Transcript Примеры моногенных признаков с Х

Генетика. Аллельные и
неаллельные гены, их
взаимодействия. Типы
моногенного наследования
признаков.
План.
1.
2.
3.
4.
5.
Характеристика моногенных
признаков
А-Д, А-Р, кодоминантный типы
наследования.
Наследование, сцепленное с
полом.
Независимое и сцепленное
наследование двух и более
моногенных признаков.
Наследование
передача генетической
информации от одного
поколения организмов другому
Характеристика моногенных признаков (МП).

Это дискретные (чаще – качественные)
признаки.
Характеристика моногенных признаков (МП).
Это дискретные (чаще – качественные)
признаки.
 Встречаются в человеческих
популяциях (семьях) в двух или трех
альтернативных, четко очерченных,
формах (два или три фенотипических
класса).

Характеристика моногенных признаков (МП).
Это дискретные (чаще – качественные)
признаки.
 Встречаются в человеческих
популяциях (семьях) в двух или трех
альтернативных, четко очерченных,
формах (два или три фенотипических
класса).
 Альтернативная форма МП – результат
мутации 1 гена.

Характеристика моногенных признаков (МП).
Это дискретные (чаще – качественные)
признаки.
 Встречаются в человеческих
популяциях (семьях) в двух или трех
альтернативных, четко очерченных,
формах (два или три фенотипических
класса).
 Альтернативная форма МП – результат
мутации 1 гена.
 Среда на формирование МП или не
влияет, или изменяет экспрессивность
и пенетрантность гена.


Наследуются МП по моногенному типу –
по законам Менделя (менделирующие
признаки).
Наследуются МП по моногенному типу –
по законам Менделя (менделирующие
признаки).
 Прогнозируют МП по законам Менделя.

Наследуются МП по моногенному типу –
по законам Менделя (менделирующие
признаки).
 Прогнозируют МП по законам Менделя.
 Степень риска рождения больных детей
в семьях при типичных браках – 25%,
50%.

Наследуются МП по моногенному типу –
по законам Менделя (менделирующие
признаки).
 Прогнозируют МП по законам Менделя.
 Степень риска рождения больных детей
в семьях при типичных браках – 25%,
50%.
 Наследуемость МП – 100%.

Классификация моногенного
наследования.
1. Аутосомное (ген расположен в
аутосоме):

А-Д

А-Р

Кодоминантное.
2. Сцепленное с полом (ген
расположен в половой хромосоме):

Х - сцепленное (Х-Д, Х-Р)

У- сцепленное
Характеристика А-Д типа
наследования.







В семье с больным ребенком болен, как правило,
один из родителей.
Больные встречаются в каждом поколении (по
вертикали).
Одинаково часто болеют лица мужского и
женского пола.
Гомозиготы (АА) по мутантному гену поражены
тяжелее, чем гетерозиготы (Аа).
Типичный брак Аа х аа.
Вероятность рождения больного ребенка в
типичном браке – 50%.
Позднее проявление мутантного гена, неполная
пенетрантность, варьирующая экспрессивность.
Примеры моногенных признаков
с А-Д типом наследования





Остеогенез несовершенный - «Янтарные зубы»
(желто-коричневые), легко разрушающиеся,
пенетрантность (П) - 80%, различная
экспрессивность.
Синдром Ван дер Вуда – среди основных симптомов:
расщелина губы и неба, ямка на нижней губе. П80%.
Микродентизм – мелкие, не соответствующие
размерам челюсти, зубы. П- 100%.
Слияние нижних молочных резцов. П – 100%.
Волосо-зубо-костный синдром – гипоплазия эмали
зубов, зубы мелкие, курчавые волосы, длинные
загнутые ресницы, задержка прорезывания зубов,
легко возникают переломы костей и др. Различная
экспрессивность.
Влияние гомозиготности на
тяжесть заболевания.
Брахидактилия. А-Д. П -100%.
Аа – укороченные пальцы рук и ног.
АА – недостаток пальцев на руках и ногах,
множественные уродства скелета, гибель
ребенка в первый год жизни
Полидакт
илия
(А-Д)
Прогнозирование при А-Д типе наследования
с неполной пенетрантностью гена.
А –«Янтарные зубы», П – 80%.
Р
Аа
х
аа
янтарные
белые
G А а
а
F
Аа,
аа
янтарные
белые
50%
50%
Вероятность для потомства:
50%
П100%
Х
П 80%
Х = 40%
Характеристика А-Р типа
наследования.
Больные дети рождаются у здоровых
родителей.
 Больные встречаются не в каждом поколении
(по горизонтали).
 Одинаково часто болеют лица мужского и
женского пола.
 Типичный брак Аа х Аа.
 Вероятность рождения больного ребенка в
типичном браке – 25%.
Примеры моногенных признаков с А-Р типом
наследования:
Парадонтоз молочных и постоянных зубов с
последующим их выпадением.
Фенилкетонурия – слабоумие, гипопигментация
кожи, светлые волосы и глаза, выступающая
верхняя челюсть с широкорасставленными
зубами, гипоплазия эмали и ранний кариес.

Альбинизм
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
А-Д Кодоминантный
Группа
крови АВО
I
II
III
IV
Антигены в
мембране
эритроцитов
-
A
B
AB
αβ
β
α
-
Антитела в
плазме
крови
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.
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
резус-конфликта
Характеристика Х-Д типа наследования.



Болеют мужчины и женщины. Гетерозиготные
женщины болеют легче, чем гемизиготные мужчины.
Больной мужчина передает мутантный ген только
дочерям и не передает сыновьям.
Болезнь прослеживается в родословной по
вертикали и горизонтали.
Примеры моногенных признаков с Х-Д типом
наследования:
 Рото-лице-пальцевый синдром – асимметричное
укорочение пальцев, расщелина губы и неба,
аномалии зубов и кариес, сверхкомплектные зубы,
гипоплазия эмали.
 Коричневая эмаль зубов.
Типичные типы браков при Х-Д типе наследования.
Х* - коричневая эмаль зубов
Х – белая эмаль зубов
Р
Х*Х
х
ХУ
коричневая
белая
G Х*
Х
Х
У
F
Х*Х,
ХХ,
Х*У,
ХУ
корич.
белая
корич.
белая
25%
25%
25%
25%
Вероятность:
50%
50%
коричневая
белая
эмаль
эмаль
----------------------------------------------------------------------------Р
ХХ
х
Х*У
белая
коричневая
G
Х
Х*
У
F
Х*Х,
ХУ
корич.
белая
50%
50%
Характеристика Х-Р типа наследования.




Болеют преимущественно гемизиготные
мужчины (в генотипе присутствует только
один ген из пары аллельных).
Женщина – гетерозиготная носительница
может передать мутантный ген 50% сыновей
(они заболевают) и 50% дочерей (они
здоровы и становятся носительницами
мутантного гена).
Больные сыновья могут родиться у здоровых
родителей. Типичный брак: ХХ* х ХУ.
В родословной больного родственники
мужского пола со стороны матери больны.
Примеры признаков с Х-Р типом
наследования.




Дискератоз врожденный – изъязвления
слизистой оболочки рта и дисплазия
зубов.
Гемофилия А и В.
Дейтеранопия – невосприятие зеленого
цвета.
Протанопия – невосприятие красного
цвета.
Цветовая
слепота
Наследование гемофилии. Х-Ртип. П – 100%.
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.
Характеристика У-сцепленного
типа наследования.




Болеют только мужчины.
Гены, расположенные в У-хромосоме и не имеющие
аллелей в Х-хромосоме, передаются от отца к сыну.
Больной мужчина передает мутантный ген всем
сыновьям.
В родословной больного родственники мужского
пола со стороны отца больны.
Примеры признаков с У-сцепленным типом
наследования.
 Азоспермия – недостаточность сперматозоидов,
 Гипертрихоз края ушной раковины.
 Перепонки между пальцами ног.
Гипертрихоз (У-сц)
Независимое и сцепленное
наследование двух и более
моногенных признаков
При независимом наследовании
неаллельные гены расположены в
разных парах гомологичных хромосом:
А
В
== ==
а
в
Независимое наследование признаков
подчиняется 3-му закону Менделя.
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.
Случайные комбинации генов
родителей у потомства.
Р мать АОrhrh
x
11,Rh G
Arh
Orh
F
ABRhrh,
1Y,Rh+
резус-конфликт
не развивается
(двойная несовместимость)
25%
ВORhrh,
111,Rh+
резус-конфликт
не развивается
(двойная несовместимость)
25%
Риск для потомства: 50%.
отец BORhRh
111,Rh+
BRh
ORh
AORhrh,
11,Rh+
резус-конфликт
развивается
25%
OORhrh.
1,Rh+
резус-конфликт
развивается
25%
Взаимодействия неаллельных
генов.
1.
2.
3.
4.
Комплементарность.
Эпистаз.
Модифицирующие влияния.
Эффект положения генов.
Комплементарность
Комплементарность – два доминантных
неаллельных гена приводят к развитию нового
сложного признака.
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
Соотношение среди потомства по фенотипу: 9 : 7.
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.
Модифицирующие влияния
гены-модификаторы влияют на пенетрантность или
экспрессивность другого гена.
Ген-модификатор в системе групп крови АВО(Н)
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.
Сцепленное наследование.
При сцепленном наследовании
неаллельные гены расположены в
одной паре гомологичных
хромосом.
А В
а
в
Сцепление может быть:
Полное – кроссинговер не происходит.
Сцепленные гены всегда наследуются вместе.
Примеры: гены рРНК от 40 до 50 копий в каждой
ядрышкообразующей хромосоме.
Неполное – кроссинговер происходит, частота
кроссинговера зависит от расстояния между
сцепленными генами:
Тесное сцепление – кроссинговер происходит
редко.
Гены чаще наследуются вместе.
Примеры:
Гены Rh-комплекса (СДЕ) в 1 хромосоме.
Гены HLA-комплекса (АВСД) в 6 хромосоме.
Синтенное сцепление – кроссинговер происходит
часто между генами, далеко расположенными друг
от друга в большой хромосоме (синтенные гены).
Синтенные гены наследуются практически
независимо.
Фазы сцепления генов
Цис-фаза
Транс-фаза
А
а
А
а
В
в
в
В
Гаметы: АВ
и
50%
Гаметы: Ав
50%
и
ав
50%
аВ
50%
Неполное сцепление.
А
В
А
в
А
в
--х
--а
в
а
В
а
В
Гаметы:
АВ
и
ав
Некроссоверные, их образуется больше.
Ав
и
аВ
Кроссоверные, их образуется меньше.
Морганида
(сантиморганида) –
условная единица расстояния между
генами. Соответствует участку
хромосомы, на котором кроссинговер
происходит в 1% гамет.
Эффект положения генов – изменение
фенотипического эффекта генов при их
тесном сцеплении.
Rh-комплекс (СDЕ, сdе) – выявляются антигены: С, D, Е, с,
d, е. Антиген-D самый сильный, он определяет
положительный резус. Все остальные – отрицательный.
Генотипы:
CDe
cde ,
гены С и D сцеплены в цис-фазе, при этом
активность гена D снижена геном С и кровь дает слабо
положительную реакцию, т.к. мало D-антигена.
Cde
cDe ,
гены С и D сцеплены в транс- фазе. Ген С не
оказывает влияния на активность гена D и кровь дает
нормальную положительную реакцию.
Генетическая карта хромосомы – схема
взаимного расположения генов,
находящихся в одной группе сцепления.
Расстояние между генами на генетической
карте хромосомы определяют по частоте
кроссинговера между ними.