Расчет вероятности заболевания с неполной пенетрантностью. Пример

Обновлено: 15.04.2024

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

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

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

Познавательно:

Толкование права. Понятие, способы, виды, значение Толкование права - это деятельность субъектов по уяснению и разъяснению смысла (подлинного содержания) правовых норм.
Кривая производственных возможностей На макроуровне моделью, кот. характеризует редкость экономических ресурсов и ограниченность экономических благ является модель кривой.
Как определить экскурсию грудной клетки? Величина окружности грудной клетки характеризует развитие и степень ее подвижности.
Прокофьев Н.И. Хожение: путешествие и литературный жанр // Книга хожений. Записки русских путешественников XI-XV вв. М., 1984. С.5-20 В литературе Древней Руси были широко распространены произведения о реально-исторических событиях.
Фармацевтическая этика и деонтология С учетом особенностей профессиональной деятельности в сфере лекарственного обслуживания специалист с фармацевтическим образованием.

Драгоценный камень нельзя отполировать без трения. Также и человек не может стать успешным без достаточного количества трудных попыток. © Конфуций ==> читать все изречения.

Расчет вероятности заболевания с неполной пенетрантностью. Пример

Заполнив эту форму вы можете заказать нужное вам число наборов для самостоятельного взятия биоматериала.

Зонды для взятия защечного эпителия у животного
Конверты для хранения зондов с биоматериалом
Направления на исследования
Конверт для почтовой отправки наборов в лабораторию
Инструкция по взятию биоматериала у животного

набор для одной собаки - 200 рублей
последующие наборы - по 50 рублей/набор

В рамках курса школьной биологии объясняются законы Менделя, вводятся понятия рецессивность и доминантность генетических признаков, гомозиготность и гетерозиготность. Как правило, этим знакомство с основами генетики ограничивается, и у большинства людей остается впечатление, что в генетике все объясняется комбинаторикой рецессивных и доминантных генов и теорией вероятности.

Во многих случаях это действительно верно, однако в этой стройной картине существуют нюансы, с которыми часто сталкиваются специалисты, профессионально занимающиеся селекцией и разведением собак, кошек или других домашних животных.

Например, законное недоумение может вызвать вопрос: почему животное, гомозиготное по мутации, связанной с развитием какого-то заболевания, не проявляет никаких признаков болезни и проживает долгую и счастливую жизнь? В этой статье мы разберемся, почему возникают такие исключения.

Что такое пенетрантность?
Рассмотрим конкретный пример. В породе вельш корги пемброк с высокой частотой распространена мутация в гене SOD1, связанная с развитием у собак заболевания, называемого дегенеративная миелопатия. Это заболевание развивается в преклонном возрасте и проявляется как медленно распространяющийся паралич, начинающийся с задних конечностей.

К настоящему времени в породе вельш корги пемброк распространенность этой мутации достигла угрожающих масштабов, однако ни владельцы, ни заводчики не спешат бить тревогу. Объяснение этому простое: их собаки попросту не болеют дегенеративной миелопатией, даже если генетический тест показал, что они гомозиготны по мутации в гене SOD1.

В случае полной пенетрантности признак проявляется у всех гомозигот M/M. Признак с неполной пенетрантностью проявляется только у некоторой доли гомозигот M/M. Степень пенетрантности может варьироваться как в зависимости от сопутствующих генетических факторов, так и под воздействием внешних условий

Справедливости ради отметим, что у вельш корги пемброков признаки дегенеративной миелопатии все же проявляются примерно у 5% гомозигот по этой мутации, в то время как у других пород собак гомозиготы заболевают с гораздо большей частотой.

Для описанной ситуации существует специальный генетический термин, до которого не доходит школьная программа по биологии. Этот термин - пенетрантность. Пенетрантность определяет долю гомозиготных особей, у которых мутация фактически проявляется. В рассмотренном нами примере пенетрантность мутации в гене SOD1 в породе вельш корги пемброк составляет всего 5%, в то время как у прочих пород собак эта величина составляет в среднем около 60%. Как такое возможно? Причины могут иметь различную природу.

Факторы, влияющие на пенетрантность
На проявление наследственных заболеваний могут оказывать как внешние, так и внутренние факторы. Некоторые заболевания провоцируются условиями жизни: достаточно сменить питание или образ жизни и значение пенетрантности изменится. В других случаях на проявление мутации могут оказывать влияние другие гены.

Скорее всего, именно генетическими особенностями породы объясняется низкая пенетрантность мутации в гене SOD1 в породе вельш корги пемброк. В этой породе, по-видимому, существует компенсаторный генетический механизм, который, например, может влиять на возраст, в котором начинают проявляться признаки дегенеративной миелопатии, или на скорость развития этого заболевания.

К сожалению, в настоящее время неизвестно, какие именно гены в породе вельш корги пемброк участвуют в снижении пенетрантности этой мутации, поэтому проводить осознанную селекцию для закрепления такого признака пока практически невозможно.

Тем не менее, исследования в этом направлении ведутся, и недавно была опубликована статья, в которой описывается генетический вариант, усиливающий проявление дегенеративной миелопатии в породе вельш корги пемброк. Наличие этого варианта у собак, гомозиготных по мутации в гене SOD1, повышает ее пенетрантность - процент больных собак увеличивается в 10 раз. Открытие этого варианта позволяет надеяться, что дополнительное изучение связанных с ним эффектов позволит разработать генетический тест и использовать его для селекции против этого признака.

Описанная выше ситуация далеко не уникальна: мутации с неполной пенетрантностью характерны и в случае других наследственных заболеваний, например, пенетрантность мутации в гене SLC2A9, связанной с развитием мочекаменной болезни у многих пород собак, практически равна нулю в породе русский черный терьер. Эта мутация довольно часто встречается в этой породе, однако частота развития мочекаменной болезни у гомозигот не выше средней по породе.

Следует отметить, что неполная пенетрантность может быть не только у рецессивных, но и у доминантных признаков. Характерный пример - синдром SPAID у Шарпеев. Это комплексное заболевание носит доминантный характер и проявляется не только у гомозигот по мутации в гене MTBP, но и у носителей этой мутации. У гомозигот симптомы SPAID выявляются в 75% случаев, у носителей - в 53%.

Заключение
В случаях с неполной пенетрантностью уместно говорить о генетической предрасположенности к развитию того или иного заболевания. При этом пример породы вельш корги пемброк, подробно разобранный выше, говорит о том, что значение пенетрантности может существенно варьироваться в зависимости от многих генетических факторов, большинство из которых пока неизвестны.

На практике это означает, что при случайном закреплении в породе такого генетического фактора пенетрантность мутации может увеличиться во много раз. Поэтому не стоит пренебрегать существующими генетическими тестами, выявляющими предрасположенность к наследственным заболеваниям. Эту информацию необходимо учитывать при осуществлении разумного разведения для снижения частоты встречаемости мутаций, повышающих риск развития серьезных наследственных заболеваний.

§ 20. Методы определения вероятности рождения больного ребенка при неполной пенетрантности патологического гена

Наследование патологий человека часто осложняется явлением неполной проявляемости (неполной пенетрантности) патологического гена. Например, предрасположение к сахарному диабету обусловлено рецессивным аутосомным геном (d). Однако из лиц с генотипом dd заболевает диабетом около 20%. (Пенетрантность 20%). Аномалия развития— черепно-лицевой дизостоз Крузона обусловлен редким доминантным геном (С), но из лиц с генотипом Сс только половина имеет эту аномалию. У других 50% лиц череп развивается нормально. Отосклероз — детерминируется доминантным геном с пенетрантностью около 30%. Явление неполной пенетрантности генов хорошо выявляется на родословных.

Пенетрантность усложняет вычисление вероятности рождения больного ребенка.

Рассмотрим это на примере наследования отосклероза, обусловленного аутосомно-доминантным геном S с пенетрантностью 30%. Предположим, что генотип больного мужа — Ss, а здоровой жены — ss. Нужно определить вероятность заболевания их ребенка отосклерозом. С этой целью определим вероятность того, что ребенок получит от отца патологический ген S. Так как отец гетерозиготен, вероятность равна l /₂, или 50%. Но из детей, получивших ген S, только у 30% ген проявляет свое действие. Следовательно, вероятность того, что у ребенка будет отосклероз составляет: 50/100х30/100 = 15%.

Если доминантный ген (Р) с полной лроявляемостью вызывает болезнь, генотип здоровых людей определяется по их фенотипу (рр). При неполной пенетрантности генотип здорового члена семьи, отягощенной наследственной патологией, по фенотипу установить нельзя. Например, отец гетерозиготен по черепно-лицевому дизостозу, вызываемому доминантным геном С с пенетрантностью 50%. У его ребенка строение черепа нормальное. Этому фенотипу могут соответствовать два генотипа ребенка: генотип — сс, то есть пара рецессивных генов, обусловливающих нормальное строение черепа, и Сс с доминантным патологическим геном (С), не проявившим своего действия.

Рассмотрим задачу 130 д). Отец пробанда был гетерозиготным по черепно-лицевому дизостозу (Сс). Мать и жена пробанда имели генотип — сс. У пробанда нормальное строение черепа. Какова вероятность того, что у ребенка пробанда будет дизостоз? При решении задачи прежде всего определим вероятность того, что пробанд имеет генотип Сс с непроявившимся геном С. Если не учитывать фенотип пробанда (нормальное строение черепа), то рассуждать можно было бы так: вероятность для пробанда получить ген С от гетерозиготного отца равна l /₂. Однако нам известен фенотип пробанда (нормальное строение черепа). Из числа детей с этим фенотипом 2 /₃ должны иметь генотип сс и l /₃ Сс. Действительно, при браке Сс х сс ожидается следующее потомство: 25% Сс с проявившимся геном С (больных), 25% Сс с непроявившимся геном С (здоровых) и 50% сс (здоровых). Из числа здоровых гетерозиготы с непроявившимся геном С составляют l /₃. Следовательно, вероятность того, что пробанд получил ген С от своего отца равна l /₃. Вероятность того, что он передаст этот ген своему сыну (в случае если он гетерозиготен), равна l /₂ и, наконец, вероятность того, что этот ген у сына проявится, равна l /₂. Итак, вероятность того, что сын здорового пробанда (отец которого страдал черепно-лицевым дизостозом) будет больным равна 1 /₃ • 1 /₂ • 1 /₂ = 1 /₁₂.

129. Рецессивный (в большинстве случаев сахарный диабет наследуется рецессивно) ген d обусловливает предрасположение к сахарному диабету. Из лиц с генотипом — dd заболевают диабетом около 20% (пенетрантность—20%). Муж болен диабетом; его жена гетерозиготна по гену диабета.

а) Определить вероятность того, что их ребенок будет предрасположен к диабету.

б) Определить вероятность того, что их ребенок будет болеть диабетом.

в) Определить вероятность того, что и первый и второй ребенок этих родителей не будут предрасположены к диабету.

130. Аномалия развития черепа — черепно-лицевой дизостоз Крузона, детерминируется доминантным геном (С) с пенетрантностью около 50%.

а) Генотип мужа с аномалией черепа — Сс, его жены— сс. Определить вероятность того, что ребенок получит от отца патологический аллель — С.

б) Определить вероятность рождения от тех же родителей ребенка с дизостозом Крузона.

в) Отец пробанда гетерозиготен по гену черепно-лицевого дизостоза. Мать происходит из семьи, в которой эта аномалия не встречалась. Пробанд имеет нормальное строение черепа. Можно ли установить его генотип (учитывая что пенетрантность гена С у гетерозигот 50%)?

г) Установить вероятность того, что пробанд (задача 130 в) гетерозиготен по гену С?

д) Жена пробанда из задачи 130 в) происходит из семьи, где эта аномалия не встречалась. Какова вероятность того, что у ребенка пробанда будет дизостоз?

131. Примем условно предположение Слатера, согласно которому шизофрения детерминирована одним доминантным геном (S) при пенетрантности у гетерозигот—26%.

а) Генотип больной женщины Ss, ее здорового мужа ss. Какова вероятность того, что их ребенок будет предрасположен к шизофрении?

б) Какова вероятность того, что человек, родители которого имели генотипы Ss X ss, заболеет шизофренией?

в) Генотипы отца и матери — Ss. Какова вероятность того, что их ребенок будет предрасположен к шизофрении?

г) Какова вероятность того, что человек, оба родителя которого имели генотип Ss, будет болеть шизофренией?

132. Вероятность заболевания шизофренией, исходя из эмпирически установленных данных составляет по данным американской статистики: средняя частота заболевания среди населения 0,85%; у двоюродных сибсов больного 2,6%, у племянников 3,9%, внуков—4,3%, у братьев-сестер шизофреника 10,8%, у детей больного родителя 16,4%.

а) Генотипы родителей (по Слатеру) Ss и ss. Установить вероятность заболевания ребенка, исходя из представления Слатера и сравнить полученные величины с эмпирически установленными.

Общая_генетика_книга_2_глава_4

Сформировать представление о роли генотипа и внешней среды в формировании фенотипа. Изучить формы ненаследственной изменчивости, причины их возникновения и их роль в онтогенезе человека. Изучать закономерности эпигенетического наследования и механизмах, регулирующих экспрессию генов.

1. Ознакомиться с теоретическим материалом.

2. Научится решать задачи на наследование признаков с разной пенетрантностью и экспрессивностью.

3. Научиться строить вариационные ряды и проводить статистическую обработку результатов.

ОК-1, ПК-9, ПК-31, ПК-32

Студент должен знать:

1. Формы ненаследственной изменчивости (модификационная и случайная фенотипическая).

2. Роль генотипа и внешней среды в формировании фенотипа.

3. Эпигенетические механизмы регулирования экспрессии генов:

• ацетилирование гистоновых белков,

4. Эпигенетические эффекты у человека:

• трансгенные эпигенетические эффекты,

• роль в канцерогенезе,

• роль в старении.

5. Отличия мутаций и ненаследственной изменчивости.

6. Особенности вариационных рядов, по которым эти ряды отличаются от других статистических рядов.

Студент должен уметь:

1. По описанию характера изменений признака различать формы ненаследственной изменчивости: модификационную (модификации) и случайную фенотипическую (морфозы).

2. Решать задачи на наследование признаков с неполной пенетрантностью и экспрессивностью.

3. Строить и анализировать вариационные ряды.

Студент должен владеть:

1. Медико-функциональным понятийным аппаратом и специальными терминами.

2. Навыками записи и решения генетических задач.

3. Навыками составления и анализа вариационных рядов.

2. Макропрепараты. Тропическая лиана Монстера деликатесная

3. Первичные данные для построения и анализа вариационного ряда.

Хронологическая карта занятия:

1. Организационная часть

2. Тестовый контроль базового уровня знаний

3. Объяснение практического задания

4. Самостоятельная работа

5. Проверка выполненных работ в альбомах

6. Контроль конечного уровня знаний

7. Установка задания для подготовки к следующей теме

Фенотипическая модификационная изменчивость

Модификационная изменчивость — изменчивость, связанная с изменением фенотипа вследствие влияния окружающей среды и носящая, в большинстве случаев, адаптивный характер. Под действием определенных условий внешней среды в организме изменяется активность ферментов, ответственных за регуляцию транскрипции генов, проявляющихся в признак в ответ на изменение окружающей среды. Таким образом, факторы окружающей среды способны регулировать экспрессию генов. Генотип при этом не изменяется.

Предел проявления модификационной изменчивости организма называется норма реакции . Норма реакции обусловлена генотипом и различается у разных особей данного вида. Фактически норма реакции — спектр возможных уровней экспрессии генов, из которого выбирается уровень экспрессии, наиболее подходящий для данных условий окружающей среды. Норма реакции имеет предел для каждого вида, например, усиленное кормление приведет к увеличению массы животного, однако она будет находиться в пределах нормы реакции, характерной для данного вида или породы. Норма реакции генетически детерминирована и наследуется. Для разных изменений есть разные пределы нормы реакции. Например, сильно варьируют величина удоя, продуктивность злаков (количественные изменения), слабо варьируют интенсивность окраски шерсти животных и т. д. (качественные изменения). В соответствии с этим норма реакции может быть широкой (количественные изменения размеров листьев многих растений, размеры тела многих насекомых в зависимости от условий питания их личинок) и узкой (качественные изменения окраска у куколок и имаго некоторых бабочек).

Виды модификационной изменчивости

o По изменяющимся признакам организма:

 физиологические и биохимические адаптации гомеостаз (повышение уровня эритроцитов в горах и т. д.)

o По размаху нормы реакции

 узкая (более характерна для качественных признаков)

 широкая (более характерна для количественных признаков)

 модификации (полезные для организма проявляются как приспособительная реакция на условия окружающей среды)

 морфозы (ненаследственные изменения фенотипа под влиянием экстремальных факторов окружающей среды или модификации, возникающие как выражение вновь возникших мутаций, не имеющие приспособительного характера)

 фенокопии (различные ненаследственные изменения, копирующие проявление различных мутаций)разновидность морфозов

o По длительности:

 есть лишь у особи или группы особей, которые подверглись влиянию окружающей среды (не наследуются)

 длительные модификации сохраняются на два-три поколения

Характеристика модификационной изменчивости

• обратимость − изменения исчезают при смене специфических условий окружающей среды, спровоцировавших их

• изменения в фенотипе не наследуются, наследуется норма реакции генотипа

• статистическая закономерность вариационных рядов

• затрагивает фенотип, при этом, не затрагивая сам генотип.

Пенетрантность и экспрессивность

Фенотип - есть результат взаимодействия генотипа и факторов внешней среды. Н.В.Тимофеев-Ресовский предложил два термина, описывающих реализацию гена в признак: пенетрантность - процент реализации гена в признак и экспрессивность - степень выраженности признака.

Допустим, что некий ген А отвечает за признак окрашенности (рис. 1). Пусть из 10 особей, имеющих ген А, он проявился у 8. Можно сказать, что пенетрантность гена А равна 80%. При этом степень выраженности признака (экспрессивность) у них различна.

Рис. 1. Пенетрантность и экспрессивность. Признак гена А проявился у 8 особей.

Высокая активность гена у 2 особей (чёрный цвет), средняя гена активность у 2 особей (серый цвет) и низкая активность гена у 3 особей (светло серый цвет). У 2 особей (белый цвет) ген не эспрессируется.

У человека одни гены всегда проявляются в фенотипе. Проявление признака других генов может зависеть от нескольких генов и условий внешней среды. Частота проявления гена в фенотипе и есть пенетрантность. Различают полную пенетрантность, если аллель проявляется у всех особей, и неполную пенетрантность, если аллель не проявляется у части особей. Количественно пенетрантность выражают долей (в %) числа особей, у которых данный аллель проявился в фенотипе, к общему числу носителей этого аллеля. Например, пенетрантность 25% означает, что только у 1\4 особей, несущих данный ген, проявляется в фенотипе. Задачи этого типа решаются по обычны схемам, но при расчете соотношений особей по фенотипу и вероятности рождения особей с тем или иным фенотипом необходимо учитывать пенетрантность, указанную для данного гена.

Эпигенетика изучает закономерности наследования, обусловленные механизмами, не затрагивающими изменения генетического кода. Эпигенетическое наследование контролируется с помощью механизмов метилирования ДНК и ацетилирования гистоновых белков, приводящие к реструктуризации хроматина и таким образом к регуляции экспрессии генов. В рамках эпигенетики также рассматриваются процессы геномного импринтинга, инактивация Х- хромосомы и другие механизмы регуляции экспрессии генов.

Процесс метилирования ДНК заключается в присоединении метильной группы к цитозину в составе CpG-динуклеотида в позиции С5 цитозинового кольца (рис. 2). Метилирование цитозина осуществляют три фермента — ДНК-метилтрансфераза 1, 3a и 3b (DNMT1, DNMT3a и DNMT3b). Метилирование промотора изменяет конформацию ДНК, что приводит к инактивации гена. Деметилирование восстанавливает конформационную структуру ДНК и возможность транскрипции мРНК. Метилирование/деметилирование объясняет тканеспецифическую (дифференциальную) и последовательную (временную) экспрессию генов. У человека в состоянии метилирования находится примерно 1 % геномной ДНК.

• Лайонизация. Инактивация X-хромосомы в клетках женского организма характеризуется высокой степенью метилирования ДНК.

• Геномный импринтинг. В диплоидных клетках каждый аутосомный ген представлен двумя аллелями, полученными от материнского и отцовского организмов. В большинстве случаев экспрессия идёт с обеих аллелей одновременно. Однако часть генов импринтированы, то есть экспрессируется только материнский или отцовский аллель. Импринтинг генов осуществляется с помощью процесса метилирования ДНК.

Рис. 2. Метилирование ДНК.

Ацетилирование гистонов

NH 2 -концы гистонов содержат остатки лизина, обуславливающих положительный заряд гистонов и прочное взаимодействие с отрицательно заряженной молекулой ДНК. В таком состоянии ДНК транскрипция гена невозможна. Ацетилирование амино группы остатков лизина нейтрализует положительный заряд гистонов, что «разрыхляет» связь ДНК с гистонами и обнажает ген для взаимодействия с белками, инициирующими транскрипцию гена.

Модификация гистонов также может быть обусловлена процессами фосфорилирования, метилирования, убиквитилирования.

Виртуальная лаборатория. Формирование признаков под влиянием окружающей среды. Норма реакции

Кролики гималайской породы, как и альбиносы, рождаются полностью белыми. Но их мордочка, уши, лапки и хвост постепенно темнеют. Проявление гена, отвечающего у них за пигментацию, зависит от внешней температуры (рис. 3). В организме матери она высокая, поэтому гималайские кролики (как и сиамские котята) рождаются белыми. В обычных условиях лапки, уши, хвост и мордочка имеют пониженную температуру и чернеют. Если у кролика на боку или на спине сбрить шерсть и содержать животное при температуре ниже 2 градусов, то вновь появившаяся шерстка будет черной, если же кролика поместить под согревающий компрессор, то шерстка вырастет белой. Аналогичные изменения окраски на ушах кролика происходят при

температурном пороге около 26 градусов. Гомологичные аллели гена гималайской окраски существуют у сиамских кошек и белых мышей. Присутствие этих генов обеспечивает сезонную смену окраски зайца-беляка, горностая, ласки и белой куропатки.

Рис. 3. Изменение окраски гималайских кроликов в зависимости от температуры:

1 — выращенный при температуре свыше 30 °С; 2 — при температуре около 25 °С; 3 — кролик, у которого участок кожи на левом бедре охлаждали ниже 25 °С.

Листья стрелолиста имеют разную форму в воде и на воздухе (рис. 4). Под водой они длинные и тонкие. Плавающие на поверхности листья — круглые. Надводные листья имеют характерную стреловидную форму. Причиной образования длинных листьев является слабая освещенность. Если посаженный на суше стрелолист затенить, то у него и на воздухе вырастают лентообразные листья.

Рис. 4. Изменения формы листьев у стрелолиста в зависимости от нахождения относительно поверхности воды.

Монстера деликатесная (Monstera deliciosa) - тропическая лиана, формирует крупные листья, диаметром до 1 м. При недостаточном освещении и увлажнении листовая пластинка сплошная (рис. 5)

Рис. 5. Цельная неизрезанная листовая пластинка Монстеры деликатесной, растущей в затенении.

При достаточном освещении и увлажнении, листья Монстеры деликатесной имеют изрезанную пластинку и небольшие отверстия

Рис. 6. Изрезанная листовая пластинка Монстеры деликатесной, выросшей в условиях хорошей освещенности и увлажненности.

Ситуационные задачи с ответами и пояснениями

Задача 1. Пенетрантность при заболевании людей с генотипом аа равна 80%. Чему равна вероятность рождения больных детей у родителей, страдающих этим заболеванием?

Решение . Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу наследования с неполной пенетрантностью, следовательно, оба родителя имеют генотипы аа . Без

учета пенетрантности − должны рождаться больные дети с вероятностью 100%.

Пенетрантность гена означает частоту его проявления, следовательно, пенетрантность гена а, равная 80%, означает, что у людей с генотипом аа только в 80% случаев будет проявляться данный признак, а у 20% людей с генотипом аа данный признак будет отсутствовать.

Ответ. У 80% людей с генотипом аа будет данное заболевание

Задача 2. Пенетрантность при заболевании людей с генотипом аа равна 60%. Чему равна вероятность рождения больных детей у гетерозиготных родителей?

Задача 3. Некоторые формы шизофрении наследуются как аутосомные доминантные признаки с неполной пенетрантностью. При этом у гомозигот пенетрантность равна 100%, у гетерозигот - равна 20 %. Определите вероятность рождения больных детей:

а) в семье, где один из супругов гетерозиготен, а другой нормален в отношении анализируемого признака;

б) в браке двух гетерозиготных родителей.

а) Записываем схемы скрещиваний и находим, что вероятность рождения гетерозиготного ребенка равна 0,5. Но так как пенетрантность у гетерозигот по данной

болезни равна 0,2, то вероятность рождения больного ребенка будет 0,2 х 0,5

б). Во втором случае, в брак вступают два гетерозиготных индивида. Вероятность рождения доминантной гомозиготы - 25% (все больные), вероятность рождения гетерозиготного организма - 0,5. Из них больны будут 20%, или 0,1 из всех родившихся. Находим общую вероятность рождения больного ребенка. 25% +

Ответ . В первом случае вероятность рождения больного ребенка равна 10%, во втором - 35%.

Образец решения задач

Задача 1: Подагра определяется доминантным аутосомным аллелем гена. Пенетрантность гена у мужчин составляет 20%, а у женщин равна 0 %. Какова вероятность заболевания подагрой в семье гетерозиготных родителей?

Решение:

Р: ♀ Аа - ♂ Аа

G: А а А а

F₁ АА : 2Аа : аа

Вероятность того, что в семье появятся дети, несущие аллель гена подагры, равна 75%. Но признак проявится лишь у мужчин. Вероятность рождения мальчиков - 50%. Следовательно, ген подагры наследуется в

75% × 50% / 100% = 37,5%.

Ген подагры проявится лишь у 20% несущих его мужчин:

37,5% × 20% / 100% = 7,5%

Ответ: Вероятность заболевания подагрой в этой семье составит 7,5%.

Задача 2: По данным шведских генетиков одна из форм шизофрении наследуется как доминантный аутосомный признак. У гомозигот пенетрантность - 100%, у гетерозигот - 20%. Определите вероятность заболевания детей в семье, где один из супругов гетерозиготен, а другой нормален в отношении анализируемого признака? Определите вероятность рождения больных детей в браке двух гетерозиготных родителей.

По условию задачи некоторые формы шизофрении наследуются как доминантный аутосомный признак с неполной пенетрантностью. В первом случае один из супругов нормален в отношении анализируемого признака, а другой гетерозиготен. Тогда, обозначив ген, определяющий шизофрению, А, мР: ♀ Аа - ♂ аа

G: А а а

F₁ Аа : аа

1/2 больные: 1/2 здоровые

Отсюда вероятность рождения ребенка, несущего ген шизофрении, равна 1/2. У гетерозигот пенетрантность признака составляет 20% или 1/5. Перемножив вероятность носительства гена на вероятность его проявления, получим: 0,5×0,2=0,1 или 10%.

Во втором случае имеет место брак двух гетерозиготных индивидов. В таком браке:

Вероятность рождения гомозиготы АА — 1/4, вероятность рождения гетерозиготного ребенка — 1/2. Пенетрантность гена у гомозигот равна 100%, то есть все они будут больны шизофренией. Для гетерозигот пенетрантность — 20% или 1/5. Больные дети могут появиться с вероятностью: 0,5×0,2=0,1. В итоге вероятность рождения больного ребенка в таком браке будет: 0,25 + 0,1 =0,35 или 35%.

Ответ: В первом случае вероятность рождения больного ребенка 10%, а во втором — 35%.

ЗАДАЧИ:

1. Отосклероз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30%. Отсутствие боковых верхних резцов наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак с полной пенетрантностью. Определите вероятность проявления у детей обеих аномалий одновременно в семье, где мать гетерозиготна в отношении обоих признаков, а отец нормален по обеим парам аллелей генов.

2. Карий цвет глаз доминирует над голубым и определяется аутосомным аллелем гена. Ретинобластома определяется другим доминантным аутосомным аллелем гена. Пенетрантность ретинобластомы составляет 60%. Какова вероятность того, что здоровыми от брака гетерозиготных по обоим признакам родителей будут кареглазые дети?

3. Арахнодактилия наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30%. Леворукость- рецессивный признак с полной пенетрантностью. Определить вероятность проявления обеих аномалий одновременно у детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по обеим парам генов.

4. Черепно-лицевой дизостоз (преждевременное зарастание швов черепа и незаращение большого родничка) наследуется как аутосомно-доминантный признак с пенетрантностью 50%. Определите вероятность рождения больного ребенка, если один из родителей гетерозиготен по данному заболеванию, а другой здоров.

5. Синдром Ван-дер-Хеве (голубая окраска склер, ломкость костей, глухота) имеет аутосомно-доминантный тип наследования. Пенетрантность этих признаков изменчива. По данным К. Штерна (1965) она составляет для голубых склер 100%, по ломкости костей - 63%, по глухоте - 60 %. Мужчина, имеющий голубой цвет склер и нормальный в отношении двух других признаков, вступил в брак со здоровой женщиной, в родословной которой случаев этого синдром не встречалось. Определите вероятность рождения в этой семье детей с признаками ломкости костей, если известно, что отец мужа данный синдром имел.

6. Ретинобластома (опухоль сетчатки глаза) обусловлена доминантным аллелем гена, пенетрантность которого составляет 70%. В медико-генетическую консультацию обратилась беременная женщина. Из анамнеза известно, что она и ее супруг здоровы, но имеют больного старшего сына. В семье женщины случаев ретинобластомы не было, а отец супруга в детстве был оперирован по поводу ретинобластомы. Какова вероятность рождения больного ребенка в этой семье?

7. Ангиоматоз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 50%. Определите вероятность заболевания детей в семье, где оба родителя являются гетерозиготными носителями ангиоматоза.

Читайте также: