Задачи на синдром ван дер вуда
В стаде разводились только серошерстные бараны и овцы. От них родились ягнята в количестве 420 штук.
Определить в потомстве количество серых и черных особей.
Решение: задача на плейотропное действие гена, когда один ген определяет несколько признаков – в данном случае цвет шерсти и формирование пищеварительной системы.
Р Аа х Аа
Гаметы (А) (а) (А) (а)
F АА, Аа, Аа, аа
420 ———— 3ч.
х ———— 2ч. х = 280.
Ответ: из 420 особей – 280 серошерстных.
32. Одна из пород собак (мексиканский дог) характеризуется тем, что иногда рождаются щенки с полным отсутствием шерсти и эта мутация приводит к летальному исходу.
При скрещивании здоровых собак часть потомства в одном случае погибает, а в другом случае потомство всегда выживает.
Проанализируете эти два вида скрещивания.
33. Одна из форм шизофринии наследуется по аутосомно-рецессивному типу с пенентрантностью 20%.
Определить вероятность заболевания у детей от двух здоровых гетерозиготных родителей.
Решение: Р Аа х Аа
Гаметы (А) (а) (А) (а)
F АА, Аа, Аа, аа
Рецессивных особей в потомстве составляет 25% Это значение умножаем на 20%, делим на 100% и получаем = 5%
Ответ: вероятность рождения больных детей составляет 5%
34. Одна из форм шизофринии наследуется как аутосомно-доминантный признак, причем у гомозиготного организма (АА) пенентрантность составляет 100%, а у гетерозиготного – 20%.
Определить вероятность рождения здоровых и больных детей от гетерозиготных родителей.
Решение: Р Аа х Аа
Гаметы (А) (а) (А) (а)
F АА, Аа, Аа, аа
1) больных гомозиготных организмов составляет 25%
2) больных гетерозиготных составляет: 50% х 20% : 100% = 10%
3) общее количество: 25% + 10% = 35%
Ответ: вероятность рождения больных детей составляет 35%, здоровых – 65%
35. Синдром болезни Ван дер Хеве наследуется как доминантный аутосомный плейотропный ген, имеющий следующие признаки: голубую окраску белочной оболочки глаз, хрупкость костей и глухоту. Аллельный рецессивный ген определяет нормальные признаки.
Пенентрантность данных признаков различна: голубая окраска склеры составляет 100%, хрупкость костей – 63%, глухота – 60%.
Один родитель в семье здоровый рецессивный, второй родитель гетерозиготный: имеет голубые склеры, хрупкость костей и здоровый по слуху.
Определить в данной семье процентную вероятность рождения больных детей отдельно по трем признакам.
Решение: Р аа х Аа
Гаметы (а) (А) (а)
F Аа, аа
1) вероятность рождения детей с голубыми склерами составляет 50%
2) вероятность рождения с хрупкостью костей составляет: 50% х 60% : 100% = 30%
3) вероятность рождения глухих детей составляет: 50% х 63% : 100% = 31,5%
III. МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ, ГЕНЫ РАСПОЛОЖЕНЫ
В ПОЛОВЫХ ХРОМОСОМАХ
1. Нормальное цветовое зрение у человека определяется доминантным геном, расположенным в половой Х-хромосоме. Рецессивная мутация этого гена приводит к дальтонизму.
Y-хромосома аллельного гена не содержит.
В семье отец и сын дальтоники, мать различает цвета нормально.
От какого родителя сын унаследовал данное заболевание?
Решение: согласно хромосомной теории пола у мужского организма Y – хромосома от отца, Х-хромосома от матери, следовательно ген дальтонизма сын получил от матери.
Р ХАХ? х Ха Y –
F Ха Y –
2. У мухи дрозофилы красный цвет глаз доминирует над белоглазостью. Ген окраски находится в Х-хромосоме.
Y-хромосома аллельного гена не имеет.
Какие должны быть фенотипы родительских организмов, чтобы в потомстве всегда были красноглазые самки и белоглазые самцы?
Решение: чтобы в потомстве самцы оказались белоглазыми материнский организм должен быть рецессивным, т. е. по фенотипу белоглазым. Чтобы в потомстве самки были красноглазыми, отцовский организм должен иметь даминантный ген, т. е. по фенотипу красноглазым.
Р ХаХа х ХА Y –
Гаметы (Ха) (ХА) (Y -)
F ХАХа Ха Y –
3. Ген нормальной свёртываемости крови у человека наследуется по доминантному типу и сцеплен с Х-хромосомой. Рецессивная мутация этого гена приводит к гемофилии – несвёртываемости крови.
Y-хромосома аллельного гена не имеет.
Определить процентную вероятность рождения здоровых детей в молодой семье, если невеста имеет нормальную свёртываемость крови, хотя её родная сестра с признаками гемофилии. У жениха мать страдает этим заболеванием, а отец здоров.
Решение: 1) Определяем генотип невесты. По условию задачи сестра невесты имеет рецессивный генотип ХаХа, значит обе сестры получают ген гемофилии (от своего отца). Поэтому здоровая невеста гетерозиготна.
2) Определяем генотип жениха. Мать жениха с признаками гемофилии ХаХа, следовательно, по хромосомной теории пола, рецессивный ген она передаёт сыну Ха Y –.
Р ХАХа х Ха Y –
Гаметы (ХА) (Ха) (Ха) (Y -)
F ХАХа ХаХа ХА Y – Ха Y –
Ответ: соотношение по фенотипу 1:1, 50% детей здоровы.
4. У кошек ген ответственный за развитие рыжей окраски шерсти проявляет неполное доминирование по отношению к чёрному цвету и расположен в Х-хромосоме. Аллельные гены в гетерозиготном состоянии определяют пятнистую трехцветную окраску.
Y-хромосома данного гена не имеет.
Определить соотношение по фенотипу в потомстве от скрещивания пятнистой кошки с чёрным котом.
Решение:
Р ХĀХа х Ха Y –
Гаметы (ХĀ) (Ха) (Ха) (Y -)
F ХĀХа ХаХа ХĀ Y – Ха Y –
Ответ: соотношение по фенотипу составляет 1:2:1
5. У человека заболевание – «витамин Д резистентный рахит» наследуется по доминантному типу, а нормальный признак является рецессивным.
Аллельные гены, определяющие данные признаки сцеплены с Х-хромосомой.
В семье мать болеет рахитом, а её дочь здорова.
Какова процентная вероятность рождения второго ребенка, не имеющего наследственного рахита.
Решение: по генотипу здоровой дочери (ХаХа) определяем, что мать гетерозиготна, отец здоровый рецессивный.
Р ХАХа х Ха Y –
Гаметы (ХА) (Ха) (Ха) (Y -)
F ХАХа ХаХа ХА Y – Ха Y –
Ответ: вероятность рождения второго ребенка здорового составляет 50%
6. Изучается одна пара аллельных генов в Х-хромосоме, регулирующая цветовое зрение у человека.
Нормальное цветовое зрение является доминантным признаком, а дальтонизм проявляется по рецессивному типу.
Проанализировать генотип материнского организма.
Известно, что у матери два сына, у одного из них больная жена и здоровый ребёнок. В семье второго – дочь с признаками дальтонизма и сын, цветовое зрение которого в норме.
Решение. 1) Определяем генотип первого сына. По условию задачи у него больная жена и здоровый ребёнок – это может быть только дочь ХАХа. Рецессивный ген дочь получила от матери, а доминантный ген от отца, следовательно, генотип мужского организма доминантный (ХА Y –).
2) Определяем генотип второго сына. Его дочь больна ХаХа, значит, один из рецессивных аллелей она получила от отца, поэтому генотип мужского организма рецессивный (Ха Y –).
3) Определяем генотип материнского организма по её сыновьям:
Р Х?Х?
F ХА Y – Ха Y –
Ответ: генотип матери гетерозиготный ХАХа.
7. У скалистых ящериц доминантный ген, ответственный за синтез фермента дыхательной системы, расположен в Х-хромосоме. Рецессивная мутация этого гена вызывает угнетение дыхательного центра у животного, что приводит к гибели организма.
Y-хромосома данного гена не имеет.
При исследовании опытной группы скалистых ящериц в потомстве было обнаружено 50% самок и 25% самцов.
Проанализировать генотипы родительских организмов в исследуемой группе.
Решение: родительские организмы должны иметь здоровый признак, т. к. патологический признак – угнетение дыхания приводит к гибели особей. Если данная мутация рецессивна, то родители должны быть доминантными. Гибель мужских особей в потомстве возможна, если материнский организм содержит мутантный ген.
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
Источник
Синдром Ван дер Вуда – это генетически обусловленный комплекс орофациальных пороков, наиболее специфичными из которых являются лицевые расщелины, гиподонтия, парамедианные синусы нижней губы. Также встречаются другие диспластические стигмы: короткая язычная уздечка, аркообразный небный свод, редко – ВПС, аномалии развития конечностей. Обследование включает проведение генодиагностики, Rg/КТ лицевого черепа, УЗИ внутренних органов, оценку неврологического статуса. Лечение пороков ЧЛО хирургическое (хейлоринопластика, уранопластика). Детям с данным заболеванием требуется помощь логопеда-дефектолога.
Общие сведения
Синдром Ван дер Вуда (СВВ) – редко встречающаяся врожденная патология, для которой характерна триада челюстно-лицевых аномалий: ямочки в области нижней губы (80%), заячья губа либо волчья пасть (21%) и отсутствие некоторых зубов (10-81%). Как самостоятельное заболевание СВВ описан в 1954 г. Частота в европейской и азиатской популяции ‒ 1:80000–100000 независимо от пола новорожденных. Синдром Ван дер Вуда – самая частая генетическая причина челюстно-лицевых расщелин.
Синдром Ван дер Вуда
Причины
Синдром Ван дер Вуда является аутосомно-доминантным пороком развития с неполной с пенетрантностью (80%) и переменной экспрессивностью. Более 68% случаев патологии вызываются мутацией гена IRF6, который расположен в области 1q32-q41 на длинном плече 1-ой хромосомы.
Ген IRF6 кодирует особый белок ‒ интерферон-регулирующий транскрипционный фактор 6, функция которого заключается в регуляции дифференцировки эпителиальной ткани, в том числе, выстилающей полость рта и небо. Мутации IRF6 ассоциированы с синдромом Ван дер Вуда и фенотипически сходным синдромом подколенного птеригиума.
Меньшая часть случаев синдрома Ван дер Вуда (примерно 5%) связана с генетическим повреждением другого активатора эпидермальной дифференцировки ‒ гена GRHL3. Также рассматривается участие в развитии синдрома других генов-кандидатов, в частности, расположенных в регионе 17p11.2-p11.1.
Патогенез
Наследование дефектного гена происходит от одного из родителей, однако примерно 30-50% случаев заболевания вызваны мутациями de novo. Наиболее типичные для синдрома аномалии губ и неба формируются с между 30 и 50 днями внутриутробного развития.
В норме на 32 день эмбриогенеза имеются 4 центра развития нижней губы, разделенные одной срединной и двумя боковыми бороздами. К 38 дню происходит слияние зачатков с исчезновением бороздок. Однако при нарушении развития нижнечелюстного отростка боковые борозды сохраняются, и на 36 сутки эмбрионального развития из них формируются парамедианные синусы (ямочки) нижней губы.
Формирование расщелин губы (хейлосхизис) происходит в результате неполного слияния носолобного бугра и верхнечелюстного отростка. Расщепление твердого неба возникает вследствие неслияния нёбных выступов верхнечелюстных отростков.
Симптомы
Проявления синдрома Ван дер Вуда вариабельны даже внутри одной семьи. Основные орофациальные аномалии, характеризующие наследственную патологию, ‒ ямочки на губе, лицевые расщелины и гиподонтия ‒ могут встречаться в различных вариациях. 44% пациентов имеют ямочки без расщепления губы и неба, 26% ‒ ямочки с расщелинами, 10% ‒ расщелины без ямочек и 20% ‒ другие зубочелюстные аномалии, чаще гиподонтию.
Челюстно-лицевые расщелины при СВВ варьируют от субмукозных дефектов и односторонней заячьей губы до полного двустороннего расщепления неба и губы. С наличием этих дефектов у детей связан целый спектр проблем: трудности кормления, частые инфекции, открытая ринолалия.
Губные ямки, или парамедианные синусы, представляют небольшие углубления на нижней губе. Обычно они парные, их дно выстлано слизистой оболочкой, а внутри синусов образуется слюна, которая оттекает наружу через выводные протоки, открывающиеся на красной кайме. В некоторых случаях синдрома Ван дер Вуда встречаются свищи или кисты нижней губы. Все дети с подобными дефектами имеют визуально заметную деформацию губы.
У носителей синдрома часто отсутствуют некоторые зубы в обеих зубных дугах (резцы, клыки, премоляры). Нередко имеется готический свод неба, укороченная подъязычная связка, приводящая к раздвоению кончика языка.
Сопутствующие скелетные аномалии могут включать синдактилию кистей, гипоплазию большого пальца, косолапость. Другие ассоциированные пороки представлены добавочными сосками (полителия), шумами в сердце, врожденными кардиальными пороками. Интеллектуальное и физическое развитие при синдроме Ван дер Вуда не страдает.
Осложнения
Наличие целого ряда орофациальных пороков накладывает отпечаток на функционирование зубо-челюстной, дыхательной, речевой системы. Пациенты с небными расщелинами склонны к рецидивирующему течению ЛОР-инфекций: синусита, отита, ларинготрахеита. Аномальное развитие зубов приводит к формированию дефектного прикуса, нарушению жевания, раннему и множественному кариесу.
Постоянное выделение слюны из губных ямок вызывает хронический хейлит, возможно формирование мукоцеле и даже плоскоклеточного рака губы. В речевом статусе у детей выявляется ринолалия, реже – механическая дислалия, следствием которых становится ФФН либо ОНР.
Диагностика
Установление диагноза базируется на выявлении типичных клинических признаков, подтвержденных молекулярно-генетическим исследованием. Члены семьи должны быть проконсультированы медицинским генетиком, ребенок дополнительно – челюстно-лицевым хирургом, стоматологом, логопедом.
- Общий осмотр. Необходим для правильной оценки фенотипа. Для синдрома Ван дер Вуда патогномонично наличие ямок нижней губы в сочетании с небной или губной расщелиной, гиподонтией. Осуществляется оценка физического развития (антропометрия), исследование неврологического статуса.
- Генетическая диагностика. Врачом-генетиком проводится сбор семейного анамнеза, выявляются особенности течения беременности у матери больного ребенка. Методом прямого секвенирования выполняется поиск мутаций в гене IRF6 и при необходимости – в гене GRHL3, поиск выявленных мутаций у родственников.
- Обследование челюстно-лицевой системы. Требуется в предоперационном периоде для уточнения характера дефектов ЧЛО. Достаточной степенью информативности обладают рентгенография и КТ лицевого скелета, челюстей.
- Обследование других органов и систем. С целью исключения сопутствующих патологий выполняется УЗИ сердца и внутренних органов, ЭКГ. При наличии патологии скелета назначается рентгенография кистей рук, костей стопы. При подозрении на нейросенсорную тугоухость проводится аудиометрическая оценка слуха.
- Консультация логопеда. Показана детям, имеющим речевые проблемы, связанные с анкилоглоссией или расщелинами лица. В рамках логопедической диагностики обследуется звуковая сторона речи, фонематический слух, словарный запас, грамматика и пр. Определяется структура речевого дефекта, выстраивается план логотерапии.
Пренатальная диагностика синдрома Ван дер Вуда показана в том случае, если известно, что в семье есть носитель патогенного гена. Расщелины ЧЛО у плода могут быть обнаружены в ходе УЗИ-скрининга. Синдром Ване дер Вуда дифференцируют с несиндромными челюстно-лицевыми расщелинами, синдромом подколенной складки, синдромом Кабуки.
Лечение синдрома Ван дер Вуда
Хирургическое лечение
Коррекция аномалий челюстно-лицевой области проводится хирургическим путем. Сроки и методы зависят от характера дефектов, их влияния на жизнедеятельность пациента. Первичная ринохейлопластика выполняется в первые месяцы жизни ребенка, велофарингопластика – в 6-8 мес., уранопластика – в 10-14 мес. Также в раннем возрасте показано иссечение парамедианных синусов, врожденных свищей, кист нижней губы.
В дальнейшем осуществляются дополнительные реконструктивные операции (костная пластика альвеолярного отростка, эстетическая хейлопластика и др.). По показаниям решается вопрос о хирургической коррекции синдактилии, ВПС, удалении добавочных молочных желез.
Другое лечение и реабилитация
Занятия с логопедом проводятся как до оперативного лечения, так и после него. Обязательными компонентами речевой реабилитации являются логопедический массаж, дыхательная и артикуляционная гимнастика. Ведется работа над формированием полноценного небно-глоточного смыкания, правильного звукопроизношения, фонематического слуха, связной речи, голосовых модуляций.
Кариозные очаги подлежат санации, нарушения прикуса требуют исправления с помощью брекет-систем. Ребенка и родителей обучают правилам гигиены полости рта.
Прогноз и профилактика
Качество жизни пациентов с синдромом Ван дер Вуда зависит от количества и сочетания аномалий развития, возможности и сроков их коррекции. Изолированные расщелины ЧЛО подлежат хирургическому лечению в раннем детстве. В дальнейшем дети могут вести полноценный образ жизни наравне со сверстниками. Утяжеляет прогноз наличие пороков жизненно важных органов.
Профилактическая работа ведется в направлении медико-генетического консультирования, прогнозирования вероятности возникновения синдрома Ван дер Вуда у последующих поколений. При выявлении пороков развития плода в рамках пренатального ультразвукового скрининга беременных родителей информируют о возможных рисках и тактике лечения.
Источник
Задача 1: Подагра определяется доминантным аутосомным аллелем гена. Пенетрантность гена у мужчин составляет 20%, а у женщин равна 0 %. Какова вероятность заболевания подагрой в семье гетерозиготных родителей?
Решение:
А – подагра
а – норма
Р: ♀ Аа – ♂ Аа
G: А а А а
F1 АА : 2Аа : аа
25%:50%:25%
Вероятность того, что в семье появятся дети, несущие аллель гена подагры, равна 75%. Но признак проявится лишь у мужчин. Вероятность рождения мальчиков – 50%. Следовательно, ген подагры наследуется в
75% × 50% / 100% = 37,5%.
Ген подагры проявится лишь у 20% несущих его мужчин:
37,5% × 20% / 100% = 7,5%
Ответ: Вероятность заболевания подагрой в этой семье составит 7,5%.
Задача 2: По данным шведских генетиков одна из форм шизофрении наследуется как доминантный аутосомный признак. У гомозигот пенетрантность – 100%, у гетерозигот – 20%. Определите вероятность заболевания детей в семье, где один из супругов гетерозиготен, а другой нормален в отношении анализируемого признака? Определите вероятность рождения больных детей в браке двух гетерозиготных родителей.
Решение:
По условию задачи некоторые формы шизофрении наследуются как доминантный аутосомный признак с неполной пенетрантностью. В первом случае один из супругов нормален в отношении анализируемого признака, а другой гетерозиготен. Тогда, обозначив ген, определяющий шизофрению, А, мР: ♀ Аа – ♂ аа
G: А а а
F1 Аа : аа
1/2 больные: 1/2 здоровые
Отсюда вероятность рождения ребенка, несущего ген шизофрении, равна 1/2. У гетерозигот пенетрантность признака составляет 20% или 1/5. Перемножив вероятность носительства гена на вероятность его проявления, получим: 0,5×0,2=0,1 или 10%.
Во втором случае имеет место брак двух гетерозиготных индивидов. В таком браке:
Р: ♀ Аа – ♂ Аа
G: А а А а
F1 АА : 2Аа : аа
25% : 50% : 25%
Вероятность рождения гомозиготы АА — 1/4, вероятность рождения гетерозиготного ребенка — 1/2. Пенетрантность гена у гомозигот равна 100%, то есть все они будут больны шизофренией. Для гетерозигот пенетрантность — 20% или 1/5. Больные дети могут появиться с вероятностью: 0,5×0,2=0,1. В итоге вероятность рождения больного ребенка в таком браке будет: 0,25 + 0,1 =0,35 или 35%.
Ответ: В первом случае вероятность рождения больного ребенка 10%, а во втором — 35%.
ЗАДАЧИ:
1. Отосклероз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30%. Отсутствие боковых верхних резцов наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак с полной пенетрантностью. Определите вероятность проявления у детей обеих аномалий одновременно в семье, где мать гетерозиготна в отношении обоих признаков, а отец нормален по обеим парам аллелей генов.
2. Карий цвет глаз доминирует над голубым и определяется аутосомным аллелем гена. Ретинобластома определяется другим доминантным аутосомным аллелем гена. Пенетрантность ретинобластомы составляет 60%. Какова вероятность того, что здоровыми от брака гетерозиготных по обоим признакам родителей будут кареглазые дети?
3. Арахнодактилия наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30%. Леворукость– рецессивный признак с полной пенетрантностью. Определить вероятность проявления обеих аномалий одновременно у детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по обеим парам генов.
4. Черепно-лицевой дизостоз (преждевременное зарастание швов черепа и незаращение большого родничка) наследуется как аутосомно-доминантный признак с пенетрантностью 50%. Определите вероятность рождения больного ребенка, если один из родителей гетерозиготен по данному заболеванию, а другой здоров.
5. Синдром Ван-дер-Хеве (голубая окраска склер, ломкость костей, глухота) имеет аутосомно-доминантный тип наследования. Пенетрантность этих признаков изменчива. По данным К. Штерна (1965) она составляет для голубых склер 100%, по ломкости костей – 63%, по глухоте – 60 %. Мужчина, имеющий голубой цвет склер и нормальный в отношении двух других признаков, вступил в брак со здоровой женщиной, в родословной которой случаев этого синдром не встречалось. Определите вероятность рождения в этой семье детей с признаками ломкости костей, если известно, что отец мужа данный синдром имел.
6. Ретинобластома (опухоль сетчатки глаза) обусловлена доминантным аллелем гена, пенетрантность которого составляет 70%. В медико-генетическую консультацию обратилась беременная женщина. Из анамнеза известно, что она и ее супруг здоровы, но имеют больного старшего сына. В семье женщины случаев ретинобластомы не было, а отец супруга в детстве был оперирован по поводу ретинобластомы. Какова вероятность рождения больного ребенка в этой семье?
7. Ангиоматоз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 50%. Определите вероятность заболевания детей в семье, где оба родителя являются гетерозиготными носителями ангиоматоза.
Источник