань 10 Тести кінцевого рівня

знань5. Аналіз, підведення підсумків

заняття. Домашнє завдання5

в) Зраки тестів для перевірки кінцевого рівня знань1. Вкажіть, яка стадія розвитку тварин з непрямим розвитком відсутня за умов їх неповного перетворення:

A. ЯйцяB. ЛичинкиC. ЛялечкиD. ІмагоE. Ембріонізації

2. Вкажіть, як називається надмірне видовження кісток кисті стопи і обличчя дорослих людей при гіперфункції долі гіпофіза:

A. АкселераціяB. АкромегаліяC. МікседемаD. КретинізмE. Рахіт

3. Виберіть організми з непрямим постембріональним розвитком:A. Комахи, жабиB. Крокодили, жаби, рибиC. Комахи, крокодилиD. Птахи, ссавціE. Жаби, крокодили

4. При огляді десятирічної дитини виявлено: маленький зріст, непропорційний розвиток тіла, недостатній розумовий розвиток. Дефіцит якого гормону в організмі може викликати ці зміни?

A. АденокортикотропногоB. Окситоцину

179

C. ТироксинуD. СоматостатинуE. Паратгормону

5. Суттєво впливають на ріст і розвиток людини такі фактори середовища, як кисень, температура, світло. Роль світла для організму, який росте, перш за все полягає у тому, що з ним пов’язаний синтез:

A. Вітамін АB. Вітамін ДC. ВітамінЕD. А + ВE. В + С

6. Із наведених визначень конституції людини виберіть найбільш точне:A. Комплексна біологічна характеристика людини, варіант адаптивної

норми, що відображає резистентність організму до факторів середовищаB. Сукупність морфологічних і функціональних особливостей

організму, яка склалася на базі спадкової програми під впливом модифікуючих факторів середовища і визначає його реактивність

C. «Соматичний фатум» організму, що визначається в момент запліднення

D. Особливості пропорцій тіла, що визначаються спадковістю і факторами оточуючого середовища

E. Сукупність морфологічних і фізіологічних особливостей організму, які пов’язані із впливом ендокринної системи

7. Життєдіяльність живих організмів носить ритмічний характер, що проявляється в чіткому чергуванні інтенсивності і характеру біологічних процесів і функцій. Біоритми, що існують у живій природі обумовлені:

A. Обертанням Землі навколо своєї осі та СонцяB. Обертанням Місяця навколо ЗемліC. Життєдіяльністю живих організмівD. А + ВE. А + В + С

8. В організмі людини виявлено понад 100 фізіологічних функцій, які мають закономірну добову періодичність (дихання, частота серцевих скорочень, сон і його відсутність і т.д.). Ці ритми зумовлені:

A. Обертанням Землі навколо своєї осіB. Обертанням Землі навколо СонцяC. Життєдіяльністю організмуD. Обертанням Місяця навколо ЗемліE. А + В

180

9. Відомий біофізик Л.В. Чижевський (1897-1964) вперше звернув увагу на ритмічне виникнення на Землі епідемій віспи, чуми, холери. візується в середньому один раз в 11 років, а через кожні 35 років спостерігається особливо важкі його форми. Все це багаторічні ритми, які зумовлені:

A. Обертанням Місяця навколо ЗемліB. Зміною сонячної активностіC. Обертанням Землі навколо СонцяD. Вулканічною діяльністюE. Зміною положення планет відносно Землі

10. Диференціація спричинює певні якісні зміни клітин, які зумовлюють:A. Зниження здатності клітин до розмноженняB. Зниження швидкості ростуC. Посилення здатності клітин до розмноженняD. А + ВE. В + С

11. На першому році життя довжина тіла дитини збільшується в середньому на 23-25 см і в річних дітей в нормі вона становить:

A. 55-61 смB. 62-67 смC. 65-70 смD. 72-77 смE. 79-84 см

12. На першому році життя дитини маса тіла збільшується майже втричі і в річних дітей в нормі вона становить:

