Методы изучения наследственности человека.

(Если какие-то методы мы с вами изучили,то повторно можно не писать. Рядом с методом напишите: смотри практическую работу. А если этих методов у вас нет, то напишите все).

Изучение генетики имеет большое значение для медицинской науки и практического здравоохранения, так как наследственные заболевания составляют значительную долю патологии, особенно детской. 4 – 5% родившихся в каждом поколении имеют генетически обусловленные отклонения в развитии.

Основные закономерности наследственности и изменчивости были открыты с помощью гибридологического метода, разработанного Г. Менделем. Этот метод применим к организмам, которые хорошо скрещиваются в искусственных условиях, дают многочисленное потомство, быстро достигают полового созревания, имеют небольшое число групп сцепления и хромосом, характеризуются незначительным изменением (модифицированием) признаков под влиянием условий среды (горох, кукуруза, кишечная палочка, мышь, муха дрозофила и др.). Человек не отвечает ни одному из этих требований и является неудобным объектом генетических исследований по следующим причинам:

1. Позднее половое созревание.

2. Малое число потоков.

3. Невозможность экспериментальных браков.

4. Большое число хромосом (46) и групп сцепления (23 у женщин и 24 у мужчин).

5. Значительная фенотипическая изменчивость под влиянием условий среды.

Поэтому в антропогенетике разработаны и используются специфические методы: генеалогический, близнецовый, цитологический, биохимический, популяционно-генетический.

ГЕНЕАЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД.(смотри Практическую работу)

Генеалогия – это родословная запись. Метод заключается в построении и анализе родословных человека с целью проследить проявление признака (заболевания), интересующего генетика, на протяжении возможно большего числа поколений. С помощью этого метода устанавливают:

1) наследуемость признака (заболевания)

2) тип наследования признака (заболевания) (аутосомный, сцепленный с полом, доминантный, рецессивный).

На основании полученных сведений прогнозируют вероятность проявления этого признака в потомства, что имеет большое значение для предупреждения наследственных заболеваний. Генеалогический метод является основным в медико-генетическом консультировании.

БЛИЗНЕЦОВЫЙ МЕТОД.

Это метод сравнительного анализа близнецов по определённому признаку (заболеванию).

Различают монозиготные, или однояйцевые, близнецы (МЗ, ОБ), имеющие одинаковый генотип, так как развиваются из одной зиготы, и разнояйцевые близнецы (РБ), имеющие разный генотип, так как развиваются из нескольких зигот. Они могут быть одного или разного пола. Однояйцевые близнецы всегда одного пола. Любые близнецы, как правило, воспитываются в сходных условиях, поэтому с помощью данного метода устанавливают, в какой мере тот или иной признак обусловлен наследственностью и в какой мере зависит от условий среды.

Сущность метода заключается в сравнении внутрипарного сходства в группах ОБ и РБ. Внутрипарное сходство оценивают по принципу подобны – различны. Изучение близнецов помогает приблизительно оценивать относительное значение генотипа и среды в развитии отдельных признаков человека. Для этого используются специальные формулы.

Близнецовым методом доказана преобладающая роль генотипа (наследственности) в наследовании групп крови АВО, МN резус-фактора, гемофилии, сахарного диабета, шизофрении, формы бровей, цвета глаз и волос. Обнаружена выраженная наследственная предрасположенность к туберкулёзу, ревматизму. Роль генотипа существенна в устойчивости против кори, скарлатины.

В последние годы в клинической генетике и фармакологии используют метод контроля по партнёру. Он позволяет оценить лечебный эффект новых фармакологических средств. Для этого используют ОБ, одинаковых по заболеванию. Один партнёр получает новый препарат, а второй служит контролем и получает старый препарат. В результате получают совершенно объективные сведения об эффективности препарата. Такие исследования требуют только 20 – 30 пар ОБ и это экономически выгодно. С помощью этого метода были испытаны антиангинальный препарат нонахлазин и сердечно-сосудистый препарат курантил.

БИОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД.

С помощью биохимического метода в крови или моче можно определить активность ферментов и содержание некоторых веществ, которые нарушаются при заболеваниях обмена веществ, вызванных генными мутациями. Например, у человека встречается тяжёлое заболевание обмена веществ – фенилкетонурия. Заболевание обусловлено наличием рецессивного гена (генотипа аа) в гомозиготном состоянии, который приводит к нарушению обмена аминокислоты фенилаланин. В результате в организме накапливается промежуточное соединение, действующее на нервную систему, приводя к умственной отсталости. При ранней диагностике и назначении диеты, почти лишённой фенилаланина, можно добиться нормального развития ребёнка. Больные дети рождаются от гетерозиготных родителей, у которых в крови обнаруживается повышенное содержание фенилаланина (Аа ´ Аа = аа 25%). Следовательно, используя этот метод, можно с большой точностью (25%) предсказать возможность рождения больного ребёнка.

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД.

Этот метод основан на изучении под микроскопом кариотипа человека в норме и при заболеваниях, вызванных геномными мутациями и хромосомными аберрациями. Метод также используют при изучении мутационного действия различных химических соединений (например, лекарственных препаратов, инсектицидов, пищевых добавок), а также физических факторов (рентгеновского и радиоактивного излучения). Цитогенетическим методом определяют число и структуру хромосом (можно диагностировать болезнь Дауна, синдром Шерешевского-Тернера, синдром Клайнфельтера, синдром «крика кошки» и др.). Этим методом можно изучать хромосомы клеток плода, которые получают из амниотической жидкости, и в случае необходимости принять меры вплоть до искусственного пребывания беременности.

ПОПУЛЯЦИОННО-СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД.

С помощью этого метода и формулы закона Харди-Вайнберга (p²AA + 2pqAa + q²aa) можно определить частоту встречаемости различных аллелей и генотипов в популяциях человека.

Вышеописанные методы широко применяются в медико-генетических консультациях, куда обращаются люди с отягощённой наследственностью с целью выяснить вероятность рождения больного ребёнка. Развиваются методы пренатальной диагностики. Например, получение при амниоцентозе околоплодной жидкости, содержащей клетки плода, и исследовании их биохимическим, цитогенетическим и другими методами, позволяет диагностировать многие заболевания, связанные с генными, геномными мутациями и хромосомными аберрациями.