Заняття № 15

Тема: Основи медичної генетики. Генні та хромосомні захворювання. Цитогенетичний і біохімічний методи вивчення спадковості людини.

Вид заняття: практичне.

Актуальність теми: з’ясування генетичної природи спадкових захворювань – важливе завдання медицини. Щорічно у 4-5 % новонароджених спостерігаються значні спадкові вади, які ведуть до порушення багатьох життєво важливих процесів. В зв’язку з підвищенням фону іонізуючої радіації і забрудненням довкілля мутагенами кількість спадкових змін у людини зростає; щорічно реєструється 3-4 нових спадкових аномалії.

Мета заняття: познайомитись з методами цитогенетичного аналізу спадковості людини: каріотипування і складання ідіограм з використанням мікрофотографій метафазних хромосом; визначення статевого хроматину на тимчасових препаратах інтерфазних клітин слизової оболонки ротової порожнини. Вивчити порушення хромосомного набору людини в системі аутосом і статевих хромосом як причину хромосомних захворювань. Розглянути біохімічний метод вивчення спадковості людини, його використання в клінічній практиці.

Обладнання для проведення заняття: таблиці каріотипів людини в нормі і при хромосомних захворюваннях, фотокаріограми, мікроскопи, предметні і накривні скла, шпателі, метиленова синька, імерсійна олія, методичні матеріали.

Інтегративні зв’язки теми: знання питань теми будуть необхідні студентам при вивченні питань молекулярної і медичної генетики, розмноження і онтогенезу організмів, життєдіяльності організму в нормі і при різних патологічних станах як на теоретичних, так і клінічних кафедрах.

Зміст теми:

1. Людина як специфічний об’єкт генетичного дослідження: недоліки і переваги.

2. Цитогенетичний метод вивчення спадковості людини, його можливості.

3. Метод каріотипування, використання в клінічній практиці.

4. Метод визначення Х- і У-статевого хроматину, використання для ідентифікації статі.

5. Генокопії та фенокопії в патології людини.

6. Генні та хромосомні захворювання людини.

7. Біохімічний метод вивчення спадковості людини.

Хід заняття: 1. Контроль вихідного рівня знань студентів з даної теми (на основі перелічених питань змісту теми).

2. Практична частина.

2.1 Характеристика етапів роботи

2.1.1 Цитогенетичний метод вивчення спадковості людини

а) аналіз фотокаріограм

Проаналізувати фотокаріограми нормальних і патологічних каріотипів (синдром Патау, Едвардса, Дауна, Шерешевського-Тернера, Клайнфельтера, трисомія ХХХ, трисомія ХУУ). Використавши метод каріотипування, самостійно скласти ідіограму людини, розташувавши хромосоми по групах відповідно до Денверської класифікації хромосом.

б) скласти таблицю і описати встановлений синдром

Назва синдрому
Фенотипова стать
Кількість грудок статевого хроматину
Загальне число хромосом
Число аутосом
Число статевих хромосом
Фенотипові ознаки:

в) визначити Х-статевий хроматин у клітинах епітелію слизової оболонки ротової порожнини

Для цього зробити зскрібок із слизової оболонки щоки при допомозі шпателя. Зскрібок перенести на предметне скло, зафіксувати спиртовим розчином, забарвити метиленовою синькою і накрити накривним скельцем. Розглянути під світловим мікроскопом з імерсійним об’єктивом, зарисувати.

Інактивована Х-хромосома має вигляд грудки розміром 1 мкм.

Х-статевий хроматин названий тільцем Барра.

1.1.2 Генокопії та фенокопії у патології людини

Розглянути і розв’язати наступні задачі

Задача 1.

У новонародженого спостерігається алкогольний синдром плода. Його мати під час вагітності вживала пиво та інші алкогольні напої.

Чи можна очікувати алкогольний синдром плода у внуків цієї жінки ?

Задача 2.

У жінки, яка під час вагітності перенесла кореву краснуху, народилася глуха дитина.

Чи можна надалі очікувати народження глухих онуків ?

2. Генні та хромосомні захворювання людини

Розглянути і розв’язати наступні задачі

Задача 1.

У медико-генетичній консультації шляхом каріотипування обстежили новонародженого з дефектом скелету голови і кінцівок. Результат обстеження – наявність трьох аутосом 18-ї пари.

1. Яке захворювання у дитини ?

2. Яка причина цього захворювання, якщо у батьків каріотип нормальний?

Задача 2.

Які методи медичної генетики слід застосувати для діагностики:

1. Гемофілії, цукрового діабету, фенілкетонурії;

2. Синдромів Дауна, Патау, Едвардса;

3. Синдромів Шерешевського-Тернера, Клайнфельтера, супержінки, суперчоловіка.

Задача 3.

До якого типу мутацій належать такі хвороби:

1. Синдром котячого крику;

2. Альбінізм;

3. Гемофілія;

4. Синдром Дауна;

5. Синдром Шерешевського-Тернера;

6. Фенілкетонурія;

7. Цукровий діабет;

8. Синдром Едвардса;

9. Філадельфійська хромосома

Задача 4.

Який набір статевих хромосом у жінки, якщо в ядрах епітелію слизової оболонки порожнини рота виявлено грудки статевого хроматину:

1. Одну;

2. Дві;

3. Три;

4. Не виявлено.

Задача 5.

При пренатальній діагностиці статі плоду дослідили клітини амніотичної рідини. У них грудки статевого хроматину не виявлені.

1. Яка стать плоду ?

2. При якій хромосомній хворобі можна одержати такий самий результат?

Задача 6.

У медико-генетичну консультацію звернулась здорова вагітна жінка з проханням визначити стать плоду, тому що її брат і перша дитина (син) страждають тяжкою формою гемофілії. У клітинах з амніотичної рідини статевий хроматин відсутній.

1. Який можна зробити висновок про стать плоду ?

2. Визначте вірогідність народження хворої дитини.

Задача 7.

У медико-генетичну консультацію звернувся чоловік з приводу безпліддя. В ядрах більшості клітин епітелію слизової оболонки щоки у нього було виявлено 1 тільце Барра.

1. Про яку хромосомну хворобу може йти мова в даному випадку?

2. Як могла утворитися зигота з подібним аномальним набором хромосом?

Задача 8.

До лікаря звернулась жінка 22 років із скаргою на безпліддя. При обстеженні виявлено: зріст жінки 145 см, на шиї крилоподібні складки, недорозвинуті вторинні статеві ознаки, знижений інтелект.

1. При якому хромосомному захворюванні спостерігається такий фенотип?

2. Яке цитогенетичне дослідження слід провести для підтвердження діагнозу?

Задача 9.

У медико-генетичну консультацію звернулись батьки новонародженого, що страждає синдромом Дауна з питанням, чи можуть у них народитись здорові діти.

1. Який цитогенетичний метод (каріотипування, дослідження статевого хроматину) можна в даному випадку застосувати для обстеження батьків?

2. Чи можуть у цих батьків народитися здорові діти, якщо у матері трисомія за 21-ю парою хромосом?

3. Чи можливе народження хворих дітей, якщо каріотип матері і батька нормальний?

Задача 10.

У медико-генетичну консультацію звернулась жінка. Вона була одружена двічі. Від двох шлюбів народила трьох дітей з багатьма вадами розвитку. За допомогою цитогенетичного методу вивчено каріотип жінки: 46 хромосом, але 13 хромосома подовжена. Очевидно, має місце транслокація однієї з 13 хромосом на гомологічну.

1. Який набір хромосом у яйцеклітинах цієї жінки?

2. Які зиготи утворяться, якщо сперматозоони будуть мати 23 хромосоми?

Задача 11.

Яких нащадків слід чекати від шлюбу здорової жінки (батько якої страждав дальтонізмом) і здорового чоловіка, якщо у жінки спостерігається нерозходження Х-хромосоми?

Задача 12.

Що можна сказати про хромосомний набір жінки, якщо в клітинах одних тканин у неї 2 тільця Барра, а в інших – жодного?

Задача 13.

У медико-генетичну консультацію звернулась жінка з фенотипом синдрому Шерешевського-Тернера. За допомогою цитогенетичного методу було виявлено, що частина її клітин має каріотип 45, ХО, а друга частина – 47, ХХХ приблизно в рівних пропорціях.

Як пояснити це явище?

2.2 Оформлення результатів практичної роботи

Розв’язки задач, опис встановленого синдрому студенти записують в альбом.

3. Вироблення практичних навиків

Студенти повинні засвоїти основні принципи цитогенетичного і генеалогічного методів вивчення генетики людини для виявлення деяких спадкових захворювань з метою ширшого використання генетичних досліджень при діагностиці захворювань, їх лікуванні і профілактиці.

4. Питання для контролю засвоєння теми

1. Цитогенетичний метод вивчення спадковості людини, значення для діагностики спадкових захворювань.

2. Метод каріотипування, використання в клінічній практиці.

3. Визначення Х- і У-статевого хроматину. Діагностичне значення.

4. Хромосомні захворювання людини, пов’язані з нерозходженням аутосом і статевих хромосом.

5. Профілактика спадкових захворювань і медико-генетичне консультування.

6. Поняття про генокопії та фенокопії.

7. Генні захворювання людини.

8. Біохімічний метод вивчення спадковості людини, використання в клінічній практиці.

5. Тестовий контроль до практичного заняття №16

1. Фенілкетонурія – автосомно-рецесивне захворювання, яке супроводжується порушенням синтезу меланіну, розладами рухових функцій, розумовою відсталістю. Який метод слід використати з метою уточнення діагнозу?

А. Генеалогічний

В. Дерматогліфіки

С. Цитогенетичний

D. Близнюковий

Е. Біохімічний

2. Вкажіть розподіл статевого хроматину у чоловіка при синдромі Клайнфельтера:

А. 1 тільце Барра

В. 2 тільця Барра

С. 1 тільця Барра у 50 % клітин

D. 2 тільця Барра у 50 % клітин

Е. Тільце Барра відсутнє

3. В популяціях людини у деяких осіб спостерігається не дві, а три генерації зубів. Це прояв закону:

А. Харді-Вайнберга

В. Ембріональної індукції

С. Біогенетичного

D. Незалежного успадкування

Е. Гомологічних рядів спадкової мінливості

4. Каріотип жінки 47 хромосом, в ядрі соматичної клітини виявлені 2 тільця Барра. Спостерігається ендокринна патологія: недостатня функція яєчників з відсутністю фолікул зумовлює безпліддя, прискорений клімакс, первинна, частіше вторинна аменорея. Про яке захворювання свідчить даний фенотип?

А. Синдром Патау

В. Синдром Едвардса

С. Синдром Клайнфельтера

D. Синдром Шерешевського-Тернера

Е. Синдром трисомія-Х

5. Для діагностики синдрому ”котячого крику”можна застосувати метод:

А. Близнюковий

В. Гібридизації соматичних клітин

С. Генеалогічний

D. Дерматогліфіки

Е. Цитогенетичний

6. У здорових батьків народилася дитина з синдромом Дауна. Вкажіть каріотип дитини:

А. 46, XX

B. 46,XY

C. 47,XX

D. 47,XXX

E. 47,XXY

7. Вкажіть особливості каріотипу при синдромі Шерешевського-Тернера:

А. 45 хромосом, ХО

В. 47 хромосом, трисомія за 13 парою автосом

С. 47 хромосом, трисомія за 18 парою автосом

D. 47 хромосом, трисомія за 21 парою автосом

Е. 47 хромосом, ХХУ

8. До лікаря звернулось подружжя, у якого народилась дитина з розщілиною губи і піднебіння. Їх цікавить, який ризик народження другої дитини з такою вадою розвитку.

Що має з’ясувати лікар, щоб зробити прогноз?

А. Вивчити каріотип

В. Скласти родовід

С. Дослідити статевий хроматин

D. З’ясувати хвороби матері

Е. Вивчити вплив факторів довкілля на організм матері

9. Який набір статевих хромосом у чоловіка, якщо в ядрах епітелію слизової оболонки порожнини рота у нього виявлено дві грудки статевого хроматину?

А. XY

B. XYY

C. XXY

D. XXXY

E. XXYY

10. У молодих здорових батьків народилася дівчинка білява, з блакитними очима. У перші місяці життя у дитини розвинулися дратівливість, неспокій, порушення сну і харчування, а обстеження невропатолога показало відставання у розвитку дитини.

Який метод генетичного обстеження слід застосувати для точного встановлення діагнозу?

А. Близнюковий

В. Біохімічний

С. Генеалогічний

D. Цитогенетичний

Е. Популяційно-статистичний

Графи логічної структури до заняття № 15:

Основи медичної генетики. Цитогенетичний і біохімічний методи вивчення спадковості людини

Етапи досліджень:

Цитогенетичний

1. Вивчення каріотипу

2. Визначення Х- і У- статевого хроматину Біохімічний

1. Скринінг-діагностика з використанням експрес-методів

2. Уточнення діагнозу

Завдання	вивчення хромосомного поліморфізму в популяції	икористання простих якісних реакцій виявлення продуктів обміну речовин в сечі, крові
	складання карт хромосом	підтвердження або відхилення діагнозу при хибно-позитивній реакції: використовують точні хроматографічні методи визначення ферментів, амінокислот
	Медико-генетичне консультування	використання мікробіологічних тестів: штами бактерій ростуть на середовищах, які містять певні амінокислоти, вуглеводи
	діагностика хромосомних захворювань