Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Современные методы изучения генетики человека. Учебное пособие
.pdf
101
Задача № 5. Женщина инфантильного сложения направлена в медико-
генетическую консультацию по поводу бесплодия. При цитологическом обсле-
довании соскоба слизистой рта половой хроматин не обнаружен.
Какое заболевание можно предварительно диагностировать у данной
женщины? Какой метод генетики человека нужно использовать для уточнения
диагноза? Напишите хромосомный набор данной женщины.
Задача № 6. Проведите медико-генетическое консультирование женщи-
ны, у которой среди родственников имеются случаи заболевания фенилкетонурией. Пробанд здорова, у дедушки пробанда по линии отца болен брат, мать
пробанда здорова, а сестра матери больна.
Задача № 7. Пациент 18 лет поступил в клинику медико-генетической
консультации с жалобами на ожирение и половое недоразвитие. Рост — 184 см,
вес — 97 кг. Редуцированные волосы на теле и лице. Яички уменьшены. Анализ полового хроматина: обнаружено тельце полового X-хроматина в буккальном соскобе.
Укажите предположительный диагноз, напишите кариотип пациента.
Задача № 8. Женщина, 27 лет, рост — 142 см, вес — 50 кг. Низкий рост,
широкая и перепончатая шея, низкая задняя линия роста волос на голове, широкая грудь. Олигофрения (слабоумие) в стадии дебильности. Молочные железы развиты слабо, Матка очень маленькая, недостаточно развита. Кариотипиро-
вание — 45, Х0.
Укажите предположительный диагноз.
Задача № 9. Пациентка 15 лет была направлена в клинику медицинского
генетического консультирования: существенные отклонения в психическом
развитии, повышенная вспыльчивость. Содержание речи — нереальные фанта-
зии. Повышенный интерес к мужскому полу. В отделении гинекологии был
проведен аборт (12–14 недель). Анализ полового хроматина: обнаружено два
тельца Барра в буккальном соскобе.
Укажите предположительный диагноз, напишите кариотип пациента.
Задача № 10. Беременная женщина 38 лет направлена на консультацию
в 20–21 неделю беременности для определения пренатальной тактики. По УЗИ
на сроке 11–12 недель толщина воротникового пространства — 1,6 мм. При
проведении кордоцентеза выявлен кариотип 46, ХY/47, ХY + 21 (60:40 %).
Каковы ваши рекомендации?
102
Задача № 11. При обследовании пациента фенотип оценен как женский.
При проведении анализа на половой хроматин из клеток буккального эпителия
выявлено, что более 50 % соматических клеток имеют два тельца полового
хроматина.
Сделайте заключение о возможном кариотипе данного индивидуума.
Задача № 12. На цитогенетическое исследование направлен мальчик
с подозрением на синдром Эдвардса. При анализе кариотипа вы выявили три-
сомию по 18 хромосоме.
Сделайте символическую запись кариотипа мальчика.
Задача № 13. Беременная 40 лет направлена на пренатальную инвазив-
ную диагностику. При ультразвуковом исследовании срок беременности соста-
вил 9 недель.
Какие клетки вы будете использовать для кариотипирования плода?
Задача № 14. Проведите анализ следующих кариограмм.
103
Задача № 15. При ДНК-диагностике гена FMRP у пациента с подозрени-
ем на синдром ломкой Х-хромосомы была обнаружена экспансия полиморфного CGG-повтора, начиная с 234 нуклеотида (числом 270 копий). В норме длина
полиморфного повтора колеблется от 2 до 54 нуклеотидов.
Запишите мутацию согласно общепринятой номенклатуре. К какому типу
мутации ее можно отнести? При каком числе повторов не происходит экспрессии патологического фенотипа?
Задача № 16. Для успешной специфичной наработки фрагмента ДНК
в ходе ПЦР важны все компоненты реакционной смеси.
Выберите корректные суждения о полимеразной цепной реакции:
1. Увеличение концентрации ионов Mg2+ приводит к снижению специ-
фичности ПЦР.
2. ДНК-полимераза может использовать АТР в качестве субстрата при
синтезе дочерней цепи.
3. Для увеличения специфичности ПЦР в пробирки иногда добавляют
минеральное масло.
4. Проведение более 50 циклов ПЦР невозможно, так как снижается
процессивность ДНК-полимеразы и/или заканчиваются субстраты ДНК-полимеразы.
5. ДНК-полимераза добавляет нуклеотиды к 5’-концу прямого праймера.
6. Укорочение праймера приводит к снижению температуры отжига.
7. Стандартная Taq-полимераза эффективно амплифицирует протяженные фрагменты ДНК длиной более 10 тысяч пар нуклеотидов.
8. Увеличение длины праймера приводит к повышению специфичности ПЦР.
9. Отсутствие спаривания на 5’-конце праймера не приводит к значительному снижению уровня наработки продукта ПЦР.
Задача № 17. Лаборант-исследователь подготовил реакционную смесь
для полимеразной цепной реакции (ПЦР), добавил в пробирку следующие компоненты:
– двухкратный буфер для ПЦР (с Mg2+);
– ДНК-матрицу;
– прямой праймер.
Затем лаборант отвлекся на смс-сообщение, а когда вернулся к протоколу, задумался, каких компонентов не хватает в реакционной смеси.
104
Определите, какие компоненты нужно добавить в реакционную смесь:
1. Дезоксигуанозинтрифосфат.
2. РНК-матрица.
3. РНК-зависимая ДНК-полимераза.
4. Дезокситимидинтрифосфат.
5. Дезоксиаденозинтрифосфат.
6. Дезоксицитидинтрифосфат.
7. ДНК-зависимая РНК-полимераза.
8. ДНК-зависимая ДНК-полимераза.
9. Обратный праймер.
10. Дезоксиуридинтрифосфат.
Задача № 18. Для визуализации ДНК-фрагментов, а также их разделения
в зависимости от длины используется гель-электрофорез. Для определения
длины полученных ДНК фрагментов применяются коммерческие растворы
ДНК, которые содержат фрагменты ДНК молекул строго определенных длин.
Такие растворы называется маркерами длин ДНК-фрагментов (DNA ladder, линейками, маркерами ДНК). На иллюстрации приведены фотография геля, на
который был нанесен маркер ДНК (слева) и образец ДНК (справа), и расшиф-
ровка длин ДНК фрагментов маркера.
105
Определите примерную длину каждого из трех фрагментов ДНК. Соотнесите фрагменты и их длину в п.н.:
1. Фрагмент С. А. 3 000–4 000 п.н.
2. Фрагмент B. Б. 750–1 000 п.н.
3. Фрагмент A. В. 1 500–2 000 п.н.
Задача № 19. Секвенирование позволяет «побуквенно» прочитать нук-
леотидную последовательность ДНК. Наиболее распространенный метод секвенирования, который используется в рутинной лабораторной практике, был
изобретен Фредериком Сэнгером. Данный метод также называется методом
терминирующих оснований. Ключевым моментом является использование ди-
дезоксинуклеозидтрифосфатов (ddNTPs), которые не имеют 3’-ОН группы для
образования связи со следующей фосфатной группой. Поэтому в результате
включения подобного дигидроксинуклеотида синтез комплементарной цепи
ДНК терминируется. При проведении анализа для каждого образца ДНК гото-
вится 4 реакционных смеси, которые содержат смесь четырех dNTP, ДНК-
полимеразу и один из терминирующих ddNTP. Результаты реакции визуализи-
руют с помощью гель-электрофореза и по набору полос восстанавливают исходную последовательность.
Прочитайте результаты гель-электрофореза и определите последовательность нуклеотидов в анализируемом образце ДНК.
106
Ответ приведите в виде последовательности нуклеотидов в направлении
от 5’- к 3’-концу, латинскими буквами, без обозначений 3’-, 5’-, пробелов,
например: TATTCTA.
Пояснение к ответу: следует прочитать последовательность начиная
с нижней части геля (на рисунке).
Задача № 20. Фрагмент ДНК имеет следующую последовательность:
3’ТЦЦААТГЦЦТГАСГ5’.
Подберите праймеры для ПЦР этого фрагмента.
Задача № 21. Фрагмент ДНК имеет следующую последовательность:
5’ТЦЦААТГЦЦГГТГАЦГ3’.
Какая из рестриктаз HindIII (сайт А/АГЦТТ), MSPI (сайт ЦЦ/ГГ), RSAI
(сайт ГТ/АЦ) будет разрезать ее на фрагменты длиной 9 и 7 п.н.?
Задача № 22. Молодая женщина очень низкого роста (150 см), с неболь-
шим весом (45 кг) имеет широкие плечи, узкий таз, молочные железы недоразвиты, недоразвиты яичники. Хорошо видны крыловидные складки на шее
сзади.
Какой диагноз можно поставить больной? Какой метод диагностики нуж-
но использовать для этого?
Задача № 23. Мутация, вызывающая болезнь «серповидно-клеточная
анемия», обусловлена заменой всего одного нуклеотида в ДНК β-глобинового
гена. Причем в результате этой мутации пропадает сайт рестрикции для фер-
мента MstII, который присутствует в нормальном гене.
Как можно использовать эту информацию для консультации семей, про-
живающих в районах высокой концентрации этой мутации, на предмет выявления носителей данного наследственного заболевания? Какие молекулярно-генетические эксперименты для этого необходимо провести?
Задача № 24. Перед молекулярными генетиками стояла задача размно-
жить при помощи ПЦР структурный ген, последовательность которого известна. Ниже приведены только первые и последние 15 нуклеотидов, представляю-
щие соответственно начало и конец данного структурного гена: 5’-АТГГЦЦАААЦАГГАГ … АГТАЦГТТГЦЦТТАА-3’.
Определите последовательность двух праймеров, с помощью которых
можно провести амплификацию указанного гена методом ПЦР.
107
Задача № 25. Мутантный ген цистофиброза (ЦФ) был изолирован из кле-
ток больного человека, затем проведено его секвенирование. Аналогичным об-
разом был изолирован нормальный ген ЦФ из клеток здорового человека. Картина электрофоретического разделения нуклеотидов определенного фрагмента
мутантного гена и нормального гена представлена на рисунке. Сравнение двух
образцов позволяет заметить, что нуклеотидная последовательность мутантно-
го гена ЦФ у больного цистофиброзом отличается от нормального гена здоро-
вого человека.
Отметьте, какие существуют отличия между нормальным и мутантным
генами.
Задача № 26. Составьте родословную семьи, в которой отражено насле-
дование врожденной катаракты. Здоровые муж и жена имеют больного ребенка.
Мать мужа и отец здоровы. Брат мужа, две сестры жены, общий дядя супругов
и бабка здоровы. Дед страдал врожденной катарактой. Все родственники со
стороны отца мужа (два дяди, двоюродная сестра, дед и бабка) и матери жены
(тетка, двоюродный брат, дед и бабка) здоровы.
Определите тип наследования болезни и отметьте носителей заболевания.
Задача № 27. Определите коэффициент наследственности (Н) и влияния
среды (Е) в развитии рахита, если известно, что из 140 обследованных пар монозиготных близнецов больными оказались 122 пары, а из 156 пар дизиготных
близнецов рахитом страдали 34 пары.
108
Задача № 28. Конкордантность развития паротита (свинки) среди моно-
зиготных близнецов равна 82 %, а среди дизиготных близнецов — 74 %.
Определите, что в основном влияет на развитие паротита.
Задача № 29. По данным анамнеза, мать здорова и происходит из благо-
получной по одной из форм ихтиоза (Х-сцепленный рецессивный тип наследования) семьи, а отец болен этой формой ихтиоза. Дочь этих родителей выходит
замуж за здорового юношу.
Определите степень генетического риска рождения в этой молодой семье
ребенка, больного данной формой ихтиоза. Какие методы диагностики могут
быть использованы для обнаружения данного заболевания? Какие рекоменда-
ции должен дать врач-генетик?
Задача № 30. В гене одного из ферментов поджелудочной железы, вклю-
чающего 242 пары нуклеотидов, произошла мутация — замена 43-й пары нуклеотидов. В результате возник новый сайт рестрикции для рестриктазы R.
Определите генотипы людей (1, 2, 3) по приведенным результатам ре-
стрикционного анализа.
Задача № 31. Муковисцидоз является тяжелым аутосомно-рецессивным
заболеванием. Мутация связана с делецией в гене трех нуклеотидов. Нормаль-
ный аллель имеет длину 253 пары нуклеотидов.
Проанализируйте приведенные электрофореграммы и установите геноти-
пы обследуемых.
109
Задача № 32. Ген содержит 2 экзона длиной 300 и 250 нуклеотидных пар.
Мутантный аллель сопровождается возникновением в более длинном экзоне
нового сайта рестрикции в районе 180 пары нуклеотидов, узнаваемого рестриктазой R.
Определите генотипы пациентов по приведенному результату амплифи-
кации и рестрикционного анализа экзонов.
Задача № 33. Проанализируйте результаты генетического скрининга,
дайте заключение по каждому эмбриону.
110
Задача № 34. По изображенной на рисунке родословной определите
и объясните характер наследования признака, выделенного черным цветом (доминантный или рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом). Определите все
возможные генотипы родителей, потомков, обозначенных на рисунке цифрами
1, 2, 4, 5, 6, 7. Какова вероятность рождения ребенка с признаком, выделенным
черным цветом, у родителей 3, 4?
Задача № 35. По изображенной на рисунке родословной установите ха-
рактер наследования признака, выделенного черным цветом (доминантный или
рецессивный, сцеплен или не сцеплен с полом), и обоснуйте его. Определите
генотипы людей 1, 2 и 3. Установите вероятность рождения у женщины 4 следующего ребенка с признаком, выделенным на рисунке родословной черным
цветом, если она выйдет замуж за человека, имеющего этот признак.
Задача № 36. При обследовании населения одной из популяций обнару-
жено, что частота встречаемости врожденной глухонемоты составляет 0,1 %.
Определите генетическую структуру этой популяции, если врожденная
глухонемота наследуется как аутосомный рецессивный признак.
Задача № 37. При определении MN-групп крови в популяции города Р. из
4 200 обследованных 1 218 человек имели антиген М (генотип LMLM), 882 че-
ловека — антиген N (LNLN) и 2 100 человек — оба антигена (LMLN).
Вычислите частоты всех трех генотипов в популяции, выразив их:
а) в процентах;
б) в долях единицы.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]