Слайд 6

Евгеника-наука о наследственном здоровье человека и о возможных методах активного влияния на его эволюцию

Цель евгеники - совершенствование природы человека.

Слайд 7

Нацистские евгенические программы

Программа эвтаназии Т-4

Уничтожение гомосексуалистов.

Лебенсборн

План «Ост»

Слайд 8

Проект «Геном человека»

Нуклеотидная последовательность всех хромосом человека расшифрована.

Слайд 9

Театр простодушных г.Москва

Рисунки детей, страдающих синдромом Дауна г.Луганск

Слайд 10

Производственно-интеграционные мастерские им. В.П.Шмитца г.Псков

Центр лечебной педагогики г.Псков

Слайд 11

Медико-генетическое консультирование

I этап. Уточнение диагноза заболевания

II этап. Проводится расчет риска рождения больного ребенка в семье

III этап. Дается объяснение прогноза.

Слайд 12

Методы дородовой (пренатальной) диагностики

Ультразвук;

Биопсия хориона;

Амниоцетоз.

Слайд 13

Слайд 14

Составьте родословную семьи

Проследите (если возможно) наследование какого-либо признака. Проведите анализ родословной.

Слайд 15

Спасибо!

Слайд 16

Графические изображения

1. http://www.teatrprosto.ru/?page_id=49&album=1&gallery=4 Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

2. http://clp.pskov.ru/about Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

3. http://www.cardiosite.ru/articles/img/articles-aritm-06-pic2-big.jpg Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

4. http://informpskov.ru/society/66958.html Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

5. http://vitasana.lviv.ua/wp-content/uploads/2009/07/061.jpg Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

6. http://www.ksv.nnov.ru/gallery/data/3/5_img2.jpg Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

7. http://ua.tевгеника Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

8. http://www.martinfrost.ws/htmlfiles/camp_children1.jpg Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

9. http://sammler.ru/uploads/post-305-1176705170.jpg Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

10. http://static2.aif.ru/public/news/441/8bd9cd1b555599ce968ac1d0842291ae_big.jpg Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

11. http://www.dislife.ru/upload/userfiles/2009_10_06/190bb288b9c3012437d64ed581a530bd.jpg Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

12. http://www.mylifeatfullspeed.com/wp-content/uploads/2010/01/baby-names-mom-and-laughing-baby1.jpg Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

13. http://medbook.medicina.ru/images/380/132414/r1_21.gif Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

14. http://www.cdadc.com/ajacobage5lookingveryDownSyndromey.jpg Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

15. http://schools.keldysh.ru/school1413/pro_2005/z/fem2.jpg Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

16. http://www.imeshchat.net/uploads/spaw/images/2008/eugenics.jpg Описание основано на версии, датир.: февраль 02, 2012

Посмотреть все слайды

Конспект

Ход деловой игры

Организационный момент

Работа в группах

• Генетики – познакомиться с наследственными заболеваниями человека.
• Историки – познакомиться с наукой евгеникой.
• Корреспонденты - изучить отношение общества к людям с наследственными заболеваниями.
• Медики – изучить меры профилактики наследственных болезней.

Группа «Историки»

Прочитайте и обсудите в группе предложенный текст.

Что изучает наука евгеника?

Подготовьте

Уничтожение гомосексуалистов.

«Окончательное решение еврейского вопроса» (полное уничтожение)

Группа «Корреспонденты»

Прочитайте и обсудите в группе предложенный текст.

Подготовьте выступление представителя от группы.

Группа «Медики»

Прочитайте и обсудите в группе предложенный текст.

Подготовьте выступление представителя от группы.

Выступление представителя от группы.

Обсуждение вопросов:

Практически каждое пятилетие в мире издается каталог наследственных заболеваний человека. И каждый раз список их увеличивается. С чем это связано?

В Японии по существующему законодательству отец, выдавая дочь замуж, должен выделить молодой семье участок земли. Чтобы земля не досталась чужим людям, часто женихов и невест подбирают среди родственников. В таких семьях наблюдается резкое повышение частоты наследственных заболеваний. Объясните, с чем это связано?

Изучение наследственности человека затруднено. Почему?

Можно ли предупредить наследственные болезни?

Литература

Иной орган местного самоуправления

Управление образования Островского района

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №1» Муниципального образования «Островский район» (МБОУ «СОШ № 1»)

Деловая игра «Генетика и медицина» 10 класс

Цель: формирование у учащихся знаний о значении генетики для медицины.

1)Создать условия для знакомства с наследственными болезнями человека, причинами их возникновения и методами профилактики.

2) Формирование толерантного отношения к больным с наследственными заболеваниями.

3) Способствовать развитию критического мышления, навыков групповой работы, умения слушать и слышать собеседника.

4) Продолжить формирование навыков работы с текстом, анализа, сравнения, обобщения.

Оборудование: учебник Сивоглазов В. И., Агафонова И.Б., Захарова Е.Т. Общая биология. Базовый уровень: учеб. для 10 – 11 кл. оющеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2009, тексты для групповой работы, компьютерная презентация, ПК, мультимедийный проектор, экран.

Ход деловой игры

Наши врачи должны как азбуку знать законы наследственности. Воплощение в жизнь научной истины о законах наследственности поможет избавить человечество от многих скорбей и горя. И.П.Павлов

Организационный момент

В настоящее время известно около 2000 наследственных заболеваний и уродств. Ежегодно в нашей стране рождается около 200 тыс. детей с наследственными заболеваниями, что сравнимо с численностью жителей областного центра (численность населения города Пскова 194,9 тыс.человек)

Какие наследственные заболевания вам известны? (ответы учащихся)

В Спарте детей, которые признаны неполноценными (такое решение выносили старейшины) по тем или иным критериям, - живьём сбрасывали в пропасть. Платон писал, что не следует растить детей с дефектами, или рождённых от неполноценных родителей. У народов крайнего Севера была распространена практика убийства физически неполноценных новорождённых, как физически неспособных выжить в суровых условиях тундры

Как современное общество относится к людям, имеющим наследственные заболевания? (ответы учащихся)

Наш урок мы проведем в форме деловой игры и вернемся к этим вопросам. Каждая группа будет представлять собой специалистов в той или иной области.

Работа в группах

Создание групп учащихся (каждая группа получает задание):

• Генетики – познакомиться с наследственными заболеваниями человека.
• Историки – познакомиться с наукой евгеникой.
• Корреспонденты - изучить отношение общества к людям с наследственными заболеваниями.
• Медики – изучить меры профилактики наследственных болезней.

Учащиеся работают в группах, проводят анализ прочитанного, отвечают на вопросы, делают выводы.

Задания группам. Группа «Генетики»

Прочитайте и обсудите в группе предложенный текст.

Каковы причины наследственных заболеваний?

Назовите генные болезни и их причины? Какие болезни относят к хромосомным, приведите примеры.

Подготовьте выступление представителя от группы.

Причиной наследственных заболеваний человека могут быть генные, хромосомные и геномные мутации.

Генные болезни возникают в результате мутации в одном гене, что приводит к изменению структуры или количества белка. Как правило, эти заболевания ведут к нарушению обмена веществ. В зависимости от расположения мутантного гена выделяют болезни аутосомного и сцепленного с полом наследования.

К аутосомным болезням относится фенилкетонурия - рецессивное заболевание, которое возникает в результате мутации гена, расположенного в 12-й хромосоме, и приводит к накоплению в организме человека избытка аминокислоты - фенилаланина. При отсутствии строгой диеты, исключающей продукты, содержащие фенилаланин, у ребенка может развиться умственная отсталость. К рецессивным болезням относится альбинизм - врожденное отсутствие пигментации кожи, волос и радужки глаз. Мутация, приводящая к изменению структуры молекулы гемоглобина, вызывает серповидноклеточную анемию. В крови таких больных обнаруживаются эритроциты серповидной формы, не способные нормально переносить кислород. Примером заболеваний, которые наследуются сцеплено с полом, может служить одна из форм гемофилии - нарушение свертываемости крови

К хромосомным относят болезни, обусловленные геномными мутациями или структурными изменениями отдельных хромосом. В настоящее время у человека известно более 700 подобных заболеваний.

Самой распространенной патологией такого рода является болезнь Дауна - трисомия по 21-й хромосоме. Больные, страдающие этой болезнью, имеют широкую переносицу, характерный раскосый разрез глаз, всегда открытый рот с большим языком, умственную отсталость, пороки внутренних органов.

Лишняя 13-я хромосома приводит к развитию синдрома Патау, который характеризуется столь тяжелыми отклонениями в развитии, что 95% больных детей умирает в первый год жизни. Дополнительная Х-хромосома у мужчин (XXY) вызывает развитие синдрома Клайнфелътера, который выражается в бесплодии, женском типе скелета (широкий таз, узкие плечи), умственной отсталости. Отсутствие одной Х-хромосомы у женщин (ХО) приводит к развитию синдрома Шерешевского-Тернера. Женщины, имеющие такой хромосомный набор, бесплодны, имеют широкую грудную клетку, короткую шею и рост, в среднем, не более 150 см.

Самой известной хромосомной мутацией является утрата фрагмента 5-й хромосомы, которая приводит к развитию синдрома «кошачьего крика». Признаком его служит необычный плач, напоминающий мяуканье кошки, что связано с нарушением строения гортани и голосовых связок. Кроме того, у таких детей наблюдается умственное и физическое недоразвитие .

Ежегодно в мире рождается около 1,5 миллион детей с наследственными болезнями.

Группа «Историки»

Прочитайте и обсудите в группе предложенный текст.

Что изучает наука евгеника?

Как использовали эту науку нацисты? Каково состояние евгеники на современном этапе?

Подготовьте выступление представителя от группы.

Термин "евгеника" впервые предложен английским биологом Ф. Гальтоном в книге "Наследственность таланта, его законы и последствия" (1869). В настоящее время евгеника представляет собой науку о наследственном здоровье человека и о возможных методах активного влияния на его эволюцию, целью евгеники является совершенствование природы человека. Многие генетики разделяли положения этого учения, видели в ней гуманные цели. Однако нацисты превратили евгенику в опасное оружие против человечества. Фактически евгеника была заменена расовой гигиеной, был узаконен геноцид .

В нацистской Германии принудительной стерилизации подлежали все «неполноценные лица»: евреи, цыгане, уроды, душевно больные, гомосексуалисты, коммунисты и т.д. Затем было принято решение о большей сообразности их физического уничтожения.

Нацистские евгенические программы сначала проводились в рамках государственной программы „предотвращения вырождения немецкого народа как представителя арийской расы", а впоследствии - и на захваченных территориях других стран в рамках нацистской «расовой политики»:

Программа эвтаназии Т-4 - («Акция Тиргартенштрассе 4») - официальное наименование евгенической программы немецких нацистов по стерилизации, а в дальнейшем и физическому уничтожению в основном душевнобольных (или умственно отсталых), а также нетрудоспособных лиц (инвалидов и болеющих больше 5 лет людей). Уничтожались также и дети. Массовые убийства осуществлялись на территории Германии, позднее на территории Польши, СССР и других оккупированных стран посредством введения отравляющих веществ, ядов, отравления газом, расстрелов.

Уничтожение гомосексуалистов.

Лебенсборн - Зачатие и воспитание в детских домах детей от служащих СС, прошедших расовый отбор, то есть не содержащих «примесей» еврейской и вообще неарийской крови у их предков.

«Окончательное решение еврейского вопроса» (полное уничтожение)

«Холокост» (Holocaust) - от древнегреческого Holocaustosis, означающего «всесожжение», «уничтожение огнем», «жертвоприношение». В современной научной литературе и публицистике обозначает политику нацистской Германии, ее союзников и пособников по преследованию и уничтожению 6 000 000 евреев в 1933 - 1945 гг. Евреи всех оккупированных нацистами стран подлежали регистрации, их обязывали носить повязки или нашивки с шестиконечными звездами, платить контрибуцию и сдавать драгоценности. Они были лишены всех гражданских и политических прав, заключались в гетто, концентрационные лагеря или депортировались.

Были созданы Айнзацгруппы - специальные подразделения эсэсовских войск для поиска и убийства скрывающихся партизан, евреев, коммунистов и цыган.

План «Ост» - Захват восточных территорий и «сокращение» местного населения, как относящегося к низшей расе

Таким образом, евгеника была использована, чтобы оправдать одни из наиболее страшных преступлений в истории человечества.

Положительным является то, что евгеника послужила одним из стимулов зарождения и развития генетики человека и ее важной части - медицинской генетики.

В начале 90-х годов XX века были начаты работы по реализации грандиозного мирового проекта «Геном человека». По масштабам финансирования этот проект сравним с космическими проектами. Весной 2000 г. в канадском городе Ванкувере подвели итоги первого этапа. Было официально объявлено, что нуклеотидная последовательность всех хромосом человека расшифрована. Трудно переоценить значение этой работы, так как знание структуры генов человеческого организма позволяет понять механизмы их функционирования и, следовательно, определить влияние наследственности на формирование признаков и свойств организма, на здоровье и продолжительность жизни.

Группа «Корреспонденты»

Прочитайте и обсудите в группе предложенный текст.

Как относится общество к людям с наследственными заболеваниями?

Изменилось ли ваше отношение к детям, имеющим наследственные заболевания?

Подготовьте выступление представителя от группы.

Из 600−800 новорожденных один ребенок появляется на свет с синдромом Дауна. В Москве каждый год рождается около сотни детей с синдромом Дауна и в пять-семь раз больше с нарушениями аутического спектра.

В России 85% детей синдромом Дауна остаются в детских домах, где многие из них погибают, не дожив до 5−летнего возраста. Те из малышей, кому посчастливится жить в семье, обучаются в специальных коррекционных учреждениях. Не все родители готовы отдать ребенка в обыкновенную школу.

«Моя дочь Оля испытала все «прелести» вливания в коллектив - не дай бог ни одному из вас почувствовать, что это такое», - говорит Нинель Гусарова. «Даже преподаватели позволяют, ругая ребенка, сказать, что он больной», - продолжает мать Оли. Необычные дети сильнее остальных подвержены агресии со стороны сверстников. И многие родители уверены, что их детям намного комфортнее и безопаснее будет среди равных - в специальных коррекционных школах. «Они здесь как дома, в своей среде и под постоянным присмотром медиков и педагогов», - говорит педагог-волонтер Нинель Гусарова

Родители детей с интеллектуальными нарушениями говорят, что после школы детям нечего делать. Они не знают, чем занять ребенка, чтобы он продолжал развиваться - не терял приобретенные навыки и не жил в изоляции. В советское время люди с умственными нарушениями за небольшую зарплату работали в мастерских, пели в хоре. Сейчас единой системы нет, поэтому мама 40−летнего мальчика должна ходить с ним на факультатив пения или в кружок лепки из пластилина.

Дети с синдромом Дауна часто достигают определенных успехов на творческой стезе. Они танцуют, занимаются пластическими видами спорта, рисуют или по-настоящему увлекаются литературой. Один из живых примеров - Театр простодушных, где Игорь Неупокоев уже более десяти лет ставит спектакли с наивными актерами. «Первый спектакль мы репетировали три года. Вы можете себе представить, они ведь просто не могли одновременно топать и хлопать и не понимали, чего я от них добиваюсь!

В репертуаре тетра следующие постановки: спектакль-балаган "Приходите... Завтра!?"(по главе "Повесть о капитане Копейкине" из поэмы Н. В. Гоголя "Мертвые души");

Спектакль-притча "Зверь"(по мотивам фантастической пьесы-антиутопии М. Гиндина и В. Синакевича)

Спектакль-капустник "Два Шекспира" (Совместно с драма-студией воскреной школы при Сретенском монастыре) и другие.

Один из комментариев спектакля «Повесть о капитане Копейкине»

посмотрел спектакль 24-го мая - прекрасно! такое впечатление, что я впервые по-настоящему понял Гоголя, и точно впервые в жизни без скуки и внутреннего смущения высидел до конца представление, и аплодировал от чистого сердца! Очень круто!

05.10.2009г. Рисунки детей, страдающих синдромом Дауна выставили в Луганской областной библиотеке имени Горького. «Ранее дети с синдромом Дауна считались необучаемыми вообще. Сейчас разработаны методики обучения этих детей. И методики эти основаны, прежде всего, на развитии творческих способностей. Эта выставка - тому подтверждение» .

Производственно-интеграционные мастерские им. В.П.Шмитца – уникальный проект, реализованный при активном участии общественной организации «Инициатива Псков» (Германия). Мастерские призваны оказать комплексную помощь людям с ограниченными умственными и физическими возможностями. В Корытовских Производственно-интеграционных мастерских для инвалидов в настоящее время проходят профессиональную и социальную реабилитацию более 100 молодых людей с ограниченными возможностями .

В Пскове работает Центр лечебной педагогики, который посещают 40 детей с тяжелыми и множественными нарушениями развития.

Группа «Медики»

Прочитайте и обсудите в группе предложенный текст.

Какова главная задача медико-генетического консультирования?

Что относится к методам дородовой (пренатальной) диагностики?

Подготовьте выступление представителя от группы.

В настоящее время профилактика, диагностика и лечение наследственных заболеваний приобретает очень большое значение. Медико-генетическое консультирование – особый вид медицинской помощи, направленный на предупреждение наследственных болезней в отдельных конкретных семьях. Медико-генетическая консультация есть в городе Пскове.

В медико-генетическом консультировании можно выделить три основных этапа.

I этап. Уточнение диагноза заболевания, по поводу которого консультируется семья. С этой целью тщательно анализируются исходные сведения о больном. При необходимости проводятся дополнительные обследования не только самого больного, но и его родственников, включая исследования хромосом, специальные биохимические и другие анализы. Результаты всех обследований интерпретируются с помощью детального анализа его родословной.

II этап. Проводится расчет риска рождения больного ребенка в семье или вероятности заболевания в более позднем возрасте для уже родившихся. Расчет риска не всегда бывает простым, и от врача-генетика требуется хорошее знание математической статистики, теории вероятностей. Сейчас очень часто используются специальные компьютерные программы.

III этап. Дается объяснение прогноза. Врач-консультант помогает семье в принятии решения о планировании будущего ребенка. Он дает информацию о природе заболевания и величине повторного риска для родственников больного, рекомендует возможные дополнительные меры профилактики, например, устранение профессиональных или бытовых вредностей, диспансерное наблюдение при повышенной наследственной предрасположенности к болезням, проявляющимся в более позднем возрасте и т. п.

Эффективность консультирования значительно возрастает благодаря использованию современных методов дородовой (пренатальной) диагностики. Наиболее массовое распространение получило ультразвуковое визуальное обследование, позволяющее обнаружить скрытые пороки развития головного и спинного мозга, туловища, конечностей. Современные чувствительные ультразвуковые аппараты способны выявлять и пороки развития внутренних органов плода. Взятие крови из пуповины и анализ околоплодной жидкости, в которой всегда есть клетки эмбриона и продукты его метаболизма, позволяют на ранних этапах беременности обнаружить наследственные заболевания.

Врач-консультант может посоветовать и воздержаться от дальнейшего деторождения (к счастью, необходимость в таких рекомендациях возникает очень редко). Подобные рекомендации врача не носят директивного характера, и право окончательного решения всегда предоставляется самим консультирующимся. Медико-генетические консультации есть во многих городах, в том числе и в городе Пскове.

Выступление представителя от группы.

• Говорите, а не читайте подготовленный материал.
• Выступление стройте четко, обоснованно.
• Не говорите долго, лучше еще раз выступить, чем утомить всех затянувшимся ответом.
• Умейте слушать и критически оценивать ответы товарищей.
• Грамотно и четко формулируйте выводы.

Подведение итогов деловой игры. Рефлексия.

Обсуждение вопросов:

Практически каждое пятилетие в мире издается каталог наследственных заболеваний человека. И каждый раз список их увеличивается. С чем это связано?

В Японии по существующему законодательству отец, выдавая дочь замуж, должен выделить молодой семье участок земли. Чтобы земля не досталась чужим людям, часто женихов и невест подбирают среди родственников. В таких семьях наблюдается резкое повышение частоты наследственных заболеваний. Объясните, с чем это связано?

Изучение наследственности человека затруднено. Почему?

Можно ли предупредить наследственные болезни?

Одним из методов изучения наследственности человека является генеалогический – составление и анализ родословных. Дома составьте родословную семьи. Проследите (если возможно) наследование какого-либо признака. Проведите анализ родословной.

Литература

• Сивоглазов В. И., Агафонова И.Б., Захарова Е.Т. Общая биология. Базовый уровень: учеб. для 10 – 11 кл. оющеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2009.- 368 с.:ил.

Слайд 2

Предмет генетики

Слайд 3

Генетика человека

Методы генетики человека: 7.Биохимический 2.Цитогенетический 6.Близнецовый 1.Генеологический 5.Метод генетики соматических клеток 3.Дерматоглифический 4.Моделирование(биологическое и математическое) 8.Популяционно-статистическое

Слайд 4

Генеалогический метод

Слайд 5

Основные типы наследования характера признака

1. Аутосомно-доминантный 2. Аутосомно-рецессивный 3. Сцепленный с полом

Слайд 6

Аутосомно-доминантное наследование:

Вероятность появления потомков с доминантным признаком от различных супружеских пар (/-III)

Слайд 7

Аутосомно-рецессивные тип наследования

Вероятность появления потомков с рецессивным признаком от различных супружеских пар (I-IV)

Слайд 8

Тип наследования, сцепленный с полом

Родословные при доминантном Х-сцепленном наследовании признака. Родословные при рецессивном Х-сцепленном наследовании признаков. Родословные при Y-сцепленном наследовании.

Слайд 9

Родословные при доминантномХ-сцепленном наследовании признака.

Основные признаки Х-сцепленного доминантного типа наследования:1) болезнь встречается у мужчин и женщин, но у женщин в два раза чаще;2) больной мужчина передает мутантный аллель только своим дочерям, а не сыновьям, поскольку последние получают от отца Y-хромосому;3) больные женщины передают мутантный аллель половине своих детей независимо от пола;4) женщины в случае болезни страдают менее тяжело (они гетерозиготы), чем мужчины (являющиеся гомизиготами).

Слайд 10

Родословные при рецессивномХ-сцепленном наследовании признаков.

Основные признаки Х-сцепленного рецессивного наследования: 1) заболевание встречается в основном у лиц мужского пола; 2) признак (заболевание) передается от больного отца через его фенотипическим здоровых дочерей половине его внуков; 3) заболевание никогда не передается от отца к сыну; 4) у носителей иногда выявляются субклинические признаки патологии (нарушение функций щитовидной железы)

Слайд 11

Родословные при Y-сцепленном наследовании.

Родословная при Y-сцепленном (голандрическом) типе наследования. Наличие Y-хромосомы только у представителей мужского пола объясняет особенности Y-сцепленного, или голандриче-ского, наследования признака, который обнаруживается лишь у мужчин и передается по мужской линии из поколения в поколение от отца к сыну.

Слайд 12

Близнецовый метод

Близнецовый метод используется в генетике человека для того, чтобы оценить степень влияния наследственности и среды на развитие какого- либо нормального или патологического признака.

Слайд 13

Цитогенетический метод

Цитогенетический метод основан на микроскопическом изучении хромосом в клетках человека.

Слайд 15

Популяционно- статистическийметод

С помощью популяционно-статистического метода изучают наследственные признаки в больших группах населения, в одном или нескольких поколениях. Существенным моментом при использовании этого метода является статистическая обработка получаемых данных. Этим методом можно рассчитать частоту встречаемости в популяции различных аллелей гена и разных генотипов по этим аллелям, выяснить распространение в ней различных наследственных признаков, в том числе заболеваний.

Слайд 16

Метод моделирования

Метод моделирования на животных наследственно обусловленных патологических признаков человека. Теоретическую основу его составляют Закон гомологичных рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова, согласно которому генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости

Слайд 17

Методы гибридизации соматических клеток.

Применение метода генетики соматических клеток дает возможность: Изучать механизмы первичного действия генов и взаимодействия генов. Позволяет определить мутагенное действие факторов окружающей среды. Расширяет возможности точной диагностики наследственных болезней.

Слайд 18

Медицинская генетика

Изучение и возможное предотвращение последствий генетических дефектов человека- предмет медицинской генетики. Условно наследственные болезни можно подразделить на 3 большие группы: Болезни обмена веществ Молекулярные болезни Хромосомные болезни

Цель урока « Генетика человека и ее значение для медицины и здравоохранения» 1. Формировать понятия о генетике человека 1. Формировать понятия о генетике человека 2.Познакомить с основными методами генетики человека. 2.Познакомить с основными методами генетики человека. 3.Полученную информацию представить в виде таблицы «Характеристика методов генетики человека» 3.Полученную информацию представить в виде таблицы «Характеристика методов генетики человека» 4. Подготовиться к проведению исследовательской работы «Изучение наследственной обусловленности изучаемого признака, а также тип его наследования в моей семье используя генеалогический метод» 4. Подготовиться к проведению исследовательской работы «Изучение наследственной обусловленности изучаемого признака, а также тип его наследования в моей семье используя генеалогический метод»

Истоки На Руси при выборе невесты родители принимали во внимание не только внешность, но и нрав. Особенно ценился миролюбивый характер, уступчивость, покладистость. Смотрели, какова работница и какое у неё здоровье. На Руси при выборе невесты родители принимали во внимание не только внешность, но и нрав. Особенно ценился миролюбивый характер, уступчивость, покладистость. Смотрели, какова работница и какое у неё здоровье. Говорили: «Жену выбирай не глазами, а ушами», Говорили: «Жену выбирай не глазами, а ушами», Брали «по хорошей славе». А еще присматривались к родне невесты до пятого колена: смотрели, нет ли пьяниц, буянов, сумасшедших. Брали «по хорошей славе». А еще присматривались к родне невесты до пятого колена: смотрели, нет ли пьяниц, буянов, сумасшедших. Даже пословица была: «Выбирай корову по рогам, а невесту по родам». Даже пословица была: «Выбирай корову по рогам, а невесту по родам».

