В основе наследования групп крови у человека лежит .
Кодоминирование заключается в том, что пара аллельных генов, оказавшись в одном генотипе, полностью проявляют себя. Ни один из них не является ни доминантным, ни рецессивным. Также не наблюдается промежуточный признак, характерный для неполного доминирования.
Множественный аллелизм заключается в том, что в генофонде популяции существует не две, а более аллелей одного гена. Конечно, в генотипе каждой особи присутствуют только два аллеля, но, поскольку аллелей больше, могут образовываться множество различных их комбинаций. Если при двух аллелях гена может быть три генотипа (AA, Aa, aa), то уже при трех аллелях (например, A, a, a") вариантов генотипов 6 (AA, Aa, Aa", aa, aa", a"a").
Ген, определяющий группу крови, локализуется в аутосоме. Часто его обозначают буквой I (от английского варианта слова «изогемагглютиноген»). Существует три аллеля этого гена: I A , I B , I 0 . Аллели I A и I B доминантные, а I 0 - рецессивный.
Доминантные гены, оказавшись в генотипе, вызывают синтез каждый своего агглютинина (определенного антитела в крови). У человека с генотипом I A I B в крови будут присутствовать два агглютинина, соответствующие каждый своему аллелю гена. Такую кровь называют четвертой группой.
Люди с генотипом I 0 I 0 не имеют в крови соответствующих антител. Их группа крови первая.
Вторую и третью группы крови определяют по два генотипа. Это I A I 0 и I A I A (для второй), I B I 0 и I B I B (для третьей).
Теперь посмотрим, как происходит наследование групп крови.
Когда оба родителя имеют первую группу крови, то у всех детей будет такая же.
Когда один из родителей имеет первую, а другой - вторую группу крови, то наследование групп крови детьми будет зависеть от генотипа второго родителя. Если он гомозигота (I A I A), то все дети будут со второй группой (их генотип окажется I A I 0). Если же родитель гетерозигота (I A I 0), то половина детей будет с первой, а другая - со второй группой (т. е. 50% x 50%).
Подобная ситуация будет наблюдаться, если один из родителей обладатель третьей группы, а второй - первой (либо все дети будут с третьей группой, либо половина с третьей, а половина с первой).
Если один из родителей имеет вторую, а другой – третью группы, и при этом оба родителя гетерозиготы, то дети могут иметь любую группу крови с равной вероятностью (по 25%). Действительно,
P: I A I 0 x I B I 0
G: I A I 0 I B I 0
F 1: I A I B , I A I 0 , I B I 0 , I 0 I 0
Поскольку наследование групп крови достаточно сложно, то строят таблицы, где отражают возможные генотипы детей и их вероятность от родителей с тем или иным генотипом.
Для обывателя из таблицы наследования групп крови становится ясно, что если ребенок имеет группу крови, отличную от родителей, то это не всегда значит, что он неродной.
Кровь каждого индивидуума имеет свои свойства и характеристики. Они формируются специфическими протеинами - антигенами, располагающимися на мембране эритроцитов (rbc), и антителами плазмы к ним. Наследование групп крови и обеспечивают их пожизненную неизменяемость.
Существует множество всевозможных соединений антигенов. Наиболее распространённой системами считают АВ0. Дополнительным антигеном, обычно называют Rh.
Из этих антигенов образуются: 1, 2, 3 и 4 группы крови. По-иному эти группы именуют так: 0, а, в и ав. Каждая из разновидностей имеет возможность быть резус-позитивной (Rh+) и (Rh-).
Наследование групп крови и резус-фактора приводит к появлению на мембране rbc ребёнка антигенов, идентичным маркерам родителей. В плазме присутствуют антитела, соответствующие антигенам эритроцитов.
Установлено, что наследование происходит в соответствии с законами Менделя.
Установлены закономерности по которым наследуются группы крови:
- Когда один родитель обладает , малыш не может получить четвёртую, вне зависимости от группы другого родителя;
- Когда один родитель обладает , малыш не может получить первую, вне зависимости от группы другого родителя;
- Когда один родитель обладает первой группой, а другой второй, малышу достанется 0 или а;
- Когда один родитель обладает первой, а другой , малышу достанется 0 или в;
- Когда один родитель обладает , а другой третьей, у малыша может быть любая;
- Когда оба родителя обладают а или в, не исключено рождения малыша с 0 группой;
- Когда оба родителя обладают ав, ребёнок может выбрать себе любую группу, кроме первой.
Наследованием управляет ген (единица наследования), состоящий из пары аллелей - по одному от каждого родителя.
Аллели гена обозначаются: 0, а, в. Из них а и в в являются доминантными(преобладающими), а 0 рецессивным (подчинённым, способным не проявиться у потомка).
соответствуют генотипы:
- 1- 00;
- 2- аа или а0;
- 3- вв или в0;
- 4 - ав.
Система АВО
Нетрудно вычислить самостоятельно, по системе АВ0. К примеру, мать обладает аа или а0, то есть, второй группой, у отца- вв или в0. Их потомство имеет полное право обладать любой группой из четырёх.
Еще пример: когда у матери первая, у нее 00 генотип. Если отец обладает генотипом ав. От матери поступит только 0, от отца, с равной вероятностью - а или в. Таким образом, возможны следующие варианты наследования группы крови у ребенка: а0 и в0. Дети, с равной вероятностью может иметь третью или вторую группу.
Наследование групп крови, таблица группы крови ребенка и родителей:
| Группы родителей | Вероятная группа детей, % | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 1 и 1 | 100 | - | - | - |
| 1 и 2 | 50 | 50 | - | - |
| 1 и 3 | 25 | - | 75 | - |
| 1 и 4 | - | 50 | 50 | - |
| 2 и 2 | 25 | 75 | - | - |
| 2 и 3 | 25 | 50 | 25 | 25 |
| 2 и 4 | - | 25 | 25 | 50 |
| 3 и 3 | 25 | 75 | - | |
| 3 и 4 | - | 25 | 50 | 25 |
| 4 и 4 | - | 25 | 25 | 50 |
Система mn
Существуют не связанные с системой АВ0, антигены М и N. По одному из признаков ребенок получает от каждого родителя . Возможны следующие варианты: MM, MN, NN.
Установлено, что потомки могут получить , имевшиеся у родителей. На таком основании в системе mn нуждается судебно-медицинская экспертиза, решающая вопросы определения отцовства, материнства, замены детей.
Наследственность Rh
Точная вероятность наследования Rh возможна только если оба родителя имеют Rh-. Если оба родителя имеют резус фактор, у потомства его может не обнаружиться. Парадокс объясняется тем, что позитивный резус передаётся геном, обладающим доминантной (d) и рецессивной (r) аллелью.
У резус-позитивных родителей возможны варианты наследования крови: dr и dd. Когда оба родителя имеют вариант dr, потомку передаются такие комбинации: dr, dd, rd и rr. Доминантная d не даст проявиться рецессивному r. Но, в варианте rr, ребёнок антигена резус не получит. Закон Менделя: распределение по типу 3:1.
Точное определение группы крови будущего ребёнка возможно, если оба родителя обладают 1 группой. Крови. Относительно фактора резус, результат можно прогнозировать со стопроцентной вероятностью тогда, когда оба родителя лишены этого антигена. Имея понятия о правилах наследования, можно заниматься прогнозированием группы крови будущего ребёнка.
Наследование группы крови ребенком
В начале прошлого века ученые доказали существование 4 групп крови. Как наследуются ребенком группы крови?
Австрийский ученый Карл Ландштайнер, смешивая сыворотку крови одних людей с эритроцитами, взятыми из крови других, обнаружил, что при некоторых сочетаниях эритроцитов и сывороток происходит «склеивание» - слипание эритроцитов и образование сгустков, а при других - нет.
Изучая строение красных клеток крови, Ландштайнер обнаружил особые вещества. Он поделил их на две категории, А и В, выделив третью, куда отнес клетки, в которых их не было. Позже, его ученики – А. фон Декастелло и А. Штурли – обнаружили эритроциты, содержащие маркеры А- и В-типа одновременно.
В результате исследований возникла система деления по группам крови, которая получила название АВО. Этой системой мы пользуемся до сих пор.
- I (0) – группа крови характеризуется отсутствием антигенов А и В;
- II (А) – устанавливается при наличии антигена А;
- III (АВ) – антигенов В;
- IV (АВ) – антигенов А и В.
Это открытие позволило избежать потерь при переливаниях, вызванных несовместимостью крови больных и доноров. Впервые удачные переливания проводились и раньше. Так, в истории медицины XIX века описано удачное переливание крови роженице. Получив четверть литра донорской крови, по ее словам, она ощутила, «будто сама жизнь проникает в ее организм».
Но до конца XX века такие манипуляции были единичны и проводились только в экстренных случаях, порой принося больше вреда, чем пользы. Но благодаря открытиям австрийских ученых переливания крови стали значительно более безопасной процедурой, позволившей спасти множество жизней.
Система АВ0 перевернула представления ученых о свойствах крови. Дальнейшим их изучением ученые-генетики. Они доказали, что принципы наследования группы крови ребенка те же, что и для других признаков. Эти законы были сформулированы во второй половине XIX века Менделем, на основании опытов с горохом знакомых всем нам по школьным учебникам биологии.
Группа крови ребенка
Наследование группы крови ребенка по закону Менделя
- По законам Менделя, у родителей с I группой крови, будут рождаться дети, у которых отсутствуют антигены А- и В-типа.
- У супругов с I и II – дети с соответствующими группами крови. Та же ситуация характерна для I и III групп.
- Люди с IV группой могут иметь детей с любой группой крови, за исключением I, вне зависимости от того, антигены какого типа присутствуют у их партнера.
- Наиболее непредсказуемо наследование ребенком группы крови при союзе обладателей со II и III группами. Их дети могут иметь любую из четырех групп крови с одинаковой вероятностью.
- Исключением из правил является так называемый «бомбейский феномен». У некоторых людей в фенотипе присутствуют А и В антигены, но не проявляются фенотипически. Правда, такое встречается крайне редко и в основном у индусов, за что и получило свое название.
Наследование резус-фактора
Рождение ребенка с отрицательным резус-фактором в семье с резус- положительными родителями в лучшем случае вызывает глубокое недоумение, в худшем – недоверие. Упреки и сомнения в верности супруги. Как ни странно, ничего исключительного в этой ситуации нет. Существует простое объяснение такой щекотливой проблемы.
Резус-фактор - это липопротеид, расположенный на мембранах эритроцитов у 85% людей (они считаются резус-положительными). В случае его отсутствия говорят о резус-отрицательной крови. Эти показатели обозначаются латинскими буквами Rh со знаком «плюс» или «минус» соответственно. Для исследования резуса, как правило, рассматривают одну пару генов.
- Положительный резус-фактор обозначается DD или Dd и является доминантным признаком, а отрицательный – dd, рецессивным. При союзе людей с гетерозиготным наличием резуса (Dd) у их детей будет положительный резус в 75% случаев и отрицательный в оставшихся 25%.
Родители: Dd x Dd. Дети: DD, Dd, dd. Гетерозиготность возникает как результат рождения резус-конфликтного ребенка у резус-отрицательной матери или может сохраняться в генах на протяжении многих поколений.
Наследование признаков
Веками родители только гадали, каким будет их ребенок. Сегодня есть возможность заглянуть в прекрасное далеко. Благодаря УЗИ можно узнать пол и некоторые особенности анатомии и физиологии младенца.
Генетика позволяет определить вероятный цвет глаз и волос, и даже наличие музыкального слуха у малыша. Все эти признаки наследуются по законам Менделя и делятся на доминантные и рецессивные. Карий цвет глаз, волосы с мелкими завитками и даже способность свертывать язык трубочкой являются признаками доминантными. Скорее всего, ребенок их унаследует.
К сожалению, к доминантным признакам также относятся склонность к раннему облысению и поседению, близорукость и щель между передними зубами.
К рецессивным причисляют серые и голубые глаза, прямые волосы, светлую кожу, посредственный музыкальный слух. Проявление этих признаков менее вероятно.
Мальчик или …
Многие века подряд вину за отсутствие наследника в семье возлагали на женщину. Для достижения цели – рождения мальчика – женщины прибегали к диетам и высчитывали благоприятные дни для зачатия . Но посмотрим на проблему с точки зрения науки. Половые клетки человека (яйцеклетки и сперматозоиды) обладают половинным набором хромосом (то есть их 23). 22 из них совпадают у мужчин и женщин. Отличается только последняя пара. У женщин это хромосомы ХХ, а у мужчин XY.
Так что вероятность рождения ребенка того или иного пола целиком и полностью зависит от хромосомного набора сперматозоида, сумевшего оплодотворить яйцеклетку. Говоря проще, за пол ребенка полностью отвечает … папа!
Таблица наследования группы крови ребенком в зависимости от групп крови отца и матери
| Мама + папа | Группа крови ребенка : возможные варианты (в %) | |||
|---|---|---|---|---|
| I + I | I (100%) | - | - | - |
| I + II | I (50%) | II (50%) | - | - |
| I + III | I (50%) | - | III (50%) | - |
| I + IV | - | II (50%) | III (50%) | - |
| II + II | I (25%) | II (75%) | - | - |
| II + III | I (25%) | II (25%) | III (25%) | IV (25%) |
| II + IV | - | II (50%) | III (25%) | IV (25%) |
| III + III | I (25%) | - | III (75%) | - |
| III + IV | - | II (25%) | III (50%) | IV (25%) |
| IV + IV | - | II (25%) | III (25%) | IV (50%) |
Таблица 2. Наследование группы крови системы Rh, возможные у ребенка, в зависимости от групп крови его родителей.
В ожидании появления маленького чуда в доме, будущие родители начинают задумываться о том, на кого малыш будет похож, какого цвета у него будут глаза, и чью группу крови будущий малыш унаследует. Процесс генетического наследования уникальный и удивительный, и конечно без особых знаний, совершенно непонятный, поэтому рано или поздно всегда встает вопрос о том, как наследуется резус-фактор. Известно, что количество людей, имеющих I или II группу крови, преобладает над людьми с III или IV группой крови. Что же , и чем различаются разные группы крови и резусы?
Понятие резус-фактор (Rh) и группа крови пришло к нам к концу 20 века (1940 г.), и открыл систему АВО австрийский ученый К. Ландштайнер, смешивая кровь одних людей с эритроцитами крови других, заметил, что некоторые экспериментальные модели крови смешивались с другими, образовывая небольшие сгустки, а при других ничего не происходило. Таким образом, Ландштайнер, изучив особые свойства красных кровяных телец, разделил их на две группы: А и В, впоследствии его учениками была выявлена группа в которую относились совместно А и В группы, что и дало название системе АВО.
Резус-фактор (липопротеид), говоря простым языком, это наличие белка на поверхности эритроцитов. В отличие от групп крови, резус бывает только двух вариантов: положительный и отрицательный. Определение резуса зависит как раз от наличия белка. Если белок на поверхности эритроцитов присутствует, то резус принято считать положительным, в случае если белок отсутствует – отрицательным. Людей с положительным резусом намного больше, примерно 85 % всего населения планеты, в то время как людей, у которых преобладает резус-отрицательный всего 15 %.
Определение группы крови (системы АВО)
Безусловно, тип резус-фактора у человека определяет генетика. При определении резуса, принято рассматривать пару генов, обозначающихся D (положительный) и D (отрицательный). Эти гены могут быть как гомозиготные (носящие однотипные составляющие DD), так и гетерозиготные (с разными составляющими DD, где D является главенствующим и определяет будущий резус, как положительный). Но именно этот состав в виде D вписывается в генетический год человека, в связи с чем через несколько поколений у двух положительных родителей может получиться отрицательный ребенок. Зачастую резус-фактор рассматривается в совокупности с АВО (например, I (Rh-)). Система АВО не как не влияет на определение у человека какого-либо определенного фактора. В природе все люди с установленной АВО могут иметь любой резус-фактор. Ген АВО находится в 9 хромосоме, и передается ребенку через родителей.
Rh также как и ген АВО формируется при влиянии хромосом, и определяет не только резус, но и будущий пол ребенка, притом каждый из переданных хромосом имеет генетический род, ранее приобретенный от родителей наших родителей и так далее.
Таблица наследования группы крови ребенком (таблица АВО) наглядно объяснит, как передается наследственность:
| АВО матери | АВО отца | Группа крови, наследуемая ребенком | |||
| I | II | III | IV | ||
| I | I | 100 % | — | — | — |
| I | II | 50 % | 50% | — | — |
| I | III | 50 % | — | 50% | — |
| I | IV | — | 50 % | 50 % | — |
| II | II | 25 % | 75 % | — | — |
| II | III | 25 % | 25 % | 25 % | 25 % |
| II | IV | — | 50 % | 25 % | 25 % |
| III | III | 25 % | — | 75 % | — |
| III | IV | — | 25 % | 50 % | 25 % |
| IV | IV | — | 25 % | 25 % | 50 % |
Проанализировав данную таблицу, приходим к выводу, что гарантировано определить, чью , можно только при наличии у двоих родителей первой группы крови. В то время, точно определить резус-фактор будущего малыша можно только в случае, если у обоих родителей он положительный, тогда и у будущего малыша со 100 % вероятностью будет (Rh+).
Генетическую наследственность резус-фактора, который передается от родителей к детям можно представить в виде следующего математического уравнения (где Rh – резус фактор, М — мать, О – отец, Р — ребенок):
- М (Rh+) + О (Rh+)= Р (Rh+) 50 %; Р (Rh-) 50 %;
- М (Rh+) + О (Rh-)= Р (Rh+) 50 %; Р (Rh-) 50 %;
- М (Rh-) + О (Rh+)= Р (Rh+) 50 %; Р (Rh-) 50%;
- М (Rh-) + О (Rh-)= Р (Rh-) 100 %.
Из данных уравнений явно усматривается, что гарантированно может быть только в случае двух отрицательных родителей. Во всех остальных случаях, возможность зависит от преобладания в крови доминантного резус показателя.
Причины возникновения резус-конфликта
Вы наверняка не раз слышали такое понятие, как резус-конфликт? Что же на самом деле это такое, и по какому принципу он действует. Как мы выяснили ранее, с точностью установить нельзя, но можно только с долей вероятности предположить отношение к той или иной резус-принадлежности. Повлиять на этот процесс шансов нет, и в большинстве случаев такой необходимости не возникает. Но иногда случается, что при беременности происходит резус-конфликт. Эта проблема может беспокоить будущих мам, в крови которых отсутствует белок, т.е. резус-отрицательный. Указанный конфликт своего рода редкость и происходит менее чем в 2% случаях, но повод для волнения действительно имеется.
Резус-конфликт – это своего рода отторжение положительного плода организмом отрицательной матери. Иммунитетом, наличие положительного резус-фактора в организме воспринимается как инородное тело, бактерия, в связи с чем иммунная система, как и весь организм, пытается избавиться от нежелательного элемента.
Если своевременно не начать контролировать этот процесс под наблюдением опытного специалиста, плоду грозит опасность, например, поражение ЦНС или даже выкидыш.
Не стоит зацикливаться на возможности получения резус-конфликта, в данном вопросе главное своевременно контролировать уровень антител в организме. Для этого необходимо сдавать кровь один раз в месяц, а после 30 недели беременности несколько раз в месяц. Если у вас имеются опасения по поводу возможного возникновения Rh конфликта, можно провести вакцинацию анти-резус-иммуноглобулина. Такую прививку можно ставить как до возникновения беременности, так и после ее наступления.
Вопрос наследования в системе АВО и резус-фактора довольно сложный и интересный. И как вы можете заметить, зачастую невозможно на 100 % определить резус будущего малыша, и совершенно невозможно на этот процесс повлиять каким-либо образом. Природа, с учетом генетической особенности, самостоятельно определит будущий резус и группу крови вашего малыша. Это не повод для переживаний, ведь в дальнейшем вам предстоит определить множество вещей в жизни вашего ребенка.