МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ КОНСУЛЬТИРОВАНИЕ

Познакомьтесь с примерами решения задач двух типов:

1) с использованием уравнения Харди-Вайнберга (задача 1);

2) по расчету риска рождения больных детей в кровнородственном браке (задача 2).

Задача 1.

Общий альбинизм (молочно-белая окраска кожи, отсутствие меланина в коже, волосяных луковицах и радужной оболочке глаз) наследуется как рецессивный аутосомный признак. Заболевание встречается с частотой 1:20000. Вычислите количество гетрозигот в популяции.

Дано:Решение:

А – норма p² (AA) + 2pq (Aa) + q² = 1.

а – альбинизм 1) q² = 1/20000 => q = √1/20000 = 1/141 = 0,007;

q² (аа) = 1:20000 2) т.к. p + q = 1 => p = 1 - q = 1 - 0,007 = 0,993;

3) => 2pq = 2 х 0,993 х 0,007 = 0,013902 = 0,014= 1,4%.

2pq (Аа) – ?

Ответ: в популяции частота гетерозигот по гену альбинизма в популяции = 1,4%.

Задача 2.

Поскольку в популяциях встречаются различные типы кровнородственных браков, необходимо уметь рассчитать риск рождения в таких семьях больных детей. Такая необходимость связана с тем, что у родственников вероятность гетерозиготного носительства одинаковых патологических генов выше, чем в панмиксической популяции.

Пример решения задач на расчет риска в кровнородственном браке:

Одна из форм тапеторетинальной абиотрофии сетчатки (близорукость, сужение полей зрения, куриная слепота) передается как аутосомно-рецессивное заболевание. В браке состоят двоюродные сибсы - здоровая женщина и больной мужчина. Матери мужа и жены, являющиеся родными сестрами, а также их мужья здоровы. Общие дед и бабка здоровы. Какова вероятность рождения в данной семье больного ребенка?

Решение:

1. Составляем родословную и отмечаем известные генотипы.

I

1 2

II

1 Аа 2 Аа 3 4

III

1 аa 2

?

2. Гетерозиготная мать мужа (II.2) получила ген а от кого-то из родителей. Следовательно, брак деда (I.1) и бабки (I.2) АА ┬ Аа (в популяции такие браки встречаются в 99,9%).

3. Вероятность того, что мать жены (II.3) тоже гетерозиготна = ½.

4. Вероятность гетерозиготности жены (III.2.) = 1/2, если ее мать гетерозиготна.

5. Если данный брак аа ┬ Аа, то вероятность рождения больного ребенка ½.

6. Итоговый риск для потомства равен произведению всех вероятностей:

½ х ½ х ½ = 1/8 = 12,5 %.

Ответ: вероятность рождения больного ребенка 12,5 %.

Задание 2: Самостоятельное решение генетических задач.

Решите следующие задачи самостоятельно:

Задача 2.1.

В городе с устоявшимся составом населения в течение пяти лет среди 25000 новорожденных зарегистрировано двое больных фенилкетонурией, которая определяется по аутосомно-рецессивному типу. Определить количество гетерозигот по фенилкетонурии среди населения данного города.

Задача 2.2.

В одном из районов тропической Африки частота серповидно-клеточной анемии составляет 20%. Определите частоту нормального и мутантного аллеля в обследованном районе.

Задача 2.3.

Алкаптонурия характеризуется окрашиванием хрящевых тканей и быстрым потемнением подщелоченной мочи и наследуется аутосомно-рецессивно. В старости при этой аномалии развивается артрит. Частота встречаемости заболевания: 1:100000. Определите количество носителей, если число жителей равно 4000000.

Задача 2.4.

В одном из районов мира гетерозиготы по мутантному патологическому гену встречаются с большей частотой, чем это можно было бы ожидать согласно закону Харди-Вайнберга. Дайте объяснение этому явлению.

Задача 2.5.

В материалах Международного генетического конгресса (1998 год) приводятся следующие данные по распределению заболеваний среди населения Европы (на 1 000 новорожденных):

а) аутосомно-доминантное наследование: нейрофиброматоз – 0,4; гиперхолистеринемия – 2,0; ахондроплазия – 0,02;

б) аутосомно-рецессивное наследование: амавротическая идиотия Тея-Сакса – 0,04; цистинурия – 0,06; цистиноз (синдром Фанкони) – 0,01.

Определите частоты генов в изученной популяции по всем шести заболеваниям.

Задача 2.6.

В трех популяциях человека частоты генотипов при неполном доминировании аллеля А составили:

а) в 1-ой популяции – 25% АА : 50% Аа : 25% аа;

б) во 2-ой – 20% АА : 42% Аа : 38% аа;

в) в 3-ей – 4% АА : 20% Аа : 76% аа.

Определите частоты аллелей А и а в каждой популяции, выразив их в долях единицы.

Задача 2.7.

Некоторые формы умственной отсталости при аутосомно-рецессивном синдроме Лоуренса-Муна-Барде-Бидля имеют пенетрантность 86%. Определите генетическую структуру популяции, если в городе с миллионным населением зарегистрировано 200 больных с данным синдромом.

Задача 2.8.

Подагра встречается у 2% людей и обусловлена аутосомным доминантным геном. У женщин подагра не проявляется, у мужчин пенетрантность гена равна 20%.

Определите генетическую структуру популяции по анализируемому признаку.

Задача 2.9.

Амавротическая идиотия (идиотия, нарушение зрения и слуха, паралич мышц) передается как аутосомно-рецессивный признак. Мужчина, родная сестра которого умерла в раннем детстве от амавротической идиотии, женат на своей двоюродной сестре. Мать мужа и отец жены – родные сибсы. Все родители супругов, а также общие бабка с дедом здоровы. Какова вероятность рождения больного ребенка в семье?

Задача 2.10.

Альбинизм – аутосомно-рецессивное заболевание. В браке состоят двоюродные сибсы. Больной альбинизмом отец мужа и здоровая мать жены – родные сибсы. Общие дед и бабка здоровы. Какова вероятность рождения больных детей в данной семье?

Задание 3: Определение роли наследственности и среды в формировании фенотипических признаков.