A. 7-7,5 кгB. 7,5-8,0 кгC. 8,0-8,5 кгD. 8,0-9,0 кгE. 9,5-10,5 кг

13. В процесі розвитку дитини в 6 років прорізається перший постійний зуб. Вкажіть в якому віці дитини закінчується прорізання постійних зубів (окрім 3-х корінних зубів мудрості):

A. 7,5-8,5 роківB. 8,5-9,5 роківC. 10-11 роківD. 12-13 роківE. 13-14 років

14. При оперативному видаленні частини печінки у людини відбувається регенерація шляхом:

A. Епіморфозу

181

B. МорфолаксисуC. Ендоморфозу або регенераційної гіпертрофіїD. А + ВE. В + С

15. За непрямого розвитку личинка й доросла стадія пристосовані до різних умов існування. Такий спосіб розвитку:

A. Сприяє адаптації організму до навколишнього середовищаB. Усуває конкуренцію між ними, збільшує число екологічних ніш

виду, сприяє розселенню видуC. Підвищує мінливість всередині видуD. А + ВE. В + С

16. Установіть відповідність між типами трансплантації (1,2,3) і їх характеристиками (а,б,в):Типи трансплантації Характеристика1. Аутотрансплантація а) донор і реципієнт належать до одного виду 2. Алотрансплантація б) донор і реципієнт являють один і той же організм3. Ксенотрансплантація в) донор і реципієнт належать до різних видів

Заняття № 22Тема: Контроль засвоєння модуля 2

„Організмовий рівень організації життя. Основи генетики людини (модуль 2)”

1. Перелік контрольних питань для підготовки до підсумкового модульного контролю №2

Змістовий модуль 2. Закономірності спадковості та мінливості1. Предмет і завдання генетики людини та медичної генетики.2. Генотип, фенотип.3. Закономірності успадкування при моногібридному схрещуванні.

Перший і другий закони Г. Менделя. Менделюючі ознаки. Моногенні хвороби.

4. Закономірності успадкування при ди- та полігібридному схрещуванні. Третій закон Г. Менделя.

5. Множинні алелі. Успадкування груп крові людини за антигенною системою АВ0 та резус-фактора. Значення для медицини.

182

6. Взаємодія алельних генів: повне домінування, неповне домінування, наддомінування, кодомінування.

7. Взаємодія неалельних генів: комплементарна дія, епістаз.8. Полімерне успадкування ознак у людини. Плейотропія.9. Зчеплене успадкування генів (закон Т. Моргана). Кросинговер.10. Хромосомна теорія спадковості.11. Сучасний стан дослідження геному людини. Генна інженерія.

Генетичні карти хромосом людини.12. Генетика статі. Доза генів. Хромосомні захворювання, що зумовлені

зміною кількості статевих хромосом.13. Успадкування ознак, зчеплених зі статтю.14. Мінливість, її форми, значення в онтогенезі й еволюції.15. Модифікаційна мінливість, її характеристика. Норма реакції.

Фенокопії.16. Пенетрантність і експресивність генів.17. Генотипова мінливість, її форми. Комбінативна мінливість. Механізми

виникнення та значення.18.Мутаційна мінливість та її фенотипові прояви. Класифікація мутацій за

генотипом. Спонтанні й індуковані мутації.19. Генні мутації, механізми виникнення. Поняття про моногенні хвороби.20. Хромосомні аберації. Механізми виникнення та приклади

захворювань, що є їх наслідком.21. Механізми геномних мутацій (поліплоїдії, гаплоїдії, полісомії,

моносомії).22. Спадкові хвороби, що є наслідком порушення кількості аутосом і

статевих хромосом.23. Мутації в статевих і соматичних клітинах, їх значення. Мозаїцизм.24. Мутагенні фактори, їх види. Мутагенез. Генетичний моніторинг.25. Хвороби зі спадковою схильністю. Поняття про мультифакторіальні

захворювання.

Змістовий модуль 3. Методи вивчення спадковості людини. Спадкові хвороби26. Методи вивчення спадковості людини. Людина як специфічний об’єкт

генетичного аналізу.27. Генеалогічний і близнюковий методи вивчення спадковості людини.28. Біохімічний метод вивчення спадкових хвороб. Скринінг-програми.29. Цитогенетичний метод вивчення спадковості людини.30. Пренатальна діагностика спадкових хвороб.31. Медико-генетичні аспекти сім’ї. Медико-генетичне консультування.32. Популяційно-статистичний метод вивчення спадковості людини.

Змістовий модуль 4. Біологія індивідуального розвитку33. Розмноження – універсальна властивість живого. Форми розмноження.

Можливість клонування організмів.

183

34. Гаметогенез: сперматогенез, овогенез. Статеві клітини людини.35. Запліднення. Особливості репродукції людини.36.Онтогенез, його періодизація.37. Ембріональний розвиток, його етапи. Провізорні органи.38. Молекулярні та клітинні механізми диференціювання.39. Диференціювання зародкових листків і тканин. Ембріональна індукція.

Клонування організмів і тканин.40. Критичні періоди ембріонального розвитку людини. Тератогенні

фактори середовища.41. Природжені вади розвитку, їх сучасна класифікація: спадкові,

екзогенні, мультифакторіальні; ембріопатії та фетопатії; філогенетично зумовлені та нефілогенетичні.

42. Постембріональний розвиток людини і його періодизація. Нейрогуморальна регуляція росту та розвитку.

43. Старіння як етап онтогенезу. Теорії старіння. Поняття про геронтологію та геріатрію.

44. Клінічна та біологічна смерть.45. Регенерація органів і тканин. Види регенерації. Значення проблеми

регенерації в біології та медицині.46. Особливості та значення регенеративних процесів у людини. Типова й

атипова регенерація. Пухлинний ріст.47. Проблема трансплантації органів і тканин. Види трансплантацій.

Тканинна несумісність і шляхи її подолання.48. Поняття про гомеостаз. Механізми регуляції гомеостазу на різних

рівнях організації життя.

2. Орієнтовний перелік практичних навичок і умінь до модуля 2- визначити тип успадкування менделюючих ознак людини;- передбачити генотипи та фенотипи нащадків за генотипами батьків;- виключити батьківство при визначенні груп крові батьків і дитини;- аналізувати складні механізми спадкування ознак у людини;- розробити заходи для зниження ступеня прояву патологічного стану у

хворих зі спадковою патологією;- вибрати відповідні методи вивчення спадковості людини для

діагностики різних спадкових хвороб;- розрахувати ймовірність прояву спадкових хвороб у нащадків залежно

від пенетрантності гена;- диференціювати хромосомні хвороби людини;- побудувати та провести генеалогічний аналіз родоводів зі спадковою

хворобою;- розрахувати роль спадковості та умов середовища у розвитку ознак (за

результатами близнюкового аналізу);- вирахувати генетичний склад популяцій людей;

184

- застосувати біогенетичний закон для визначення онтофілогенетично зумовлених природжених вад розвитку людини;

- порівняти механізми виникнення природжених вад розвитку людини різного генезу;

- засвоїти основоположні принципи регенерації та трансплантації;

3. Оцінювання засвоєння модуля 2

Розподіл балів, які виставляються студентам при вивченні модуля 2

№ з.п. Модуль 2 Кількість

балів1. Змістовий модуль 2 36

Тема 10 9Тема 11 9Тема 12 9Тема 13 9

2. Змістовий модуль 3 45Тема 14 9Тема 15 9Тема 16 9Тема 17 9Тема 18 9

3. Змістовий модуль 4 27Тема 19 9Тема 20 9Тема 21 9Разом змістові модулі 108Підготовка огляду наукової літератури, розв’язування ситуаційних задач(індивідуальна робота) 12

Тема 22 80РАЗОМ сума балів 200

Максимальна кількість балів, яку може набрати студент при вивченні модудя 2, вираховується шляхом множення кількості балів (9), що відповідають оцінці «5», на кількість тем (12) і становить 108 балів.

Мінімальна кількість балів, яку може набрати студент при вивченні модуля 2, є критерієм допуску до модульного підсумкового контролю – тема 22, вираховується шляхом множення кількості балів (5), що відповідають оцінці «3», на кількість тем у модуля (12) і становить 60 балів.

185

Заняття № 10 · web view1. Мати чоловіка і мати жінки мають...

Documents