Короткопалость какой тип наследования

Обновлено: 04.07.2024

Генетика человека изучается на разных уровнях: молекулярном, клеточном, организменном, популяционном. Она базируется на классических законах, знакомых нам из школьных учебников. Но для того, чтобы она стала такой развитой, как сегодня, многим учёным пришлось по крупицам открывать её тайны.

Таб.1. Важнейшие открытия в области генетики человека

Год	Научное открытие	Исследователи
1866	Корпускулярная наследственность. Законы наследования.	Г. Мендель
1876	Близнецовый метод.	Ф. Гальтон
1900	Открытие менделирующих полиморфных признаков человека (групп крови системы АВ0)	К. Ландштейнер
1902	Биохимическая изменчивость человека. Врождённые ошибки метаболизма.	А. Гаррод
1903	Хромосома как носительница генов.	В. Саттон и Т. Бовери
1910	Локализация генов человека на хромосоме.	Е. Вильсон
1911	Хромосомная теория наследственности.	Т.Г. Морган и др.
1927	Установление мутагенного действия рентгеновских лучей.	Г. Меллер
1940	Концепция полиморфизма.	Э. Форд
1947	Мобильные генетические элементы.	Б. Мак Клинток
1949	Открытие полового хроматина.	М. Барр и Л. Бертрам
1953	Структура ДНК.	Дж. Уолсон. Ф. Крик
1954	Роль инфекционных болезней в формировании генофонда человека.	А. Эллисон
1955	Ферментный синтез РНК и ДНК.	С. Очоа и А. Корнберг
1956	Установление количества хромосом у человека.	Ж. Тио и А. Леван
1957	Выявление роли гена в определении последовательности аминокислот в белке.	В. Ингрем
1959	Хромосомная аберрация как причина врождённой аномалии у человека (синдром Дауна)	Ж. Лежен и др.
1959	Установление роли Y-хромосомы в определении пола человека.	Ч. Форд и П. Джекобс
1960	Приготовление хромосомных препаратов из периферической крови человека.	П. Мурхед
1961	Биохимический скрининг.	Р. Гатри
1961	Открытие генетического кода.	М. Ниренберг
1962	Неизбирательная инактивация Х-хромосомы у одной из особей женского пола.	Е. Бейтлер
1966	Дородовая диагностика хромосомных болезней.	М. Стил и В. Брег
1970	Дифференциальное окрашивание хромосом.	Т. Касперсон, А.Ф. Захаров
1970	Искусственное синтезирование гена.	Х.Б. Корана
1978	Молекулярно-генетическая диагностика.	Я. Кан
1983	Метод полимеразной цепной реакции.	К. Муллисон
1985	Метод ДНК-дактилоскопии.	А. Джеффрис
1988	Однородительская дисомия у человека.	Дж. Спенс и др.
1988	Патологическая анатомия генома человека как новая парадигма медицины.	В. Мак Кьюсик
1989	Первые успешные попытки генотерапии наследственных и ненаследственных (опухоли и инфекции) заболеваний.	А. Андерсон
1990	Геномный импринтинг и болезни импринтинга.	Дж. Холл
1991	Болезни экспансии тандемных повторов.	А. Веркерк и др.
1992	Классификация митохондриальных болезней.	Д. Уоллес
1989-1999	Расшифровка геномов многих организмов.	Результат международного сотрудничества.
2002	Секвенирование генома человека.	Результат международного сотрудничества.

Генетика человека: методы

Известно, что у 70% людей проявляются те или иные наследственные аномалии. Поэтому медицинская генетика человека разрабатывает методы диагностики, лечения и профилактики таких патологий. В настоящее время хорошо изучено около 1500 наследственных болезней, для 3900 из них установлено только место появления в хромосомах и исследованы воздействия на организм их продуктов. Наработки в этой области появляются нечасто из-за трудностей, связанных с изучением наследственности и изменчивости человека.

Трудности в изучении генетики человека связаны с:

относительно большим количеством хромосом и генов. Хотя теперь эта трудность преодолена достаточно недорогим и быстрым способом секвенирования;
характерным для человека большим полиморфизмом как генотипическим, так и фенотипическим (генотип каждого человека, как и его фенотип индивидуальны);
неприемлемостью экспериментов над людьми.

Генетика человека изучается при помощи следующих методов:

близнецового;
генеалогического;
цитогенетического;
биохимического;
популяционно-статистического;
метода генетики соматических клеток;
дематографикого.

Генетика человека: генеалогический метод исследования

Одним из традиционных способов изучения наследования признаков человека, заменяющим гибридизацию, является генеалогический метод. Он предусматривает составление и анализ родословных. Метод широко применяется с давних времён для анализа родословных ценных пород домашних животных. Генетика человека изучается при помощи этого метода только с начала XX века.

Генетика человека занимается составлением родословных для прослеживания типа передачи признаков по наследству. В генетике родословная, или генеалогическое древо – это схема, выстроенная при помощи стандартных символов. Она начинается от пробанда – исследуемого индивидуума (или особи), включает всех его родственников по нисходящей линии. Пробандом может быть не только больной или носитель заболевания. Им может стать любой человек, обратившийся в медико-генетическую консультацию или участник опроса.

Сибсы – кровные сёстры и братья пробанда, полусибсы – братья и сёстры, имеющие одного общего родителя. Другие символы для составления родословных представлены на рисунках 1-3.

Рис. 1. Обозначения индивидуумов в родословных:
1 – мужчина, 2 – женщина, 3 – пол не определен, 4 – умершая женщина,
5 – умерший мужчина, 6 – мужчина – носитель признака,
7 – женщина – носитель признака, 8 – гетерозиготный мужчина,
9 – гетерозиготная женщина, 10 – мужчина-пробанд, 11 – женщина-пробанд Рис. 2. Обозначения семей в родословных:
1 – брак (связь), 2 – кровнородственный брак, 3 – семья с одним ребенком – девочкой,
4 – бесплодный брак, 5 – семья с усыновленным ребенком – мальчиком,
6 – связь одного мужчины с двумя женщинами, 7 – связь одной женщины с двумя
мужчинами, 8 – выкидыш, 9 – медицинский аборт Рис. 3. Обозначения близнецов в родословных:
1 – разнояйцовые (гетерозиготные) близнецы – девочки,
2 – разнояйцовые (гетерозиготные) близнецы – мальчики,
3 – разнояйцовые (гетерозиготные) близнецы – мальчик и девочка,
4 – однояйцовые (монозиготные) близнецы – девочки,
5 – однояйцовые (монозиготные) близнецы – мальчики

Символы предложил Г. Юст ещё в 1931 г. и они рекомендованы для составления родословных, но единых правил использования знаков не существует и все обозначения должны быть отражены в легенде.

Составляя графическое изображение родословной, важно соблюдать некоторые правила:

Составление начинать с пробанда, братьев и сестёр располагать в порядке рождения слева направо начиная со старшего.
Всех членов семьи одного поколения располагать в один ряд.
Поколения нумеровать римскими цифрами слева родословной сверху вниз.
Арабскими цифрами обозначать потомков одного поколения слева направо.

Чтобы установить тип наследования признака и его характер, нужно провести анализ составленной родословной. Этот метод поможет сделать прогноз на рождение детей с таким же признаком у людей исследуемой семьи. Анализ включает в себя следующие задачи.

Установить является ли данный признак единичным или он встречается несколько раз в разных поколениях. То есть узнать наследуется он или нет.
Узнать с одинаковой частотой он встречается у обоих полов или с разной.
Детям какого пола признак передаётся от больной матери или больного отца.
Были ли в родословных семьи случаи когда у обоих здоровых родителей родился больной ребёнок, или когда у больных родителей родился здоровый ребёнок.
Какая часть потомства наследуют мутацию там, где болен один из родителей.

Аутосомно-доминантный тип наследования

Признак проявляется как в гетерозиготном (Аа), так и в гомозиготном (АА) состоянии, наблюдается в каждом поколении у обоих полов с приблизительно одинаковой частотой встречаемости. Доминантный аллель, отвечающий за признак, находится в одной из 22 неполовых хромосом (аутосом). Особенности аутосомно-доминантного типа наследования:

патология передаётся от больных родителей детям;
поражаются оба пола в одинаковой пропорции;
здоровые члены семьи имеют, как правило, здоровое потомство;
отец и мать с одинаковой частотой передают мутантный ген детям. Возможна передача его от отца сыну.

Примеры заболеваний, передающихся по типу аутосомно-доминантного наследования:

Аутосомно-рецессивный

Признак проявляется не в каждом поколении. Встречается он с одинаковой частотой как у мужской, так и у женской части семьи. Доминирование полное, мутантный рецессивный аллель расположен в одной из 22 аутосом. Возможны следующие варианты проявления признака:

мать аа, отец аа – все дети больные аа;
один из родителей Аа, другой аа – половина детей могут быть больными с гомозиготным аллельным сочетанием аа, вторая половина фенотипически здорова, но иметь мутантный ген Аа;
оба родителя гетерозиготны по данному признаку (Аа). 25% детей могут родиться больными (аа), 75% здоровы, но половина из них будут носителями мутантного аллеля (Аа).

Примеры болезней, передающихся аутосомно-рецессивным путём:

Сцепленное с полом доминантное наследование

Похоже на аутосомно-доминантный тип. Проявляется в каждом поколении, у обоих полов, но у женщин – в два раза чаще. От отца он может быть унаследован только дочерьми, а от матери, как сыновьями, так и дочерьми с равной вероятностью.

Мутантный доминантный аллель сцеплен с Х-хромосомой, доминирование полное. При Х-сцепленном доминантном наследовании:

болеют представители обоих полов, но больных женщин гораздо больше, чем мужчин;
заболевание прослеживается в каждом поколении;
у больного отца все сыновья будут здоровыми, а дочери больными;
вероятность рождения больного ребёнка вне зависимости от его пола у больной матери составляет 50%;
больные дети родятся только в случае наличия болезни хотя бы у одного из родителей;
у здоровых родителей все дети будут здоровыми.

Генетика человека: сцепленное с полом рецессивное наследование

Подобно аутосомно-рецессивному. Рецессивный признак встречается не в каждом поколении. У девочек проявляется только в гомозиготном состоянии. Мать-гетерозигота передаёт его только половине потомства. Отец, имеющий данный аллель, передаёт его только дочерям. От отца к сыну он не переходит никогда, так как он сцеплен с Х-хромосомой. Для Х-сцепленного рецессивного наследования характерны следующие особенности:

нарушение встречается чаще у лиц мужского пола;
от фенотипически здоровых родителей могут родиться больные дети если мать гетерозиготна по признаку;
больные мужчины не передают болезнь сыновьям, но их дочери становятся носительницами мутантного рецессивного аллеля;
больные девочки могут родиться в семье, где отец болен, а мать гетерозиготна (носительница – Аа) или тоже больна.

Аутосомный, ограниченный полом тип наследования

Встречается в случае локализации аллеля гена в аутосоме и специфики проявления его у особей только одного пола. Например, так происходит наследование половых признаков. Этот тип передачи схож со сцепленным с половыми хромосомами, отличается тем, что признак, сцепленный с полом, никогда не передаётся от отца к сыну как в случае аутосомного, ограниченного полом.

Голандрический тип наследования

Ген, определяющий признак находится в Y-хромосоме. Все сыновья получат его от отца, а дочери – никогда.

интенсивность роста тела, зубов, конечностей;
волосы на краю ушных раковин (гипертрихоз);
кожные перепонки между пальцами ног;
развитие семенников;
волосатые средние фаланги пальцев.

Митохондриальный тип наследования признака

Передаётся от матери всему её потомству. Так как гены, определяющие признак, находятся в митохондриях, локализованных только в яйцеклетке. Сперматозоид при оплодотворении отбрасывает все части кроме пронуклеуса (гаплоидного ядра), в котором нет органоидов цитоплазмы. Мутации в митохондриальных генах чаще приводят к тяжёлым нарушениям обмена веществ.

Близнецовый метод

Генетика человека, вернее наследование у людей количественных признаков, изучается и при помощи близнецового метода. Близнецы бывают двух типов.

Разнояйцевые (дизиготные) – появившиеся от слияния двух разных сперматозоидов с двумя разными яйцеклетками. Двойняшки обладают разным генотипом и мало чем отличаются от обычных сибсов. В истории были случаи даже появления дизиготных близнецов от разных отцов – полусибсов.

Чаще родятся однополые дизиготные близнецы, так как сперматозоиды, содержащие Х и Y-хромосомы двигаются с разной скоростью. Разнояйцевые близнецы появляются при одновременном созревании сразу нескольких яйцеклеток (полиовуляции). У человека это случается достаточно редко, и такая способность наследуется.

Дизиготные близнецы чаще рождаются у представителей негроидной расы (около 100 на 10000), у европеоидов – около 80 на 10000, у монголоидов – около 20 на 10000. Этот факт можно объяснить наследственным характером склонности к полиовуляции и негенетическими причинами дробления оплодотворенной яйцеклетки.

Однояйцевые (монозиготные) – результат деления уже оплодотворённой яйцеклетки. Такие близнецы имеют полностью одинаковый набор генов. Иногда монозиготные близнецы разделены неполностью, тогда проводят хирургическую операцию, не всегда заканчивающуюся успешно. Средняя частота рождения монозиготных близнецов – около 40 на 10000 и мало варьирует в разных популяциях человека.

Влияние факторов среды и наследственности на признак можно определить, наблюдая за сходством имеющих разный генотип дизиготных близнецов, выросших в одинаковых условиях, и монозиготных близнецов, развивавшихся в схожих условиях. Особое значение имеет изучение разлученных в младенческом возрасте монозиготных близнецов, так как они выросли в разных условиях, но являются генетически идентичными организмами.

Этот способ позволяет установить сам факт наследования признака, но ни его тип. Он помогает определить вклад генетических и средовых факторов на развитие конкретных признаков или заболеваний у человека.

Вам будет интересно

Генетика пола – один из труднейших вопросов современной биологии и медицины. Пол различают у большинства…

Все организмы, обитающие на Земле – продукт долгой эволюционной истории её жизни. Все они разделяют…

При селекционной и экспериментальной работе часто бывает нужно определить генотип особи с доминантными признаками. При…

Хромосомная теория объясняет большую часть наследования признаков, но и из неё бывают исключения. Причина –…

Х-сцепленное наследование принято делить на Х-сцепленное рецессивное и Х-сцепленное доминантное.

Х-сцепленное рецессивное наследование

Рис. 12. Родословная при Х-сцепленном рецессивном типе наследовании

Генетический риск. Если облигатная носительница Х-сцепленной рецессивной мутации вступает в брак со здоровым мужчиной, то каждый их сын будет иметь 50 %-й риск заболевания, а каждая дочь – 50 %-й риск быть носительницей. Поскольку мужчина передает хромосому Х только своим дочерям, а хромосому Y – сыновьям, то все дочери пораженных мужчин от браков со здоровыми женщинами являются облигатными носительницами, а все их сыновья здоровы. Таким образом, мужчина не может передать Х-сцепленное заболевание своему сыну за очень редким исключением при унипарентальной гетеродисомии.

В качестве примера Х-сцепленного рецессивного заболевания можно привести мышечную дистрофию Дюшена. Это самая частая мышечная дистрофия, первыми признаками которой являются переваливающаяся походка, трудности при подъеме по лестнице без болевых ощущений и тенденция к падениям ребёнка при ходьбе. Мышечная слабость
прогрессирует и пораженные мальчики умирают в конце второго – начале третьего десятилетия жизни. Таким образом, пораженные мужчины не имеют детей и не передают соответствующие мутации потомкам (рис. 13).

Рис. 13. Родословная семьи с мышечной дистрофией Дюшена

Вариабельная экспрессивность у женщин-гетерозигот. При многих Х-сцепленных болезнях женщины-гетерозиготы имеют мозаичный фенотип. Например, при Х-сцепленном альбинизме радужная оболочка и глазное дно больных мужчин не имеют пигмента, а у гетерозиготных женщин выявляется мозаичная (пятнистая) пигментация. Это объясняется феноменом Х-инактивации.

Х-сцепленное доминантное наследование

Х-сцепленные доминантные болезни являются редкими и выявляются у женщин-гетерозигот, а также у мужчин-гемизигот, имеющих мутантный аллель на единственной хромосоме Х. Х-сцепленное доминантное наследование напоминает аутосомно-доминантное. Но есть значимое отличие: пораженные мужчины передают заболевание только своим дочерям, а передача от отца к сыну невозможна (рис. 14). Примером этого типа наследования является витамин Д-резистентный рахит, при котором женщины обычно имеют более легкие формы заболевания, чем мужчины.

При многих Х-сцепленных доминантных болезнях у женщин может наблюдаться мозаицизм проявления болезни. Например, при синдроме Блоха – Сульцбергера (синдром недержания пигмента, тип II) наблюдается мозаичная пигментация кожи. Кроме того, это заболевание, также как синдром Ретта, является примером болезни, летальной для плодов мужского пола.

Рис. 14. Родословная при Х-сцепленном доминантном типе наследования

Наследование, сцепленное с хромосомой Y

Наследование, сцепленное с хромосомой Y, предполагает, что болеют только мальчики. Заболевание передается только от отца к сыну. В случае мутаций в генах хромосомы Y, вовлеченных в сперматогенез, возникает бесплодие вследствие азооспермии у мужчин. Технологии искусственного оплодотворения позволяют им иметь детей, но если при этом рождается сын, он также страдает азооспермией.

Влияние пола. Некоторые аутосомные признаки значительно чаще выявляются у одного из полов. Этот феномен получил название влияние пола. Лысина у мужчин является примером аутосомно-доминантного признака, ограниченного полом, что, по-видимому, является результатом влияния мужских половых гормонов. Другой пример – подагра, которая является очень редким состоянием у женщин до менопаузы, но после нее частота этого заболевания возрастает. При гемохроматозе
(аутосомно-рецессивном заболевании) у женщин-гомозигот намного реже возникает перегрузка железом и связанные с ней симптомы, чем у мужчин-гомозигот. Объяснением является физиологическая потеря железа женщинами во время менструаций.

Ограничение полом – это проявление определенных признаков у индивидуумов только одного пола. Пример: вирилизация девочек с аутосомно-рецессивным эндокринным заболеванием – врожденной гиперплазией коры надпочечников.

В табл. 4 кратко представлены основные признаки менделевских типов наследования.

Признаки менделевских типов наследования

Особенности заболевания у лиц разного пола

Особенности передачи
в родословной

Мужчины и женщины болеют в равной пропорции

Как правило, больны мужчины

Болеют мужчины и женщины с преобладанием женщин. Женщины поражены в меньшей степени, чем мужчины. В случае летальных для мальчиков болезней поражены только девочки, наблюдаются спонтанные аборты в семье.

Пораженные мужчины могут передавать заболевание своим дочерям, но не сыновьям. Передача от мужчины к мужчине исключает Х-сцепленный тип наследования.

Сцепленный с хромосомой Y

Болеют только мужчины.

Пораженные мужчины могут передавать заболевание только своим сыновьям.

Множественные аллели и комплексные признаки

Выше рассмотрены признаки, с которыми связаны только два аллеля – нормальный и мутантный. Некоторые гены имеют более двух аллельных форм, т.е. множественные аллели. Некоторые из них могут быть доминантными, другие – рецессивными по отношению к нормальному аллелю. Пример множественных аллелей – наследование групп крови человека.

Развитие генетики сделало возможным исследование комплексных признаков, которые формируются при взаимодействии нескольких генов. На этой основе возникла концепция олигогенного (дигенного и триаллельного) наследования.

При дигенном наследовании наблюдается аддитивный эффект гетерозиготных мутаций в двух различных локусах. Например, одна из форм пигментного ретинита, приводящая к потере зрения, вызвана гетерозиготностью по мутациям двух генов (ROM1 и periferin). Оба эти гена кодируют белки, присутствующие в фоторецепторах сетчатки глаза. Индивидуумы, гетерозиготные по мутации только одного из этих двух генов, не имеют клинических проявлений.

Триаллельное наследование можно рассмотреть на примере синдрома Барде-Бидля – редкого заболевания, характеризующегося ожирением, полидактилией, аномалиями почек, пигментным ретинитом и когнитивными нарушениями. Семь различных генных локусов, мутации в которых ведут к синдрому Барде–Бидля, были идентифицированы. До недавнего времени считалось, что заболевание наследуется аутосомно-рецессивно. Однако, сейчас известно, что есть одна форма синдрома, когда индивидуум, гомозиготный по мутациям одного локуса, является также гетерозиготным по мутации другого локуса. Таким образом, для того, чтобы заболевание проявлялось, необходимо три мутантных аллеля.

Антиципация. При некоторых аутосомно-доминантных болезнях манифестация симптомов более ранняя и течение болезни более тяжелое у потомков по сравнению с их родителями, также страдающими этим заболеванием. Феномен увеличения тяжести болезни из поколения в поколение называют антиципацией. Одним из объяснений антиципации является экспансия нестабильных триплетных повторов. В качестве примеров можно привести такие болезни экспансии триплетных повторов как миотоническая дистрофия, хорея Гентингтона, болезнь Кеннеди.

Родословные при аутосомно-доминантном наследовании. Для аутосомного типа наследования в целом характерна равная вероятность встречаемости данного признака как у мужчин, так и у женщин. Это обусловлено одинаковой двойной дозой генов, расположенных в аутосомах у всех представителей вида и получаемых

от обоих родителей, и зависимостью развивающегося признака от характера взаимодействия аллельных генов.

При доминировании признака в потомстве родительской пары, где хотя бы один родитель является его носителем, он проявляется с большей или меньшей вероятностью в зависимости от генетической конституции родителей . Если анализируется признак, не влияющий на жизнеспособность организма, то носители доминантного признака могут быть как гомо-, так и гетерозиготами. В случае доминантного наследования какого-то патологического признака (заболевания) гомозиготы, как правило, нежизнеспособны, а носители этого признака —гетерозиготы. Таким образом, при аутосомно-доминантном наследовании признак может встречаться в равной мере у мужчин и у женщин и прослеживается при достаточном по численности потомстве в каждом поколении по вертикали. Анализируя родословные, необходимо помнить о возможности неполного пенетрирования

доминантного аллеля, обусловленной взаимодействием генов или факторами среды. Показатель пенетрантности может быть вычислен как отношение фактического числа носителей признака к числу ожидаемых носителей этого признака в данной семье. Необходимо также помнить, что некоторые заболевания проявляются не

сразу с момента рождения ребенка. Многие болезни, наследуемые по доминантному типу, развиваются лишь в определенном возрасте. Так, хорея Гентингтона клинически проявляется к 35—40 годам, поздно проявляется и поликистоз почек. Поэтому при прогнозировании подобных заболеваний в расчет не принимаются

братья и сестры, не достигшие критического возраста. Первое описание родословной с аутосомно-доминантным типом наследования аномалии у человека было дано в 1905 г. В ней прослеживается передача в ряду

поколений брахидактилии (короткопалости).

Родословные при аутосомно-рецессивном наследовании. Рецессивные признаки проявляются фенотипически лишь у гомозигот по рецессивным аллелям. Эти признаки, как правило, обнаруживаются у потомков фенотипически

нормальных родителей — носителей рецессивных аллелей. Вероятность появления рецессивного потомства в этом случае равна 25%. Если один из родителей имеет рецессивный признак, то вероятность проявления его в потомстве будет зависеть от генотипа другого родителя. У рецессивных родителей все потомство унаследует соответствующий рецессивный признак. Для родословных при аутосомно-рецессивном типе наследования характерно, что признак проявляется далеко не в каждом поколении. Чаще всего рецессивное потомство появляется у родителей с доминантным признаком, причем вероятность появления такого потомства возрастает в близкородственных браках, где оба родителя могут являться носителями одного и того же рецессивного аллеля, полученного от общего предка. Примером аутосомно-рецессивного наследования является родословная семьи с псевдогипертрофической прогрессивной миопатией, в которой часты близкородственные браки (рис. 6.29). Обращает внимание распространение заболевания в последнем поколении по горизонтали.

Родословные при рецессивном Х-сцепленном наследовании признаков.

Характерной особенностью родословных при данном типе наследования является преимущественное проявление признака у гемизиготных мужчин, которые наследуют его от матерей с доминантным фенотипом, являющихся носительницами рецессивного аллеля. Как правило, признак наследуется мужчинами через поколение от деда по материнской линии к внуку. У женщин он проявляется лишь в гомозиготном состоянии, вероятность чего возрастает при близкородственных браках. Наиболее известным примером рецессивного Х-сцепленного наследования

является гемофилия. Другим примером наследования по данному типу является дальтонизм —

определенная форма нарушения цветоощущения.

Родословные при доминантном Х-сцепленном наследовании признака.

Гены, расположенные в Х-хромосоме и не имеющие аллелей в Y-хромосоме, представлены в генотипах мужчин и женщин в разных дозах. Женщина получает две свои Х-хромосомы и соответствующие гены как от отца, так и от матери, а мужчина наследует свою единственную Х-хромосому только от матери. Развитие соответствующего признака у мужчин определяется единственным аллелем, присутствующим в его генотипе, а у женщин он является результатом взаимодействия двух аллельных генов. В связи с этим признаки, наследуемые по Х- сцепленному типу, встречаются в популяции с разной вероятностью у мужского и женского пола. При доминантном Х-сцепленном наследовании признак чаще встречается у женщин в связи с большей возможностью получения ими соответствующего аллеля либо от отца, либо от матери. Мужчины могут наследовать этот признак только от матери. Женщины с доминантным признаком передают его в равной степени дочерям и сыновьям, а мужчины — только дочерям. Сыновья никогда не наследуют от отцов доминантного Х-сцепленного признака. (фолликулярным кератозом —кожным заболеванием, сопровождающимся потерей ресниц, бровей, волос на голове) Характерным является более тяжелое течение заболевания у гемизиготных мужчин, чем у женщин, которые чаще всего являются гетерозиготами. При некоторых заболеваниях наблюдается гибель мужчин-гемизигот на ранних стадиях онтогенеза. Тогда в родословных среди пораженных должны быть только женщины, в потомстве которых отношение пораженных дочерей, здоровых дочерей и здоровых сыновей равно 1:1:1. Мужские доминантные гемизиготы, не погибающие на очень ранних стадиях развития, обнаруживаются в самопроизвольных абортах или среди мертворожденных. Такими особенностями наследования у человека характеризуется пигментный дерматоз.

Родословные при Y-сцепленном наследовании.

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. Одним из признаков, Y-сцепленное наследование которого у человека все еще обсуждается, является гипертрихоз ушной раковины, или наличие волос на внешнем крае ушной раковины. Предполагают, что в коротком плече Y-хромосомы кроме этого гена находятся гены, определяющие мужской пол. В 1955 г. у мыши описан определяемый Y-хромосомой трансплантационный антиген, названный HY.

Возможно, он является одним из факторов половой дифференцировки мужских гонад, клетки которых имеют рецепторы, связывающие этот антиген. Связанный с рецептором антиген активизирует развитие гонады по мужскому типу. Этот антиген в процессе эволюции остался почти неизменным и встречается в организме многих видов животных, в том числе и человека. Таким образом, наследование способности к развитию гонад по мужскому типу определяется голандрическим геном, расположенным в Y-хромосоме.

Болезни с нетрадиционным типом наследования

В последние годы стало очевидным, что далеко не все случаи наследственной патологии у человека можно рассматривать как результат менделирующих генных мутаций, хромосомных аномалий или как мультифакториальные заболевания (МФЗ).

В настоящее время описано достаточно много заболеваний, которые в современной классификации наследственной патологии человека объединяют в отдельную группу: болезни с нетрадиционным типом наследования. Среди них различают: болезни импринтинга, митохондриальные болезни, болезни экспансии

тринуклеотидных повторов с явлением антиципации и др.

К неменделирующим заболеваниям с нетрадиционным типом наследования, относятся митохондриальные болезни, однородительские дисомии и болезни геномного импринтинга, а также болезни экспансии, обусловленные присутствием динамических мутаций.

Митохондриальный тип наследования. Цитоплазматический тип наследованияМитохондриальный или цитоплазматический тип наследования называют еще материнским. Известно, что около 5% ДНК находятся в митохондриях - важнейших органеллах цитоплазмы клетки, являющихся своего рода энергетической системой и центром клеточного дыхания. Мужские половые клетки (сперматозоиды), хотя и содержат очень небольшое количество митохондрий, обеспечивающих их подвижность, но не передают их потомству.Поэтому все митохондрии плода, независимо от его пола имеют материнское происхождение. Таким образом, женщина передает свой генетический материал не только через хромосомы, но и с цитоплазматической митохондриальной ДНК (мтДНК), причем с равной вероятностью как мальчикам, так и девочкам. В мтДНК, состоящей из 16569 нуклеотидов, содержится более 20 генов тРНК, 2 гена рРНК и 13 генов, кодирующих различные субъединицы комплексов окислительного фосфорилирования. Заметим, что 56 субъединиц этих комплексов кодируются ядерными генами.

Митохондриальные болезни. Начиная с конца 80-х годов XX века полученыубедительные доказательства связи некоторых видов наследственной патологии у человека с мутациями митохондриальной ДНК (см. гл. 4.1) В зависимости от типа мутаций митохондриальные болезни разделяют на 4 группы:

а) болезни, вызванные точковыми мутациями, приводящими к замене консервативных аминокислот в собственных белках митохондрий. К ним относятся пигментный ретинит и нейроофтальмопатия Лебера, при которой наступает двусторонняя потеря зрения. Выраженность клинических признаков у больных

этими заболеваниями коррелирует с количеством мутантной мтДНК, которое у разных больных может варьировать от 5 до 100% всей мтДНК;

б) болезни, вызванные мутациями в генах т-РНК, приводящими к многочисленным дегенеративным заболеваниям с различной степенью тяжести клинических проявлений, коррелирующей с количеством мутантной мтДНК;

в) болезни вызванные делециями и дупликациями участков митохондриалъных

генов. У человека описано тяжелое заболевание молодого и среднего возраста — отсроченная кардиопатия, при которой обнаружены делеции мтДНК кардиоцитов. Заболевание носит семейный характер. В ряде случаев предполагается Х- сцепленное наследование, что позволяет думать о существовании ядерного гена,

мутация которого вызывает делению до 50% мтДНК кардиоцитов;

г) болезни, вызванные снижением числа копий мтДНК, что является следствием определенных мутаций. К данной группе относятся летальная инфантильная дыхательная недостаточность и синдром молочнокислого ацидоза,

при которых число копий мтДНК снижается до 1—2% от нормы. Снижение содержания мтДНК в клетках различных органов приводит к развитию миопатий, нефропатий, печеночной недостаточности и т.д. вследствие ослабления синтеза белков, кодируемых мтДНК. Изменения в ДНК митохондрий сопровождаются нарушением их функций,

связанных с клеточным дыханием. Это определяет характер и степень тяжести клинических проявлений митохондриалъных болезней. Выдвинута также гипотеза о том, что накопление спонтанно возникающих

мутаций мтДНК является звеном механизмов старения и развития дегенеративных процессов у человека.

Болезни импринтинга. Особенности наследования и фенотипического проявления при болезнях импринтинга обусловлены явлением геномного импринтинга (ГИ) (импринтинг от англ. imprinting —запечатление).

Явление геномного импринтинга связывают со специфическими изменениями хромосом или их участков во время образования мужских и женских гамет. Этим объясняется дифференциальная маркировка отцовских и материнских хромосом у потомков. Импринтированные участки в хромосомах определенного родительского

происхождения (отцовских иди материнских) избирательно репрессируются у потомка. В связи с этим фенотипически проявляется только информация, полученная от другого родителя, т.е. имеет место моноаллельная экспрессия. Следовательно, фенотипическое проявление мутантного аллеля зависит от того с

какой половой клеткой (яйцеклеткой или сперматозоидом) он был передан потомку. Явлением ГИ объясняется, например, избирательная инактивация у млекопитающих отцовской Х-хромосомы в клетках провизорных органов (см. гл. 7.5.4.). В клетках самого зародыша имеет место равновероятная инактивация отцовской и материнской Х-хромосом . Таким образом, следствием ГИ (дифференциальной маркировки в гаметогенезе родителей и последующей избирательной инактивации у потомков участков хромосом) является функциональная неравноценность в генотипе потомка аллелей разного родительского происхождения. Связь этиологии ряда наследственных заболеваний с феноменом ГИ может быть прослежена на разных уровнях организации генетического материала. На геномном уровне организации наследственного материала доказательством

роли ГИ в патологии служит различное фенотипическое проявление триплоидных состояний при разном соотношений гаплоидных наборов отцовского и материнского происхождения. У диандрических триплоидов (соотношение числа гаплоидных наборов отца и матери 2:1) и у дигенических триплоидов (соотношение 1:2) патологические отклонения в развитии плаценты и собственно зародышевых тканей проявляются

по-разному. Это свидетельствует о неравноценности функционирования гаплоидных наборов отца и матери в тканях зародыша и плаценты Связь феномена ГИ с патологией на уровне отдельных хромосом можно

проследить в случае однородительской дисомии (ОРД), при которой происходит удвоение хромосомы одного из родителей при утрате гомологичной хромосомы другого родителя. В основе возникновения ОРД лежит нарушение процессов гаметогенеза. При нерасхождении сестринских хроматид в анафазе II мейоза появляются гаметы, в

галлоидном наборе которых присутствуют две генетически идентичные хромосомы (изодисомия).

В случае нерасхождения гомологичных хромосом в анафазе I мейоза образуются гаметы, в гаплоидном наборе которых имеется пара гомологичных, генетически неидентичных хромосом (гетеродисомия). В обоих случаях гаметы данного индивида дисомны по одной из хромосом. При оплодотворении дисомных гамет нулисомными по той же хромосоме подовыми клетками происходит комплемеитация гамет, приводящая к

родителя, то наблюдается явление ОРД. Наконец, состояние ОРД по отдельным локусам хромосом может возникать в результате соматической рекомбинации — кроссинговера между хроматидами

гомологичных хромосом, происходящего в соматических клетках . Когда хромосома не содержит импринтированных участков, при ОРД по данной хромосоме может не наблюдаться аномалий фенотипа. Исключением может быть проявление аутосомно-рецессивного заболевания как результат

гомозиготизации по рецессивному аллелю при изодисомии. Если хромосома содержит импринтированные участки, то при возникновении однородительской дисомии локализованные в них аллели могут быть либо

экспрессированы, либо инактивированы в зависимости от родительского происхождения ОРД. Это может стать причиной возникновения патологических отклонений в развитии организма. Фенотипическое проявление при ОРДмат и ОРДотц может быть сходным или прямо противоположным. Возможен летальный эффект уже на ранних сроках развития. В настоящее время эффект импринтинга установлен достаточно определенно для четырех хромосом человека 15, 11, 7, 14. Так в проксимальном отделе длинного плеча 15-й хромосомы имеется район, подверженный импринтингу. Мутации, связанные с микроделециями в этом районе, приводят к развитию у человека синдрома Прадера — Вилли, при котором у пациентов наблюдается умственная отсталость, мышечная гипотония, сильное ожирение, гипогонадизм, низкий рост, акромикрия (непропорционально малые размеры дистальных отделов конечностей). Делеция другого участка, также расположенного в сегменте 15qll — ql3, но в

15-й хромосоме материнского происхождения, в 70% случаев приводит к развитию синдрома Энгельмана (синдрома ≪счастливой куклы≫), характеризующегося глубокой умственной отсталостью с резкими судорожными движениями и неадекватной счастливой улыбкой. В 2% случаев этот синдром обусловлен ОРДотц15. Из сказанного выше следует, что в проксимальном районе длинного плеча 15- й хромосомы имеются близкорасположенные и противоположно импринтированные локусы, отвечающие за возникновение фенотипически различных синдромов Прадера —Вилли и Энгельмана. Таким образом импринтироваться могут участки хромосом разного родительского происхождения, что и определяет нетрадиционное наследование многих патологических состояний, обусловленных мутациями локусов, подверженных импринтингу.

1. Аллельные и неаллельные гены, их взаимодействие. Типы моногенного наследования.

2. план

• Основные понятия генетики, основные
законы Г. Менделя для моногибридного
скрещивания
• Взаимодействие аллельных и неаллельных
генов в генотипе
• Типы моногенного наследования.
• 3 закон Менделя и отклонения от него

Законы наследственности были открыты
чешским ученым Грегором Менделем в 1865
году.
•Наследственность – способность
организмов передавать потомкам
генетическую информацию о тех
или иных признаках. Обеспечивает
фенотипическое сходство особей
поколения, популяции, расы, вида.

4. Генотип –

• совокупность всех генов (ядерного и
внеядерного наследственного аппарата)
клетки или организма, это система
взаимодействующих генов ядерного и
внеядерного наследственного аппарата.

5. Фенотип

• – совокупность всех признаков организма,
развившихся в результате экспрессии
взаимодействующих генов ядерного и
внеядерного наследственного аппарата
организма в конкретных условиях среды.

6. Закономерности наследования

• Мендель сформулировал их в виде трех
законов
• единообразия,
• расщепления,
• независимого комбинирования.
Наследование признаков по законам Менделя
называют моногенным (м.н.),
не по законам Менделя – полигенным (п.н.).

Для записи скрещивания и его результатов используются следующие
символы:
Р – родители;
♀ – женский организм;
♂ – мужской организм;
х – знак скрещивания (или брака);
F1 – гибриды (потомки, дети) первого поколения;
F2 – гибриды второго поколения;
А – ген, который определяет доминантный признак (= доминантный
ген);
а – ген, который определяет рецессивный признак (= рецессивный
ген);
АА – генотип организма, гомозиготного по доминантному признаку;
аа – генотип организма, гомозиготного по рецессивному признаку;
Аа – генотип гетерозиготного организма.

Генетическая схема 1-го закона Менделя:
Р:
♀ АА х ♂ аа
желтый
зеленый
Гаметы:
А
а
F1 :
Аа
желтый
100%
При скрещивании гомозиготных аллелей AA и aa потомство
генетически гетерозиготно (Aa) и фенотипически однотипно

Генетическая схема второго закона Менделя:
Р:
♀ Аа х ♂ Аа
желтый
желтый
Гаметы:
А а
А а
F2:
АА;
Аа;
Аа;
аа
желтый желтый желтый зеленый
75%
25%
при скрещивании гетерозиготных аллелей Aa и Aa потомство
расщепляется генетически как1(AA):2(Aa):1(aa), а фенотипически–как
3(AAиАа):1(аа).

10. Признаки человека

Доминантные
• Бас у ♂
• Выпяченная нижняя губа
• Крупный с горбинкой нос
• Белая прядь волос надо
лбом
• Праворукость
• Толстая отвисающая
нижняя губа
• Длинные уши
Рецессивные
• Тенор у ♂, Альт у ♀
• Нормальная губа
• Нос обычных размеров
• Отсутствие ее
• Леворукость
• Нормальная губа
• Короткие уши

11. Взаимодействие аллельных генов в генотипе (в зависимости от фенотипического эффекта) :

доминирование,
неполное доминирование,
кодоминирование,
межаллельная комплементация,
аллельное исключение
Все виды взаимодействия аллельных генов наблюдаются
только у гетерозиготных организмов.

12. Доминирование и неполное доминирование

• Доминантно-рецессивные отношения – это
такой вид взаимодействия аллельных генов,
когда в фенотипе гетерозиготных организмов
на уровне конечного признака продукт одного
гена проявляется сильнее (доминирует)
продукта другого типа (рецессивный признак).
• Степень доминирования может быть различной
(полное и неполное доминирование).

При неполном доминировании
гибриды первого поколения
имеют фенотип промежуточный
между фенотипами родителей
У гибридов второго поколения
расщепление1:2:1
и по фенотипу, и по генотипу,
поскольку каждому генотипу
соответствует свой фенотип

14. кодоминирование

• – вид взаимодействия аллельных генов,
при котором на уровне конечного признака
в фенотипе проявляются продукты обоих
генов
• Пример: формирование признака IV (АВ)
группы крови у человека)

15. Наследование групп крови системы АВО

Ген расположен в 9 хромосоме.
Молекулярные формы гена: А = В > О.
Генотипы: ОО, АА, АО, ВВ, ВО, АВ.
Фенотипы: 1(О) 11(А) 111(В) 1У(АВ)
• Тип насл.
А-Р
А-Д
Кодоминантный
Группа крови
АВО
I
II
III
IV
Антигены в
мембране
эритроцитов
-
A
B
AB
αβ
β
α
-
Антитела в
плазме
крови

16. межаллельная комплементация

• – вид взаимодействия аллельных генов,
когда за счет образования гибридного
белка у гетерозиготы восстанавливается
нормальный фенотип.

17. аллельное исключение

• - при котором один из аллельных
генов из пары не работает – продукт
гена не образуется
(гетерохроматинизация одной из Ххромосом у женщин).
Мозаицизм женского организма по наличию или
отсутствию нормальных потовых желез в коже,
обусловленный экспрессией нормального или
мутантного аллелей гена Х-хромосомы

18. МОНОГЕННЫЕ ПРИЗНАКИ

• М.п. – это дискретные (чаще качественные), т.е.
встречающиеся в человеческих популяциях
(семьях) в 2–3 альтернативных формах.
• Альтернативная форма м.п. – результат мутации
1 гена (1 пары).
• Среда на формирование м.п. или не влияет, или
изменяет экспрессивность (пенетрантность)
гена.

19. Примеры нормальных м.п.:

• цвет глаз, волос, группы крови АВ0 (Н), Rh,
MNS, HLA и др.
• К патологическим м.п. относят генные
(моногенные) наследственные болезни
(Г.Н.Б.) и моногенно обусловленную
предрасположенность к болезням.

20. Типы скрещиваний

21. Все количественные генетические соотношения - вероятностные

22. Моногенное наследование

В
Аутосомный тип
зависимости
от
локализации
гена в
хромосоме
Сцепленный с полом тип
В
А-Д
зависимости тип
от
доминантнос
ти или
рецессивнос
ти признака
Х-Д
тип
А-Р
тип
Кодом.
Тип
Х-сц.
Y-сц.
Х-Р
тип
XY-сц.

23. Прогнозирование Г.Н.Б. не зависит

• от степени родства,
• тяжести болезни родственников,
количества больных в семье,
• А-Д и А-Р болезней и от пола,
• но зависит от типа брака
(генотипов родителей)

24. Особенности аутосомного и сцепленного с полом типов наследования

25. Аутосомно-доминантные болезни

Полипоз кишечника
Пигментирующий ретинит
Брахидактилия (короткопалость)
Ахондроплазия (карликовость)
Глаукома
хорея Гентингтона
Ретинобластома (опухоль глаза)

Ретинобластома
•Ретинобластома –
злокачественная опухоль
глаза, развивающаяся
преимущественно в детском
возрасте из тканей
эмбрионального
происхождения. Пик
заболевания приходится на
2 года.
•Распространенность
ретинобластомы -1 случай
на 20 000 новорожденных.

Пенетрантность гена – частота проявления
признака у лиц, в генотипе которых имеется
соответствующий ген.
При полной пенетрантность (100%) ген получает
фенотипическое выражение у каждой особи,
обладающей этим геном,
при неполной пенетрантности ген проявляет свой
фенотипический эффект не у всех особей.

31. Прогнозирование при А-Д типе наследования с неполной пенетрантностью гена.

32. Аутосомно-доминантные признаки

Зависимые от пола
раннее полысение у
♂♂, мигрень у ♀♀
С варьирующей экспрессивностью
с. Марфана
С неполной пенетрантностью врожденная
катаракта
С поздней проявляемостью
с. Гентингтона (после 40 лет)

33. А-Д тип

в семье болеют родители (ль) и дети;
болеют лица мужского и женского пола;
больные встречаются в каждом поколении;
риск рождения больного ребенка при типичном браке (Аа х аа) равен
50%, если пенетрантность (проявляемость) гена 100%.
• Если пенетрантность гена меньше 100%, то меньше и риск.

34. Типы браков при аутосомно-доминантном (А-Д) типе наследования

35. Наиболее часто встречающийся тип брака А-Д наследования

36. Родословная с аутосомно-доминантным типом наследованием болезни (синдром Марфана)

37. Наследование групп крови системы резус-Rh.

Ген расположен в 1 хромосоме.
Молекулярные формы гена:
Rh, rh
Генотипы:
RhRh,
Rhrh,
rhrh
Фенотипы:
положительный отрицательный
резус-фактор
резус-фактор
Среди европейцев: 84% - с положительным резус-фактором.
16% - с отрицательным резус- фактором.

38. Несовместимость крови по резус-фактору матери и плода

Несовместимость крови по резусфактору матери и плода
Р мать
rhrh
x отец Rhrh
отрицательный
положительный
резус-фактор
резус-фактор
G
rh
Rh rh
F
Rhrh,
rhrh
положительный отрицательный
резус-фактор
резус-фактор
50%
50%
Возможно
развитие конфликта

39. Аутосомно-рецессивные заболевания

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Альбинизм
светлые глаза и волосы
Анемия серповидно-клеточная
близорукость
Глухота
90% наследственных болезней обмена веществ
(фенилкетонурия)
Гидроцефалия
Леворукость

40. По А-Р типу

41. Типы браков при А-Р наследовании

42. Типичный брак при А-Р наследовании

43. Характеристика А-Р типа наследования

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Больные рождаются у здоровых
Вероятность рождения больного в браке Аа * Аа равна 25% для
каждого ребенка
У больного родителя (др. здоров) рождаются здоровые дети
АА * аа
Аа
Рецессивность способствует распространению вредных
мутаций
Все дети и родители больных являются гетерозиготными
носителями патологического гена
Более высокий, чем в популяции, % кровнородственных связей
Болеют, в основном, сибсы, а не родители и дети, как при А-Д
Теоретически соотношение больных и здоровых детей у
гетерозиготных родителей составляет 1:3
Одинаково часто болеют ♀♀ и ♂♂

СЦЕПЛЕННОЕ С ПОЛОМ
НАСЛЕДОВАНИЕ
Участки гомологии Х и У хромосом
нужны для их спаривания в мейозе у
мужчин.
Соотношение сперматозоидов с Х и У
хромосомой получается 1:1 Это
определяет равное соотношение
полов у потомков

46. По Х-сцепленному Д-типу

47. Примеры признаков, наследуемых по Х-Д-типу:

48. Типичные типы браков при Х-Д типе наследования.

49. Родословная с Х-сцепленным доминантным типом наследования (витамин D резистентный рахит)

50. Х-рецессивный тип наследования

51. Примеры признаков человека, наследуемые по Х-Р-типу:

52. По Х-сцепленному Р-типу

53. Х-сцепленный рецессивный тип

54. Наследование гемофилии. Х-Р-тип.

Х* - гемофилия
Х – нормальное свертывание крови.
Р
ХХ*
х
ХУ
норм.св.кр.
норм.св.кр.
G Х
Х*
Х
У
F ХХ,
ХХ*,
ХУ,
Х*У
н.св.кр. н.св.кр. н.св.кр. гемофилия
25%
25%
25%
25%
Риск для потомства:
25% - от всего ожидаемого потомства,
50% - от мальчиков.

57. Цветовая слепота

рецессивный ген, определяющий цветовую
слепоту (дальтонизм), локализован в Ххромосоме (Ха):
Р:
ХАХА
ХаY
х
ХА
F:
нормальное
ХАХа
нормальное
50%
дальтонизм
Ха; Y
ХАY
нормальное
50%
Цветовая слепота

62. По У-сцепленному типу

• наследуется мало признаков (в Ухромосоме мало генов).
• Для У-сцепленного наследования
характерно: болеют только мужчины;
• больные отцы передают мутантный ген
сыновьям;
• в родословной пробанда родственники
мужского пола со стороны отца больны.

63. Примеры признаков человека, наследуемых по У-типу:

64. Родословная с Y-сцепленным типом наследования (оволосение ушной раковины)

65. Перепончатость пальцев ног

67. Неаллельные гены

68. Неаллельные гены -

Неаллельные гены • Гены, локализованные в разных парах
гомологичных хромосом
• АаВв
• Типы гамет: АВ, Ав, аВ, ав
Разнообразие типов гамет, образуемых организмом,
определяется степенью его гетерозиготности и
выражается формулой
2n,
где n — число локусов в гетерозиготном состоянии.

• у дигетерозиготного организма (АаВb)
образуется 4 типа гамет в равных
количественных соотношениях (АВ – 25%, Аb –
25%, аВ – 25%, аb – 25%),
• у гомозиготной особи (ааbb) – один тип гамет аb,
а поэтому в потомстве образуется 4 типа
фенотипических классов в равных
количественных соотношениях (по 25% каждого
класса).

70. Формулировка 3 закона Менделя

• При ди- и полигибридном
скрещивании каждая пара
признаков наследуется
независимо от других,
комбинируясь с ними во всех
возможных сочетаниях

71. Независимое наследование признаков (цвета и формы горошин)

72. Р АаВв х АаВв Решетка Пеннета

Р
АаВв
Решетка Пеннета
х
АаВв
Гаметы
АВ
Ав
аВ
ав
АВ
ААВВ
ААВв
АаВВ
АаВв
Ав
ААВв
ААвв
АаВв
Аавв
аВ
АаВВ
АаВв
ааВВ
ааВв
ав
АаВв
Аавв
ааВв
аавв
По генотипу: 4:2:2:2:2:1:1:1:1 (9 классов)
По фенотипу: 9:3:3:1 (4 класса)

• Цитологические основы независимого
наследования моногенных признаков –
случайное и независимое расхождение
гомологичных хромосом к полюсам клетки
в анафазе1 мейоза.
MEIOSIS I: Separates homologous chromosomes
INTERPHASE
PROPHASE I
Centrosomes
(with centriole pairs)
Sister
chromatids
Nuclear
envelope Tetrad
Chromatin
Chromosomes duplicate
METAPHASE I
Chiasmata
Centromere
(with kinetochore)
Spindle
ANAPHASE I
Metaphase
plate
Homologous
Microtubule
chromosomes
attached to
separate
kinetochore
Tertads line up
Sister chromatids
remain attached

74. Отклонения от закона:

• 1) если аллельные гены взаимодействуют между
собой по типам – кодоминирования и неполного
доминирования,
• 2) если неаллельные гены (их продукты) вступают
между собой в какое-либо взаимодействие –
комплементарность, эпистаз, полимерию,
модифицирующее влияние, эффект положения
гена,
• 3) если гены локализованы в одной паре
гомологичных хромосом и наследуются
сцепленно.

75. Виды взаимодействия неаллельных генов:

76. Модифицирующее влияние –

• вид взаимодействия неаллельных генов,
когда продукт одной пары генов
модифицирует (изменяет) фенотипический
эффект другой пары генов.
Наличие А, В или Н-антигенов в слюне (и других секретах)
зависит от секреторного гена Se (расположен в 19 хро-ме).
Секреторы: SeSe, Sese.
Несекреторы: sese.
Например:
АВSeSe, ABSese – в слюне обнаруживаются антигены А и В.
АВsese – в слюне не обнаруживаются антигены А и В.
ООSese – в слюне обнаруживается антиген Н.

77. Комплементарность –

• вид взаимодействия неаллельных
доминантных генов, в результате которого
формируется новый конечный признак.
А и В –комплементарные гены, обусловливают развитие
нормального слуха.
Р АаВв
х
АаВв
норм.сл
норм.сл
F АВ
Ав
аВ
ав
9
:
3
:
3 : 1
норм.сл.
глухонемота

78. Эпистаз –

• вид взаимодействия неаллельных генов,
когда аллель из одной пары генов
подавляет (усиливает) фенотипический
эффект другой пары генов.

79. Эпистаз – проявление одного гена полностью подавляется другим геном

Группы крови системы АВО(Н)
Ген в 9
хромосоме
Ген в 19
хромосоме
Антигены
А
Н
А
В
Н
В
О
Н
Н
Н-антиген – предшественник антигенов А и В.
Рецессивный эпистаз.
Группа крови Бомбей ( среди индусов частота 1:13000).
Генотипы: ААhh, AOhh, BBhh, BOhh, ABhh – 1(O) группа
крови
(группа крови Бомбей). Нет Н-предшественника
антигенов А и В.

80. Бомбейский феномен

81. Эффект положения гена:

• фенотипический эффект гена зависит от
соседних генов.
• Если ген в результате перекомбинации
генов окажется в зоне гетерохроматина, его
активность будет снижена.

82. Случайные комбинации генов родителей у потомства

Р мать АОrhrh
x
отец BORhRh
11,Rh 111,Rh+
G
Arh Orh
BRh
ORh
F
ABRhrh,
AORhrh,
1Y,Rh+
11,Rh+
резус-конфликт
резус-конфликт
не развивается
развивается
(двойная несовместимость)
25%
25%
ВORhrh,
OORhrh.
111,Rh+
1,Rh+
резус-конфликт
резус-конфликт
не развивается
развивается
(двойная несовместимость)
25%
25%
Риск для потомства: 50%.
В случае несовместимости
матери и плода
одновременно по системе
АВ0 (Н) и резус фактору
резус-конфликт не
развивается, т.к. попавшие
в организм матери
эритроциты плода будут
разрушаться ее
антителами (против А и В
антигенов) и не смогут
вызвать образование антиRh-антител

Читайте также: