Практическое занятие №2

Основы генетики

Выполнила Кленова Анна

ИДОиР, 1 курс, 6 группа

Практическое занятие №2

Генетика человека имеет ряд особенностей:
• на людях запрещены экспериментальные браки;
• рождается малое количество потомков;
• наблюдается позднее половое созревание и большая продолжительность смены поколений (25-30лет);
• у человека сложный кариотип (много хромосом и групп сцеплений);
• невозможность создания одинаковых условий жизни исследуемых.

Генеалогический метод заключается в анализе родословных и позволяет определить тип наследования (доминантный рецессивный, аутосомный или сцепленный с полом) признака, а также его моногенность или полигенность.

В генеалогическом методе можно выделить 2 этапа:
1) этап составления родословных;
2) этап использования генеалогических данных для генетического анализа.

Задачи метода
1. Установление наследственного характера заболевания.
2. Уточнение типа наследования признака и уровня пенетрантности.
3. Определение сцепления и локализации генов в хромосомах.
4. Изучение интенсивности изменения наследственного материала.
(частоты мутаций) у человека.
5. Исследование процессов взаимодействия генов.

Пенетрантность — это частота проявления гена среди носителей данного гена.

Цитогенетический метод
Цитогенетика – важнейший раздел практической медицины. Этот метод применяется для диагностики хромосомных болезней, составления генетических карт хромосом, изучения мутационного процесса.

Основа метода – микроскопическое изучение хромосом человека. Этот метод широко используется с начала 20-х годов XX в. для изучения морфологии и подсчета хромосом человека, культивируя лейкоциты для получения метафазных пластинок.
Этот метод используют для изучения нормального кариотипа человека, а также при диагностике наследственных заболеваний, связанных с геномными и хромосомными мутациями.

Метод включает:
а) методы экспресс-диагностики пола – определение Х-хроматина (тельце Барри) и У-хроматина;
б) кариотипирование – определение количества и качества хромосом.

Методы дифференциального окрашивания
• G-метод, окраска для световой микроскопии
• Q-метод, окраска флуорохромами, тип расположения сегментов соответствует G-методу
• R-метод, реверсионная окраска, сегменты расположены противоположно G-методу
• С-метод, окрашивается только конститутивный гетерохроматин
• T-метод, окрашиваются теломерные области

Биохимический метод
Наследственные дефекты обмена можно диагностировать посредством определения структуры измененного белка или его количества, выявления дефектных ферментов или
обнаружения промежуточных продуктов обмена веществ во внеклеточных жидкостях организма (крови, моче, поте и т. д. ).
Этот метод используется для диагностики болезней обмена веществ.

Этапы:
Первый этап (скрининг): среди большого количества обследуемых выделить предположительно больных, имеющих какое-то наследственное отклонение от нормы.
Используется небольшое количество простых, доступных методик (экспересс-методов)
Второй этап: уточнение (подтверждение диагноза или отклонение при ложно-положительной реакции на первом этапе). Для этого используются точные хроматографические методы определения ферментов, аминокислот и т. д.

Метод обратной транскрипции ДНК на молекулах
Обратная транскрипция — это процесс образования двуцепочечной ДНК на основании информации в одноцепочечной РНК. Данный процесс называется обратной транскрипцией, так как передача генетической информации при этом происходит в «обратном», относительно транскрипции, направлении.
Идея обратной транскрипции вначале была очень непопулярна, так как противоречила центральной догме молекулярной биологии, которая предполагала, что ДНК транскрибируется в РНК и далее транслируется в белки. Однако в 1970 году Темин и Балтимор независимо друг от друга открыли фермент, названный обратной транскриптазой (ревертазой), и возможность обратной транскрипции была окончательно подтверждена. В 1975 году Темину и Балтимору была присуждена Нобелевская премия в области физиологии и медицины.

Генодиагностика
Генодиагностика — совокупность методов по выявлению изменений в структуре генома. Это относительно новое, перспективное, быстро развивающееся направление диагностики. Диагностические методы обладают высокой специфичностью и чувствительностью, а также достаточно просты и достоверны. Успехи современной медицины во многом зависят от того, насколько рано и точно можно диагностировать наиболее распространенные генетические и инфекционные заболевания, а также новообразования.

Генетическая инженерия ввела в практику ДНК-диагностику. Известно, что участок ДНК, отвечающий за данный биологический признак, имеет определенную нуклеотидную последовательность, которая может служить диагностическим маркером. В основе методов ДНК-диагностики лежит выявление специфических нуклеотидных последовательностей в биологических образцах методом гибридизации (ДНК — ДНК, ДНК — РНК) или полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Эти методы имеют несколько общих этапов:
— денатурация ДНК-мишени; фиксация полученной одноцепочечной молекулы ДНК-мишени на мембранном фильтре;
— инкубация мембранного фильтра с одноцепочечной молекулой ДНК-зонда, которая при определенной температуре и ионной силе спаривается с ДНК-мишенью;
— промывание фильтра для удаления избытка не связавшихся меченых молекул ДНК-зонда;
— определение наличия гибридных молекул ДНК-ми- шень/ДНК-зонд с помощью радиоавтографического метода.
Преимущества ДНК-диагностики — быстрота, надежность, высокая чувствительность и специфичность. Методы ДНК-диагностики имеют широкую перспективу развития, с их помощью в принципе можно выявлять на ранних стадиях заболевания практически любые патогенные микроорганизмы и определять многообразие наследственных заболеваний.

Практическая часть
1. Задача
Ответ: не может во втором браке родиться сын, темнее своего отца.

2. У организма с генотипом AaBb при наличии кроссинговера будут образовываться следующие гаметы:

AB, ab (некроссоверные гаметы),

Ab, aB (кроссоверные гаметы).