ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КРАСНОЯРСКИЙ МЕДИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ на базе основного общего образования на базе среднего (полного) общего образования Специальность 060501 Сестринское дело Квалификация медицинская сестра/ медицинский брат МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ № 4 Тема: «Методы изучения наследственности и изменчивости человека в норме и патологии» Согласовано на заседании ЦМК № протокола ……………. «___»____________ 2011 г. Председатель ЦМК «Общепрофессиональных дисциплин» (подпись) ……………… Донгузова Е. Е Составитель: (подпись) ………… Донгузова Е. Е Красноярск 2011 Методические рекомендации для студентов Тема занятия «Методы изучения наследственности и изменчивости человека в норме и патологии» Значение темы: Основные генетические законы и закономерности имеют универсальное значение и в полной мере приложим к человеку. Человек как объект генетических исследований имеет ряд особенностей. Как у объекта исследования у него есть свои достоинства и свои трудности. Трудности: большое число хромосом в кариотипе человека; продолжительность цикла развития до наступления половозрелости, человека – одноплодная особь (за одну беременность, как правило, рождается один ребенок), исключение – рождение близнецов; малое количество детей в браке (обычно, один ребенок); невозможно формировать необходимую схему брака, так как люди свободно скрещиваются (в основе браков лежат любые мотивы, кроме научно-исследовательских целей). На основе теоретических знаний и практических умений обучающийся должен знать: Методы изучения наследственности и изменчивости человека в норме и патологии уметь: Анализировать родословные, прогнозирование риска проявления признака в потомстве. Идентифицировать хромосомы человека, дифференцировать мужской и женский кариотипов. Решать ситуационные задач. овладеть ОК и ПК Студент должен овладеть общими компетенциями: О. К. 11. Быть готовым брать на себя нравственные обязательства по отношению к природе, обществу и человеку. Студент должен овладеть профессиональными компетенциями П. К. 1.1. Проводить мероприятия по сохранению и укреплению здоровья населения, пациента и его окружения. П. К. 2.1. Представлять информацию в понятном для пациента виде, объяснить ему суть вмешательства П. К. 2.2. Осуществлять лечебно – диагностические вмешательства, взаимодействуя с участниками лечебного процесса. П. К. 2.5. Соблюдать правила использования аппаратуры, оборудования и изделий медицинского назначения в ходе лечебно – диагностического процесса. П. К. 2.6. Вести утвержденную медицинскую документацию План изучения темы: 1. Контроль исходного уровня знаний. Ответьте на вопросы: 1. Генеалогический метод. 2. Цитогенетический метод. 3. Биохимический метод. 4. 5. 6. 7. 8. Близнецовый метод Популяционно-статистический метод Дерматоглифический метод. Методы молекулярной биологии и генной инженерии. Качественные тесты, позволяющие определять нарушение обмена веществ. 2. Краткое содержание темы Генеалогический метод - метод составления и анализа родословной. Характерные черты аутосомно-доминантного наследования: Признак встречается в родословной часто, практически во всех поколениях с одинаковой частотой у девочек и мальчиков. Если признак обнаруживается у одного из родителей, то этот признак проявится либо у половины потомства, либо у всего. Характерные черты аутосомно-рецессивного наследования: Признак встречается в родословной редко, не во всех поколениях, с одинаковой частотой у девочек и мальчиков. Признак может проявиться у детей, родители которых им не обладали. Если признак имеет один из родителей, то он может совсем не проявиться у детей или проявиться у половины. Xapактерныe черты наследования, сцепленного с полом: Х-доминантное наследование - признак встречается чаще у лиц женского пола. Если больна мать, а отец здоров, то передача патологического признака происходит вне зависимости от пола. Если болен отец а мать здорова, то все дочери унаследуют от отца патологический признак. Все сыновья будут здоровы (крисс-кросс наследование). Х-рецессивное наследование - признак встречается чаще у лиц мужского пола. Характерен «перескок» признака через поколение. В семьях, где оба родителя здоровы, могут рождаться 50 % больных сыновей (если мать гетерозиготна). Лица женского пола, обладающие патологическим признаком, могут рождаться только в семьях, где отец болен, а мать гетерозиготна. У-сцепленное насдедование - признак встречается только у лиц мужского пола. Признак передается по мужской линии всем сыновьям (при полной пенетрантности). ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА Методы генетики человека патология Наследственная - генеалогический заболевания - цитогенетический -хромосомные - генные заболевания - близнецовый - биохимический - иммунологический - популционно-статический 3. Самостоятельная работа по теме Составление родословных семьи для выявления характера наследования нормальных и патологических признаков. 1. В медико-генетическую консультацию обратилась женщина с нормальной кистью руки. Ее две сестры и брат страдают полидактилией. Еще одна сестра и брат имеют нормальную кисть руки. Отец пробанда шестипалый, мать нормальная. У отца пробанда три брата и две сестры. Один брат и сестра шестипалые. Дедушка пробанда и его родители имеют нормальную кисть руки. Бабушка и две ее сестры шестипалые. Еще одна сестра бабушки и ее брат имеют нормальную кисть. Определить вероятность рождения шестипалого ребенка у пробанда, если ее муж будет иметь нормальную кисть руки. 2. В МГК обратилась женщина с целью выяснить прогноз по ретинобластоме для своего потомства. Ее брат болен, мать и отец здоровы. Родственники отца: две сестры, отец и мать- здоровы. По линии матери: два брата здоровы, один - болен. Дедушка и бабушка пробанда по линии матери здоровы. У бабушки - здоровые сестра и брат. У деда одна сестра здоровая, другая сестра и брат - больны. Прадедушка болен, прабабушка - здорова. 3. Пробанд - нормальная женщина - имеет 5 сестер, две из которых однояйцовые близнецы, две - двуяйцовые близнецы. Все сестры имеют 6 пальцев на руке. Мать пробанда здорова, отец - шестипалый. Со стороны матери все предки нормальны. У отца два брата и четыре сестры - все пятипалые. Бабушка по линии отца - шестипалая. У нее были две шестипалые сестры и одна - пятипалая. Дедушка по линии отца и все его родственники нормальные. Опpеделить вероятность рождения в семье пробанда шестипалых детей при условии, если она выйдет замуж за нормального мужчину. Анализирование родословных, прогнозирование риска проявления признака в потомстве. 4 . Определите тип наследования и прогноз потомства в семье пробанда. 5. Определите тип наследования и прогноз потомства в семье пробанда. Идентифицирование хромосом человека, дифференцирование мужского и женского кариотипов. 6. 7. 8. 9. 10. Решение задач на закон Харди – Вайнберга: Мы будем рассматривать только так называемые менделевские популяции: - особи диплоидны - размножаются половым путем - популяция имеет бесконечно большую численность кроме того, панмиктические популяции: где случайное свободное скрещивание особей протекает при отсутствии отбора. Рассмотрим в популяции один аутосомный ген, представленный двумя аллелями А и а. Введем обозначения: N – общее число особей популяции D – число доминантных гомозигот (АА) H – число гетерозигот (Аа) R – число рецессивных гомозигот (а) Тогда: D + H + R = N Так как особи диплоидны, то число всех аллелей по рассматриваемому гену будет 2 N. Суммарное число аллелей А и а : А=2D+Н а=Н+2R Обозначим долю (или частоту) аллеля А через p, а аллеля а – через g, тогда: 2D + H p = ----------2N H + 2R g = ----------N Поскольку ген может быть представлен аллелями А или а и никакими другими, то p + g = 1 Состояние популяционного равновесия математической формулой описали в 1908 году независимо друг от друга математик Дж. Харди в Англии и врач В. Вайнберг в Германии (закон Харди – Вайнберга): если p - частота гена A, g - частота гена а, с помощью решетки Пеннета можно представить в обобщенном виде характер распределения аллелей в популяции: pА gа 2 pА p АА pg Аа gа pg Аа g2 аа Соотношение генотипов в описанной популяции: p2 АА : 2pg Аа : g2 аа Закон Харди – Вайнберга в простейшем виде: p2 АА + 2pg Аа + g2 аа = 1 Задача 1 Популяция содержит 400 особей, из них с генотипом АА – 20, Аа – 120 и аа – 260. Определите частоты генов А и а. Задача 2 У крупного рогатого скота породы шортгорн рыжая масть доминирует над белой. Гибриды от скрещивания рыжих и белых - чалой масти. В районе, специализирующемся на разведении шортгорнов, зарегистрировано 4169 рыжих животных, 3780 – чалых и 756 белых. Определите частоту генов рыжей и белой окраски скота в данном раойне. Задача 3 В выборке, состоящей из 84000 растений ржи, 210 растений оказались альбиносами, т.к. у них рецессивные гены находятся в гомозиготном состоянии. Определите частоты аллелей А и а. а также частоту гетерозиготных растений. Задача 4. Группа особей состоит из 30 гетерозигот. Вычислите частоты генов А и а. Задача 5. В популяции известны частоты аллелей p = 0,8 и g = 0, 2. Определите частоты генотипов. Задача 6 Популяция имеет следующий состав 0,05 АА, 0,3 Аа и 0,65 аа. Найдите частоты аллелей А и а. Задача 7 В стаде крупного рогатого скота 49% животных рыжей масти (рецессив) и 51% чёрной масти (доминанта). Сколько процентов гомо- и гетерозиготных животных в этом стаде? Задача 8. Вычислите частоты генотипов АА, Аа и аа (в %), если особи аа составляют в популяции 1% ? 4. Подведение итогов. Оценки выставляются по подсчетам балов (рейтинговая система) Домашнее задание: Подготовить тему: Медико-генетическое консультирование 1. Ознакомление и работа с нормативными документами по медицинской генетики. 1.1. Федеральный закон о государственной геномной регистрации в Российской Федерации. №242-ФЗ от 03.12.2008, введен в действие с 01.01.2009. 1.2. Федеральный закон от 25.07.1998 N 128-ФЗ (ред. от 30.12.2008) "О государственной дактилоскопической регистрации в Российской Федерации" (принят ГД ФС РФ 03.07.1998) (с изм. и доп., вступающими в силу с 10.01.2009). 1.3. Федеральный закон от 31.05.2001 N 73-ФЗ (ред. от 24.07.2007) "О государственной судебно-экспертной деятельности в Российской Федерации" (принят ГД ФС РФ 05.04.2001). Литература: Основные источники: 1. Заяц Р. Г., Бутловский В.Э., Рачковская И. В., Давыдов В.В. Общая и медицинская генетика. Лекции и задачи / Серия «Учебники, учебное пособие» - Ростов-на-Дону: Феникс, 2002 г. – 320 с. Дополнительная: 1. Морозов Е.И., Тарасевич Е.И., Анохин B.C. Генетика в вопросах и ответах. - Минск, 2007. 2. Пехов А.П. Биология. Медицинская биология, генетика и паразитология. Учебник. Изд.2-е, испр. и доп.- М.: РУДН, 2007.- 664с.: ил. 3. Презентация - ФКУ PPTX // Конспекты лекций, учебные пособия: URL: http://www.twirpx.com/file/286669/ (дата обращения 23.12.2010) 4. Строение хромосом // Конспекты лекций, учебные пособия: URL: http://www.twirpx.com/file/329582/ (дата обращения 23.12.2010) 5. Харрисон, Дж и др. Биология человека //самая полная электронная библиотека книг: URL: http://bankknig.com/knigi/63750-biologiyacheloveka.html (дата обращения 23.12.2010)