Клинико-генеалогический метод. Ф. Гальтон, 1865.

Суть: прослеживание признака или болезни в ряду поколений с указанием точных родственных связей по отношению к пробанду (первый попадает в поле зрения генетика).

Этапы:

1. Сбор генеалогического и клинического анамнеза

2. Составление родословной

3. Анализ родословной: характер наследования, тип наследования

4. Определение генотипа членов родословной

5. Определение пенетрантности аллеля

6. Расчет вероятности риска наследования признака в следующем поколении

7. Значение КГМ

8. Определение характера и типа наследования признака (болезни)

9. Установление сцепления генов

10. Изучение интенсивности мутационного процесса

11. Определение вероятности рождения больного ребенка в семье с заболеваниями моногенной и мультифакториальной природы.

Близнецовый метод, 1895, ф. Гальтон.

Суть: изучение генетических закономерностей на близнецах.

Значение: оценка соотносительной роли наследственности и среды в развитии признака (заболевания).

Этапы:

1. Составление выборки близнецов

2. Определение зиготности близнецов – на основе конкордантности (процент сходства) и дискордантности (процент различия) по маркерам.

3. Расчет коэффициента наследуемости и среды по формуле хольцингера:

Н = С_MZ – C_DZ/100-C_DZ * 100%

70% - наследственность

40-70% наследственность

100% среда

4. Маркеры зиготности:

Пол

Группы крови системы АВО(Н) системы-резус

Сывороточные белки

Система НLА

Полиморфизм ДНК

5. Дерматоглифические показатели

Цитогенетический метод.

Сущность метода: микроскопическое изучение хромосомных комплексов в клетках человека.

Значение:

• Диагностика хромосомных заболеваний;

• Пренатальная диагностика хромосомных болезней;

• Картирование хромосом;

• Изучение мутагенного действия факторов окружающей среды.

Биохимический метод.

Сущность: определение в биологических жидкостях организма не типичных продуктов обмена веществ.

Материал:

• Кровь, плазма, моча, пот

• Культуры клеток (лимфоциты, фибробласты)

Методики:

6. Качественные и количественные тесты

7. Жидкостная и тонкослойная хроматография (аминокислот, олигосахаридов, мукополисахаридов)

8. Газовая хроматография (органических кислот)

9. Электрофореза (гемоглобинопатии)

10. Спектроскопия

Значение:

• Диагностика моногенных и мультифакториальных болезней

• Определение гетерозиготных носителей с помощью нагрузочных тестов

• Изучение молекулярных механизмов взаимодействия генов

• Изучение клинического полиморфизма молекулярных болезней

• Установление времени включение генов в процессе онтогенеза

Метод генетики соматических клеток.

• Экспериментальный метод

• Основан на размножении клеток in vitro (в пробирке) для изучения генетических особенностей целого организма

Методики: культивирования, клонирования, гибридизации, селекции

Назначение:

1. Диагностика наследственных болезней на биохимическом уровне путем изучения механизмов первичного действия генов и их взаимодействия

2. Точная диагностика НБ на пренатальном периоде (взятие клеток плода, или амниотической жидкости, либо хориона плода)

Изучение регуляции активности генов.

• Генетическое картирование

• Изучение мутагенной и канцерогенной активности различных веществ

• Диагностика онкопатологии

• Метод биологического моделирования

Экспериментальный метод. Основан на законе гомологических рядов наследственной изменчивости Н. И. Вавилова

Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов

Этапы метода:

1. Подбор биологической модели

2. Эксперимент

3. Анализ результатов

Значение: изучение клиники, патогенеза наследственной патологии. Разработка методов лечения и профилактики.

Молекулярно-генетические методы. ДНК диагностика.

В основе метода лежат генно-инженерные манипуляции с ДНК и РНК. В качестве объекта исследования используются любые ядросодержащие клетки.

Методики: гибридизация ДНК с использованием ДНК-зондов, метод секвенирования (позволяет определить точную последовательность нуклеотидов), наиболее популярный – метод полимеразной цепной реакции, открытый Кэрри Мюллисом в 1993 году.

Метод ПЦР:

1. Выделение ДНК – образцы могут храниться до нескольких лет.

2. Денатурация – проходит при температуре 90 градусов. Молекула раскручивается на 2 цепочки.

3. Амплификация – получение множества копий определенного фрагмента ДНК.

4. Электрофорез – проба подвергается разгонке под электрическим током, позволяет точно определить локализацию генов.

Назначение методов ДНК-диагностики:

• Для точной диагностики моногенных и мультифакториальных заболеваний;

• Установление восприимчивости к вирусным и бактериальным заболеваниям, онкопатологии;

• Для установления отцовства.

№10.

Филогенез систем органов позвоночных животных.

Эволюционные изменения органов в филогенезе сочетаются с их изменением в онтогенезе.

Филогенез представляет собой цепь генетически взаимосвязанных циклов индивидуального развития.

Впервые связь онтогенеза и филогенеза была раскрыта Карлом Бэром.

Закон зародышевого сходства (сформулирован Бэром):

«Ранние стадии онтогенеза имеют наибольшее сходство с соответствующими стадиями развития предковых и родственных форм».

Биогенетический закон Геккеля и Мюллера:

«онтогенез является коротким и быстрым повторением филогенеза, обусловленным физиологическими функциями наследственности и приспособленности»

Следствие: Конкретные направления филогенеза будут зависеть от исторически сложившихся особенностей генетической системы, морфогенеза и фенотипа каждой конкретной группы.

Эволюционная морфология.

Задачи:

1. изучить способы и направления филогенетических преобразований в ходе эволюции

2. установить преемственность строения и развития предковых и современных форм жизни на основе рекапитуляции органов (повторение)

Принцип рекапитуляции (Мюллер): признаки взрослых предков, так или иначе, повторяются в эмбриогенезе их потомков.

3. Выявить взаимосвязи между характером изменений органа или организма и условиями существования.

Гомологичные органы.

Органы, которые имеют одинаковый план строения, развиваются из одних и тех же эмбриональных зачатков, занимающих одинаковое положение и выполняющих как сходные, так и различные функции. Эволюция органов и систем характеризуется появление новых признаков в онтогенезе в виде ценогенезов и филэмбриогенезов.

Ценогенезы – признаки, позволяющие адаптироваться зародышу к конкретным условиям среды.

Филэмбриогенезы – признаки, которые позволяют адаптироваться взрослому организму.

Архаллаксисы – изменения органов на ранних стадиях онтогенеза (закладка зубов).

Девиации – изменения органов на средних этапах онтогенеза (среднее ухо).

Анаболии – изменения органов на поздних стадиях развития (формирование четырехкамерного сердца).

Приводят к ароморфозам, идиоадаптациям и дегенерациям.