Повторим термины, необходимые для успешного усвоения темы урока цитология цитология кариотип кариотип популяция популяция зигота зигота аутосома аутосома ген ген сцепленный с поло признак сцепленный с поло признак гомозиготный гомозиготный гетерозиготный гетерозиготный мутации мутации генотип генотип

Генетика человека отрасль генетики, тесно связанная с антропологией и медициной. отрасль генетики, тесно связанная с антропологией и медициной. Г. ч. условно подразделяют на антропогенетику, изучающую наследственность и изменчивость нормальных признаков человеческого организма, и генетику медицинскую, которая изучает его наследственную патологию (болезни, дефекты, уродства и др.). Г. ч. условно подразделяют на антропогенетику, изучающую наследственность и изменчивость нормальных признаков человеческого организма, и генетику медицинскую, которая изучает его наследственную патологию (болезни, дефекты, уродства и др.). Задачи медицинской генетики заключаются в своевременном выявлении носителей заболеваний среди родителей, выявлении больных детей и выработке рекомендаций по их лечению. Большую роль в профилактике генетически обусловленных заболеваний играют генетикомедицинские консультации и перенатальная диагностика Задачи медицинской генетики заключаются в своевременном выявлении носителей заболеваний среди родителей, выявлении больных детей и выработке рекомендаций по их лечению. Большую роль в профилактике генетически обусловленных заболеваний играют генетикомедицинские консультации и перенатальная диагностика

Методы генетики человека Цитогенетический метод Цитогенетический метод Цитогенетический метод Цитогенетический метод Близнецовый метод Близнецовый метод Близнецовый метод Близнецовый метод Популяционный метод Популяционный метод Популяционный метод Популяционный метод Биохимический метод Биохимический метод Биохимический метод Биохимический метод Генеалогический метод Генеалогический метод Генеалогический метод Генеалогический метод вопросы

Цитогенетический метод Цитогенетический метод используют для изучения нормального кариотипа человека, а также при диагностике наследственных заболеваний, связанных с геномными и хромосомными мутациями. Цитогенетический метод используют для изучения нормального кариотипа человека, а также при диагностике наследственных заболеваний, связанных с геномными и хромосомными мутациями. Кроме того, этот метод применяют при исследовании мутагенного действия различных химических веществ, пестицидов, инсектицидов, лекарственных препаратов и др. Кроме того, этот метод применяют при исследовании мутагенного действия различных химических веществ, пестицидов, инсектицидов, лекарственных препаратов и др. далее

Цитологический метод (пример) Цитологический контроль необходим для диагностики хромосомных болезней, связанных с ануплоидией и хромосомными мутациями. Наиболее часто встречаются болезнь Дауна(трисомия по 21-й хромосоме), синдром Клайнфелтера (47 XXY), синдром Шершевского Тернера (45 ХО) и др. Потеря участка одной из гомологичных хромосом 21- й пары приводит к заболеванию крови хроническому миелолейкозу. Цитологический контроль необходим для диагностики хромосомных болезней, связанных с ануплоидией и хромосомными мутациями. Наиболее часто встречаются болезнь Дауна(трисомия по 21-й хромосоме), синдром Клайнфелтера (47 XXY), синдром Шершевского Тернера (45 ХО) и др. Потеря участка одной из гомологичных хромосом 21- й пары приводит к заболеванию крови хроническому миелолейкозу. Назад

Биология близнецовости Близнецы могут быть однояйцевыми (образуются на ранних стадиях дробления зиготы, когда из двух или реже из большего числа бластомеров развиваются полноценные организмы). Однояйцевые близнецы генетически идентичны. Когда созревают и затем оплодотворяются разными сперматозоидами две или реже большее число яйцеклеток, развиваются разнояйцевые близнецы Близнецы могут быть однояйцевыми (образуются на ранних стадиях дробления зиготы, когда из двух или реже из большего числа бластомеров развиваются полноценные организмы). Однояйцевые близнецы генетически идентичны. Когда созревают и затем оплодотворяются разными сперматозоидами две или реже большее число яйцеклеток, развиваются разнояйцевые близнецы Разнояйцевые близнецы сходны между собой не более чем братья и сестры, рожденные в разное время. Разнояйцевые близнецы сходны между собой не более чем братья и сестры, рожденные в разное время. Частота появления близнецов у людей составляет около 1% (1/3 однояйцевых, 2/3 разнояйцевых); Частота появления близнецов у людей составляет около 1% (1/3 однояйцевых, 2/3 разнояйцевых); дизиготные

Дизиготные (разнояйцовые) близнецы РАЗВИВАЮТСЯ ИЗ ДВУХ РАЗНЫХ ЯЙЦЕКЛЕТОК, ОДНОВРЕМЕННО ОПЛОДОТВОРЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ СПЕРМАТОЗОИДАМИ РАЗВИВАЮТСЯ ИЗ ДВУХ РАЗНЫХ ЯЙЦЕКЛЕТОК, ОДНОВРЕМЕННО ОПЛОДОТВОРЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ СПЕРМАТОЗОИДАМИ МОГУТ БЫТЬ КАК ОДНОГО, ТАК И РАЗНОГО ПОЛА МОГУТ БЫТЬ КАК ОДНОГО, ТАК И РАЗНОГО ПОЛА СХОДНОСТЬ КАК И У ОБЫЧНЫХ БРАТЬЕВ И СЕСТЕР СХОДНОСТЬ КАК И У ОБЫЧНЫХ БРАТЬЕВ И СЕСТЕР МОГУТ БЫТЬ РОЖДЕНЫ ОТ РАЗНЫХ ОТЦОВ МОГУТ БЫТЬ РОЖДЕНЫ ОТ РАЗНЫХ ОТЦОВ монозиготные

Монозиготные (однояйцовые) близнецы РАЗВИВАЮТСЯ ИЗ ОДНОЙ ЯЙЦЕКЛЕТКИ, ОПЛОДОТВОРЕННОЙ ОДНИМ СПЕРМАТОЗОИДОМ РАЗВИВАЮТСЯ ИЗ ОДНОЙ ЯЙЦЕКЛЕТКИ, ОПЛОДОТВОРЕННОЙ ОДНИМ СПЕРМАТОЗОИДОМ ВСЕГДА ОДНОГО ПОЛА ВСЕГДА ОДНОГО ПОЛА ОДИНАКОВАЯ ГРУППА КРОВИ ОДИНАКОВАЯ ГРУППА КРОВИ ОДИНАКОВЫЕ ОТПЕЧАТКИ И Т. Д. ДОЛЯ ТАКИХ БЛИЗНЕЦОВ 35-38% ОДИНАКОВЫЕ ОТПЕЧАТКИ И Т. Д. ДОЛЯ ТАКИХ БЛИЗНЕЦОВ 35-38% СИАМСКИЕ БЛИЗНЕЦЫ СИАМСКИЕ БЛИЗНЕЦЫ СИАМСКИЕ БЛИЗНЕЦЫ СИАМСКИЕ БЛИЗНЕЦЫ

Сиамские близнецы Название "сиамские" такие близнецы получили в честь первой изученной и описанной пары сросшихся близнецов. Это были сросшиеся близнецы Чанг и Энг, родившиеся в Сиаме (Таиланд) в 1811 г. Основную часть своей сознательной жизни они провели в Соединенных Штатах Америки. Оба были женаты и имели детей, один - 12, а другой Братья прожили 63 года, причем причиной их почти одновременной смерти послужила болезнь одного из братьев. Название "сиамские" такие близнецы получили в честь первой изученной и описанной пары сросшихся близнецов. Это были сросшиеся близнецы Чанг и Энг, родившиеся в Сиаме (Таиланд) в 1811 г. Основную часть своей сознательной жизни они провели в Соединенных Штатах Америки. Оба были женаты и имели детей, один - 12, а другой Братья прожили 63 года, причем причиной их почти одновременной смерти послужила болезнь одного из братьев. далее

Близнецовый метод Этот метод используют в генетике человека для выяснения степени наследственной обусловленности исследуемых признаков Значение близнецового метода: Значение близнецового метода: Изучение развития и заболеваемости близнецов оказало большое влияние на понимание среды возникновения многих болезней Изучение развития и заболеваемости близнецов оказало большое влияние на понимание среды возникновения многих болезней Если какой-то признак имеет сходство у однояйцовых близнецов, то это есть свидетельство его зависимости от наследственности Если какой-то признак имеет сходство у однояйцовых близнецов, то это есть свидетельство его зависимости от наследственности Так в ходе исследований стало известно, что для возникновения таких болезней, как корь, коклюш, ветрянка, оспа необходимо только инфекционное начало; а для появления таких заболеваний,как дифтерия, свинка, воспаление легких, полиомиелит, туберкулез играет роль наследственные свойства организма Так в ходе исследований стало известно, что для возникновения таких болезней, как корь, коклюш, ветрянка, оспа необходимо только инфекционное начало; а для появления таких заболеваний,как дифтерия, свинка, воспаление легких, полиомиелит, туберкулез играет роль наследственные свойства организма методы

Биохимический метод Наследственные заболевания, которые обусловлены генными мутациями, изменяющими структуру или скорость синтеза белков, обычно сопровождаются нарушением углеводного, белкового, липидного и других типов обмена веществ. Наследственные дефекты обмена можно диагностировать посредством определения структуры измененного белка или его количества, выявления дефектных ферментов или обнаружения промежуточных продуктов обмена веществ во внеклеточных жидкостях организма (крови, моче, поте и т.д.). Наследственные заболевания, которые обусловлены генными мутациями, изменяющими структуру или скорость синтеза белков, обычно сопровождаются нарушением углеводного, белкового, липидного и других типов обмена веществ. Наследственные дефекты обмена можно диагностировать посредством определения структуры измененного белка или его количества, выявления дефектных ферментов или обнаружения промежуточных продуктов обмена веществ во внеклеточных жидкостях организма (крови, моче, поте и т.д.). пример

Биохимический метод (пример) Анализ аминокислотных последовательностей мутационно измененных белковых цепей гемоглобина позволил выявить несколько наследственных дефектов Анализ аминокислотных последовательностей мутационно измененных белковых цепей гемоглобина позволил выявить несколько наследственных дефектов Гемоглобинозы- заболевания, в основе их лежат изменения белковых цепей гемоглобина Гемоглобинозы- заболевания, в основе их лежат изменения белковых цепей гемоглобина Так, при серповидно-клеточной анемии у человека аномальный гемоглобин вследствие мутации отличается от нормального заменой только одной аминокислоты (глутаминовой кислоты на валин). Так, при серповидно-клеточной анемии у человека аномальный гемоглобин вследствие мутации отличается от нормального заменой только одной аминокислоты (глутаминовой кислоты на валин). методы

Популяционный метод Методы генетики популяций широко применяют в исследованиях человека. Внутрисемейный анализ заболеваемости неотделим от изучения наследственной патологии как в отдельных странах, так и в относительно изолированных группах населения. Изучение частоты генов и генотипов в популяциях составляет предмет популяционно- генетического исследования. Это дает информацию о степени гетерозиготности и полиморфизма человеческих популяций, выявляет различия частот аллелей между разными популяциями. Методы генетики популяций широко применяют в исследованиях человека. Внутрисемейный анализ заболеваемости неотделим от изучения наследственной патологии как в отдельных странах, так и в относительно изолированных группах населения. Изучение частоты генов и генотипов в популяциях составляет предмет популяционно- генетического исследования. Это дает информацию о степени гетерозиготности и полиморфизма человеческих популяций, выявляет различия частот аллелей между разными популяциями. далее

Популяционный метод(пример) Статистический анализ распространения отдельных наследственных признаков (генов) в популяциях людей в разных странах позволяет определить адаптивную ценность конкретных генотипов. Однажды возникнув, мутации могут передаваться потомству на протяжении многих поколений. Это приводит к полиморфизму (генетической неоднородности) человеческих популяций. Статистический анализ распространения отдельных наследственных признаков (генов) в популяциях людей в разных странах позволяет определить адаптивную ценность конкретных генотипов. Однажды возникнув, мутации могут передаваться потомству на протяжении многих поколений. Это приводит к полиморфизму (генетической неоднородности) человеческих популяций. В гетерозиготном состоянии в популяциях находится значительное количество рецессивных аллелей (генетический груз), обусловливающих развитие различных наследственных заболеваний. В гетерозиготном состоянии в популяциях находится значительное количество рецессивных аллелей (генетический груз), обусловливающих развитие различных наследственных заболеваний. методы

Генеалогическии метод Генеалогический метод заключается в анализе родословных и позволяет определить тип наследования (доминантный рецессивный, аутосомный или сцепленный с полом) признака, а также его моногенность или полигенность. На основе полученных сведений прогнозируют вероятность проявления изучаемого признака в потомстве, что имеет большое значение для предупреждения наследственных заболеваний. Генеалогический метод заключается в анализе родословных и позволяет определить тип наследования (доминантный рецессивный, аутосомный или сцепленный с полом) признака, а также его моногенность или полигенность. На основе полученных сведений прогнозируют вероятность проявления изучаемого признака в потомстве, что имеет большое значение для предупреждения наследственных заболеваний.

Типы моногенного наследования, выявляемые с помощью генеалогического метода Аутосомный тип наследования Аутосомно- доминантный тип (полидактилия) Аутосомно- доминантный тип (полидактилия) Аутосомно- рецессивный тип наследования Аутосомно- рецессивный тип наследования (галактоземия) (галактоземия)

Типы моногенного наследования, выявляемые с помощью генеалогического метода Наследование, сцепленное с полом Наследование, сцепленное с полом Х-сцепленный доминантный тип(синдром Ретта) Х-сцепленный доминантный тип(синдром Ретта) Х-сцепленный рецессивный тип (гемофилия) Х-сцепленный рецессивный тип (гемофилия) У-сцепленный тип У-сцепленный тип (оволосение ушной раковины)
Подведем итог Метод генетики человека Изучаемый уровень организаци и человека Предмет исследования Результаты исследования Цитогенетическийклеточный диагностика хромосомных болезней направлены на уменьшение процента риска по рождению детей с хромосомной патологией (в первую очередь - с синдромом Дауна) для последующего проведения диагностических процедур. БЛИЗНЕЦОВЫЙорганизменный изучение наследственные и средовые влияния на человека для возникновения таких болезней, как корь, коклюш, ветрянка, оспа необходимо только инфекционное начало; а для появления таких заболеваний,как дифтерия, свинка, воспаление легких, полиомиелит, туберкулез играет роль наследственные свойства организма а для появления таких заболеваний,как дифтерия, свинка, воспаление легких, полиомиелит, туберкулез играет роль наследственные свойства организма БИОХИМИЧЕСКИЙмолекулярный обнаружить заболеваний с нарушениями обмена веществ с пoмoщью биoxимичecкиx мeтoдoв oткpытo oкoлo 500 мoлeкyляpныx бoлeзнeй, являющиxcя cлeдcтвиeм пpoявлeния мyтaнтныx гeнoв ГЕНЕОЛОГИЧЕСКИЙорганизменный установление наследственного характера признака установление наследственного характера признака Гeнeaлoгичecким мeтoдoм дoкaзaнo нacлeдoвaниe мнoгиx зaбoлeвaний, нaпpимep caxapнoгo диaбeтa, шизoфpeнии, гeмoфилии и дp. ПОПУЛЯЦИОННЫЙпопуляция Изучение частоты генов и генотипов в популяциях Позволяет изучать распространение отдельных генов или хромосомных аномалий в человеческих популяциях

План исследовательской работы «Изучение наследования признака в моей семье используя генеалогический метод » Цель работы: применение генеалогического метода при исследовании родословных линий 1. Выбрать наследуемый признак 2. Определить тип наследования признака 3. Записать символы используемые при составлении родословных 4. Составит список родственников по линии отца и матери 5. Составить схему родословной семьи с использованием условных обозначений 6. Вывод по работе

Особенности составления генеалогического древа Пробанд - человек, о котором собирается информация в родословной. Пробанд - человек, о котором собирается информация в родословной. Сибс - родственник пробанда. Сибс - родственник пробанда. Фигуры в родословной располагаются по поколениям. Каждое поколение занимает отдельную строку, обозначается слева римской Фигуры в родословной располагаются по поколениям. Каждое поколение занимает отдельную строку, обозначается слева римской Арабскими цифрами нумеруются члены одного поколения (весь ряд) слева направо в порядке рождения. Все индивидуумы должны располагаться строго по поколениям в один ряд. Арабскими цифрами нумеруются члены одного поколения (весь ряд) слева направо в порядке рождения. Все индивидуумы должны располагаться строго по поколениям в один ряд. Внесение данных о родственниках пробанда I и II степеней родства. Внесение данных о родственниках пробанда I и II степеней родства. Составления родословной (обычно достаточно трех-пяти поколений) Составления родословной (обычно достаточно трех-пяти поколений) Анализ наследования выбранного признака Анализ наследования выбранного признака Домашнее задание -Изучить параграф 9.4 -Изучить параграф 9.4 -читать записи в тетради, -читать записи в тетради, -выполнить исследовательскую работу «Изучение наследственной обусловленности изучаемого признака, а также тип его наследования в моей семье используя генеалогический метод» (срок 1неделя) -выполнить исследовательскую работу «Изучение наследственной обусловленности изучаемого признака, а также тип его наследования в моей семье используя генеалогический метод» (срок 1неделя)

Источники информации Сайты Сайты Литература Литература 1. Бочков Н.П. Клиническая генетика. М.: Медицина, Бочков Н.П. Клиническая генетика. М.: Медицина, Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. М.: Мир, (в 3-х т.) 2. Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. М.: Мир, (в 3-х т.) 3. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. М.: Мир, (в 3-х т.) 3. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. М.: Мир, (в 3-х т.) 4. Бочков Н.П., Чеботарев А.Н. Наследственность человека и мутагены окружающей среды. М.: Медицина, Бочков Н.П., Чеботарев А.Н. Наследственность человека и мутагены окружающей среды. М.: Медицина, 1989.

• Генетика человека изучает явления наследственности и изменчивости на всех уровнях его организации и существования: молекулярном, клеточ-ном, организменном, популяционном.
• Медицинская генетика изучает роль наследственности в патологии человека, закономерности передачи от поколения к поколению наследственных болезней, разрабатывает методы диагностики, лечения и профилактики наследственной патологии, включая болезни с наследственной предрасположенностью.

система знаний о роли генетических факторов в патологии человека и система методов диагностики, лечения и профилактики наследственной пато-логии

Клиническая генетика - прикладной раздел медицинской генетики, т.е. применение достижений последней для решения клинических проблем у пациентов или в их семьях

Цель медицинской генетики

разработка методов диагностики, лечения и профилактики наследственной и наследственно обусловленной патологии человека.

• диагностика наследственных заболеваний
• анализ их распространенности в различных популяциях и этнических группах
• профилактика наследственных заболеваний на базе пренатальной (дородовой) диагностики
• изучение молекулярно-генетических основ этиологии и патогенеза наследственных заболеваний
• выявление генетических факторов риска многофакторных заболеваний
• медико-генетическое консультирование семей больных

ИСТОРИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКИ

Доменделевский период

Учение о наследственности человека зарождалось в медицине из наблюдений семейных и врожденных болезней.

В трудах Гиппократа (V в. до н.э.) отмечалась роль наследственности в происхождении болезней:

«…эпилепсия, как и другие болезни, развиваются на почве наследственности; и действительно, если от флегматика происходит флегматик, от желчного - желчный, от чахоточного - чахоточный, от страдающего болезнью селезенки - страдающий болезнью селезенки, то что может помешать, чтобы болезнь, которою страдают отец и мать, поразила бы также одного из их детей».

В XVIII–XIX вв. появились отдельные работы о значении наследственности в происхождении болезней.

• К XVIII в. относятся первые описания доминантного (полидактилии, т.е. шестипалости) и рецессивного (альбинизма у негров) признаков, сделанных французским ученым П. Мопертюи.
• В начале XIX в. несколькими авторами одновременно было описано наследование гемофилии в результате изучения родословных семей, в которых встречались лица, страдающие этой болезнью.
• В 1814 г. вышла книга лондонского врача Д. Адамса «Трактат о предполагаемых наследственных свойствах болезней, основанный на клинических наблюдениях».
• Понятие о патологической наследственности у человека утвердилось во второй половине XIX в. и было принято многими врачебными школами.

• Альбинизм - врождённое отсутствие пигмента кожи, волос, радужной и пигментной оболочек глаза .

• С пониманием патологической наследственности зародилась концепция о вырождении человеческого рода и необходимости его улучшения, причем одновременно (1865 г.) и независимо друг от друга ее высказывали В.М. Флоринский в России и Ф. Гальтон в Англии.

Френсис Гальтон (1822–1911)

Один из основоположников генетики человека и евгеники. Основные труды: «Наследственный талант и характер» (1865); «Наследственный гений: исследование его законов и следствий» (1869); «Очерки по евгенике» (1909). Попытки экспериментально оценить значение наследственных и внешнесредовых факторов в становлении количественных признаков у человека положили начало генетике количественных признаков.

Флоринский Василий Маркович (1834–1899)

В 1865 году Ф. Гальтон выступил в печати с предложением «вирикультуры», т.е. кастового «разведения» талантливых людей, которые по его мнению должны заключать браки только внутри своей касты, отнюдь не смешиваясь с остальной массой посредственности. На латинском «вирикультура» значит «культура мужества». В 1883 году Гальтон предпочел заменить термин «вирикультура» термином «евгеника», что в переводе с греческого означает «облагораживание» (eugenes, греч. – хороший род).

Родословная, в центре которой двоюродные братья - Ч.Дарвин и Ф.Гальтон и их общий дед – Э. Дарвин.

Выделял ряд заболеваний наследственной природы,

предлагал социальное совершенствование общества в целях гармонического развития народа,

рассматривал положительную роль смешения народов

Наряду с противоречивыми или неверными положениями, в этой книге был поднят и правильно освещен ряд вопросов медицинской генетики. Среди них: значение среды для формирования наследственных признаков, вред близкородственных браков, наследственный характер многих патологий (глухонемоты, альбинизма, заячьей губы, пороков развития нервной трубки)

Миазм (от др.-греч. - загрязнение)

• В 1902 г английский врач Арчибальд Гаррод, исследуя родословные семей, пришёл к выводу, что алкаптонурия , болезнь, связанная с нарушением обмена веществ, передаётся по наследству в соответствии с закономерностями наследования признаков, открытых Менделем (Алкапто́нури́я - НЗ, обусловленное выпадением функций оксидазы гомогентизиновой кислоты и характеризующееся расстройством обмена тирозина).
• А.Гаррод объяснил и другие биохимические аномалии, опубликовав в 1909 г. книгу «Врожденные ошибки метаболизма», благодаря которой он был признан отцом биохимической генетики.

• В 1906 г. английский ученый Уильям Бэтсон предложил для науки о наследственности и изменчивости название генетика .

В первых двух десятилетиях XX века возникла эйфория от менделевской интерпретации многих болезней, в результате которой была существенно преувеличена роль наследственности в формировании поведения человека и в наследственной отягощённости населения.

Концепция обречённости и вырождения семей с наследственной патологией стала ведущей для объяснения отягощённости общества потомством таких больных. Диагноз наследственной болезни считался приговором больному и даже его семье. На этом фоне снова стала набирать силу евгеника - ранее сформулированное Гальтоном направление об улучшении породы (или природы) человека.

История медицинской генетики в России

• Василий Маркович Флоринский – начало евгенического движения в России (1865 г.)

• В 1920 году Николай Константинович Кольцов создал в Москве Русское евгеническое общество, при котором издавался «Русский евгенический журнал». В 1920 году в Институте экспериментальной биологии (ИЭБ), руководимом Н. К. Кольцовым, был организован евгенический отдел, развернувший исследования по генетике человека. Были начаты первые работы по наследованию групп крови, содержанию каталазы в крови, наследованию цвета волос и глаз, изменчивости и наследственности сложных признаков с использованием близнецового метода. При отделе работала первая медико-генетическая консультация.

• В 1921 году Юрий Александрович Филипченко организовал в Петрограде Бюро по евгенике, где, в частности, было выполнено уникальное популяционно-генетическое исследование творческих способностей человека.

Н.К.Кольцов

Ю.А.Филипченко

• Позиции отечественных евгенистов принципиально отличались от таковых западных евгенистов гуманностью и научной направленностью
• Термин «евгенический» был адекватен термину «медико-генетический»
• Не ставили в виде окончательной цели проведение в жизнь принудительных евгенических мероприятий
• В СССР не поддерживались идеи негативной евгеники (улучшение породы человека через законодательно закрепленное выбраковывание нежелательных с точки зрения евгеники элементов)
• Одновременно с обсуждением евгенических идей создаются практические начала медицинской генетики в России

20-30-е годы XX века

В СССР медицинская генетика успешно развивалась в 20-30-х годах. Среди известных русских врачей-ученых начала XX века особое место занимает Сергей Николаевич Давиденков (1880-1961), впервые применивший идеи генетики в клинике. С.Н.Давиденков является основоположником клинической генетики и медико-генетического консультирования

• В 1920 г. С.Н. Давиденковым была создана первая медико-генетическая консультация в Москве, а в 1934 г. - в Ленинграде.
• Впервые поставил вопрос о создании каталога генов (1925).
• Впервые предложил термин «нейрогенетика», который сейчас применяется во всем мире.
• Сформулировал гипотезу о генетической гетерогенности наследственных заболеваний, определил основные направления профилактики НБ.
• По генетике наследственных болезней нервной системы опубликовал несколько книг: «Наследственные болезни нервной системы» (1-е изд. в 1925 г, 2-е изд. в 1932 г.); «Проблема полиморфизма наследственных болезней нервной системы» (1934); «Эволюционно-генетические проблемы в невропатологии» (1947).

30-40-е годы XX века

С 1930 по 1937 г. медицинская генетика развивалась в Медико-биологическом институте , переименованном в 1935г. в Медико-генетический институт им. М.Горького . Это был передовой институт, проводивший много работ по близнецовым и цитогенетическим исследованиям, были разработаны и усовершенствованы 3 метода – клинико-генеалогический, близнецовый и цитологический .

15 мая 1934 г. в этом институте состоялась первая в истории советской биологии и медицины конференция по медицинской генетике.

В этот день директор Медико-биологического института Соломон Григорьевич Левит выступил с докладом «Антропогенетика и медицина», в котором определил новую дисциплину.

«Левит стал основоположником российской медицинской генетики, сформулировал ее ключевые принципы и идеи» (историк генетики В.В.Бабков)

С.Г. Левит (1894-1937)

• Противники генетиков, во главе которых стоял Трофим Денисович Лысенко (директор Института генетики АН СССР с 1940 по 1965 годы), говорили, что не может быть особого вещества наследственности; наследственностью обладает весь организм; что гены - это выдумка генетиков: ведь их никто не видел.
• Основные обвинения против генетиков носили политический характер. Генетика объявлялась буржуазной реакционной наукой. Сторонники Лысенко утверждали, что граждане социалистической страны не могут иметь наследственных болезней, а разговоры про гены человека - это основа расизма и фашизма.
• Многие генетики были арестованы в 1937 г. В 1940 г. был арестован Н.И.Вавилов. Его обвинили в том, что он английский шпион. В 1943 г. Вавилов умер в Саратовской тюрьме от истощения. Вслед за Вавиловым были арестованы Г.Д.Карпеченко (зав. кафедрой генетики растений Ленинградского государственного университета), Г.А.Левитский (зав. Цитологической лабораторией во Всеросси́йском институ́те растениево́дства им. Н. И. Вави́лова), которые погибли в тюрьме, и другие генетики.

• В 1937 году проф. С.Г.Левита уволили с должности директора Медико-генетического института, а институт закрыли. Спустя год С.Г.Левит был арестован, приговорен к смертной казни за терроризм и шпионаж и расстрелян. Левит был реабилитирован посмертно в 1956 году.
• Трижды арестовывали Владимира Павловича Эфроимсона.
• Гонениям подвергся и профессор С.Н. Давиденков. Его научные работы по медицинской генетике не публиковались, а доцентура в Ленинградском институте усовершенствования врачей была закрыта.
• Кольцов Н.К. был уволен с должности директора ИЭБ и в том же 1940 году умер от инфаркта миокарда.

• Во время Великой Отечественной войны репрессии заметно утихли, но вновь усилились уже в 1946 году.
• Разгром произошел в августе 1948 года на сессии ВАСХНиЛ, Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В.И.Ленина (ВАСХНИЛ), на которой Лысенко выступил с докладом "О положении в биологической науке". В докладе генетика подверглась разгромной критике и была заклеймлена как «буржуазная лженаука».
• 9–10 сентября 1948 г. Президиум АМН СССР официально запретил медицинскую генетику.
• После сессии ВАСХНИЛ все ведущие генетики были уволены с работы, преподавание генетики в школе и в вузах было запрещено. Были уволены или понижены в должности около 3 тысяч ученых), некоторые генетики были арестованы)
• Николай Петрович Дубинин (основатель Института цитологии и генетики) был вынужден заняться изучением птиц в лесозащитных полосах;
• Ио́сиф Абра́мович Раппопорт (был выдвинут на Нобелевскую премию за открытие химического мутагенеза) стал лаборантом-геологом и т.д.

• После смерти Сталина ситуация в генетике начала меняться. Стали появляться статьи с критикой Лысенко, возобновились генетические исследования.
• Генетики надеялись на полную реабилитацию своей науки, но этого не произошло. Лысенко смог войти в доверие и к Н.С.Хрущеву. В результате господство Лысенко в биологии продолжалось до конца 1964г. (до снятия Хрущева).
• В 1956 г. было правильно подсчитано число хромосом человека (до этого считалось, что у человека их 48). Число хромосом у человека было одновременно описано сразу двумя группами исследователей в США и в Англии.
• В 1959 г. была открыта хромосомная природа болезней - установлена связь между нарушением числа хромосом и некоторыми наследственными болезнями (синдром Дауна, синдром Шерешевского-Тернера и синдром Клайнфелтера). Цитогенетика стала ведущим направлением.
• В этот период сформировалась клиническая генетика как результат слияния трёх ветвей генетики человека - цитогенетики, формальной (менделевской) генетики и биохимической генетики.
• Человек стал главным объектом общегенетических исследований (до этого времени человек как объект исследования не очень привлекал генетиков).

• В 1956 году в Москве в Институте биологической физики АН была организована лаборатория радиационной генетики (зав.Николай Петрович Дубинин)
• В 1957 году в составе Сибирского отделения АН СССР (Новосибирск) был организован Институт цитологии и генетики (ИЦиГ СО АН СССР) (директор Н. П. Дубинин).
• В 1958 году С. Н. Давиденков организовал в Ленинграде Медико-генетическую лабораторию АМН, которую после его смерти в 1961 году возглавила Е. Ф. Давиденкова.
• В 1958 г. создан Совет по общей и медицинской генетике под председательством академика АМН И. Д. Тимакова.
• Бурное возрождение медицинской генетики происходило в Москве. Александра Алексеевна Прокофьева-Бельговская возглавила две лаборатории: лабораторию кариологии в Институте молекулярной биологии АН СССР (1962) и лабораторию цитогенетики в Институте морфологии человека АМН СССР (1964), организовала курсы для обучения врачей методам цитогенетики.
• Началом восстановления «клинической части» медицинской генетики можно считать выход в свет в 1964 году книги Владимира Павловича Эфроимсона «Введение в медицинскую генетику».

• В апреле 1967 года был издан приказ министра здравоохранения СССР о медико-генетической помощи населению. Первые консультации появились в Москве и в Ленинграде
• Первые медико-генетические консультации возникали по инициативе и под патронажем академических учреждений. Специалистов по медицинской цитогенетике стали готовить в начале 60-х годов на базе лабораторий в Москве под руководством А. А. Прокофьевой-Бельговской и в Ленинграде под руководством Е. Ф. Давиденковой.
• В 1969 году под руководством Прокофьевой-Бельговской вышла книга «Основы цитогенетики человека».
• В 1969 году создан Институт медицинской генетики (ИМГ). Директором института назначен Николай Павлович Бочков. Этот институт стал ведущим и координирующим учреждением страны по медицинской генетике. В него перешла Лаборатория цитогенетики человека (зав. - А. А. Прокофьева-Бельговская, были организованы Лаборатория общей цитогенетики (зав. -А.Ф. Захарова) и Лаборатория мутагенеза и популяционной цитогенетики (зав. – Н.П.Бочков). Кроме того, в состав института влился коллектив Московской медико-генетической консультации.

• В ИМГ начались разработка скрининг-программ для ранней диагностики и профилактики наследственных заболеваний, исследования по генетике развития (Владимир Ильич Иванов) и популяционной генетике наследственных болезней (Евгений Константинович Гинтер).
• В 1982 году открыт Томский отдел ИМГ. Руководителем отдела приглашен В. П. Пузырев. Через пять лет он возглавил НИИ Медицинской генетики в составе Томского научного центра Сибирского отделения АМН, организованного на базе отдела.
• Медицинская генетика в Ленинграде получила новый импульс к развитию в 1987 году, когда в Институт акушерства и гинекологии АМН им. Д. О. Отта пришел В. С. Баранов, создавший и возглавивший лабораторию пренатальной диагностики наследственных и врожденных болезней.
• В 1988 году Н.П.Бочков организовал кафедру медицинской генетики в 1-м Московском медицинском институте. В 1989 году Е. И. Шварц создал аналогичную кафедру в Ленинградском педиатрическом институте.

• На рубеже XX и XXI веков медицинская генетика заняла лидирующее место в медико-биологической науке, аккумулировав передовые методы и концепции разных медицинских и биологических дисциплин.

Три обстоятельства способствовали интенсивному развитию медицинской генетики во второй половине XX века:

• во-первых, благодаря снижению уровня инфекционных и алиментарных заболеваний после второй мировой войны больше внимания и финансов уделялось болезням эндогенной прироцы, в том числе наследственным.
• во-вторых, прогресс лабораторной и инструментальной медицины, широкий обмен информацией обеспечили более точную нозологизацию синдромов и болезней.
• в-третьих, прогресс общей генетики и биологии принципиально изменил методологию генетики человека (генетика соматических клеток).

Главным итогом медицинской генетики к концу XX-началу XXI века стало создание генетических технологий для медицины, которые позволяют ускоренно решать трудные вопросы в медицине и здравоохранении.

Генетика человека в России

Н.К.Кольцов

Гипотеза о молекулярном строении и

Матричной репродукции хромосом (1928)

Организатор и председатель Русккого

евгенического общества (1921-1929)

Евфеника – «учение о хорошем проявлении

Наследственных задатков»

А.С.Серебровский

Термин «генофонд» (1927)

Генетика популяций, структура гена

С.Г.Левит

Основатель превого

медико-генетического

института (1935)

С.Н.Давиденков

Идея создания каталога генов (1925)

Первая в мире медико-генетическая консультация (1920)

Премия Давиденкова РАМН

Современные центры генетики человека

Медико-генетический научный центр РАМН, Москва (ранее ИМГ)

Институт медицинской генетики СО РАМН, Томск

Институт акушерства, гинекологии и перинатологии РАМН, СПБ

Институт общей генетики, Москва

Институт цитологии и генетики, Новосибирск

Институт биохимии и генетики, Уфа

Н.П.Бочков

Академик РАМН

Основатель и первый директор

Института медицинской генетики (МГНЦ)

Медицинская генетика рассматривает следующие вопросы:

• какие наследственные механизмы поддерживают гомеостаз организма и определяют здоровье индивида;
• каково значение наследственных факторов (мутации или сочетание определенных аллелей) в этиологии болезней;
• каково соотношение наследственных и средовых факторов в патогенезе болезней;
• какова роль наследственных факторов в определении клинической картины болезней (и наследственных, и ненаследственных);
• влияет ли (и если влияет, то как) наследственная конституция на процесс выздоровления человека и исход болезни;
• как наследственность определяет специфику фармакологического и других видов лечения.

Значение генетики для медицины

~ 30000 нозологических форм

11000 наследственных болезней, поражающих все органы, системы и функции организма

Распространенность НП у детей: 5-5,5% новорожденных

Генные болезни - 1%

Хромосомные болезни - 0,5%

Болезни с наследственной предрасположенностью - 3-3,5%

Несовместимость матери и плода - 0,4%

Генетические соматические нарушения - ?

Причины детской смертности: до 50% в пери- и неонатальной смертности - ВПР, НБ и другие «генетические» причины

Генные болезни - 8-10%

Хромосомные - 2-3%

Мультифакториальные (генетич. предрасположенность) - 35-40%)

Негенетические причины - 50%

Смена «профиля» НП с возрастом при постоянстве «груза»

• В настоящее время твердо установлено, что в живом мире законы генетики носят всеобщий характер, действительны они и для человека.

• Однако, поскольку человек – это не только биологическое, но и социальное существо , генетика человека отличается от генетики большинства организмов рядом особенностей:

• для изучения наследования человека неприменим гибридологический анализ (метод скрещиваний);
• для генетического анализа используются специфические методы:

• генеалогический (метод анализа родословных),
• близнецовый,
• цитогенетические,
• биохимические,
• популяционные,
• молекулярно-генетические

• для человека характерны социальные признаки, которые не встречаются у других организмов, например, темперамент, сложные коммуни-кационные системы, основанные на речи, а также математические, изобразительные, музыкальные и иные способности;
• благодаря общественной поддержке возможно выживание и существование людей с явными отклонениями от нормы (в дикой природе такие организмы оказываются нежизнеспособными).

• Сложный кариотип – много хромосом и групп сцепления
• Позднее половое созревание (12-15 лет)
• Редкая смена поколений (25 лет)
• Низкая плодовитость и малое количество потомков (в семье 1-2-3 ребенка)
• Невозможность планирования искусственных браков и экспериментирования (гибридологический анализ)
• Невозможность создания абсолютно одинаковых условий жизни для всех потомков
• Большой генетический и фенотипический полиморфизм

Вехи генетики

Фрэнсис Крик и

Джеймс Дью Уотсон

Фрэнсис Коллинз и

Крейг Вентер

Грегор Мендель

• 1. Открытие двойной спирали ДНК (1953) Фрэнсис Крик и Джеймс Дью Уотсон 1953
• 2. Расшифровка генома человека (2001-2003) Фрэнсис Коллинз и Крейг Вентер 2001 / 2003

3. Выделение эмбриональных стволовых

клеток человека (1998)

! Длина всех молекул ДНК в одной клетке около 2 метров

Всего в организме человека 5Х10 13 клеток

Длина всех молекул ДНК во всех клетках составляет 10 11 км , что в тысячи раз превышает расстояние от Земли до Солнца

В одной молекуле ДНК содержится 3,0 миллиарда пар нуклеотидов !

N.Novgorod public lecture , 4 Dec 2004

Секвенирование - заводской процесс на ABI Prizm 3700 Цикл непрерывный: при 15 мин труда оператора в сутки Celera - секвенирует более 1,5 млрд п.н. в месяц

Сиквенс генома человека занял 9 месяцев 10 дней и 200 млн долларов...После 10 лет разработки методов и инструментов

Lander e.a., Nature (2001), v.409, p.860

Результаты секвенирования ДНК с флуоресцентной меткой

N.Novgorod public lecture

N.Novgorod public lecture , 4 Dec 2004

ПРОЕКТ

ГЕНОМ ЧЕЛОВЕКА

ОФИЦИАЛЬНО

ЗАВЕРШЕН

ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА АКТИВНО ПРОДОЛЖАЮТСЯ

Число генов у человека оценено в 20 - 25 тысяч , (оценка 2001 г. - 35 – 40 тыс) Nature 21oct 2004 ili 15 oct 2004 19 600 exp validated

Основная часть генома человека занята НЕ генами (63 - 74%). Сам ген внутри «пустой»: 95% - некодирующая часть). Общая длина кодирующих областей - 1%

Размер генома (включая бреши)

2,91 млрд. п.н.

Часть генома, состоящая из повторов

Число аннотированных генов (и гипотетических)

Число экзонов

2 5 000

Часть генома, приходящаяся на межгенную ДНК, %

от 74.5 до 63,6

Часть генома, занимаемая генами, %

от 25,5 до 37,8

Часть генома, занимаемая экзонами, %

от 1,1 до 1,4

Ген с максимальным числом интронов ( Titin)

234 экзона

Средний размер гена

27 тыс. п.н.

Максимальный размер гена (миодистрофин).

2400 тыс. п.н.

Распределение функций 25 000 белок кодирующих генов человека

13% - белки, связывающиеся с ДНК

12% - передача сигнала

10% - ферменты

17% - разные (с частотами 0.5% )

ПРОЕКТ “ СЕКВЕНИРОВАНИЕ 1 000 ГЕНОМОВ ЧЕЛОВЕКА ”

• Стоимость проекта – 60 млн.долларов

3 этапа :

• 1. Секвенирование геномов 6 людей из 2-х семей с высоким разрешением
• 2. Секвенирование геномов 180 людей с низким разрешением
• 3. Секвенирование кодирующих регионов 1 000 генов у 1 000 людей из разных популяций мира

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ

• Патологические состояния, причиной которых является изменение генетического материала.

ТИПЫ НЗ :

• Моногенные
• Хромосомные
• Митохондриальные
• Мультифакториальные

• Существует генетическая и клиническая классификация наследственных болезней.

• Генетическая классификация отражает этиологию заболевания – тип мутации и взаимодействие со средой.
• Клиническая классификация или фенотипическая организована по органному, системному принципу или по типу обмена веществ.

Классификация наследственных болезней

• Генные болезни – болезни, вызванные генными мутациями
• Хромосомные – болезни, вызванные хромосомными и геномными мутациями

• ГЕНОМИКА ЧЕЛОВЕКА изучает геном

• Генетика человека - раздел генетики, изучающий закономерности наследования и изменчивости признаков у человека
• Генетика человека – это особый раздел генетики, который изучает особенности наследования признаков у человека, наследственные заболевания (медицинская генетика), генетическую структуру популяций человека.
• Генетика человека является теоретической основой современной медицины и современного здравоохранения.

Предмет и задачи медицинской генетики и геномики

Генетика человека

Медицинская

генетика

Геномика

Клиническая

генетика

Геномная медицина

Генетика человека : наследственность и изменчивость у человека на всех уровнях его организации и существования (молекулярный, клеточный, организменный, популяционный)

Медицинская генетика : роль наследственности в патологии человека, закономерности передачи из поколения в поколение наследственных болезней, методы диагностики, лечения и профилактики наследственной патологии, включая болезни с наследственной предрасположенностью

Клиническая генетика : применение знаний и разработок в области мед. генетики к клиническим проблемам (диагностика, лечение, прогноз и профилактика)

Геномика : структурная и функциональная организация и изменчивость генома

(Томас Родерик, 1989)

Геномная медицина : применение знаний и разработок геномики и молекулярной генетики для диагностики, терапии и профилактики болезней и прогноза состояния здоровья

«рутинное использование генотипического анализа, обычно в форме ДНК-тестирования, с целью улучшения качества медицинской помощи» (A.Beaudet, 1998). Индивидуализированная медицина (« boutique medcine » , B.Bloom, 1999) .

Геномика

Геном – полный состав ДНК клетки

Геномика : общие принципы построения и структурно-функциональной организации генома. Секвенирование, картирование, идентификация генов и внегенных элементов

Структурная геномика – последовательность нуклеотидов в геноме, строение генов и негенных элементов (повторяющейся ДНК, промоторов, энхансеров и т.д.), физические, генетические, транскрипционные карты

Функциональная геномика : выявление функций генов / участков генома, их функциональных взаимодействий в клеточной системе

Протеомика : изучение белковых ансамблей в клетке

Сравнительная геномика : организация геномов разных видов, общие закономерности строения и функционирования геномов

Эволюционная геномика : эволюция геномов, происхождение наследственного разнообразия

Этногеномика : генетическое разнообразие популяций человека, генетика происхождения человека как вида, рас, народов

Медицинская геномика (геномная медицина ): применение знаний и технологий геномики к вопросам клинической и профилактической медицины (ДНК-диагностика, генотерапия)

История генетики: основные события и открытия (2)

1977 Клонирован первый ген человека - хорионический соматомаммотропин

1977 Разработаны методы секвенирования ДНК (Сэнгер; Максам, Гилберт)

1980 Описан полиморфизм длины рестрикционных фрагментов ДНК, выдвинута концепция «обратной генетики» (Ботстейн)

1986 Изобретена ПЦР (Мюллис)

1990 Начат проект «Геном человека»

1995 Секвенирован первый полный геном - H . Influenza

1996 Секвенирован первый эукариотический геном - дрожжи

1997 Первая успешная попытка клонирования организма из «взрослой» клетки - Долли

2001 Получен черновой сиквенс генома человека

2003 Полностью секвенирован геном человека