Складання родоводу та розв’язання задачі за умовою ІНДЗ

Міністерство освіти та науки, молоді і спорту України

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара

Факультет психології

кафедра загальної та медичної психології

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Індивідуальне навчально-дослідне завдання

  з курсу

«Основи біології та генетики людини»

Тема: «Складання родоводу та розв’язання задачі за умовою ІНДЗ »

 

 

 

 

 

 

 

 

 

виконавець:

студентка гр. ДС-11у

Мікрюкова А.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дніпропетровськ

2012 н. р.

 

 

1. ВСТУП

 

Тема індивідуального навчально-дослідного завдання: «Складання родоводу та розв’язання задачі за умовою ІНДЗ».

Мета  ІНДЗ: встановити спадковий характер ознаки (чи є ця ознака або хвороба одиничною в родині, чи спостерігається декілька випадків даної паталогії (сімейний характер); навчитись визначати тип успадкування ознаки; визначати пенетрантність (частоту прояву гена); навчитись користуватись клініко-генеалогічним методом; складати та аналізувати родовід за умовою (родовідною легендою), а, також, прогнозувати стан здоров’я дітей пробанда.

Завдання  роботи:  Брахідактилія-аномалія, яка, іншим словом, наз. короткопалість, недорозвинення дистальних фаланг пальців. Пробанд-хлопчик, має нормальну будову пальців. Його брат-сибс-короткопалий. Тато хлопчика-здоровий за цією ознакою; мати – хвора на брахідактилію. Мати має короткопалого брата та сестру з нормальною будовою пальців. Сестра одружена з чоловіком без даної паталогії. У них є двоє дітей – хлопчик і дівчинка – з нормальною будовою пальців. Брат матері одружений із здоровою жінкою і має сина, хворого на брахідактилію. Бабуся і дідусь пробанда по материнській лінії: дідусь – хворий на короткопалість; бабуся – з нормальною будовою пальців. Дідусь має сестру з даною хворобою, яка одружена з здоровим чоловіком. Вони мають спільних дітей –  хлопчиків, один з яких здоровий, а другий – хворий на брахідактилію. По лінії дідуся, відомо, що прабабка – хвора на короткопалість, а прадідусь був здоровий за даною ознакою, і, що вони померли.

Яка ймовірність народження дітей із брахідактилією у пробанда у разі його шлюбу з хворою на брахідактилію жінкою?

 

 

 

2. ТЕОРЕТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ:  Клініко-генеалогічний метод є головним важелем у медичній генетиці. Більшість діагнозів спадкової патології можна встановити саме за допомогою цього методу аналізу. Він вимагає повного та уважного обстеження хворого, цілеспрямованого збирання анамнезу (про репродукційну функцію та наявність аналогічних уражень серед членів ядерної родини та ряду поколінь за материнською й батьківською лініями), а також клінічного обстеження та інтерв'ювання усіх можливих для цього родичів пробанда.

Родовід має бути вивченим за вертикаллю (від покоління до покоління) та за горизонталлю (в межах  окремих поколінь).

На основі медичного  висновку вимальовується фенотип пробанда за особливою схемою, що відрізняється  від записів в історії хвороби, зроблених лікарями не генетиками. Опис фенотипу починається з оцінки поведінки, фізичного розвитку (зріст, маса тіла), контактності хворого, його психічного стану та розумового розвитку залежно від віку. Далі лікар має звернути увагу та відмітити особливості зовнішності пробанда: форма черепа, ріст волосся, його структура і розміщення; форма та розташування вушних раковин (насічки на мочці вуха), брів, очних щілин та відстань між ними.

Опитування і клінічне обстеження якомога більшої кількості родичів пробанда має на меті виявлення носіїв патологічних генів як рецесивних, так і домінантних, втім і зчеплених зі статтю. Рецесивні алелі клінічно проявляються тільки в гомозиготному стані (має значення спорідненість батьків), домінантні - як в гомозиготному, так і в гетерозиготному наборі.

Разом з тим наявність  та ступінь виразності клінічної  симптоматики залежить від пенетрантності та експресивності певного гена.

Пенетрантність - частота або ймовірність прояву будь-якого домінантного гена, вона позначається процентним відношенням кількості осіб, у яких ген проявляється у фенотипі, до всіх носіїв цього гена.

Експресивність - ступінь фенотипового прояву гена, міра сили гена, що визначається ступенем розвитку ознаки.

 

 

3. МЕТОДИ: Генеалогічний метод ґрунтується на простеженні якої-небудь ознаки у ряді поколінь з вказівкою родинних зв'язків між членами родоводу. Генеалогія, у широкому розумінні слова, — родовід людини.

Генеалогічний метод  був введений у науку в кінці XIX ст. Ф. Гальтоном. Суть його полягає у тому, щоб з'ясувати родинні зв'язки і прослідкувати наявність нормальної або патологічної ознаки серед близьких і далеких родичів у даній сім'ї.

Збирання даних  починається з пробанда — особи, родовід якої необхідно скласти. Ним може бути хвора або здорова людина — носій якої-небудь ознаки або особа, яка звернулась за порадою до лікаря-генетика. Брати і сестри пробанда називаються сибсами. Звичайно родовід складається за однією або кількома ознаками. Метод включає два етапи: збір відомостей про сім'ю і генеалогічний аналіз. Складання родоводу порівняно проста справа, проте при уявній доступності і простоті цей метод потребує великої ретельності, вміння вірно ставити запитання, високої кваліфікації лікаря. Генеалогічний метод є основною зв'язуючою ланкою між теоретичною генетикою людини і застосуванням її досягнень у медичній практиці.

 Хоч генеалогічний метод є одним із найдавніших, його можливості використовуються не у повну міру через те, що широко використовуються нові, більш досконалі методи аналізу фенотипу, виявлення гетерозиготних носіїв, обліку впливу факторів середовища тощо.

 Для складання родоводу проводять короткі записи про кожного члена родоводу з точною вказівкою його спорідненості у відношенні до пробанда. Потім роблять графічні зображення родоводу; для складання схеми прийняті стандартні символи або умовні позначення (мал. 7.6.) :

 

 При складанні родоводу покоління можна позначати римськими цифрами зверху вниз (зліва від родоводу). Потомство одного покоління (сибси) розташовується в одному горизонтальному ряду у порядку народження (зліва направо). У межах одного покоління кожний член позначається арабськими цифрами, у тому числі чоловіки і жінки сибсів. Кожний член родоводу може бути позначений відповідним шифром, наприклад II—5, III—7.

 Генеалогічний метод тим інформативніший, чим більше є достовірних відомостей про здоров'я родичів хворого. При збиранні генетичних відомостей і їх аналізі необхідно мати на увазі, що ознака може проявитися у різній мірі, іноді незначній (так звані мікроознаки). Мікропроявом природженого вивиху стегна може вважатися сплощення вертлужної западини і збільшення рухливості ("розхитаність") тазостегнових суглобів. У родичів людей із спадково зумовленими дефектами губи і піднебіння частіше,, ніж у контролі, зустрічаються високе вкорочене піднебіння, борозна на язичку, аномалії прикусу, сплощення носа або роздвоєння його кінчика.

 Після складання родоводу починається другий етап — генеалогічний аналіз, метою якого є встановлення генетичних закономірностей. Спочатку необхідно встановити, чи носить ознака спадковий характер. Якщо яка-небудь ознака зустрічалася у родоводі кілька разів, то можна думати про її спадкову природу. Проте це може бути і не так. Наприклад, якісь зовнішні фактори або умови професії можуть викликати подібні захворювання у членів сім'ї. Вплив шкідливих факторів на жінку під час вагітності може призвести до народження дітей з подібними вадами.

 У випадку виявлення спадкового характеру ознаки необхідно встановити тип успадкування: домінантний, рецесивний, зчеплений зі статтю.

