Y-СЦЕПЛЕННОЕ, ИЛИ ГОЛАНДРИЧЕСКОЕ, НАСЛЕДОВАНИЕ

Голандрический тип наследования (наследование сцепленное с Y-хромосомой)

Y-СЦЕПЛЕННОЕ, ИЛИ ГОЛАНДРИЧЕСКОЕ, НАСЛЕДОВАНИЕ

Тип наследования признака, сцепленного с Y-хромосомой, называется голандрическим типом наследования. При этом наследовании гены, ответственные за развитие патологического признака, локализованы в Y-хромосоме. 

В настоящее время в Y-хромосоме выявлена локализация генов детерминирующих развитие семенников, отвечающих за сперматогенез, контролирующих интенсивность роста, определяющих оволосение ушной раковины,  средних фаланг кистей и др. Всего в Y-хромосоме картировано более 35 генов.

Голандрические признаки, которые вызывают нарушение развития организма, передаются от отца ко всем его сыновьям, и только к сыновьям. Патологические мутации, обусловливающие нарушения формирования семенников или сперматогенеза, не наследуются в связи со стерильностью их носителей.

 

Примеры признаков: гипертрихоз ушных раковин, избыточный рост волос на средних фалангах пальцев кистей, азооспермия.

Наследственная форма азоспермии, при которой может присутствовать ген, являющийся причиной бесплодия. Гены способны повлиять на транспортировку спермы, к примеру, двухстороннее отсутствие семявыводящих протоков.

На Y-хромосоме находятся гены SRY и AZF, ответственные за программу половой дифференцировки. Мутации в любом из этих генов приводят к нарушениям развития яичек и блоку сперматогенеза, что выражается в азооспермии.

Такие мужчины страдают бесплодием, и потому их заболевание не наследуется. 

Кроме совершенно безобидных признаков – оволосение ушной раковины и средних фаланг пальцев кистей, встречаются мутации генаов, расположенных в y-хромосоме, которые вызывают некоторые формы ихтиоза (рыбья кожа).

Мутации в некоторых генах приводят к развитию рака яичек, простаты и другим гонадобластомам. В хромосоме Y находится несколько генов «домашнего хозяйства», гомологичные им гены расположены в хромосоме X.

Последние гены не инактивируются при инактивации хромосомы X. 

При анализе и составлении родословной по голандрическому типу необходимо учитывать следующее: 1. больные во всех поколениях; 2. болеют только мужчины; 3. у больного отца больны все его сыновья; 4. вероятность наследования 100% у мальчиков.

Примеры задач на составление и анализ родословных по голандрическому типу

Задача 1
Определить тип наследования признака по графическому изображению родословной (рис. 1). Установить возможные генотипы всех членов родословной, в том числе и генотип пробанда.

Рис. 1. Графическое изображение родословной по голандрическому типу наследования признака. Оволосение средней фаланги пальцев.

Решение:
У женщин данный признак отсутствует, так как по родословной видно, что признак по женской линии не передаётся.

Изучаемый признак во всех поколениях встречается только у особей мужского пола в каждом поколении и передаётся от отца к сыну, при этом все мальчики рождаются с этим признаком, то можно думать, что изучаемый ген находится в Y-хромосоме (голандрическое наследование). Возможные генотипы всех членов родословной:

Ya – наличие данной аномалии;

YB – нормальное развитие организма (отсутствие данной аномалии);
ХYa –генотип пробанда;
Все мужчины, страдающие данной аномалией, имеют генотип: XYa
Все мужчины, у которых отсутствует данная аномалия, имеют генотип: XYB;
У женщин данная аномалия отсутствует.

Ответ:
Сцепленное с Y-хромосомой, или голандрическое наследование.
Генотип прбанда: XYa.
 

Задача 2
Составить родословную, состоящую из четырёх поколений по сцепленному с Y-хромосомой типу наследования.
Решение:
Сцепленное с Y-хромосомой наследоание.

При анализе и составлении родословной по голандрическому типу необходимо учитывать следующее: 1. признак встречается во всех поколениях; 2. болеют только мужчины; 3. у женщин признак не встречается; 3. у больного отца больны все его сыновья;

4.

вероятность наследования 100% у мальчиков.

Рис. 2. Графическое изображение родословной с сцепленным с Y-хромосомой типом наследования признака(голандрический тип наследования).

Символы, используемые при составлении графического изображения родословной:

– особь мужского пола, не имеющая изучаемого признака;
– особь женского пола, не имеющая изучаемого признака;
– особь мужского пола, имеющая изучаемый признак;
– особь женского пола, имеющая изучаемый признак;
– брак мужчины и женщины;
– близкородственный брак;
– дети одной родительской пары (сибсы);
– бездетный брак;
– пробанд.

 Примеры задач на голандрический тип наследования признака

Задача 3 Перепончатость пальцев ног у человека – признак, сцепленный с Y-хромосомой. Какова вероятность рождения детей с подобной аномалией в семье, где у отца имеется перепончатость пальцев ног?

Решение:
а
– ген перепончатости пальцев ног;

ХХ – нет перепончатости пальцев ног;
XYа – перепончатость пальцев ног.

Схема скрещивания будет иметь вид:

Р     XX    x    XYа
G     X          X; Yа
F1    XX       XYa

Ответ:   девочки все 100% здоровы, так как им от отца перешла только  Х  – хромосома.
мальчики все 100% имеют перепончатопалость, так как им от отца перешла Y – хромосома, если считать от общего количества детей, то 50% больны ( и все они мальчики).
 

 Задача 4 Может ли быть мужчина гетерозиготным по признакам, сцепленным с полом? Объясните почему, напишите формулу генотипа. 

Решение:

Нет, мужчина не может быть гетерозиготным по признаку, сцепленным с полом. Наследование, сцепленное с полом — наследование какого-либо гена, находящегося в половых хромосомах.

В отличие от аутосом, половые хромосомы не являются гомологичными, и их нередко называют гетеросомами (от греч. “гетерос” – иной, другой).

В Х – хромосоме известно большое число генов, контролирующих развитие соматических признаков, которые отсутствуют в У – хромосоме, и наоборот.

Поэтому женский организм по признаку одинаковости их половых хромосом является гомогаметным, а по генному составу может быть гомо – или гетерозиготным.

Мужской (44 + ХУ ) организм является гетерогаметным, т.к. формирует две разновидности гамет по признаку содержания половых хромосом и гемизиготным ( греч. “геми” – половина ), т.к.

в У – хромосоме отсутствуют многие из генов соматических признаков, имеющиеся в Х – хромосоме. Поэтому рецессивные аллели сцепленных с Х – хромосомой признаков у мужчин, как правило, проявляются.

При наличии гена в У – хромосоме, не имеющего аллельного аналога в Х – хромосоме, признак будет проявляться только у особей мужского пола. 

Рецессивный признак, сцеплённый с полом, например, гемофилия, проявляются только у мужчин, а носителями являются гетерозиготные по этим признакам женщины (Н – нормальная свёртываемость крови, h – несвёртываемость):

  Р:       XH Xh       x       XHY    носительница          здоровый

       гемофилии             .

 G:   XH , Xh                 XH,Y 

 F1:     XH Xh      XHY              XHXH         Xh,Y
         носит.     здоров.          здоров.     гемофилик.

Как видим, все дочери здоровы, но половина дочерей являются носительницами гена гемофилии, половина сыновей здоровы, а половина – гемофилики. Фенотипически гемофилия у дочерей будет наблюдаться в том случае, если отец гемофилик, а мать – носительница.

Гипертрихоз (вырастание волос на краю ушной раковины) передается через Y – хромосому и проявляется  только к 17 годам.

Возможные генотипы мужчины:
XYg ,        XYG 
 болен       здоров  

Источник: http://buzani.ru/zadachi/genetika/1020-golandricheskij-tip-nasledovaniya-rodoslovnaya

Y -сцепленный тип наследования

Y-СЦЕПЛЕННОЕ, ИЛИ ГОЛАНДРИЧЕСКОЕ, НАСЛЕДОВАНИЕ

В редких случаях наблюдается отцовский или голандрический тип наследования, обусловленный присутствием мутаций в генах Y-хромосомы.

При этом болеют и передают через Y-хромосому свое заболевание сыновьям только мужчины. В отличие от аутосом и Х-хромосомы, Y-хромосома несет сравнительно мало генов (по последним данным международного каталога генов OMIM, всего около 40).

Небольшая часть таких генов гомологична генам X-хромосомы, остальные присутствующие только у мужчин, участвуют в контроле детерминации пола и сперматогенеза. Так, на Y-хромосоме находятся гены SRY и AZF, ответственные за программу половой дифференцировки.

Мутации в любом из этих генов приводят к нарушениям развития яичек и блоку сперматогенеза, что выражается в азооспермии. Такие мужчины страдают бесплодием, и потому их заболевание не наследуется.

Мужчин с жалобами на бесплодие необходимо обследовать на наличие мутаций в указанных генах.

Мутациями в одном из генов, расположенных на Y-хромосоме, обусловлены некоторые формы ихтиоза (рыбья кожа), и совершенно безобидный признак – оволосение ушной раковины.

Признак передаётся по мужской линии. В Y-хромосоме имеются гены, отвечающие за оволосение ушной раковины, сперматогенез (азооспермия), интенсивность роста тела, конечностей, зубов.

Родословная с Y-сцепленным типом наследования

Полигенный тип наследования

Анализ родословных при мультифакториальных заболеваниях основан не на законах Менделя, как при моногенных признаках, а на эмпирически полученных данных. В результате многолетних наблюдений были выявлены следующие особенности, характерные для этой формы патологии:

1. Вероятность появления заболевания зависит от степени родства с поражённым членом семьи, т.к. это определяет количество общих генов (см. таблицу);

2. Количество больных родственников определяет прогноз для пробанда. Например: при сахарном диабете риск для сибсов пробанда, в зависимости от числа больных родственников будет следующим:

а) если родители здоровы, риск равен 5-10%.

б) если болен один из родителей, риск равен 10-20%,

в) если больны оба родителя, риск возрастёт до 40%.

3. Генетически прогноз зависит от степени тяжести заболевания пораженного родственника, т.к. степень тяжести при мультифакториальных заболеваниях определяется суммарным действием нескольких генов. Так, человек, получивший 4 гена, от которых зависит артериальная гипертензия, будет иметь более тяжёлую форму заболевания, и, конечно, большую вероятность передачи патологических генов потомству;

4. Степень наследственной отягощенности для пробанда увеличивается, если его больной родитель относится к редко поражаемому полу.

Так, в случае язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, в каждой семье, отягощённой этим заболеванием, вероятность передачи генов потомству одинакова.

Однако вероятность заболевания всегда больше для лиц мужского пола и в том случае, если поражены женские родственники пробанда.

Митохондриальн ый тип наслед ования

1. Передается только по материнской линии.

2. Больные отцы не передают болезнь своим детям.

3. Болеют мальчики и девочки.

Передаются митохондрии только с цитоплазмой яйцеклеток.

Клинические особенности проявления

Наследственных болезней

Практически при любых генетических нарушениях можно выделить общие клинические признаки, к которым относятся:

§ Отягощенный семейный анамнез. Несколько случаев одной и той же наследственной патологии в семье.

С другой стороны, нередко поводом для обращения к врачу-генетику является первый и единственный случай в родословной, что не исключает наследственного характера заболевания. Следует помнить, что не все семейные заболевания относятся к наследственным.

Такие факторы окружающей среды,  как инфекции и тератогены, могут симулировать наследственные заболевания. Иногда могут быть поражены два ребёнка и более.

§ Специфические симптомы.

К этим симптомам относятся редко встречающиеся в популяции признаки: «седая» прядь волос, грубые черты лица у ребёнка, непропорциональное телосложение, необычный запах, своеобразное поведение, непереносимость отдельных пищевых продуктов, полное отсутствие зубов и т.д. Иногда достаточно одного, но специфического симптома для установления (предположения) диагноза определённого наследственного синдрома.

§ Генетическая гетерогенность заключается в том, что развитие сходной клинической картины может быть обусловлено мутацией разных генов, то есть при клинически одном и том же заболевании могут быть разные типы наследования.

§ Клинический полиморфизм заключается в различиях клинической картины при одном и том же заболевании: время манифестации, набор, степень выраженности клинических признаков и т.д. Суть одной из основных и наиболее старых аксиом клинической медицины сводиться к тому, что болезнь любой этиологии (инфекционной, травматической, алиментарной, гормональной и др.

) проявляется неодинаково у разных инвалидов. Поэтому было сформулировано правило: лечить не болезнь, а больного. В ряде случаев клиническая картина одного и того же заболевания варьирует от стертых форм до тяжелейших клинических проявлений.

Формирование клинической картины связывают с особенностями действия этиологических факторов (например, вирулентность микробов), сопутствующих условий (стресс, температурный фактор).

Кроме того, признается роль врожденных особенностей в патогенезе и клинической картине болезней.

Относительно генных болезней, казалось бы, можно ожидать более или менее унифицированное проявление клинической картины какой-либо нозологической формы, поскольку этиологический фактор для всех больных этой формой одинаков (мутация в соответствующем гене), весь процесс патогенеза развертывается на фоне жестко детерминированного контроля генной активности.

Именно такой вывод подсказывал общегенетический взгляд на моногенно детерминируемые события. Однако клиническая практика показала другое: симптоматика наследственных болезней широко варьирует. При накоплении наблюдений одних и тех же нозологических форм оказалось, что клинический полиморфизм генных болезней выражен не меньше, чем таковой ненаследственных болезней.

Клинический полиморфизм генных болезней проявляется в разных сроках начала заболевания у инвалидов, полноте и тяжести симптоматики (глубина патологического процесса), продолжительности болезни, степени инвалидности, толерантности к терапии, в сроках сокращения продолжительности жизни.

Вместе с тем следует подчеркнуть, что для генных болезней не бывает плавных переходов от нормы к патологии. Даже самая легкая форма болезни отличается от нормы минимальными диагностическими критериями. Речь идет о генетическом правиле: нормальный генотип детерминирует нормальный фенотип, а мутантный генотип детерминирует мутантный фенотип (болезнь).

Впервые явление клинического полиморфизма наследственных болезней начал глубоко анализировать еще в 20-30-х годах выдающийся генетик и невропатолог С. Н. Давиденков. На примере изучения наследственных болезней нервной системы он показал роль окружающей среды, характера мутации и генотипа в целом (генотипическая среда для мутировавшего гена) в причинах клинического полиморфизма.

Ученый открыл явление генетической гетерогенности (см. ниже), маскирующееся под клинический полиморфизм. Речь идет о генокопиях болезней, которые к истинным причинам клинического полиморфизма не имеют отношения. Изучение причин клинического полиморфизма позволило С. Н. Давиденкову разрабатывать методы лечения болезни и профилактики осложнений, открывать новые формы болезней.

§ Хронический, рецидивирующий, прогредиентный характер течения, то есть постоянное прогрессирование патологического процесса, которое развивается в результате постоянного действия мутантного гена.

На рецидивы влияют как генетические, так и средовые факторы (погрешности в диете, присоединившиеся инфекции, травмы, стрессы).

Необходимо помнить, что существуют наследственные нарушения, не сопровождающиеся прогрессированием клинической симптоматики.

§ Плейотропное действие гена – выражается в множественном поражении органов и систем, которое определяется единичной мутацией. Летальность генов – одна из разновидностей плейотропного действия гена. Так один ген, определяющий какой-либо признак, влияет также на жизнеспособность в целом.

§  Врождённый характер заболевания. Большинство хромосомных синдромов носят врождённый характер. Многие моногенные синдромы и мультифакториальные пороки развития – тоже врождённые

Глава 4

ХРОМОСОМНЫЕ БОЛЕЗНИ

Общие вопросы

Материальными носителями наследственной информации являются хромосомы. Наука, которая занимается изучением функционирования хромосом на всех уровнях их организации (микроскопическом, субмикроскопическом, молекулярном) называется цитогенетикой.

Впервые о хромосомах заговорили с 1880 года, когда В.Флеминг, изучая клетки роговицы глаза человека, обнаружил от 22 до 28 хроматиновых тел. Термин «хромосома» впервые был введен В.Вальдейером в 1888 году для обозначения окрашенных нитевидных структур, видимых в микроскоп.

Для каждого биологического вида характерно постоянное число хромосом. У большинства высших организмов каждая клетка содержит диплоидный хромосомный набор. Хромосомы отличаются друг от друга определенной формой и своими размерами.

Совокупность количественных и качественных признаков хромосом, определяемая при микроскопировании в единичной клетке, называется кариотипом.

В зависимости от морфологической характеристики, учитывающей размеры, форму и положение центромеры, все хромосомы поделены на 7 групп: А, В, С, D, E, F, G и половые хромосомы Х и У. При световой микроскопии в стадии метафазы и прометафазы хромосомы хорошо различимы.

Структурно каждая хромосома имеет центромеру (первичная перетяжка), короткое (p) и длинное (q) плечо. Концевые участки каждого плеча хромосомы называются теломерами, которые играют решающую роль в сохранении стабильности хромосом.

Гаплоидный набор человека состоит из 22 аутосом и одной половой хромосомы (Х или У), диплоидный набор представлен 46 хромосомами. Наиболее удобной фазой исследования хромосом является метафаза митоза.

Цитогенетика человека занимает особое место в медицинской генетике. Это обусловлено тем, что большая часть множественных пороков и нарушений половой дифференцировки у человека связана с различными структурными и числовыми нарушениями в системе аутосом и гоносом. 

Необходимость цитогенетического исследования диктуется наличием огромного количества хромосомных болезней. Описано уже около 1000 типов хромосомных нарушений.  Частота хромосомных аномалий среди новорожденных составляет примерно 1%, среди мертворожденных этот показатель составляет 6–7%.

У детей,  родившихся с задержкой психомоторного развития и имеющих пороки развития внутренних органов, хромосомные болезни встречаются в около 30% случаев.  Около 60% спонтанных абортов в 1 триместре беременности связаны с хромосомными аберрациями.

Примерно одна треть оплодотворенных яйцеклеток погибает в первую неделю беременности. Во втором триместре хромосомные нарушения являются причиной спонтанных абортов в 25 -30% случаев. После 20 недель беременности хромосомные аномалии встречаются только в 10% случаев.

При отягощенном акушерском анамнезе у супружеских пар с повторными спонтанными абортами, мертворождениями или рождением детей с пороками развития хромосомные аномалии обнаруживаются в 5%.

Источник: https://studopedia.net/10_45004_Y--stseplenniy-tip-nasledovaniya.html

ГОЛАНДРИЧЕСКИЙ, ИЛИ сЦЕПЛЕННЫЙ с хромосомой Y, тип наследования

Y-СЦЕПЛЕННОЕ, ИЛИ ГОЛАНДРИЧЕСКОЕ, НАСЛЕДОВАНИЕ

Особенностями наследования патологиис Y–сцепленным типом являются: передача признака от отца всем сыновьям и только сыновьям; дочери никогда не наследуют признак от отца, т.к.

у них нет Y хромосомы; «вертикальный» характер наследования признака; 100% вероятность наследования для лиц мужского пола равна; гены, ответственные за развитие патологического признака, локализованы в хромосоме Y.

Примеры признаков, передающихся по Y–сцепленному типу наследования: –гипертрихоз ушных раковин, избыточный рост волос на средних фалангах пальцев кистей, азооспермия. Родословная с Y–сцепленным типом наследования избыточного оволосения ушных раковин в четырёх поколениях представлена на рис. 4–12.

Ы ВЁРСТКА вставить файл «ПФ Рис 04 12 Родословная с Y сцепленным голандрическим типом наследования»

Рис.4–12.Родословная с Y‑сцепленным (голандрическим) типом наследования. Кружок — пол женский, квадрат — пол мужской, тёмный кружок и/или квадрат — больной.

МИТОХОНДРИАЛЬНое наследование

Важными особенностями митохондриального типа наследования патологии являются: –наличие патологии у всех детей больной матери; рождение здоровых детей у больного отца и здоровой матери.

Указанные особенности объясняются тем, что митохондрии наследуются только от матери. Доля отцовского митохондриального генома в зиготе составляет ДНК от 0 до 4 митохондрий, а материнского генома — ДНК примерно от 2500 митохондрий.

К тому же, после оплодотворения репликация отцовской ДНК блокируется.

В настоящее время геном митохондрий секвенирован. Он содержит 16 569 пар оснований и кодирует две рибосомные РНК (12S и 16S), 22 транспортные РНК и 13 полипептидов субъединиц ферментативных комплексов окислительного фосфорилирования. Другие 66 субъединиц дыхательной цепи кодируются в ядре.

Примеры заболеваний с митохондриальным типом наследования (митохондриальные болезни): атрофия зрительного нерва Лебера, синдромы Лея (митохондриальная миоэнцефалопатия), MERRF (миоклоническая эпилепсия), кардиомиопатия дилатационная семейная. Родословная пациента с митохондриальным типом наследования патологии (атрофия зрительного нерва Лебера) в четырёх поколениях представлена на рис. 4–13.

Ы ВЁРСТКА вставить файл «ПФ Рис 04 13 Родословная с митохондриальным типом наследования заболевания»

Рис.4–13.Родословная с митохондриальным типом наследования заболевания. Кружок — пол женский, квадрат — пол мужской, тёмный кружок и/или квадрат — больной.

Примеры моногенных заболеваний, наиболе часто встречающихся в клинической практике

Фенилкетонурия

Все формы фенилкетонурии являются результатом недостаточности ряда ферментов. Их гены транскрибируются в гепатоцитах и наследуются по аутосомно‑рецессивному типу. Наиболее частая форма фенилкетонурии возникает при мутациях гена фенилаланин 4‑монооксигеназы (фенилаланин 4-гидроксилаза, фенилаланиназа).

Самый распространённый тип мутаций однонуклеотидные замены (миссенс‑, нонсенс‑мутации и мутации в сайтах сплайсинга). Ведущее патогенетическое звено фенилкетонурии гиперфенилаланинемия с накоплением в тканях токсических продуктов метаболизма (фенилпировиноградной, фенилуксусной, фенилмолочной и других кетокислот).

Это ведёт к поражению ЦНС, нарушению функции печени, обмена белков, липо- и гликопротеинов, метаболизма гормонов.

Проявляется фенилкетонурия: повышенной возбудимостью и гипертонусом мышц, гиперрефлексией и судорогами, признаками аллергического дерматита, гипопигментацией кожи, волос, радужки; «мышиным» запахом мочи и пота, задержкой психомоторного развития. У нелеченых детей формируется микроцефалия и умственная отсталость. С этим связано другое название заболевания фенилпируватная олигофрения.

Лечение фенилкетонуриипроводится с помощью диетотерапии (исключением или снижением содержания в пище фенилаланина). Диету необходимо соблюдать с момента установления диагноза (первые сутки после рождения) и контролировать содержание фенилаланина в крови не менее 8–10 лет.Гемофилия А(см. статью «Гемофилия» в приложении «Справочник терминов»)

Синдром Марфана

Частота синдрома Марфана находится в диапазоне 1:10 000–15 000. Наследуется синдром по аутосомно‑доминантному типу. Причина синдрома мутация гена фибриллина (N1).

Идентифицировано около 70 мутаций этого гена (преимущественно миссенс‑типа). Мутации различных экзонов гена N1 вызывают разные изменения фенотипа, от умеренно выраженных (субклинических) до тяжёлых.

Проявляется синдром Марфана генерализованным поражением соединительной ткани (поскольку фибриллин широко представлен в матриксе соединительной ткани кожи, лёгких, сосудов, почек, мышц, хрящей, сухожилий, связок); поражением скелета, высоким ростом, диспропорционально длинными конечностями, арахнодактилией, поражениями сердечно‑сосудистой системы, расслаивающимися аневризмами аорты, пролапсом митрального клапана, поражением глаз: вывихами или подвывихами хрусталика, дрожанием радужки.

Гемоглобинопатия S

Гемоглобинопатия S (аутосомно‑рецессивное наследование) распространена в странах так называемого малярийного пояса Земли. Это объясняется тем, что гетерозиготы по HbS резистентны к тропической малярии. В частности, носители HbS распространены в Закавказье и Средней Азии, в России максимальная частота гетерозиготных носителей HbS отмечена в Дагестане.

Причиной HbS является замещение одного основания в 6м триплете (миссенс‑мутация) цепи глобина. Это приводит к замене глутаминовой кислоты на валин.

Такой Hb имеет крайне низкую растворимость. Внутриклеточно из HbS образуются кристаллические тактоиды. Они и придают эритроцитам форму серпа.

Отсюда название болезни «серповидно-клеточная анемия».

Гетерозиготные носители HbS в обычных условиях здоровы, но при пониженном pO2 (кессонные работы, условия высокогорья и т.д.) или при гипоксемии (ВПР сердца, дыхательная недостаточность, длительный наркоз и т.п.) развивается гемолитическая анемия.

Гомозиготы страдают тяжёлой гемолитической анемией с 4–6месячного возраста. В результате тромбоза капилляров или венул серповидными эритроцитами развиваются трофические язвы (часто на голени), боли в животе, поражение сердца, глаз. Характерны поражения костно‑суставной системы, гепатоспленомегалия.

Муковисцидоз

Муковисцидоз — множественное поражение экзокринных желёз, сопровождающееся накоплением и выделением ими вязких секретов. Среди новорождённых частота муковисцедоза составляет 1:1500–1:2000. Кистозный фиброз является одним из самых распространённых моногенных заболеваний в Европе. Наследуется муковисцидоз по аутосомно‑рецессивному типу.

Известно более 130 мутантных аллелей; наиболее частая мутация delF508. Она приводит к отсутствию фенилаланина в 508-м положении трансмембранного регуляторного белка. В зависимости от типа мутаций и их локализации функция гена может быть полностью или частично нарушена.

При этом расстраивается регуляция переноса Cl– через мембраны эпителиальных клеток (транспорт Cl– тормозится, а Na+ усиливается).

Болезнь характеризуется закрытием протоков желёз вязким секретом, который образуется в связи с повышенной резорбцией Na+ клетками протоков экзокринных желёз. Нередко в протоках образуются кисты и развивается воспаление.

При хроническом течении в железах развивается избыток соединительной ткани (склероз). У новорождённых нередко выявляется непроходимость кишечника (мекониальный илеус). У детей наиболее часто развивается лёгочная или лёгочно‑кишечная форма заболевания.

Оно проявляются повторными бронхитами, пневмониями, эмфиземой лёгких, а также нарушениями полостного и пристеночного пищеварения, вплоть до развития синдрома мальабсорбции (синдром нарушенного всасывания).

При длительном течении развиваются дыхательная недостаточность, цирроз печени, портальная гипертензия, нередко приводящие к смерти.

Хромосомные болезни

Хромосомные болезни выявляются у новорождённых с частотой 6:1000. Инициальное звено патогенеза геномная или хромосомная мутация. Хромосомный дисбаланс приводит к остановке либо нарушению эмбрионального развития, в том числе ранних этапов органогенеза. В результате формируются множественные ВПР.

Тяжесть нарушений обычно коррелирует со степенью хромосомного дисбаланса: чем больше хромосомного материала вовлечено в аберрацию, тем раньше проявляется хромосомный дисбаланс в онтогенезе, тем значительнее нарушения физического и психического развития индивида.

Как правило потеря хромосомы или ее части приводит к более тяжелым клиническим последствиям, чем присоединение хромосомы или ее части.

Хромосомные болезни классифицируют (рис. 4–14) по критериям изменения структуры и числа хромосом, а также в зависимости от типа клеток (половые или соматические).

Ы ВЁРСТКА вставить файл «ПФ Рис 04 14 Виды хромосомных болезней»

Рис.4–14.Виды хромосомных болезней.

Просмотров 460 Эта страница нарушает авторские права

Источник: https://allrefrs.ru/1-71126.html

Закономерности наследования признаков, сцепленных с полом

Y-СЦЕПЛЕННОЕ, ИЛИ ГОЛАНДРИЧЕСКОЕ, НАСЛЕДОВАНИЕ

Наследование, сцепленное с полом, было известно задолго до появления современной науки. В древние времена, когда ещё не были открыты законы Менделя или Моргана, люди подметили, что детям передаются определённые признаки и болезни родителей.

В Талмуде есть упоминания об опасности обрезания мальчиков у двоюродных братьев которых были кровотечения. Это означает, что древние евреи уже знали о гемофилии и том, как она наследуется.

Определение пола у разных организмов

Пол — совокупность свойств и признаков организма, обеспечивающих передачу генетической информации и размножение. Пол развивается под влиянием генотипа и условий внешней среды. У некоторых видов, например, у млекопитающих, этот признак определяется только генотипом. У других видов — рыбы, пресмыкающиеся, черви — пол определяют внешние факторы.

Статистические исследования показывают, что половая принадлежность наследуется по закону Менделя, как и любой другой признак. И соотношение полов говорит, что один организм гомозиготен (аа), а второй гетерозиготен (Аа) по этому признаку. Хромосомы одинаковые для обоих полов называют аутосомами, а хромосомы, отличающиеся у разных полов, — гоносомами.

Генетики определяют два типа пола — первый, содержащий одинаковые хромосомы, называют гомогаметным; а второй тип, содержащий разные хромосомы — гетерогаметным.

У человека первый тип женский, а второй мужской. Но у других организмов распределение хромосом может быть другим.

Выделяют 5 типов определения пола:

  1. XX, XY — у человека и всех млекопитающих.
  2. XY, XX — у части насекомых, рептилий, птиц, рыб и амфибий.
  3. XX, X0 (нет Y- хромосомы) — у клопов, прямокрылых.
  4. X0, XX — у различных видов тли.
  5. Гаплоидно-диплоидный (2n, n) — встречается у пчёл и муравьёв: самцы развиваются из гаплоидных неоплодотворённых яиц, а самки — из оплодотворённых диплоидных (у этих организмов нет половых хромосом).

У некоторый видов существуют особи, занимающие промежуточное положение между самцами и самками, они носят название интерсексы.

Аутосомы и гоносомы содержат большое количество генов, которые наследуются группами (сцеплено) и по отдельности. Зигота получает половину хромосом от каждого из родителей.

Аутосомное наследование — не сцепленное с полом — изучено и подробно описано Грегором Иоганном Менделем в его бессмертном труде «Опыты над растительными гибридами».

А через полвека Томас Хант Морган изучил сцепленное с полом наследование и его закономерности, которые описал в своей хромосомной теории наследственности. Он выяснил, что гены, находящиеся в гоносомах, передаются потомству совсем не так, как наследуется пол.

Характеристика механизма наследования

У человека в X-хромосоме находится около 95 генов, а Y-хромосома является генетически пустой, так как несёт в себе всего несколько признаков.

Голандрическое или Y-сцепленное наследование — признак проявляется у всех самцов в каждом поколении.

Так как в норме Y у млекопитающих только одна, не имеет значения находится в ней доминантный или рецессивный ген — признак всё равно будет у всех проявляться у всех особей мужского пола и никогда не проявится у особей женского пола.

Иначе обстоит дело X-сцепленными генами — у особей женского пола две хромосомы этого типа, поэтому они могут быть гомо- или гетерозиготными, а рецессивные гены проявляются только в гомозиготном состоянии. У особей мужского пола, признаки, гены которых расположены в X-хромосоме, проявляются в фенотипе даже в рецессивном состоянии.

Существуют гены, частично сцепленные с полом. Эти признаки находятся в гомологичных участках Y- и X-хромосом и передаются с ними обеими. При частичном сцеплении гены могут переходить из одной хромосомы в другую при кроссинговере.

Кроссинговер — это процесс обмена участками между двумя гомологичными хромосомами, происходящий в профазе первого деления мейоза. Он нарушает группы сцепления генов, что приводит к появлению организмов с перекомбинацией признаков.

Признаки, расположенные только в одной из половых хромосом и не имеющие аллелей в другой называются гемизиготными.

Существует ряд заболеваний, гены которых являются X-сцепленными и наследуются по закону Моргана:

  • гемофилия;
  • дальтонизм;
  • атрофия зрительного нерва;
  • несахарный диабет;
  • мышечная дистрофия Дюшена;
  • гипофосфатемия.

Основная масса этих патологий рецессивно сцепленные и наследуются не всеми особями и проявляются в основном у мужчин через поколение или ещё реже. Очень мало известно заболеваний доминантно сцепленных, которые проявляются в каждом поколении у представителей обоих полов. Из перечисленного списка это гипофосфатемия — форма рахита, нечувствительная к витамину D.

Гемофилия и дальтонизм

Самые известные наследственные заболевания — гемофилия и дальтонизм, на их примере можно рассмотреть, как передаётся признак, расположенный в паре половых хромосом.

Допустим, что N отвечает за нормальное зрение, а его аллель n — за дальтонизм.

В паре здоровый отец (XNY) и мать носительница гена дальтонизма (XNXn) в первом поколении получатся дети со следующими генотипами:

  1. XNXN — здоровая девочка.
  2. XNXn — здоровая девочка (носительница гена дальтонизма).
  3. XNY — здоровый мальчик.
  4. XnY — мальчик, больной дальтонизмом.

Таким же образом передаётся и гемофилия. Чаще всего болеют мужчины, а женщины являются носителями патологического гена.

Для того чтобы получить больную женскую особь, необходимо скрестить мать-носительницу и больного отца. В естественных условиях (у животных) такая комбинация встречается довольно редко.

Определение наследственного заболевания

При изучении генетических заболеваний у человека нельзя использовать гибридологический метод, поэтому особенность наследования определяют изучением генеалогического древа. Рецессивное связанное с полом наследование можно определить по следующим признакам:

  • Болезнь проявляется не в каждом поколении.
  • В семье матери больного мужчины обязательно были зафиксированы случаи заболевания.
  • Чаще болеют мужчины.
  • Родители больной женщины также были больны (или болен отец, а мать — носитель гена).
  • У больной женщины все сыновья больны.
  • У женщины-носителя половина сыновей наследуют патологический ген.

При доминантном типе наследования картина генеалогического дерева будет несколько иной. В этом случае заболевание проявляется в каждом поколении.

Для того чтобы ребёнок родился больным, достаточно одного больного родителя, а у больной матери все сыновья будут иметь патологический ген. Если же признак проявляется у отца, больны будут только дочери, а сыновья останутся здоровыми.

У больной гетерозиготной матери половина детей будет здорова, а половина — больна.

Таким образом, изучая генеалогическую карту больного, можно определить не только тип наследования, но и понять, где находится патологический ген.

А в зависимости от расположения признака, можно предсказать какой процент детей у этого человека родится с патологией. Внимательно изучив семейную историю, можно перечислить все наследственные заболевания и кратко охарактеризовать каждое из них.

Источник: https://1001student.ru/biologiya/zakonomernosti-nasledovaniya-priznakov-stseplennyh-s-polom.html

Books-med
Добавить комментарий