РАБОТА 1. Решение задач с использованием популяционно- статистического метода.

Пользуясь формулой Харди-Вайнберга, решить ситуационные задачи.

Задача № 1

Алкаптонурия характеризуется окрашиванием суставных хрящей в оранжевый цвет и быстрым потемнением подщелоченной мочи. В возрасте после 40 лет при этой аномалии развивается упорный полиартрит, приводящий к тугоподвижности суставов.

Наследуется как аутосомно-рецессивный признак. Заболевание встречается с частотой 1: 100 000,

Определить частоту встречаемости гетерозигот в популяции в %.

Решение.

A-N а -алкаптонурия q^2(аа)= 0,00001	q^2(аа) =1/100 000 = 0.00001, отсюда можно рассчитать q=√ 00001 = 0,003. Исходя из формулы р + q = 1, рассчитывается "р", то-есть доля доминантных генов: p=1-q = 1 - 0,003 = 0,997. 2pq (Aa) = 2 x 0,997 x 0,003 = 0,0059 частей или 0,59% 2ря (Аа) = 2 х 0,997 х 0,003 = 0,0059 частей или 0,59 %
2рq-?

 

Задача № 2.

Глухонемота связана с врожденной глухотой, которая препятствует нормальному усвоению речи. Наследование аутосомно-рецессивное. Для европейских стран частота заболевания составляет 2: 10 000.

Определите возможное число гетерозиготных по глухонемоте людей в районе, включающем 8 000 000 жителей.

Решение.

A-N а -алкаптонурия q^2 (аа) = 0,0002	q^2 (аа) = 0,0002 q =√0,0002 =0,014 р(А)= 1 -q= 1-0,014=0,986 2рq (Аа) = 2 х 0,986 х 0,014 = 0,0276 частей от общего числа лиц исследуемой популяции. Абсолютное же число гетерозиготных носите- лей составит 0,0276 х 8 000 000 = 220 800 человек.
2pq на 8 млн. -?

Задача № 3.

Гиперхолестеринемия (повышенное содержание в крови холестерина) является аутосомно-доминантным признаком. Среди населения Европы Гиперхолестеринемия встречается с частотой 2: 1 000 новорожденных.

Определите частоту доминантных и рецессивных генов из данной аллельной пары в генофонде населения Европы.

 

Решение.

А -Гиперхолестеринемия а-N, р^2+2рq= 0,002

Генотип лиц, имеющих гиперхолестеринемию. - АА и Аа (полное доминирование), то есть в формуле Харди-Вайнберга они будут представлены как р^2 + 2рq и их общее число составит 0,002. Исходя из формулы р^2 + 2рq + q^2 = 1, можно рассчитать долю рецессивных гомозигот: q^2 = 1 - (р + 2рq) = 1 - 0,002 = 0,998. Тогда q ^=√0,998 == 0,999, то есть 99,9 %. Частота доминантных генов при расчете по формуле р + q = 1 составит 1 - 0,999 = 0,001 или 0,1 %.

р -? q -?

 

Задача № 4.

Врожденный вывих бедра наследуется доминантно, средняя пенетрантность 25 %.

Заболевание встречается с частотой 6: 10 000.

Определите число гомозиготных особей по рецессивному гену среди 10 000 населения (и в %).

 

Решение.

А - врожденный вывих бедра, пенетрантность 25% a - N   Рождается больных детей - 6: 10 000

Врожденный вывих это доминантный признак (доминирование полное), поэтому лица, страдающие данной аномалией, могут быть и гомозиготными и гетерозиготными. По формуле Харди-Вайнберга их можно представить как р^2 + 2рq, Однако, поскольку пенетрантность гена врожденного вывиха бедра равна 25 %, фактическое число, лиц, являющихся носителями данного гена, будет в 4 раза больше, т.е. не 6: 10 000, а (6х4): 10 000, т. е. 24: 10 000. Следовательно р^2+2pq=0,0024 Исходя из формулы Харди-Вайнберга, часть рецессивных гомозигот, т. е. здоровых людей по данной аномалии, будет следующей: q^2 = 1 - (2рq + р^2) или q^2 = 1 - 0,0024 = 0,9976 частей, или 99,76 %. Среди населения в 10 000 это 9976 человек.

q^2 -?

 

РАБОТА 2. Решение задач с использованием биохимического и других методов генетики.

Задача № 1.

В медико-генетическую консультацию пришли муж и жена, являющиеся троюродными братом и сестрой. Их первый ребенок болен фенилкетонурией, родители здоровы. Каким образом можно подтвердить диагноз и как помочь ребенку? Определите возможность рождения у данных родителей здоровых детей, если известно, что фенилкетонурия наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

 

Решение.

1) Диагноз фенилкетонурии подтверждается скрининг-тестом: капнуть раствором

хлорного железа на пеленку, пропитанную мочой ребенка - появляется зеленое окрашивание. В дальнейшем используется метод определения количества фенилаланина в крови ребенка в динамике - количество будет нарастать. Рекомендовать строгую диету, исключающую фенилаланин, на 5 лет.

 

2) Родители - гетерозиготные носители, т. к. у них родился рецессивный ребенок

Р Аа х Аа.

G А, а А, а

F АА, Аа, Аа, аа - 25 %, риск рождения больного ребенка высок.

 

Задача № 2.

В медико-генетическую консультацию обратилась здоровая женщина, мать которой страдала упорными полиартритами невыясненной этиологии. Определите возможность рождения больных детей, если эта женщина выйдет замуж за мужчину, страдающего алкаптонурией. Известно, что алкаптонурия наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Какой скрининговый тест на алкаптонурию может быть использован при рождении ребенка?

 

Решение.

1) Установить точно по данным сведениям генотип женщины нельзя. Учитывая то, что ее мать страдала упорными полиартритами, причиной которых могла быть алкаптонурия, генотип этой женщины может быть как гомо- так и гетерозиготным.

 

1. Р АA х аа	2. Р Аа х аа
G А а	G А, а а
F Аа - дети будут здоровыми носителями гена алкаптонурии	F Аа, аа -50%

 

 

2) После рождения ребенка можно провести скрининговый тест: капнуть на пеленку, смоченную мочой ребенка, NаОН - проявятся коричневые пятна.

 

Задача №3.

В медико-генетическую консультацию обратилась женщина по поводу того, что родившаяся у нее дочь страдает поносами, имеет падение веса и у нее отмечается рвота после кормления грудью. Рвота отмечается и после молочной смеси. Сама мать ребенка после употребления в пищу молока отмечает вздутие живота. Чувство дискомфорта в животе после приема молока отмечает и ее муж.

Какой предположительно можно поставить диагноз? Каков прогноз заболевания и какие рекомендации можно дать родителям ребенка?

Решение.

1) По проявившимся симптомам у ребенка можно предположить галактоземию. Плохая переносимость молока взрослыми характерна для гетерозиготного носительства гена галактоземии, следовательно, родители этой девочки могут быть гетерозиготами.

2) Прогноз заболевания будет благоприятным, если ребенка перевести на лечебное питание, исключающее молоко. Если этого не сделать - прогноз отрицательный.

Препятствием к к деторождению их гетерозиготность не является, т. к. галактоземия лечится. Однако, все дети, рождающиеся в этой семье, должны находиться под тщательным наблюдением, чтобы не пропустить галактоземию.

Задача № 4.

В медико-генетическую консультацию обратилась здоровая женщина, у которой родился ребенок с заячьей губой, волчьей пастью и катарактой. При опросе выяснилось, что в первой половине беременности мать ребенка переболела корьевой краснухой (вирусным заболеванием). Родители пробанда, дед и бабка по линии отца и матери, а также все дяди и тети по линии родителей, их дети также здоровы.

Какой предположительно можно поставить диагноз и как его обосновать?

Решение.

По видимому, у данного ребенка имеет место фенокопия. Причиной ее могла быть перенесенная матерью во время беременности корьевая краснуха, вирус которой обладает тератогенным действием. Однако, следует исключить синдром Патау. Обоснованием диагноза должна стать кариограмма ребенка, которая в случае фенокопии будет нормальной.