Аллельные гены. Множественный аллелизм, его происхождение, примеры. Наследование аномальных гемоглобинов и групп крови АВО (Н) – системы у человека.

Аллельные гены – гены, которые находятся в одинаковых локусах гомологичных хромосом и отвечают за развитие альтернативных признаков.

Множественный аллелизм.

Возникает при мутации в одном и том же локусе хромосомы, в результате ген может иметь не два, а несколько аллельных состояний. Помимо доминантного и рецессивного аллеля образуются промежуточные аллели, которые по отношению к доминантному ведут себя как рецессивные, а по отношению к рецессивному ведут себя как доминантные. Следовательно, возникает ряд доминированных форм; в генотипе могут присутствовать только 2 аллеля из всей серии.

Фенотипически группа крови определяется по наличию антител в плазме крови и антигенов на поверхности эритроцитов.

Нормальный гемоглобин HbA – в шестом положении b-цепи глутаминовая кислота. HbS – валин, HbC – лизин.

- нормальный – HbAHbA

- клинически здоровые HbAHbS          HbAHbC

- серповидноклеточная анемия HbS HbS

- анемия в легкой форме HbC HbC

- Анемия HbS HbC

Вопрос 22.

Генотип – совокупность генов данного организма, полученных от родителей. Генотип характеризует особь, а не вид. Термин вел В. Йогансен в 1909.

Генотип – единая система взаимодействующих генов ,проявление каждого зависит от генотипической среды, в которой он находится. На разных этапах развития особи в активном состоянии находятся разные гены, поэтому генотип функционирует, как изменчивая подвижная система.

Неаллельные – гены, которые находятся в разных парах негомологичных хромосом (свободнокомбинирующиеся) или в разных локусах одной хромосомы.

НГ могут взаимодействовать между собой, при этом один ген может обуславливать несколько признаков, либо один признак обуславливаться несколькими генами.

Выделяют 4 формы: комплементарность, эпистаз, полимерия, эффект положения.

Комплементарность – форма взаимодействия неаллельных свободнокомбинирующихся генов, при которой их одновременное присутствие обуславливает проявление нового признака, при отсутствии хотя бы одного признак не проявляется.

Пример: наследование глухонемоты. Нормальный слух и речь А_В_, глухонемота при отсутствии хотя бы одного гена.

Доминантный эпистаз – один доминантный ген подавляет действие другого доминантного гена из другой аллельной пары (подавляющий – эпистатический, супрессор, подавляемый гипостатический)

Рецессивный эпистаз – рецессивный ген подавляет действие доминантного из другой аллельной пары. Наследование бомбейской группы крови.

 Вопрос 23.

Моногенный тип наследования – наследование, при котором признак определяется только одним геном.

Полигенное наследование – тип наследования признаков, обусловленных действием многих генов, каждый из которых оказывает лишь слабое действие.Полимерия.

Несколько неаллельных генов влияют на степень проявления одного и того же признака

А) количественная - степень выраженности признака зависит от количества генов в генотипе (дозированность)

1908 Нильсон Эле, зерна пшеницы.

Пигментация тела, масса тела, рост, уровень давления.

Белый а1а1а2а2

Мулат А1А1а2а2 А1а1А2а2

Темный мулат А1А1А2а2 А1а1А2А2

Светлый мулат А1а1а2а2 а1а1а2А2

Б) Качественная (степень выраженности признака не зависит от дозы гена, для проявления признака достаточно присутствие хотя бы одного гена доминантного

Пример: форма стручка у пастушьей сумки определяется двумя генами Аи В

Если есть 1 доминантный ген – сердцевидная.

Если нет доминантного – листовидная.

Эффект положения.

Между генами находящихся в одной хромосоме активность гена будет зависеть от окружения других генов. Пр.: наследование резус – фактора

Вопрос 24.

Пол – совокупность морфологических, физиологических, биохимических, поведенческих и др. признаков организма, обуславливающих репродукцию.

Соматические признаки, обуславливаемые полом делятся на 3 категории:

1. признаки, ограниченные полом.

Гены в аутосомах обоих полов, но проявляются только у 1 го пола

Пр.: лактация, менструация

2. Признаки, контролируемые полом

Гены в аутосомах обоих полов, но имеют разную пенетрантность и экспрессивность.

Пр.: оволосение у Ж

 3. Признаки, сцепленные с полом

С Х-хромосомой - гемофилия, дальтонизм.

С У-хромосомой - гипертрихоз ушной раковины, ихтиоз.

Пол у большинства организмов определяется генетически в момент оплодотворения

Пол определяется сочетанием половы хромосом.

Типичные половые признаки – совокупность особенностей определяющих основные различия между самцом и самкой у животных, а также между мужчиной и женщиной под первичными половыми признаками понимают половые железы и др. половые органы: семявыводящие пути, половой член, яйцеводы, матку, влагалище.

Все остальные отличия одного пола от другого относят к вторичным половым признакам, они не участвуют в процессе размножения, однако, способствуют сексуальному отбору, например: усы, борода, адамово яблоко.

Вопрос 25.

Независимое комбинирование это 3 закон Менделя.

Справедлив для генов разных пар Х.

При скрещивании чистых линий отличающихся по 2 парам альтернативных признаков, во втором поколении наблюдается независимое комбинирование признаков и соответствующих им генов.

Р АаВв х АаВв

Джи АВ Ав     АВ Ав

     аВ ав      аВ ав

Ф 9А_В_ 3ааВ_ 3А_ вв 1аавв

Сцепленное наследование – совместное наследование генов, локализованных в одной хромосоме.

Существует 2 формы:

1. Полное – не происходит перекомбинация родительских генов и все потомство наследует признаки только исходных родительских форм

Редко, только у самцов дрозофилы и самок тутового шелкопряда.

2. Неполное – происходит перекомбинация родительских генов, обусловлена кроссинговером и связана с образованием кроссинговерных гамет.

Кроссинговер – обмен идентичными участниками между гомологичными Х, приводит к рекомбинации наследственных задатков и формированию новых сочетаний генов в группах сцепления (одиночный, двойной, множественный).

Частота кроссинговера прямо пропорциональна расстоянию между генами и обратно пропорциональна силе сцепления.

Для каждой пары генов одной Х частота кроссинговера величина постоянная, составление генетических карт – отрезок, на котором располагаются гены относительно др. и указывается расстояние между генами (на основе экспериментальных исследований).

Цитологические карты Х - рисунок каждой Х.

Открыл Т. Морган при анализе наследования признаков у дрозофилы.

1902 – Сеттфе(?????) и Бовери – гены локализованы в Х.

Положения теории Моргана:

1. каждая Х представляет собой уникальную группу сцепления генов, число групп сцепления равно количеству хромосом.

2. гены в Х расположены в линейном порядке и занимают определенное место – локус.

3. между гомологичными Х во время мейоза возможен кроссинговер, который нарушает сцепление генов и обеспечивает их перекомбинацию.

4. частота кроссинговера является функцией расстояния между генами, т.е. чем больше расстояние, тем больше вероятность кроссинговера.

5. частота кроссинговера зависит от силы сцепления между генами, т. е. чем сильнее сцеплены гены, тем меньше вероятность кроссинговера..

Хромосомная Теория Наследственности, с одной стороны, строго соответствовала открытым Менделем закономерностям наследования признаков, поведению Х в ходе митоза, при мейозе и оплодотворении. С другой стороны, был обнаружен особый тип наследования признаков (сцепленное).

Вопрос 26.

Типы наследования:

Моногенное:                                                            Полигенное: полигенное

   Аутосомное: Доминантное, рецессивное

Сцепленное с полом : Х сцепленное: доминантное, рецессивное,

                                           У сцепленное

Аутосомное наследование.

Характерные черты 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.

При доминировании признака, описанном Менделем в его опытах на горохе, наблюдается закон единообразия гибридов первого поколения

Наследование рецессивного варианта признака характеризуется тем, что он не проявляется у гибридов первого поколения, а у второго поколения проявляется у четверти потомков.

Сцепленное наследование с полом.

Гены детерминируют наследование признаков и находятся в половых Х.

У человека

Сцеплено с Х - гемофилия, дальтонизм, тёмная эмаль зубов, миопатия Дюшена.

Сцеплено с У - ихтиоз, гипертрихоз ушной раковины, синдактилия 2 и 3 пальца на ноге, в каждом поколении от отца к сыну.

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.

NB! Отдельно посмотрите У-сцепленное, Х-сцепленное доминантное и Х-сцепленное рецессивное, потому что формулами писать не айс (рыжов)

Вопрос 27.

Человек как объект генетических исследований.

- невозможность эксплуатирования и подбора пар (нет гибридологического метода);

- рецессивные гены часто скрыты в гетерозиготах;

- сложный геном (до 30000 генов);

- наличие 23 групп сцепления, гены обладают неполной пенетрантностью, а признаки имеют разную экспрессивность;

- невозможно создать одинаковые условия для жизни.

Классификация наследственной патологии.

1. По виду клеток, в которых возникают мутации и аномальные гены:

-гаметические (передаются от родителей)

- соматические (различные опухоли, не передаются)

2. По клиническим проявлениям:

- предрасположение к болезни;

Пр.: повышенная чувствительность к антималярийному препарату примахину, наследование доминантное, сцепленное с Х.

- собственно болезнь;

- уродства;

Пр.: синдактилия, полидактилия

Все наследуются по доминантному аутосомному типу.

2. По типу наследования и виду аномального гена:

- аутосомно – доминантное;

Болезнь А   Аа, АА   по вертикали

норма а   аа           у 2 больных возможно рождение здоровых детей

Пр.: синдром Марфана.

- аутосомно - рецессивное;

Болезнь  а аа по горизонтали

Здоровье А АА  проскок через поколение

Носители Аа

У 2 больных только больные дети.

У 2 здоровых возможен больной ребёнок.

Есть фенотипически здоровые.

Риск проявления заболевания высок в близкородственных браках.

Пр.: альбинизм.

- Х – сцепленный доминантный

По вертикали, у больного мужчины все дочери будут больны, её сыновья не унаследуют.

Женщины болеют в 2 раза чаще, чем мужчины.

Пр.: тёмная эмаль зубов.

- Х – сцепленный рецессивный.

По горизонтали, чаще болеют мужчины.

Пр.: гемофилия, дальтонизм.

Задачи медицинской генетики: Диагностика, Лечение, Профилактика наследственных патологий.

Трудности диагностики:

1. Клинический полиморфизм – существует 1 или несколько форм проявления одного и того же заболевания.

Пр.: тяжёлые и лёгкие формы фенилкетонурии.

2. Генетическая гетерогенность - схожесть фенотипа при различных генетических дефектах одного и того же заболевания.

Пр.: синдром Дауна.

3. Наличие фенокопий;

4. Необходимость выявления гетерозиготных носителей наследственных заболеваний.

Профилактика:

- медико – генетическое консультирование;

- перинатальная диагностика;

- массовый скрининг новорождённых;

- диспансеризация.

Методы:

- клинико – генеалогический;

- близнецовый;

- цитогенетический;

- биохимический

- генетика соматических клеток;

- биохимического моделирования;

- молекулярно – генетический;

- популяционно – статистический;

- амниоцентез

Широко применяются в исследованиях человека.

Вопрос 28.

Клинико – генеалогический метод.

1865 Ф. Гальтен.

Суть: прослеживание признака или болезни в ряду поколений с указанием точных родственных связей по отношению к пробанду.

Этапы:

1.Сбор генеалогического анализа минимум в 3х поколениях.

2. Сбор клинического анализа – информация о болезнях;

3. Составление родословной; (обозначения смотрим сами)

4. Анализ родословной, характер наследования;

5. Определение типа наследования;

6. Определение генотипа или зиготности членов семьи;

7. Определение пенетрантности гена;

8. Прогноз потомства пробанда

Типы наследования (см. вопрос 26)

Применяется в коневодстве, селекции ценных линий крупного рогатого скота и свиней, при получении чистопородных собак, при выведении новых пород пушных животных.

Условные обозначения предложил Г. Юан?? В 1931г. (с таким же успехом может быть Г. Юст и вообще черт знает кто, лень смотреть. Рыжов)

Поколения обозначают римскими цифрами, а индивидов в данном поколении – арабскими.

Бездетный брак –

Широко используется в медико – генетическом консультировании для прогнозирования потомства.

Билеты 29.