Основные типы наследования и характерные для них родословные — Студопедия || По типу полигинии наследуються следующиепризнаки человека

6.3.1.Закономерности наследования признаков, контролируемых ядерными генами

Гены,
расположенные в ядерных структурах
— хромосомах,
закономерно распределяются между
дочерними клетками благодаря механизму
митоза, который обеспечивает постоянную
структуру кариотипа в ряду клеточных
поколений (см. разд.
3.6.2.1). Мейоз
и оплодотворение обеспечивают сохранение
постоянного кариотипа в ряду поколений
организмов, размножающихся половым
путем (см. разд.
3.6.2.2).

Легенда (словесное описание родословной).

Пробанд – мужчина, страдающий гемофилией. Две его старшие сестры, его младший брат и его родители имеют нормальную свертываемость крови. Два младших брата матери страдают гемофилией, а две ее младшие сестры здоровы. У ее первой сестры муж и сын здоровы. Бабушка и дедушка пробанда со стороны матери имели нормальную свертываемость крови.

Чему равна вероятность рождения у пробанда здорового ребенка в браке со здоровой женщиной, в генотипе которой нет патологических аллелей?

Графическое изображение родословной.

Рис. 5. Графическое изображение родословной с рецессивным сцепленным с Х-хромосомой типом наследования признака.

Тип наследования гемофилии в родословной пробанда: рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой.

Генотип пробанда: ХаY.

Вероятность рождения здорового ребенка в браке пробанда с генотипически здоровой женщиной равна 100 %.

При моногенном наследовании

В
связи с тем что кариотип организма
— это
диплоидный набор хромосом, большинство
генов в соматических клетках представлены
аллельными парами. Аллелъные
гены,
расположенные в соответствующих участках
гомологичных хромосом, взаимодействуя
между собой, определяют развитие того
или иного варианта соответствующего
признака (см. разд.
3.6.5.2).

Являясь специфической характеристикой
вида, кариотип представителей разного
пола различается по паре половых хромосом
(см. разд. 6.1.2.1).Гомогаметный пол, имеющий
две одинаковые половые хромосомы
XX, диплоиден
по генам этих хромосом. Гетерогаметный
пол имеет одинарный набор генов
Х-хромосомы (ХО) или негомологичных
участков Х- и
Y-хромосом.

https://www.youtube.com/watch?v=https:s2jJZszfg6Q

Фенотипическое проявление и наследование
отдельных признаков из поколения в
поколение организмов зависит от того,
в каких хромосомах располагаются
соответствующие гены и в каких дозах
они присутствуют в генотипах отдельных
особей. Различают два основных типа
наследования признаков: аутосомное
и сцепленное
с полом
(схема
6.1).

Схема
6.1.
Классификация типов наследования
признаков

Основные типы наследования и характерные для них родословные — Студопедия || По типу полигинии наследуються следующиепризнаки человека

Аутосомное
наследование.
Характерные черты аутосомного наследования
признаков обусловлены тем, что
соответствующие гены, расположенные в
аутосомах, представлены у всех особей
вида в двойном наборе. Это означает, что
любой организм получает такие гены от
обоих родителей. В соответствии
с законом чистоты гамет
в ходе гаметогенеза все половые клетки
получают по одному гену из каждой
аллельной пары (рис.
6.6).

I
— гаплоидные
гаметы родителей,
II
— диплоидный
генотип особи (фенотип зависит от
взаимодействия аллельных генов Аа);
III—
гаплоидные гаметы гетерозиготной особи
(гаметы «чисты», так как несут по одному
из пары аллельных генов); черным и белым
обозначены гомологичные хромосомы;
буквами
— определенные
локусы

Ввиду
того что развитие признака у особи
зависит в первую очередь от взаимодействия
аллельных генов, разные его варианты,
определяемые разными аллелями
соответствующего гена, могут наследоваться
по аутосомно-доминантному
или аутосомно-рецессивному
типу, если имеет место доминирование.
Возможен также промежуточный тип
наследования признаков при других видах
взаимодействия аллелей (см. разд.
3.6.5.2).

I
— полное
доминирование (наследование цвета
лепестков у гороха);
II
— неполное
доминирование (наследование цвета
лепестков у ночной красавицы)

Наследование
рецессивного варианта признака
характеризуется тем, что он не проявляется
у гибридов
F1,
а в
F2
проявляется у четверти потомков (рис.
6.7.7).

Предлагаем ознакомиться  Кого назначают опекуном недееспособного человека

В
случаях формирования у гетерозигот
нового варианта признака по сравнению
с гомозиготами, что наблюдается при
таких видах взаимодействия аллельных
генов, как неполное доминирование,
кодоминирование, межаллельная
комплементация, гибриды
F1
не похожи на родителей, а в
F2
образуется
три фенотипических группы потомков
(рис.
6.7, II).

Завершая описание
характерных черт аутосомно-доминантного
и аутосомно-рецессивного наследования,
уместно напомнить, что хотя в случае
доминирования одного из аллелей
присутствие в генотипе другого,
рецессивного, аллеля не сказывается на
формировании доминантного варианта
признака, на фенотипическое проявление
аллеля оказывает влияние вся система
генотипа конкретного организма, а также
среда, в которой реализуется наследственная
информация. В связи с этим существует
возможность неполной пенетрантности
доминантного аллеля у особей, имеющих
его в генотипе.

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseen-GB

I,
II
— различие
результатов скрещивания в зависимости
от пола родителя с доминантным признаком;
зачернены отцовские хромосомы

Сцепленное
с полом наследование.
Анализ наследования признака окраски
глаз у дрозофилы в лаборатории Т. Моргана
выявил некоторые особенности, заставившие
выделить в качестве отдельного типа
наследования признаков сцепленное
с полом наследование
(рис.
6.8).

Зависимость
результатов эксперимента от того, кто
из родителей являлся носителем
доминантного варианта признака, позволила
высказать предположение, что ген,
определяющий окраску глаз у дрозофилы,
расположен в Х-хромосоме и не имеет
гомолога в
Y-хромосоме. Все
особенности сцепленного с полом
наследования объясняются неодинаковой
дозой соответствующих генов у
представителей разного
— гомо- и
гетерогаметного пола.

Гомогаметный
пол несет двойную дозу генов, расположенных
в Х-хромосоме. Развитие соответствующих
признаков у гетерозигот (ХAХa)
зависит от характера взаимодействия
между аллельными генами. Гетерогаметный
пол имеет одну Х-хромосому (ХО или
XY). У
некоторых видов
Y-хромосома
генетически инертна, у других она
содержит некоторое количество структурных
генов, часть из которых гомологична
генам Х-хромосомы (рис.
6.9).

Гены
негомологичных участков Х- и
Y-хромосом
(или единственной Х-хромосомы) у
гетерогаметного пола находятся в
гемизиготном
состоянии. Они представлены единственной
дозой:
ХAY,
ХaХ,
XYB.
Формирование таких признаков у
гетерогаметного пола определяется тем,
какой аллель данного гена присутствует
в генотипе организма.

Характер
наследования сцепленных с полом признаков
в ряду поколений зависит от того, в какой
хромосоме находится соответствующий
ген. В связи с этим различают Х-сцепленное
и
Y-сцепленное (голандрическое)
наследование.

Х-сцепленное
наследование.
Х-хромосома присутствует в кариотипе
каждой особи, поэтому признаки,
определяемые генами этой хромосомы,
формируются у представителей как
женского, так и мужского пола. Особи
гомогаметного пола получают эти гены
от обоих родителей и через свои гаметы
передают их всем потомкам. Представители
гетерогаметного пола получают единственную
Х-хромосому от гомогаметного родителя
и передают ее своему гомогаметному
потомству.

У
млекопитающих (в том числе и человека)
мужской пол получает Х-сцепленные гены
от матери и передает их дочерям. При
этом мужской пол никогда не наследует
отцовского Х-сцепленного признака и не
передает его своим сыновьям (рис.
6.10).

Так
как у гомогаметного пола признак
развивается в результате взаимодействия
аллельных генов, различают Х-сцепленное
доминантное и Х-сцепленное рецессивное
наследование. Х-сцепленный
доминантный признак
(красный цвет глаз у дрозофилы) передается
самкой всему потомству. Самец передает
свой Х-сцепленный доминантный признак
лишь самкам следующего поколения. Самки
могут наследовать такой признак от
обоих родителей, а самцы
— только
от матери.

Рис.
6.9. Схема гомологичных
и негомологичных локусов

Предлагаем ознакомиться  Сколько полагается квадратных метров на одного человека

I
— Х-хромосомы:
заштрихованы локусы, отсутствующие в
Y-хромосоме
(красно-зеленая слепота, гемофилия и
др.);
II
— Y-хромосома:
заштрихованы локусы, отсутствующие в
Х-хромосоме (перепонки между пальцами,
гены-детерминаторы развития организма
по мужскому типу); участки Х- и
Y-хромосом,
соответствующие гомологичным локусам,
не заштрихованы

Рис.
6.10.
Обоснование закономерностей сцепленного
с полом

I
— сочетание
половых хромосом в кариотипе представителей
разного пола;
II
— гомогаметный
пол образует один тип гамет, гетерогаметный
— два;
III
— представители
гомогаметного пола получают хромосомы
от обоих родителей; представители
гетерогаметного пола получают Х-хромосому
от гомогаметного родителя, а Y-хромосому
— от
гетерогаметного родителя; это справедливо
для генов, расположенных в негомологичных
локусах Х- и
Y-хромосом;
зачернены отцовские хромосомы

Х-сцепленный
рецессивный признак,
(белый цвет глаз у дрозофилы) у самок
проявляется только при получении ими
соответствующего аллеля от обоих
родителей
(XaXa).
У самцовXaY
он развивается при получении рецессивного
аллеля от матери. Рецессивные самки
передают рецессивный аллель потомкам
любого пола, а рецессивные самцы
—только
«дочерям» (см. рис.
6.8).

При
Х-сцепленном наследовании, так же как
и при аутосомном, возможен промежуточный
характер проявления признака у
гетерозигот. Например, у кошек пигментация
шерсти контролируется Х-сцепленным
геном, разные аллели которого определяют
черную (XA
и рыжую
(XA’)
пигментацию. Гетерозиготные самки XAXA’
имеют пеструю окраску шерсти. Самцы же
могут быть либо черными (XAY,
либо рыжими
(XA’Y).

Голандрическое
наследование.
Активно функционирующие гены Y-хромосомы,
не имеющие аллелей в Х-хромосоме,
присутствуют в генотипе только
гетерогаметного пола, причем в гемизиготном
состоянии. Поэтому они проявляются
фенотипически и передаются из поколения
в поколение лишь у представителей
гетерогаметного пола. Так, у человека
признак гипертрихоза ушной раковины
(«волосатые уши») наблюдается исключительно
у мужчин и наследуется от отца к сыну.

Рекомендации по определению типа наследования признака

1) Определите, доминантным или рецессивным является изучаемый признак.

Если люди с изучаемым признаком встречаются в родословной редко, не в каждом поколении, и если признак встречается у человека, родители которого не имеют изучаемого признака, то можно думать, что изучаемый признак является рецессивным.

Если, наоборот, люди с изучаемым признаком встречаются в родословной часто, в каждом поколении, и если дети с таким признаком рождаются в тех семьях, где хотя бы один из родителей имеет данный признак, то можно думать, что изучаемый признак является доминантным.

2) Определите, в аутосоме или в половой хромосоме находится ген, обусловливающий формирование изучаемого признака.

Если особи разного пола, имеющие изучаемый признак, встречаются приблизительно с одинаковой частотой, например, одинаково часто или одинаково редко, то можно думать, что изучаемый признак является аутосомным, то есть обусловливающий его ген расположен в аутосоме.

Если особи разного пола, имеющие изучаемый признак, встречаются с разной частотой вплоть до отсутствия признака у представителей одного пола, то можно думать, что изучаемый признак сцеплен с полом: обусловливающий его ген расположен в половой хромосоме. Анализ передачи такого гена из поколения в поколение позволяет определить, в какой именно половой хромосоме – Х или Y — расположен этот ген.

3) Если ген находится в половой хромосоме, то определите: в какой именно половой хромосоме – Х или Y – находится ген, обусловливающий формирование изучаемого признака.

а) Если признак встречается только у особей мужского пола и передается только от отца сыну, то можно думать, что изучаемый ген находится в Y-хромосоме.

Предлагаем ознакомиться  Сколько положено метража на человека

б) Если в конкретной родословной рецессивный признак встречается только у особей мужского пола, у отцов которых данный признак отсутствует, но имеется у дедов или прадедов по материнской линии, то можно думать, что рецессивный аллель, обусловливающий развитие изучаемого признака, расположен в Х-хромосоме.

в) Если среди особей с доминантным признаком особи женского пола встречаются приблизительно в два раза чаще, чем особи мужского пола, и у мужчины с доминантным признаком все дочери тоже имеют этот признак, а у всех его сыновей этот признак отсутствует, то можно думать, что доминантный аллель, обусловливающий развитие изучаемого признака, расположен в Х-хромосоме.

4) Установив тип наследования изучаемого признака, проверьте: обладает ли анализируемая родословная теми признаками, которые характерны для выбранного вами типа наследования. Затем убедитесь, что родословная не обладает комплексом признаков, характерных для других типов наследования.

В качестве примера приведем последовательность рассуждений при определении типа ядерного наследования признака в следующей родословной.

Рис. 6. Графическое изображение родословной.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrighten-GB

1. Люди с изучаемым признаком встречаются часто, в каждом поколении; человек, имеющий изучаемый признак, рождается в семье, где обязательно хотя бы один из родителей имеет изучаемый признак. Поэтому можно сделать первый предварительный вывод: изучаемый признак является доминантным.

2. В родословной 6 женщин и 5 мужчин имеют изучаемый признак. Можно считать, что изучаемый признак с приблизительно равной частотой встречается и среди мужчин, и среди женщин. Это характерно для признаков, гены которых расположены не в половых хромосомах, а в аутосомах. Поэтому можно сделать второй предварительный вывод: изучаемый признак является аутосомным.

3. Таким образом, по основным особенностям наследование изучаемого признака в этой родословной можно отнести к аутосомно-доминантному типу. Кроме того, эта родословная не обладает набором особенностей, характерных для других типов наследования.

Однако окончательный вывод можно сделать, только определив генотипы всех членов родословной и убедившись в том, что только при аутосомно-доминантном типе наследования возможны такая передача гена, обусловливающего развитие изучаемого признака, и такая закономерность формирования у них изучаемого признака, которые отражаются в анализируемой родословной.

Определив тип наследования изучаемого признака, можно легко выяснить генотип пробанда и сделать прогноз о его вероятном потомстве.

Пример.

Условие задачи.

Жена пробанда здорова и не содержит в своем генотипе патологических аллелей. Чему равна вероятность рождения у пробанда здорового ребенка?

Здоровая Больной

Р ? АА х ? аа

Типы гамет А а

Здоровые

Р = 1/1 = 1 (100%)

Ответ: Вероятность рождения у пробанда здорового ребенка равна 1 (100%).

Задания для самостоятельной работы

Определите тип наследования, генотип пробанда в следующих родословных.

Родословная 1.

Родословная 2.

Родословная 3.

Родословная 4.

Родословная 5.

https://www.youtube.com/watch?v=upload

Дополнения

Основные типы наследования и характерные для них родословные — Студопедия || По типу полигинии наследуються следующиепризнаки человека

При составлении родословных применяют стандартные обозначения. Персона (индивидуум), с которого начинается исследование, называется пробандом (если родословная составляется таким образом, что от пробанда спускаются к его потомству, то ее называют генеалогическим древом). Потомок брачной пары называется сиблингом, родные братья и сестры – сибсами, кузены – двоюродными сибсами и т.д.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyen-GB

Потомки, у которых имеется общая мать (но разные отцы), называются единоутробными, а потомки, у которых имеется общий отец (но разные матери) – единокровными; если же в семье имеются дети от разных браков, причем, у них нет общих предков (например, ребенок от первого брака матери и ребенок от первого брака отца), то их называют сводными.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector