Вопрос 28. Изменчивость, ее формы. Хромосомные мутации. Понятие о хромосомных болезнях человека.

Хромосомные мутации обусловлены изменением структуры хромосом – внутрихромосомные и межхромосомные. Могут возникать как спонтанно, так и под инициирующим воздействием мутагенов. В ходе любых хромосомных перестроек сначала происходит разрыв хромосомы, а затем осуществляется соединение фрагментов. Причем выделенные фрагменты или удаляются и утрачиваются, или встраиваются в ту же или в другую хромосому.

Хромосомные болезни приводят к снижению интеллекта, нарушению репродуктивной функции, порокам развития. Наследственные (синдром Дауна – трисомия 21 хромосомы – 21ххх).

Вопрос 29. Хромосомные мутации, их типы (делеция, инверсия, транслокация). Какие из них могут передаваться потомству.

Делеция – потеря участка хромосомы. Впервые делецию одной из хромосом у дрозофилы обнаружил К.Бриджес в 1917г., причем это было первым открытием явления хромосомных мутаций вообще. Нехватки хромосом могут быть большими и малыми. Большие обычно летальны в гомозиготном состоянии. Жизнеспособность гетерозигот объясняется тем, что имеется возможность проявления генов, локализованных в неповрежденной гомологичной хромосоме. У человека делеция в коротком плече пятой хромосомы в гетерозиготном состоянии служит причиной болезни «кошачьего крика». Это заболевание сопровождается характерным «мяукающим» криком младенцев, а также малым размером головы (микроцефалия) и умственной отсталостью. Больные дети редко доживают до 10-12 лет. Делеции можно обнаружить цитологическими методами – обычно по наличию петли, которая образуется при конъюгации гомологичных хромосом.

Инверсия – это внутрихромосомная перестройка, в процессе которой происходит поворот участка хромосомы на 180 градусов. В зависимости от того, захватывается ли область центромеры, инверсии подразделяются на парацентрические (если центромера не включается в оборачиваемый участок хромосомы) и перицентрические (если центромера также разворачивается). Такие перестройки, как правило, происходят в средней части хромосом и не захватывают область теломеры. Часто инверсии приводят к летальному исходу в рецессивном состоянии. Эти мутации подавляют кроссинговер у гетерозигот. У гомозигот инверсии не препятствуют кроссинговеру. Цитологически инверсии обнаруживаются по наличию у гетерозигот характерных петель, которые возникают между гомологичными хромосомами (нормальной и измененной), в процессе конъюгации.

Транслокация – это взаимный обмен фрагментами между негомологичными хромосомами. Следствием транслокаций является изменение групп сцепления генов, т.е. гены, ранее находившиеся в разных хромосомах и группах сцепления, при транслокациях оказываются сцепленными. Это приводит к тому, что гены негомологичных хромосом наследуются сцепленно. При этом жизнеспособными оказываются лишь гаметы, которые несут родительские сочетания хромосом. Нарушение групп сцепления делает возможным обнаружение этих мутаций генетическими методами.

Вопрос 30. Изменчивость. Геномные мутации. Хромосомные болезни человека, связанные с нарушениями числа половых хромосом в кариотипе.

Геномные мутации характеризуются изменением числа хромосом, которые могут быть некратными или кратными. Некратное изменение числа хромосом в диплоидном наборе называется гетероплоидией, или анэуплоидией. Это может сопровождаться отсутствием одной из хромосом – моносомия по данной паре хромосом или всей пары гомологичных хромосом – нуллисомия. Наличие одной или нескольких лишних хромосом называется полисомией, которую подразделяют на трисомию - если одна хромосома лишняя, тетрасомию – при наличии 2х лишних хромосом и т.д. Все эти изменения отражаются и на фенотипе, так как сопровождаются либо недостатком, либо избытком генов. Причиной возникновения гетероплоидии является нарушение расхождения хромосом в процессе мейоза.

Болезни см вопрос 28.

Вопрос 31. Цитогенетический метод изучения генетики человека. Определение полового Х- и У-хроматина. Значение метода для диагностики хромосомных болезней, связанных с нарушениями числа половых хромосом в кариотипе.