План занятия № 1

Название Генетика человека с основами медицинской генетики

Специальность Лечебное дело

Курс    I      Группа 121

Тема занятия Методы изучения наследственности человека

Тип занятия    Практическое

Преподаватель Андреевская М.А.

Цели

Учебные

Знать:

- биохимические и цитологические основы наследственности;

- закономерности наследования признаков, виды взаимодействия генов;

- методы изучения наследственности и изменчивости человека в норме и патологии;

- основные виды изменчивости, виды мутаций у человека, факторы мутагенеза;

- основные группы наследственных заболеваний, причины и механизмы возникновения;

- цели, задачи, методы и показания к медико-генетическому консультированию.

Уметь:

- проводить опрос и вести учет пациентов с наследственной патологией;

- проводить беседы по планированию семьи с учетом имеющейся  

  наследственной патологии;

- проводить предварительную диагностику наследственных болезней.

Формируемые ОК:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ОК 13. Вести здоровый образ жизни, заниматься физической культурой и спортом для укрепления здоровья, достижения жизненных и профессиональных целей.

ПК 2.3. Выполнять лечебные вмешательства.

Развивающие:

Развивать клиническое мышление, внимательности, наблюдательности и умений выделять главное, в оценке различных процессов, явлений и фактов.

Воспитательные:

Воспитывать интерес к профессии.

Интеграция темы: Междисциплинарные связи: формирование ОК 1, ОК9 ОК13 происходит на дисциплинах Общего гуманитарного и социально-экономического цикла, Математического и общего естественнонаучного цикла, общепрофессиональных дисциплинах, профессиональных модулях и окончательно сформировывается на преддипломной практики и государственной итоговой аттестации.

ПК 1.3, ПК 2.3 формируются на таких дисциплинах как математика, информационные технологии в профессиональной деятельности, анатомия и физиология человека, основы патологии, гигиена и экология человека, основы микробиологии и иммунологии, фармакология, психология, безопасность жизнедеятельности, МДК 02.02 основы реабилитации, закрепление происходит на таких дисциплинах как общественное здоровье и здравоохранение, правовое обеспечение профессиональной деятельности и окончательная сформированность происходит на производственной практике, преддипломной практике и государственной итоговой аттестации.

Место проведения: кабинет №3

Продолжительность: 180 минут

Оснащение: Раздаточный материал, методическое пособие, программное обеспечение КТП, литература.

Интеграция темы:

Внутридисциплинарные связи: Наследственная патология, цитологические основы наследственности

Междисциплинарные связи: экология, биология, анатомия и физиология и человека

Источники информации

Литература:

Основные источники информации:

1. Генетика человека с основами медицинской генетики: учебник Э.Д. Рубан – издание 3-е Ростов-на-Дону, Феникс 2020, - 319 с. (среднее медицнское образование)

2. Авилова, Т. М. Генетика человека. Наследственные болезни:  Учебно-методическое пособие / Т. М. Авилова, Н. А. Мохаммад Амин, А. Н. Кривицкая. – Волгог-
рад: Издательство Волг ГМУ, 2020. – 72 с.

3. Васильева Е. Е. Генетика человека с основами медицинской генетики. Пособие по решению задач: учебное пособие для СПО 2020. – 92 с. Издательство "Лань"

Дополнительные источники:

1. Генетика человека с основами медицинской генетики, Е.К. Хандогина, И.Д. Терехова, С.С. Жилина, М.Е. Майорова, В.В. Шахтарин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 192 с.: ил.

2. Медицинская генетика, И.К.Гайнутдинов , Э.Д. Рубан . - Ростов-на-Дону, Феникс 2013.

 Е.К. Хандогина, И.Д. Терехова, С.С. Жилина, М.Е. Майорова, В.В. Шахтарин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. - 192 с.: ил.

3. Бочкова Н.П., Медицинская генетика - М.:ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 224 с.

4.2.3. Интернет ресурсы

1. http://www.wwf.ru

2. http://www.info.mos.ru

Примерная структурно – логическая схема практического занятия

Приложение 1

Тестовый контроль

1 вариант

1. Денверская классификация хромосом основывается на:

а) специфической окраске неоднородных фрагментов метафазной хромосомы;

б) длине и расположении центромеры;

в) количестве вторичных перетяжек;

г) отношении короткого плеча к длинному.

2. Денверская классификация хромосом к группе В относит хромосомы:

а) большие субметацентрические;

б) самые большие метацентрические;

в) средние субметацентрические;

г) средние акроцентрические.

3. Признак наследуется по доминантному Х-сцепленному типу, если:

а) встречается в каждом поколении у мужчин и женщин равноправно;

б) встречается в каждом поколении у мужчин и женщин, но отец-носитель признака передает его всем своим дочерям;

в) встречается не в каждом поколении, но у мужчин редко;

г) встречается не в каждом поколении как у мужчин, так и у женщин редко;

д) встречается у всех мужчин одного рода.

4. При составлении родословных родственный брак обозначается следующим символом:

а)б)

в)                              г)

5. При составлении родословных однояйцевые близнецы обозначается следующим символом:

а)                      б)

       в)                          г)

6. Признак наследуется по доминантному У-сцепленному типу, если:

а) встречается в каждом поколении у мужчин и женщин равноправно;

б) встречается в каждом поколении у мужчин и женщин, но отец-носитель признака передает его всем своим дочерям;

в) передаются только сыновьям пораженного отца, а его дочери остаются здоровыми;

г) встречается не в каждом поколении как у мужчин, так и у женщин редко;

д) встречается у всех мужчин одного рода.

7. Близнецовый метод изучения генетики позволяет изучить:

а) активность ферментных систем (генные биохимические мутации);

б) частоту генов и генотипов в популяции людей;

в) роль генотипа и среды в проявлении признаков;

г) тип наследования гена;

д) мутагенное действие лекарственных препаратов.

8. Биохимический метод изучения генетики позволяет изучить:

а) активность ферментных систем (генные биохимические мутации);

б) частоту генов и генотипов в популяции людей;

в) роль генотипа и среды в проявлении признаков;

г) тип наследования гена;

д) мутагенное действие лекарственных препаратов.

9. К инвазионным методам пренатальной диагностики относят:

а) амниоцентез

б) генеалогический метод;

в) популяционно-статистический метод;

г) биохимический метод;

10. Клинико-генеалогический метод был предложен:

а) А. Юстом;

б) Ф. Гальтоном;

в) К. Фордом;

г) П. Джекобсом;

д) Дж. Стронгом.

2 Вариант

1. Заболевание с наследственной предрасположенностью, причиной которых является совокупное действие мутаций в нескольких локусах хромосом – это:
а) моногенные;
б) мульти факториальные;
в) хромосомные; 
г) наследственные.
2. Альбинизм наследуется по типу:
а) аутосомно – доминантный;
б) сцепленный с полом доминантный;
в) аутосомно – рецессивный;
г) сцепленный с полом рецессивный.
3. Девочка с синдромом Шерешевского – Тернера имеет кариотип:
а) 47 ,XXX;
б) 46 ,XX;
в) 45,XO;
г) 47 ,XX + 18.
4. Дальтонизм наследуется по типу:
а) аутосомно – доминантный;
б) сцепленный с полом доминантный;
в) сцепленный с полом рецессивный;
г) аутосомно – рецессивный.
5. Лицо, родословная которого составляется, называется:
а) родоначальник;
б) пробанд;
в) больной; 
г) сибсы.
6. Для больного с синдромом « Кошачьего крика » характерен кариотип:
а) 45, ХХ;
б) 46, ХХ , 5р;
в) 46, ХХХ , + 21;
г) 47,, ХХХ.
7. Полуоткрытый рот с высунутым языком и выступающей нижней челюстью характерен для больных с: 
а) синдром Клайнфелтера;
б) синдром Дауна;
в) синдром Шерешевского – Тернера;
г) синдром Эдварса.
8. Какую хромосомную аномалию можно заподозрить у больной с такими симптомами как низкий рост, боковые кожные складки на шее, неразвитые вторичные половые признаки:
а) синдром Трипло – Х;
б) синдром Дауна;
в) синдром Шерешевского - Тернера;
г) синдром Патау.
9. Для больного с синдромом Клайнфельтера характерен кариотип:
а) 47, ХУУ;                    б) 46, ХУ;
в) 47,ХХУ;                    г) 47, ХУ+ 21.
10. Для больного с синдромом Эдварса характерен кариотип:
а) 47, ХУ + 18;б) 47, ХХ + 21;
в) 47, ХУ + 13;г) 46, ХО.

Приложение 2

План самостоятельной работы

1. Заполнить таблицу по образцу
2. Составить и провести анализ родословных
3. Определить заболевания по кариотипу
4. Решить ситуационные задачи

Приложение 3

Задание 1. Заполните таблицу по образцу

Задание 2. Составьте анализ родословной с брахидактилией.

Задание 3.

Задание 4.  Составьте анализ родословной семьи с гемофилией А.

Задание 4. Составить родословную своей семьи  по признакам: цвет волос, глаз, веснушки, группы крови, резус-фактор и др

Приложение 4

Задание 5. Определите какому заболеванию соответствует данные кариотипы

Рисунок 1.

Рисунок 2.

Рисунок 3.

Рисунок 4.

Рисунок 5.

Приложение 5

Ситуационные задачи

Задача 1.

Пробанд страдает легкой формой серповидноклеточной анемии. Его супруга здорова. Она имеет дочь также с легкой формой анемии. Мать и бабушка пробанда страдали этой же формой серповидноклеточной анемии, остальные сибсы матери и ее отец здоровы. У жены пробанда есть сестра, больная легкой формой анемии, вторая сестра умерла от анемии. Мать и отец жены пробанда страдали анемией, кроме того известно, что у отца было два брата и сестра с легкой формой анемии и что в семье сестры отца двое детей умерли от серповидноклеточной анемии. Определите вероятность рождения детей с тяжелой формой анемии в семье дочери пробанда, если она выйдет замуж за такого же мужчину, как ее отец. Составьте родословную.

Задача 2. Здоровая женщина вышла замуж за мужчину, страдающего катарактой и имеющего многопалость (катаракту он унаследовал от матери, многопалость от отца). Зная, что оба признака вызываются доминантными аллелями двух сцепленных генов, оцените вероятность того, что их ребенок будет: а) одновременно страдать обеими аномалиями;

б) страдать одной из аномалий; в) полностью здоров.

Задача 3. Укажите, каков прогноз потомства у женщины, имеющей сбалансированную транслокацию хромосомы с нормальным фенотипом. Ее кариотип 45 XX(+tl3/13). Муж здоров, кариотип его в норме.

Задача 4.

Альбинизм – рецессивный признак. Талассемия – наследственное заболевание крови, обусловленное действием одного гена. В гомозиготе вызывает наиболее тяжелую форму заболевания – большую талассемию, обычно смертельную в детском возрасте (tt). В гетерозиготе проявляется менее тяжелая форма – малая талассемия (Tt). Ребенок-альбинос страдает малой талассемией. Каковы наиболее вероятные генотипы его родителей?

Задача 5.

В результате мутации последовательность генов в хромосоме изменилась с ABCDEFGH на ACBEFH. Определите тип хромосомной мутации.

Задача 6.

 Охарактеризуйте кариотип клетки, содержащий следующую мутацию: 46,ХУ,15+,21-.

Задача 7.

У человека резус-положительный фактор и эллиптоцитоз (эритроциты овальной формы) определяются доминантными полностью сцепленными аутосомными генами. Один из супругов резус-отрицательный и имеет нормальные эритроцита. Второй супруг резус-положительный и имеет эллиптоцитоз, причем из Е.естно, что отец его был резус-отрицательным и имел нормальные эритроциты. Чего скорее можно ожидать в этой семье у их детей: одновременное проявление резус-отрицательности и эллип-тоцитоза; отсутствие обоих этих признаков; наличие одного признака?

Задача 8.

Женщина имеет шесть сыновей. Двое из них страдают дальтонизмом, но имеют нормальную свертываемость крови. Трое страдают гемофилией, но имеют нормальную свертываемость крови. Трое страдают гемофилией, но имеют нормальное зрение, и один болеет и дальтонизмом, и гемофилией. Какой генотип матери? Почему она имеет сыновей трех типов?

Задача9. Одна из форм шизофрении наследуется как доминантный аутосомный признак. Пенетрантность данного гена у гомозигот составляет 100%, у гетерозигот - 20%. Какова вероятность рождения больного ребенка в семье, где оба родителя гетерозиготны по данному гену?

Задача 10.

Фенилкетонурия встречается в популяциях человека с частотой 1:10000. Сколько людей, гетерозиготных по этому заболеванию, будет в популяции, состоящей из 25000 человек?

Приложение 6

Перечень вопросов для фронтального опроса

         1. Перечислите известные вам методы изучения наследственности человека.

2. Назовите этапы клинико-генеалогического метода.
3. Что   означают   термины «пробанд», «сибсы», «родственный

брак»?

4. Какие наследственные заболевания можно определить генеалогическим методом?

4. Чем отличаются монозиготные близнецы от дизиготных?

6. Дайте определение термину «конкордантность».
7. В чем заключается цитогенетический метод?
8. Назовите основные показания для применения цитогенетического
   метода. Какие заболевания можно диагностировать?

9. В чем заключается биохимический метод исследования? При каких заболеваниях его применяют? Какой биологический материал используют для исследования?
10.  Какие вам известны методы пренаталъной диагностики?

Приложение 7

Домашнее задание

1. Генетика человека с основами медицинской генетики: учебник Э.Д. Рубан – издание 3-е Ростов-на-Дону, Феникс 2020, - 319 с. (среднее медицинское образование) Глава 6. С. 287-294.
2. Подготовиться к проверочной работе по данной теме.

Приложение 8

Эталоны ответов на вопросы

1. Перечислите известные вам методы изучения наследственности человека.

1. Клинико-генеалогический метод.
2. Цитогенетический метод.
3. Метод дерматоглифики.
4. Близнецовый метод.

5.  Биохимический метод.

6.  Иммуногенетический метод.

7. Популяционно-статистический метод.
8. Методы пренатальной диагностики.

2. Назовите этапы клинико-генеалогического метода.

В генеалогическом методе можно выделить два этапа: составление родословной и генеалогический анализ.

3. Что   означают   термины «пробанд», «сибсы», «родственный брак»?

Пробанд - это есть человека (больного, здорового), обратившегося за консультацией. Сибсы - братья и сестра пробанда.

Родственный брак – это союз, который заключается между людьми, имеющих общего предка.

4. Какие наследственные заболевания можно определить генеалогическим методом?

Генные, хромосомные.

5. Чем отличаются монозиготные близнецы от дизиготных?

Монозиготные – однояйцевые (в результате оплодотворения одной яйцеклетки и развитие двух и более плодов), дизиготные - разнояйцевые. (оплодотворение двух и более яйцеклеток развитие двух и более плодов).

6. Дайте определение термину «конкордантность».

«Конкордантность» - наличие определенных признаков у обоих близнецов или среди групп людей.

7. В чем заключается цитогенетический метод?

Цитогенетический метод включает: а) методы экспресс-диагностики пола - определение Х- и У-хроматина; б) кариотипирование - определение количества и качества хромосом с целью диагностики хромосомных болезней (геномных мутаций и хромосомых аберраций).

8. Назовите основные показания для применения цитогенетического
   метода. Какие заболевания можно диагностировать?

Основными показаниями для цитогенетического исследования являются:

1. пренатальная диагностика пола в семьях, отягощенных заболеваниями, сцепленными с Х-хромосомой;

1. привычные выкидыши и мертворождения;

4. множественные врожденные пороки развития у ребенка;
5. бесплодие у мужчин;
6. нарушение менструального цикла (первичная аменорея);
7. пренатальная диагностика при возрасте матери старше 35 лет.

Материалом для цитогенетического исследования могут быть: клетки периферической крови (лимфоциты); фибробласты кожи; клетки, полученные при амниоцентезе или биопсии хориона; клетки аборту сов, мертворожденных и др.

9. Биохимичексий метод позволяет выявить изменения в обмене веществ для уточнения диагноза заболевания, установления гетерозиготного носительства. Например, гетерозиготные носители рецессивного аллеля фенилкетонурии реагируют на введение фенилаланина более сильным повышением концентрации аминокислоты в плазме, чем нормальные гомозиготы. Этот метод используют в медико-генетическом консультировании для определения вероятности рождения ребенка с наследственным заболеванием.

10.  Какие вам известны методы пренаталъной диагностики?

К основным методам пренатальной диагностики относятся: ультразвуковое исследование (УЗИ), амниоцентез, кордоцентез, биопсия хориона, фетоскопия, определение альфа-фетопротеина

Приложение 9

Ситуационные задачи для практического занятия по теме 1.2. Методы изучения наследственности человека 

Эталон ответа к ситуационной задаче 1.

Ответ: Генотип отца - Аа; мать - Аа; Лариса  - Аа; Маша - АА; сестра Маши и Ларисы , не страдающая ночной слепотой, имеет генотип – аа; другая сестра и брат - АА или Аа; все дети Маши – Аа; дети Ларисы , не страдающие ночной слепотой – аа, сын - Аа.

Эталон ответа к ситуационной задаче 2.

Т.к. оба признака доминантны и сцеплены, то у отца возможны только два типа гамет. Поэтому дети будут страдать одной аномалией.

Эталон ответа к ситуационной задаче 3.

Прогноз потомства женщины неблагоприятный, т.к. есть сбалансированная транслокация.

Эталон ответа к ситуационной задаче 4.

Подагра определяется доминантным аутосомным геном, пенетрантность которого у мужчин составляет 20%, а у женщин – 0%. Какова вероятность заболевания подагрой в семье гетерозиготных родителей?

Эталон ответа к ситуационной задаче 5.

Выпишем первоначальную последовательность генов - ABCDEFGH, под ней запишем полученную в результате мутации - ACBDEFH.

Из такой записи становится понятным, что:

поменялись местами гены В и С, т.е. имела место инверсия (однако, по условию задачи невозможно определить перицентрическая или парацентрическая);

выпал ген G, т.е. имела место нехватка (делеция).

Таким образом, в данном случае произошли делеция и инверсия генов одновременно.

Эталон ответа к ситуационной задаче 6.

В кариотипе 46 хромосом, половые хромосомы ХУ, т.е. пол мужской, имеется дополнительная 15-я хромосома, одновременно отсутствует хромосома из 21-й пары.

Эталон ответа к ситуационной задаче 7.

Обозначения: D - резус-положительность, d - резус-отрицательность, В - эллиптоцитоз, в - нормальные эритроциты.

Тогда супруг резус-отрицательный с нормальными эритроцитами имеет генотип ddвв. Второй супруг гетерозиготен по обоим генам и его генотип DdBв. Поскольку оба гена сцеплены, гаметы его будут DB и dв, а у первого супруга dв. Тогда запись будет следующая:

Следовательно, у детей будут повторяться признаки родителей.

Эталон ответа к ситуационной задаче 8.

Рецессивный аллель, определяющий заболевания дальтонизм и гемофилия, локализован в Х-хромосоме. Мать является носителем рецессивных аллелей обоих аномалий. Поскольку она здорова, а дети имеют как одно, так и другое заболевание, то очевидно, что у нее в одной Х-хромосоме локализован ген дальтонизма, в другой - гемофилии. Вследствие кроссинговера в процессе образования половых клеток у нее возникают гаметы, в Х-хромосому которых попадают и аллель дальтонизма, и аллель гемофилии. В этом случае сын с Х-хромосомой получает от матери оба рецессивных аллеля, и у него проявляются оба заболевания.

Эталон ответа к ситуационной задаче 9.

Обозначим ген шизофрении А, тогда генотипы обоих родителей можно записать в виде:

Ребенок будет страдать данным заболеванием, если его генотип будет АА или Аа. В первом случае (АА) пенетрантность составляет 100%, а вероятность иметь данный генотип - 25%, т.е. вероятность болеть шизофренией при генотипе А составляет - 25% * 100% = 25%, Во втором случае (Аа) пенетрантность составляет 20%, а вероятность иметь данный генотип - 50%, т.е. вероятность болеть шизофренией при генотипе Аа составляет - 50% * 20% : 100%= 10%.

Таким образом, вероятность рождения больного ребенка в данной семье составляет 25% + 10% = 35%.

Эталон ответа к ситуационной задаче 10.

Заболевание фенилкетонурия является рецессивным, значит частота встречаемости генотипа аа будет 0,0001. Частота рецессивного аллеля а составляет 0,01. Частота доминангного аллеля 1 - 0,0 1 = 0,99. Частота гетерозиготного фенотипа составляет 2*:0,99*0,01 = 0,0198. количество гетерозиготных людей в этой популяции будет составлять 25000*0,0198 = 495 человек.