Моногенные болезни наследуются в соответствии с законами классической генетики Менделя. Соответственно этому, для них генеалогическое исследование позволяет выявить один из трёх типов наследования: аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный и сцепленное с полом наследование.
Это наиболее широкая группа наследственных заболеваний. В настоящее время описано более 4000 вариантов моногенных наследственных болезней, подавляющее большинство которых встречается довольно редко (например, серповидноклеточная анемия).
1)Аутосомно-доминантный тип наследования болезни имеет место в тех случаях, когда патологический ген является доминантным и обеспечивает развитие манифестной формы болезни даже в гетерозиготном состоянии, так как он локализуется на одной из двух гомологичных неполовых хромосом.
Данный тип наследования характеризуется следующими признаками:
• прямая передача болезни происходит от одного из родителей, что является прямой вертикальной передачей генетических признаков, в том числе от больного отца;
• нередко прослеживается манифестация болезни в нескольких поколениях.
Доминантные гены обладают различной пенетрантностью — вероятностью проявления действия мутантного гена у его носителя. При неполной пенетрантности мутантного гена отдельные члены семьи, имеющие мутантный ген, заведомо являющиеся носителями мутации (так называемые «облигатные» носители), могут на протяжении всей жизни оставаться клинически здоровыми, но при этом передать свой мутантный ген потомкам (детям). Аутосомно-доминантный тип наследования характерен для ряда заболеваний, таких как хорея Гентингтона, нейрофиброматоз, эссенциаль-ный тремор, торсионная дистония, различные формы наследственной дистонии и т. д.
2) Аутосомно-рецессивный тип наследования характеризуется:
1) проявлением заболевания у гомозигот по патологической мутации;
2) передачей заболевания от здоровых родителей детям с вероятностью 25%. При этом родители больных являются здоровыми гетерозиготными носителями мутаций в гене, и сегрегация их потомства в соответствии с менделевскими закономерностями составляет 1:2:1. В этом случае 25%-ый риск возникновения заболевания отражает вероятность для потомков унаследовать мутантный ген от обоих родителей.
Необходимо отметить, что к развитию заболевания приводит наличие как одинаковых, так и различных патологических мутаций, в результате которых нарушается или прекращается функционирование, экспрессируемого геном белкового продукта.
В большинстве случаев, риск аутосомно-рецессивного заболевания в потомстве больного низкий, что связано с редкостью этих заболеваний и относительно невысокой частотой носительства соответствующих мутаций в популяции. Ситуация меняется, если больной вступает в брак с гетерозиготным носителем мутации. Риск заболевания у потомства в этом случае составляет 50% и не отличается от такового при аутосомно-доминантном наследовании, в связи с чем такое наследование иногда называют псевдодоминантным. Вероятность такого события значительно увеличивается при кровнородственном браке, когда оба супруга имеют определенную долю общих генов, полученных ими от общего предка.
Наиболее распространенные аутосомно-рецессивные заболевания — муковисцидоз, спинальная мышечная атрофия, а также некоторых заболеваний из группы нарушения половой дифференцировки.
3)Наследование, сцепленное с полом. Многие признаки у человека наследуются сцеплено с половыми хромосомами. Локализованные в половых хромосомах гены имеют свои особенности передачи в поколениях. Например, сцеплено с Х-хромосомой наследуются гемофилия, дальтонизм и др., с У-хромосомой — ген облысения, гипертрихоза и др.
У человека признаки, наследуемые через Y-хромосому, могут быть только у лиц мужского пола, а наследуемые через X-хромосому, — у лиц как одного, так и другого пола. Особь женского пола может быть как гомо-, так и гетерозиготной по генам, локализованным в X-хромосоме. А рецессивные аллели генов у нее проявляются только в гомозиготном состоянии. Поскольку у особей мужского пола только одна X-хромосома, все локализованные в ней гены, даже рецессивные, сразу же проявляются в фенотипе. Такой организм часто называют гомозиготным.
НАСЛЕДОВАНИЕ ПОЛИГЕННОЕ . Тип наследования признаков, обусловленных действием многих генов, каждый из которых оказывает лишь слабое действие. Фенотипически проявление полигенно обусловленного признака зависит от условий внешней среды. У потомков наблюдается непрерывный ряд вариаций количественного проявления подобного признака, а не появление четко различающихся по фенотипу классов. В ряде случаев при блокировании отдельного гена признак не проявляется вообще, несмотря на его полигенную обусловленность. Это свидетельствует о пороговом проявлении признака.
Дата публикования: 2015-01-26; Прочитано: 3556 | Нарушение авторского права страницы
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.001 с)…
Содержание
- Моногенное наследование
- 77.Моногенное наследование (законы Менделя I и п).
- Лекция №9. Лечебный факультет. Моногенное и полигенное наследование. Мультифакториальные признаки. Классификация наследственных болезней человека
- Моногенное и полигенное наследование. Особенности аутосомного и сцепленного с полом наследования
- Похожие:
- Закономерности моногенного наследования
Моногенное наследование
Моногенным называется такой тип наследования, когда наследственный признак контролируется одним геном. Анализируя результаты моно-и дигибридном скрещиваний гороха, он пришел выводу, что:
1) развитие наследственных признаков зависит от передачи потомкам наследственных факторов;
2) наследственные факторы, контролирующие развитие отдельного признака, — парные: один происходит от отца, второй — от матери; в функциональном отношении факторы имеют свойства доминантные и рецессивные признаков; доминантная признак — проявляющей себя, рецессивный признак — себя не проявляет в одинарной дозе;
3) наследственные факторы передаются в ряду поколений, не теряя своей индивидуальности, то есть характеризуются устойчивостью;
4) в процессе образования половых клеток парные аллельные гены попадают в разные гаметы (закон чистоты гамет); восстановление таких пар происходит в результате оплодотворения;
5) материнский и отцовский организмы равной степени участвуют в передаче своих наследственных факторов потомкам. Новое поколение получает не готовы признаки, а только материальные факторы.
Менделирующие признаки человека. Общие законы наследственности одинаковы для всех живых существ. Для человека характерны известные типы наследования признаков: доминантный и рецессивный, аутосомный и сцепленный с половыми хромосомами.
Доминантность или рецессивность — это следствие действия гена, а не его свойство. Менделюющие признаки человека — это признаки, подчиняются или наследуются по закономерностями, установленными Г. Менделем.
Аутосомно-доминантпний пип наследования. Вследствие того, что доминантные гены, вызывающие развитие заболевания, в гомозиготном состоянии основном летальные, то все браки между здоровыми и больными относятся к типу Аа х аа, где А — доминантный ген, определяющий развитие наследственного заболевания, а — рецессивный ген.
По такому типу наследуются некоторые нормальные и патологические признаки:
1) белая прядь волос;
2) волосы жесткое, прямое;
3) шерстисте волосы — короткие, кудрявые, пышные:
4) толстая кожа;
5) способность сворачивать язык трубочкой;
Аутосомно-доминантному типу наследования свойственны следующие признаки:
1) передачи заболевания из поколения в поколения (наследование по вертикали);
2) передача заболевания от больных родителей детям;
3) здоровые члены семьи, как правило, имеют здоровых потомков;
4) оба пола поражаются одинаково часто. Диагностика аутосомно-доминантного типа наследования иногда доставляет некоторые трудности, обусловленные такими свойствами, как пенетрантнисть вероятность проявления гена) и экспрессивность.
Аутосомно-рецессивный тип наследования. Если рецессивные гены локализованы в аутосомах, то появляются они только при браке двух гетеро- зигот или гомозигот по рецессивным аллелем.
Существуют три варианта браков:
1) аа х аа — все дети больные;
2) Аа х аа — 50% детей будут больными, 50% фенотипически здоровы, но являются носителями мутантного гена;
3) Аа х Аа — 25% детей будут больными, 75% фенотипически здоровы, но 50% из них являются носителями пато- логического гена.
По аутосомно-рецессивным типом наследуют- ся такие признаки у человека: волосы прямые, тонкие, кожа тонкая, 0 (1) группа крови, группа крови Rh-, болезни обмена веществ (фенилкетонурия, галактозы- мия и др.)
Частота возникновения аутосомно-рецессивного заболевания находится в прямой зависимости от степени распространенности мутантного гена.
Аутосомно-рецессивный тип наследования имеет ряд отличительных особенностей:
1) от здоровых родителей рождаются больные дети;
2) от больного отца рождаются здоровые дети;
3) болеют в основном сибсов (братья, сестры), а не родители — дети, как при доминантном типе успад- ковка;
4) в родословной преобладает больший процент браков;
5) все здоровые родители больных детей являются гетерозиготными носителями патологического гена;
6) одинаково часто болеют мужчины и женщины;
7) в гетерозиготных носителей соотношение больных и здоровых детей составляет 1:3.
77.Моногенное наследование (законы Менделя I и п).
При аутосомно-рецессивному типу наследования, как и при аутосомно-доминантному, возможны различного степени экспрессивность признака и частота пенетрантности.
Формы взаимодействия аллельных генов: полное и неполное доминирования, кодоминирование
Домина́нтность (доминирование) — форма взаимоотношений между аллелями одного гена, при которой один из них (доминантный) подавляет (маскирует) проявление другого (рецессивного) и таким образом определяет проявление признака как у доминантных гомозигот, так и у гетерозигот.
Рецесси́вный ген— генетическая информация, которая может подавляться воздействием доминантного гена и не проявляется в фенотипе. Рецессивный ген способен обеспечить проявление определяемого им признака только в том случае, если находится в паре с соответственным рецессивным геном. Если же он находится в паре с доминантным геном, то он не проявляется, так как доминантный ген подавляет его. Свойства, представленные рецессивными генами, проявляются в фенотипе у потомка лишь в том случае, если у обоих родителей присутствует рецессивный ген.
Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 29; Нарушение авторских прав
Лекция №9. Лечебный факультет. Моногенное и полигенное наследование. Мультифакториальные признаки. Классификация наследственных болезней человека
|
|
Скачать 62.03 Kb.
| Название | Лекция №9. Лечебный факультет. Моногенное и полигенное наследование. Мультифакториальные признаки. Классификация наследственных болезней человека |
| Дата публикации | 14.09.2017 |
| Размер | 62.03 Kb. |
| Тип | Лекция |
d.120-bal.ru > Документы > Лекция
| Лекция №9. Лечебный факультет.
Моногенное и полигенное наследование. Мультифакториальные признаки. Классификация наследственных болезней человека. |
| Основные типы наследования признаков, обусловленных ядерными генами
Классификация |
Гены, связанные с ядерными хромосомами, распределяются между дочерними клетками в результате митоза, обеспечивающего постоянство кариотипа в ряду клеточных поколений. Мейоз и оплодотворение обеспечивают постоянство кариотипа в ряду поколений организма, который размножается половым путем. Поведение хромосом в митозе, мейозе и оплодотворении лежат в основе всех типов наследования признаков, контролируемых генами.
Различают следующие типы наследования признаков: моногенное, полигенное, мультифакториальное. Моногенное наследование, в свою очередь, подразделяется на независимое и сцепленное. Независимое наследование обеспечивают гены, лежащие в аутосомах и половых хромосомах. В основе лежит взаимодействие аллельных генов. Различают аутосомное наследование, доминантное с полной пенетрантностью, доминантное с неполной пенетрантностью, рецессивное и промежуточное. Так же к этой группе относится: сцепленное с полом, доминантное X-сцепленное, рецессивное X-сцепленное, промежуточное X-сцепленное и Y-сцепленное наследование. Сцепленное наследование рассматривается как совокупность генов одной хромосомы или группы сцепления. Гены могут быть полностью или частично сцеплены. Полигенное наследование обусловлено взаимодействием двух и более пар генов, находящихся в разных хромосомах. Среди этой группы различают следующие типы взаимодействия генов: комплиментарное, полимерное, эпистаз рецессивный и доминантный. Мультифакториальное наследование – это наследование обусловлено взаимодействием наследственных факторов, так и факторов внешней среды. Все наследственные болезни делятся на следующие группы: 1.Генные-моногенные, в основе лежит нарушение одной пары аллельных генов генома 2.Хромосомные 3.Болезни с наследственной предрасположенностью-мультифакториальные 4.Болезни с нарушением генов митохондриальной ДНК Генные болезни — это большая группа заболеваний, возникающих в результате повреждения ДНК. Общая частота генных мутаций в популяции людей 1-2%. Они наследуются в соответствии с законами Г.Менделя. По типу наследования делятся на аутосомно-доминантные, аутосомно-рецессивные, сцепленные с Х- или У-хромосомами. Большинство генных заболеваний обусловлено мутациями в структурных генах. Точкой приложения мутантного гена могут быть отдельные структуры клетки6 лизосомы, митохондрии, пероксисомы и др. органоиды, а также органы человека. Проявления генных болезней, тяжесть и скорость развития зависят от особенностей генотипа организма (гены-модификаторы,доза генов, время действия мутантного гена, гомо-и гетерозиготность), возраст, условия внешней среды (питание, переохлаждение, переутомление, стресс) и др.факторы. К генным болезням человека относятся многочисленные болезни обмена веществ, которые связаны с нарушением обмена углеводов, липидов, стероидов, пуринов, пиримидинов, Согласно имеющейся классификации ВОЗ наследственные болезни обмена веществ подразделяются на следующие группы:
|
| Наследственные болезни аминокислотного обмена | Фенилкетонурия (ФКУ) впервые была описана А. Фелингом в 1934 г. У больных нарушено превращение аминокислоты фениланина в тирозин из-за резкого снижения активности фермента фенилаланингидроксилазы.
Альбинизм (глазо — кожный). Болезнь обусловлена отсутствием синтеза фермента тирозиназы. |
| Наследственные заболевания, связанные с нарушением обмена углеводов | Гликогеновая болезнь связана с нарушением синтеза и разложения гликогена. При нарушении этих процессов у человека развиваются тяжёлые заболевания — различные типы гликогенозов. |
| Наследственные заболевания, связанные с нарушением липидного обмена | Наследственные болезни обмена липидов
(липидозы) подразделяются на два основных типа: 1) внутриклеточные, при которых происходит накопление липидов в клетках различных тканей и 2) болезни с нарушением матаболизма липопротеидов, содержащихся в крови. К их числу относятся: болезнь Гоше, болезнь Ниманна- Пика и амавротическая идиотия( болезнь Тея-Сакса). |
| Наследственные болезни соединительной ткани | К числу их относятся синдром Марфана, синдром Элерса- Данлоса, а так же мукополисахаридозы. |
| Хромосомные болезни человека | Хромосомные болезни возникают в результате мутаций в половых клетках одного из родителей. Из поколения в поколение передаются не более 3-5 % из них. |
| Связанные с аномалиями числа хромосом | В эту группу входят три подгруппы:
1. Болезни, обусловленные нарушением числа аутосом. 2. Болезни, связанные с увеличением или уменьшением числа половых X- и Y- хромосом. 3. Болезни, причиной которых является полиплоидия- кратное увеличение гаплоидного набора хромосом. |
| Связанные со структурными нарушениями (аберрациями) хромосом | Их причинами бывают:
Синдром Дауна( трисомия по 21-й хромосоме). Синдром Патау( трисомия по 13-й хромосоме). Синдром Эдвардса( трисомия по 18-й хромосоме). |
| Синдромы, обусловленные внутрихромосомными перестройками | К этому типу перестроек хромосом( наряду с делениями, дупликациями и инверсиями) относятся частичные трисомии и моносомии аутосом.
Синдром «кошачьего крика» связан с делецией короткого плеча 5-й хромосомы. Синдром Вольфа- Хиршхорна. У 80 % страдающих им новорождённых цитологическую основу данного синдрома составляет делеция короткого плеча 4-й хромосомы. Моногенное и полигенное наследование. Особенности аутосомного и сцепленного с полом наследования |
| Болезни с наследственной предрасположенностью
(мультифакториальные) Митохондриальные болезни |
Болезни с наследственной предрасположенностью обусловлены как наследственными, так и факторами внешней среды. Эта группа болезней составляет 92 % от общего числа наследственных заболеваний человека. С возрастом частота заболеваний возрастет. В детском возрасте процент больных составляет не менее 10 %, а в пожилом- 25- 30 %.
Успехи программы «Геном человека», выделение и расшифровка молекулярной организации генов, изучение причин их патологии несомненно будут способствовать разработке профилактических мероприятий и выявлению групп людей, склонных к мультифакториальным заболеваниям. Митохондриальные болезни вызваны дефектами митохондриального генома. Передаются как и сами митохондрии независимо от пола. Потомство может унаследоваться от матери более одного типа митохондриального генов, поэтому соотношение патологических и нормальных митохондрий называется гетероплазматическим. Выделяют 4 категорий заболевании, вызванных мутациями в митохондриальном геноме. Они передаются по материнской линии и бывают гомоплазматическими, гетероплазматическими и мутациями, способные снизить активность окислительного фосфорилирования. К митохондриальным заболеваниям относится болезнь пожилого возраста (Альцгеймера или Паркинсона). |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 |
|
||
 |
|
||
|
|
||
|
|
||
|
|
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
медицина
d.120-bal.ru
Пенетрантность — частота проявления гена в фенотипе его носителей. Если у части лиц, несущих данный ген, он фенотипически не проявляется, говорят о неполной пенетрантности.
Экспрессивность — степень фенотипического проявления одного и того же гена у разных лиц.
Закономерности моногенного наследования
Различия одного и того же признака у кровных родственников объясняются разной экспрессивностью гена, контролирующего этот признак. Разная экспрессивность встречается при большинстве моногенных болезней.
Моногенное наследование. Характеристика сцепленного с полом наследования (Х-Д, Х-Р, У-сцепленного).
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. Являясь специфической характеристикой вида, кариотип представителей разного пола различается по паре половых хромосом. 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. 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. Классификация типов наследования признаков
При моногенном наследовании
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.
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. Гены негомологичных участков Х- и Y-хромосом (или единственной Х-хромосомы) у гетерогаметного пола находятся в гомизиготном состоянии. Они представлены единственной дозой: ХAY, ХaХ, XYB. Формирование таких признаков у гетерогаметного пола определяется тем, какой аллель данного гена присутствует в генотипе организма.
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. У млекопитающих 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.
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
в половых хромосомах 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
наследования признаков:
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).