Основні ознаки аутосомно-домінантного успадкування такі: прояв ознаки у рівній мірі у представників обох статей; наявність хворих у всіх поколіннях (по вертикалі) і при відносно великій кількості сибсів і по горизонталі (у сестер і братів пробанда). У гетерозиготного батька імовірність народження хворої дитини (якщо другий з батьків здоровий) складає 50%. Необхідно врахувати, що і при домінантному типі успадкування може бути пропуск у поколіннях за рахунок слабого прояву, "стертих" форм захворювання (мала експресивність мутантного гена) або за рахунок його низької пенетрантності (коли у носія даного гена ознака відсутня). Можливо у деяких випадках мутантний ген пригнічується якимось епістатичним геном. Необхідно врахувати, що при деяких домінантне успадковуваних захворюваннях людина може захворіти після 40—50 років. У випадку смерті у більш ранньому віці ніяких даних про можливу хворобу цього члена сім'ї, природно, немає, але є імовірність захворювання у нащадків.

Основні ознаки аутосомно-рецесивного успадкування: відносно невелика кількість хворих у родоводі, наявність хвороб "по горизонталі" (хворіють сибси - рідні, двоюрідні). Батьки хворої дитини частіше фенотипово здорові, але є гетерозиготними носіями рецесивного гена. Імовірність народження хворої дитини складає 25%. При прояві рецесивних захворювань часто зустрічається кровна спорідненість батьків хворого.

Необхідно мати на увазі, що наявність віддаленої спорідненості  буває невідомою членам сім'ї. Приходиться враховувати побічні міркування, наприклад, походження із одного і того ж малонаселеного пункту або належність до якої-небудь ізольованої етнічної або соціальної групи.

Рецесивна ознака проявляється тоді, коли у генотипі є обидва рецесивні алеля. Крім описаного варіанта, коли батьки мають генотипи Аа і Аа, можливі і інші варіанти вихідних генотипів. Обидва батьки — рецесивні гомозиготи; у цьому випадку (безумовно, рідкісному) всі діти будуть хворими. Один із батьків хворий, а інший — здоровий, але має у генотипі мутантниП ген у гетерозиготному стані (аа і Аа). У цьому випадку спостерігається симуляція домінантного успадкування (теоретично можливе розщеплення 1:1). Проте найчастіше спостерігаються варіанти народження хворої дитини у фе-нотипово нормальних батьків і наявність хворих у бічних лініях родоводу.

Захворювання, які зумовлюються зчепленим зі статтю геном (локалізованим у X-хромосомі), можуть бути як домінантними, так і рецесивними. При домінантному X-зчепленому успадкуванні захворювання однаково проявляється як у чоловіків, так і у жінок і згодом може передаватися нащадкам. У цьому випадку жінка може передавати цей ген половині дочок і половині синів (її генотип — ХAХa, імовірність передавання X-хромосоми з домінантним мутантним геном—50%). Чоловіки ж передають цей ген з X-хромосомою всім дочкам. Зрозуміло, що сини, які мають у своєму генотипі тільки одну материнську Х-хромосому, цей ген від батька успадкувати не можуть. Прикладом такого захворювання є особлива форма рахіту, стійкого до лікування кальциферолами (віт. D).

При рецесивному  успадкуванні хвороб, які зчеплені з X-хромосомою, як правило, страждають чоловіки. Гетерозиготна мати (носій) передає мутантний ген половині синів (які будуть хворими) і половині дочок, які, залишаючись фенотипово здоровими, як і мати, також є носіями і передають рецесивний ген разом з X-хромосомою наступному поколінню.

Прикладом такої хвороби  є кольорова сліпота (дальтонізм), гемофілія. У рідких випадках ці ознаки можуть проявитися і у жінок, якщо їхній батько був хворим, а мати була гетерозиготна.

 

4. ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ІНДЗ:

 

Задача:  Брахідактилія-аномалія, яка, іншим словом, наз. короткопалість, недорозвинення дистальних фаланг пальців. Пробанд-хлопчик, має нормальну будову пальців. Його брат-сибс-короткопалий. Тато хлопчика-здоровий за цією ознакою; мати – хвора на брахідактилію. Мати має короткопалого брата та сестру з нормальною будовою пальців. Сестра одружена з чоловіком без даної паталогії. У них є двоє дітей – хлопчик і дівчинка – з нормальною будовою пальців. Брат матері одружений із здоровою жінкою і має сина, хворого на брахідактилію. Бабуся і дідусь пробанда по материнській лінії: дідусь – хворий на короткопалість; бабуся – з нормальною будовою пальців. Дідусь має сестру з даною хворобою, яка одружена з здоровим чоловіком. Вони мають спільних дітей –  хлопчиків, один з яких здоровий, а другий – хворий на брахідактилію. По лінії дідуся, відомо, що прабабка – хвора на короткопалість, а прадідусь був здоровий за даною ознакою, і, що вони померли.

Яка ймовірність народження дітей із брахідактилією у пробанда у разі його шлюбу з хворою на брахідактилію жінкою?

 

Розв’язок:

Складаємо родовід сім’ї. Членів родини із досліджуваною ознакою – брахідактилією – позначаємо квадратиками і кружечками чорного коольору. Кількість горизонтальних рядків дорівнює числу поколінь, яких за умовою задачі чотири. На нижньому рядку позначаємо світлим квадратиком зі стрілкою пробанда і чорним квадратиком його брата та з’єднуємо їх «коромислом»:

 

 

 

 

 

 

 

 

Рядком вище зліва  позначаємо чорним кружечком матір  пробанда та світлим квадратиком  його батька та з’єднуємо їх шлюбною лінією, від якої донизу спускається вертикальна лінія до «коромисла» їхніх дітей:

 

 

 

 

 

 

 

 

Далі родовід відомий  лише з боку матері. За умовою задачі, мати пробанда має одного брата, хворого на короткопалість (III-2) та здорову за ціеє ознакою сестру (III-4). Тому, на одному рядку з матір’ю пробанда позначаємо один чорний квадратик та один світлий кружечок, які з’єднані спільним «коромислом».Чоловіка сестри матері та дружину її брата відповідно позначаємо світлим квадратиком і кружечком і розміщуємо у цьому ж рядку, з’єднавши шлюбними лініями – вони всі є членами III покоління:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Діти брата та сестри матері пробанда – двоюрідні сибси  прбанда і належать до IV покоління. В дядька (III-2) один син, хворий на брахідактилію, а в тітки (III-4) – син і дочка з нормальною будовою пальців. Позначаємо їх відповідно чорним квадратиком, світлим квадратиком і кружчечком ( IV-1, -2, -3 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У II поколінні хворів на брахідактилію дідусь пробанда по лінії матері (II-2), а в бабусі аномалії не було (II-1), – позначаємо їх чорним квадратиком і світлим кружечком та з’єднуємо шлюбною лінією між собою і вертикальною – із «коромислом», в якому нанесені їхні дві доньки и син з III покоління. Будуємо родовід далію. Сестра дідуся по лінії матері з брахідактилією, тому позначаємо її чорним кружечком праворуч від дідуся пробанда (II-3), а її чоловік – з нормальною будовою пальців (II-4), тому позначаємо його світлим квадратиком і з’єднуємо єх шлюбною лінією. Їхніх дітей – двох хлопчиків, один з я ких короткопалий, відповідно позначаємо світлим і чорним квалратиками і з’єднуємо «коромислом» між собою та вертикальною лінією з батьками і вважаємо їх членами III покоління (III-7, -8):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далі позначаємо прабабку, хвору на брахідактилію(матір дідуся по лінії матері – I-1) і її чоловіка з нормальною будовою пальців (I-2) чорним кружечком і світлим квадратиком відповідно, перекресленими по діагоналі (померли). З’єднуємо їх шлюбною лінією та вертикальною з «коромислом»  їхніх дітей – і родовід побудовано: