Практикум «Генетический анализ родословной» (продолжение).

1. Установление наследственного характера заболевания:

а) признак наследственный, если он не единичный в родословной

б) признак единичный в родословной, он может быть:

· ненаследственный – результат мутации,

· наследственный – рецессивный

· доминантный, но с низкой пенетрантностью

· результат взаимодействия генов

· результат кроссинговера

2. Типа наследования (доминантный или рецессивный признак). Встречается ли признак во всех поколениях, многие ли члены родословной обладают этим признаком.

а) если признак доминантный:

· то он встречается часто в каждом поколении, как по вертикали, так и горизонтали;

· если болен один из родителей, то признак проявится в первом поколении или у 50% потомства, или 100%

· если больны оба родителя, то признак проявится у 75% или 100%потомства

б) если признак рецессивный:

· признак встречается редко, не во всех поколениях, наследование по горизонтали

· наблюдается “перескок” через поколение

· при наличии признака у родителей и всего потомства

· проявляется у детей, родители которых не имеют этого признака

· при наличии признака у одного из родителей признак проявится у половины 50% потомства, либо вообще не проявится.

3. Характера наследования признака (аутосомный или сцепленный с полом).

Предлагаем рабочую гипотезу о сцепленном с полом наследовании. Согласно легенде, определяем зиготность анализируемых членов родословной, расписываем их генотип. Рассматриваем несколько примеров (семейных пар) по одной родословной, предполагая, что ген локализован в Х – хромосоме составляем и решаем генетические задачи, анализируя:

· появления частоты признака у лиц обоих полов, у лиц какого пола встречается чаще

· лицам, какого пола передаётся признак от отца или матери.

Делаем вывод:

а) если п роявляется с одинаковой частотой у мальчиков и девочек, то признак либо аутосомно – рецессивный или аутосомно – доминантный,

б) если:

· признак чаще встречается у лиц женского пола,

· от отца признак переходит всем дочерям, а все сыновья похожи на мать, то признак доминантный, сцепленный с полом - Х^А.

Р ♀ Х^аХ^а х ♂ Х^А У

Г Х^а Х^А У

в F девочки ♀ Х^А Х^a, а мальчики ♂ Х^а У (крисс –кросс или бисс-кросс: наследование – от отца дочерям, от матери сыновьям).

· если у матери доминантный признак (Х^А Х^..), а у отца рецессивный (Х^а У), то передача признака происходит вне зависимости от пола (затрудняет определения характера наследования признака)

в) если:

· признак чаще встречается у лиц мужского пола

· наблюдается перескок через поколение, от «деда внуку» (метод «деда»)

· вероятность наследования 25% от всех детей и 50% у мальчиков,

· девочки 100% здоровы,

при условии:

Р ♀ Х^А Х^а х ♂ Х^А У

Г Х^А Х^А

Х^а У

F Х^А Х^А , Х^А Х^а , Х^А У, Х^а У - 25% от всех детей

(родители здоровы, но мать гетерозиготна Х^А Х^а, то она передаёт Х^а как мальчикам так и девочкам, у мальчиков в силу гемизиготности Х^аУ признак проявляется, а у девочек нет - они все здоровы, т.к. они от отца наследуют Х^А, но часть девочек становятся носительницами патологического гена в гетерозиготном состоянии - Х^А Х^а

На основании полученных данных делаем вывод о типе и характере наследования признака:

· аутосомно – доминантный или

· аутосомно – рецессивный,

· сцепленный с Х – хромосомой доминантный или рецессивный,

· голандрический (сцепленный с У - хромосомой), если признак передается только по мужской линии.

4. Определение пенетрантности.

Пенетрантность гена, по формуле K = х 100%, где К – пенетрантность, n – количество больных потомков, N – общее количество потомков.

4. Определение вероятности рождения ребенка в семье с наследственной патологией (на основе решения генетической задачи)

5. Определение взаимодействия аллельных и неаллельных генов и их тип (полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование, эпистаз, комплементарность)

 

Задача 1: определить тип наследования признака. Установить возможные генотипы всех членов родословной, если дано следующее графическое изображение родословной (см. рис.)

Решение:

Признак встречается относительно редко.

Признак проявляется у детей, родители которых не имеют этого признака.

Изучаемый признак встречается чаще у представителей мужского пола (примерно у половины мужчин) и очень редко у представителей женского пола (в родословной с заболеванием 5 мужчин и 1 женщина), поэтому можно думать, что изучаемый признак рецессивен и сцеплен с полом: обусловливающий его ген расположен в половой Х- хромосоме.

Таким образом перед нами тип наследования: рецессивное сцепленное с Х-хромосомой наследование.

Возможные генотипы всех членов родословной:
Наличие признака - Хa;
Отсутствие признака – ХA;
Генотип представителей мужского пола с данным признаком – ХaY. Генотип мужчин с отсутствием данного признака - ХAY. Генотип больной женщины - ХаХа. Генотип женщины с наличием данного признака - ХaХa. Возможные генотипы женщин, у которых отсутствует признак - ХAХA или ХAХa. Генотипы основателей рода:
ХAХa; ХAY.
Генотип пробанда - ХAY.

Задача 2. Пробанд страдает аниридией, характеризующейся отсутствием радужной оболочки. Он имеет две сестры, одна из которых страдает аниридией. Мать пробанда здорова и вышла замуж за мужчину из благополучного по этому заболеванию рода. Отец пробанда болен.

По линии отца известны больные дяди и одна тетка, вторая - здорова; бабка, ее сестра и прадед больные. У больного дяди больная дочь и два здоровых сына. У бабки - две сестры и брат здоровые, а одна сестра больная. Прадед имел здорового брата и жену. Составить родословную. Определить вероятность рождения в семье пробанда здоровых детей, если он женится на здоровой женщине и из здорового рода по аниридии. По какой линии пробанд получил это заболевание?

Решение:

Составляем родословную.

 

Анализ типа наследования:

1.больных в родословной много;

2.больные в каждом поколении;

3.у больных детей один из родителей болен;

поэтому доминантный тип

4.болеют как мужчины, так и женщины в равной степени - поэтому аутосомный тип

Таким образом, тип наследования – аутосомно-доминантный.

Вероятность рождения в семье пробанда здоровых детей, если он женится на здоровой женщине и из здорового рода по аниридии:

Пробанд может быть только гетерозиготным, т.к. он болен и его мать здорова. Заболевание он получил по линии отца. Вероятность в семье пробанда здоровых детей – 50%.

P.: ♀ аа Х ♂ Аа

G.: а А, а

F.: Аа, аа – по 50%

Задача 3 (для самостоятельного решения)

Определите тип наследования, генотип пробанда в следующей родословной:

Задача 4 (для самостоятельного решения)

Определите тип наследования, генотип пробанда в следующей родословной: