Аутосомно-рецессивное наследование. Близкородственный брак

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 21.12.2024

В отличие от аутосомно-доминантного наследования, при котором почти все пораженное потомство является результатом брака между гетерозиготой и здоровой гомозиготой (Аахаа), большинство браков, изучаемых в связи с рецессивными заболеваниями, случается между фенотипически нормальными гетерозиготами - АахАа. В потом-стве от такого брака генотипы АА, Аа и аа будут представлены в соотношении 1: 2: 1, а вероятность того, что ребенок окажется пораженной (аа), составит 25%.

Особенности аутосомно-рецессивного наследования можно рассмотреть на примере пигментной ксеродермы - заболевание, которое недавно привлекло внимание специалистов по молекулярной генетике. Эта патология сопровождается повышенной чувствительностью клеток кожи к ультрафиолетовым лучам. Первые признаки болезни проявляются в возрасте двух-трех лет, когда после пребывания на солнце возникает стойкая воспалительная реакция открытых участков кожи, особенно лица. В дальнейшем развиваются процессы разрушения тканей кожи, которые завершаются злокачественными опухолями. При отсутствии лечения наступает смерть. Болезнь может проявиться среди детей близко-родственных браков. На рис. 4.4 приведен типичный родословную, в котором родители являются двоюродными братом и сестрой, которые унаследовали аномальный ген от общего предка.

Уменьшение количества родственных браков и численности лиц в семье в современном мире все больше затрудняют надежное определение аутосомно-рецессивного типа наследования генеалогическими средствами. При таких условиях целесообразно пользоваться биохимическим или другими современными методами исследования генетики человека. Если заболевание редкое, особенно когда у ребенка проявляются симптомы врожденного нарушения метаболизма и при этом можно установить отсутствие определенного фермента, то рецессивный тип наследования достаточно вероятен (обычно при отсутствии доказательств противного).

Рис. 4.4. Родовид с единичным случаем пигментной ксеродермы в браке двоюродных брата и сестры

Браки двух гомозиготных лиц по одной и той же рецессивным аномалией очень редки. В таком браке поражаются все дети. В научной литературе описано такие примеры по альбинизма. Однако изредка у родителей-альбиносов рождались дети с нормальной пигментацией. Если они не являются внебрачными, то можно предположить, что родители гомозиготные по разным генами альбинизма, то есть в генотипе человека присутствуют по крайней мере два локусы альбинизма. Это явление называют генетической гетерогенностью. Позже гетерогенность альбинизма подтвердили с помощью биохимического метода.

Для наследственной глухонемоты (рис. 4.5) также была обнаружена и подтверждена многими методами генетическая гетерогенность. В приведенном родословной оба родителя имеют пораженных родных братьев и сестер, кроме того они дети близкородственных браков. Однако двое их сыновей не глухие, потому что есть двойными гетерозиготами по двум разными генами глухонемоты - АаВЬ. Родители были гомозиготными ААЪЪ и ааВВ соответственно.

К признакам с генетической гетерогенностью у человека относятся прямые волосы, светлые глаза, курносый нос, тонкая кожа, резус-отрицательная И группа крови, многочисленные болезни обмена веществ (фенилкетонурия, галактоземия, гистидинемия т.д.).

Рис. 4.5. Родовид с глухонемоты, что иллюстрирует генетическую гетерогенность

Экспрессивность генов в пределах семьи по аутосомно-рецессивного наследования, как правило, однородная, чем за доминантного. Однако межсемейные изменчивость может быть весьма существенной. Неполная пенетрантность рецессивных аллелей в популяциях происходит достаточно редко.

По аутосомно-рецессивным принципу наследуются такие морфологические признаки человека, как светлое, прямое, мягкое или рыжие волосы, голубые или серые глаза, тонкие губы, прямой нос, высокий рост, а также многочисленные, кроме указанных выше, наследственные патологии: микроцефалия ( недоразвитость мозговой части черепа), амавротична идиотия (болезнь Тея - Сакса), склонность к аллергии, сахарного диабета, туберкулеза, шизофрении и др.

Неполное доминирование, кодоминирование и сверхдоминирования

У человека, как и у других организмов, возможны также неполное доминирование, кодоминирование и сверхдоминирования.

Неполное доминирование заключается в промежуточном проявлении признака по гетерозиготного состояния аллелей гена. Оно может касаться как нормальных, так и патологических признаков. По этому типу у человека наследуются такие признаки, как размеры носа, рта и глаз, расстояние между глазами, выпуклость губ и др.

Такой тип наследования можно рассмотреть на примере патологии - одной из форм анофтальмии (отсутствие глазных яблок). В доминантных гомозигот (АА) глазные яблоки нормальных размеров, у гетерозигот (Аа) - уменьшенные в размере, но зрение сохранен, а в рецессивных гомозигот (аа) они отсутствуют. От брака двух индивидов с уменьшенными размерами глазных яблок (Аа) вероятно четвертая часть детей будет нормальные глаза (АА), половина - уменьшенные глазные яблоки (Аа), четвертая часть родится без глазных яблок (аа). В этом можно убедиться, воспользовавшись решеткой Пеннета .

Другая ситуация возникает в случае, когда отношения доминантности и рецессивности отсутствуют и оба аллеля проявляются в фенотипе. Такое взаимодействие называют кодо-минированием (совместимым доминированием).

Явление кодоминирование у человека можно проиллюстрировать на примере наследования четвертой группы крови по системе ASO. При этом четыре группы крови определяются тремя аллелями Iа, и в и Io, которые расположены в девять паре хромосом. Первые два аллеля являются доминантными, а третий - рецессивным. И группа крови определяется парой аллелей II - иаиа или иле °, III - ИВиВ или Иви °, а IV - иаив. За IV группы функционируют два разных доминантные аллели одного гена, и является явлением кодоминирование.

По принципу кодоминирование у человека наследуется также одна из групп крови (группа MN) по системе MN. Ген этой системы крови может находиться в состоянии двух аллелей - LM и LN, которые не имеют между собой доминантно-рецессивных отношений. Если один из родителей имеет группу крови ММ (LMLM), а другой - NN (LNLN), то все их дети будут иметь группу крови MN и будут гетерозиготными по гену L (LML).

Явление сверхдоминирования связано с тем, что в ряде случаев доминантные аллели в гетерозиготном состоянии оказываются сильнее, чем в гомозиготном. Оно распространено в живой природе, наблюдается и у человека. Это иллюстрирует лиц, гетерозиготных по аллелям нормального и серповидно-клеточная гемоглобина НЬ * и Hbs соответственно. При определенных условиях окружающей среды (оптимальное количество кислорода в чистом воздухе низменной местности и т.п.) генотип Htr * Hbs отличается большей жизнеспособностью, чем Hbs Hbs и даже Hb ^ НЬ ^.

Сверхдоминирования также связано с такими сложными количественными признаками как жизнеспособность, продолжительность жизни и т. В селекции растений и животных сверхдоминирования известное под названием гетерозиса, который проявляется в первом поколении гибридов.

Определение типов наследования признаков по схеме родословной.

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.

Аутосомно-доминантный тип наследования признака

Задача 90.
По Рис.1. определите тип наследования признака.

Решение:
1) Замечено, что признак встречается в каждом поколении. Это исключает рецессивный тип наследования.

2) Так как данный признак встречается и у мужчин и у женщин, то это исключает голандрический тип наследования. Остается два возможных типа наследования: аутосомно-доминантный и сцепленный с полом доминантный, которые очень схожи.

3) Больные дети встречаются только у больных родителей.

4) Замечено, что признак встречается как по вертикали, так и по горизонтали.

5) У мужчины II — 3 есть три дочери с данным признаком ((III—1, III—5, III—7) и одна дочь здорова (III-3), что исключает сцепленный с полом доминантный тип наследования. В родословной много больных и мальчиков и девочек, т.е. вероятность наследования признака большая. Все это указывает на то, что в данной родословной — аутосомно-доминантный тип наследования.

Замечено, что признаки аутосомно-доминантного типа наследования будут проявляться только при полном доминировании. Например, наследование у человека полидактилии (шестипалость), веснушек, курчавости волос, карего цвета глаз и др. При неполном доминировании у гибридов будет проявляться промежуточная форма наследования. При неполной пенетрантности гена больные могут быть не в каждом поколении.

Аутосомно-рецессивный тип наследования признака

Задача 91.
По Рис. 2. определите тип наследования признака.

Решение:
1) Признак встречается не в каждом поколении. Это исключает доминантный тип наследования.

2) Так как признак встречается и у мужчин и у женщин, то это исключает голандрический тип наследования.

3) При рассмотрении схемы брака мужчины (Ш—3) и женщины (III—4), у обоих данный признак отсутствует, рождаются девочки и мальчики как здоровые, так и больные. Значит, с уверенностью можно констатировать, что данный признак не сцеплен с полом.

4) Наследование признака наблюдается преимущественно по горизонтали, т.е. признак наблюдается не в каждом поколении.

5) Так как признак встречается в равной степени и у мужчин и у женщин, а также с учетом близкородственного брака, можно заключить, что в данной родословной имеет место аутосомно-рецессивный тип наследования.

Чаще всего вероятность наследования болезни аутосомно-рецессивного типа составляет 25% , так как вследствие тяжести заболевания такие больные либо не доживают до детородного возрасти, либо не вступают в брак. Так наследуется у человека фенилкетонурия, серповидно-клеточная анемия, голубой цвет глаз и др.

Сцепленный с полом рецессивный тип наследования

Задача 92.
По Рис. 3. определите тип наследования признака.

Решение:
1) Признак встречается не в каждом поколении. Это исключает доминантный тип наследования.

2) Признак проявляется у потомства, родители которого здоровы. Это подтверждает его рецессивный характер.

3) Признак встречается только у мужчин, но не в каждом поколении, что характеризует его как рецессивный сцепленный с Х-хромосомой, а не голландрический. Все это указывает на то, что в данной родословной — сцепленный с Х-хромосомой тип наследования рецессивного признака.

По такому типу у человека наследуется гемофилия, дальтонизм, наследственная анемия, мышечная дистрофия и др.

Голандрический тип наследования признака

Задача 93.
По Рис. 4. определите тип наследования признака.

Решение:
1) Больные встречаются во всех поколениях.

2) Болеют только мужчины. Признак проявляется у мужчин, отцы которых больны.

3) У больного отца больны все его сыновья.

4) Вероятность наследования 100% у мальчиков. Все указывает на то, что в данной родословной — голандрический тип наследования.

У человека ихтиоз кожи, обволошенность наружных слуховых проходов и средних фаланг пальцев, перепонки между пальцами на ногах наследуются по голандрическому типу наследования. Голандрические признаки не имеют летального исхода для человека.

Родственный брак как медико-социальная проблема

Несмотря на наличие большого количества научных данных об отрицательном влиянии близкородственных брачных союзов на здоровье детей, рожденных в таких семьях, в настоящее время в целом ряде стран значимость данной проблемы не уменьшается.

Цель. Анализ современной научной базы по проблеме родственных браков, оценка их влияния на развитие той или иной патологии у детей.

В статье отражена позиция современных клинических рекомендаций, результаты последних исследований и некоторые спорные и нерешенные вопросы. Несмотря на наметившуюся тенденцию к снижению родственных браков в последние десятилетия, эта проблема затрагивает не менее 20% населения и десятки стран планеты. Распространенность кровнородственных браков в мире значительно варьирует, составляя от 0,1-0,4% в США и Европейских государствах до более 50% в странах Северной Африки, Ближнего Востока и Западной Азии. Наиболее частой формой родственного брака является брачный союз между двоюродными родственниками. В целом чаще в родственный брак вступают сельские жители, имеющие более низкий уровень образования.

Заключение. Несмотря на ряд положительных социальных и экономических сторон родственных браков, с точки зрения генетики и медицины следует принять во внимание негативное влияние кровнородственных браков, заключающееся в повышенном генетическом риске для потомства и высокой частоте врожденной патологии у новорожденных. Оценка социо-демографических аспектов близкородственных браков показывает, что их более широкое распространение во многих случаях объясняется плохим экономическим положением, отсутствием образования и низким уровнем социального обеспечения.

Ключевые слова

Полный текст

В генетике родственники определяются как лица, часть генов которых является общей по происхождению. Двух человек считают близкими родственниками в случае, когда у них имеется хотя бы один общий предок (рассматриваются только родители, деды и прадеды). В случае, когда родственники вступают в брак, он называется кровнородственным или инбридингом 2. В литературе также достаточно часто используются термины родственный или близкородственный брак.

В сообществах кровнородственные браки могут быть разных типов: наиболее часто они заключаются между двоюродными и троюродными братьями и сестрами, реже между дядей и племянницей [3, 5]. Брак между родными братьями и сестрами (инцест) в большинстве мировых культур считается неприемлемым и запрещен законом. Для оценки степени родства между представителями разных популяций используется коэффициент инбридинга, определяющий вероятность, с которой у потомка от родственного брака конкретный локус будет содержать два гена, происходящих от общего предка [4]. Коэффициент инбридинга является количественной мерой инбридинга, предназначен для оценки родства между родителями, хотя оценивается по потомству [3].

Цель – анализ современной научной базы по вопросам родственных браков, оценка их влияния на развитие той или иной патологии у детей.

Неблагоприятные последствия инбридинга проявляются в том, что рецессивные гены наследственных болезней будут находиться в совокупности генов, унаследованных от общих предков. Соответственно, у детей родителей, являющихся кровными родственниками, они могут переходить в гомозиготное состояние. Поэтому с увеличением степени родства родителей может увеличиваться часть генома общих предков, которая будет переходить в гомозиготное состояние. Это, в свою очередь, увеличивает вероятность проявления у него рецессивных наследственных заболеваний. В большинстве случаев, чем реже частота гена рецессивного заболевания в популяции, тем выше шансы, что такое заболевание будет проявляться в кровнородственном браке [3].

К примеру, в случае частоты гена рецессивного заболевания в популяции равной 0,001, вероятность гетерозиготности мужа и жены по этому гену будет равной 0,000004. Однако, если один из супругов в таком браке является носителем этого гена, вероятность для второго супруга иметь этот ген равняется коэффициенту родства между супругами. Таким образом, для двоюродных сибсов эта величина будет равной 0,125, т.е. превышать популяционное значение в 125 раз [3].

В то же время брак между двоюродными братьями и сестрами сам по себе не всегда предполагает возникновение генетических заболеваний [6]. Дети от таких браков будут подвергаться повышенному риску только в том случае, если оба родителя несут один и тот же мутантный ген в данном локусе.

Поскольку родственники чаще гетерозиготные по одному и тому же мутантному гену (идентичному по происхождению), чем не родственники, в кровнородственных браках имеется более высокая вероятность произвести потомство, пораженное аутосомно-рецессивным признаком. Если частота вредных аллелей очень низкая, вероятность появления этих аллелей в гомозиготном состоянии в панмиктических популяциях также будет ниже.Если мутантный ген, вызывающий заболевание, распространен в популяции,то в таких браках будет отсутствовать риск рождения ребенка с данной патологией [5].

Несмотря на то, что в большинстве западных стран сложилось негативное отношение к родственным бракам, оцениваемого с точки зрения повышенного генетического риска для потомства, положительными социальными и экономическими сторонами родственных браков считаются следующие:

укрепление семейных связей и сохранение собственности в пределах семейного клана;
улучшение положения женщин вследствие снижения риска жестокого обращения со стороны мужа, связанного с ней родственными связями, и уменьшением вероятности развода;
кровное родство обеспечивает единство земель (наследование земли мужчинами и женщинами осуществляется в рамках одной семьи, и это имеет большое значение для крестьян, поскольку небольшие участки земли неэффективны в сельском хозяйстве; эта модель распространена среди ливанцев, египтян, палестинцев и иорданцев);
кровное родство предполагает наилучшие взаимоотношения и совместимость между мужем и женой, невесткой и свекровью, также эффективно обходятся нераскрытые проблемы, касающиеся здоровья или других неблагоприятных социальных характеристик невесты или жениха;
кровнородственные браки создают определенное равновесие в родословной внутри семейного клана, гарантируя бракосочетание молодых женщин с мужчинами внутри семьи, что означает уменьшение проблем безбрачия;
антропологи давно сошлись во мнении, что главным достижением кровнородственных браков является наследование своеобразной структуры семьи (специфических особенностей мышления) и имущества;
наиболее важными и основополагающими причинами родственных браков как в Южной Азии, так и на Ближнем Востоке, являются социальные и культурные соображения 9.

Несмотря на растущую урбанизацию и обособление семей, а также повышение грамотности женщин, в ряде стран выбор брака по-прежнему остается прерогативой родителей, подкрепленной явной или косвенной поддержкой старших женатых братьев и замужних сестер.

Родственные браки являются традиционными как минимум у 20%населения планеты [10]. В ряде стран выбор супруга традиционно является решением не только пары, но также семьи или семейного клана, хотя частота браков по договоренности в последние годы уменьшается в связи с увеличением числа женщин, получающих высшее образование, которое предоставляет более широкие возможности выбора партнера по браку [11].

В результате изучения и обобщения результатов более 100 научных исследований получены данные глобальной распространенности браков между кровными родственниками [13].

С этой точки зрения популяции могут быть разделены на четыре основные категории: популяции, в которых кровные союзы составляют менее 1% браков; от 1 до 10%; от 20% и более и те, в которых уровень кровного родства неизвестен вследствие отсут-ствия или недостаточной надежности данных. В этом случае разделение населения мира будет выглядеть следующим образом: 1,061 млрд. человек относятся к популяции с менее 1% родственных браков; 2,811 млрд. – от 1 до 10%; 991 млн. – более 20% и для 1,064 млрд. эта частота не известна.

Оценка современных глобальных тенденций родственных браков показывает, что частота родственных браков достаточно широко варьирует в зависимости от этнической принадлежности, религии, культуры и региона проживания. Так в западных странах их распространенность очень низкая, в частности, по данным исследователей, этот показатель в Западной Австралии составляет 0,23% с коэффициентом инбридинга 0,00009 [14], в США соответственно 0,1-0,2% и 0,0001; в Великобритании 0,2-0,4% и 0,0001-0,0003 [13].

В то же время подобные союзы являются традиционными для большинства стран Северной Африки, Ближнего Востока и Западной Азии, особенно в обществах, где преобладающей религией является ислам. В этих государствах родственными являются в среднем от 20 до 50% всех браков [15, 16]. В некоторых арабских странах аналогичные браки составляют более половины от общего их числа, например, в Судане 65% женщин состоят в браке с родственниками, в Саудовской Аравии – 57,7%, в Объединенных Арабских Эмиратах – 50,5% [15]. В Европе, Северной Америке и Австралии подобного рода браки практикуются в основном среди эмигрантов из таких регионов, как Пакистан, Турция, Северная Африка и Ливан [12].

Исследования, проведенные в ряде южных штатов Индии, также свидетельствуют о достаточно высокой распространенности кровнородственных браков [17]. Так, в штате Тамил Наду их частота составила 39,2 и 61,6%; среди них были браками между двоюродными братьями и сестрами [18]. В Карнатаке 24,1% браков являлись родственными и 51,7% из них были между двоюродными сибсами [19]. В штате Андхра-Прадеш общее число родственных браков составило 27,5% с коэффициентом инбридинга 0,0172. Подавляющее большинство этих браков составили союзы дяди с племянницей – 75,8% [20].

По результатам изучения кровнородственных браков в 8 из 34 провинциях Афганистана их доля составляла в среднем 46,2%, варьируя в разных регионах страны от 38,2 до 51,2% с коэффициентом инбридинга от 0,0221 до 0,0293 соответственно. Наиболее частым типом брака были союзы между двоюродными сибсами, составляя 27,8% от общего числа; в 6,9% наблюдались браки между двойными двоюродными сибсами и 5,8% – между троюродными [21].

По данным турецких ученых к 1994 г. частота родственных браков в стране равнялась в среднем 21,1%, с вариациями от 30,8% в Восточной Анатолии до 12,8% в Западной Анатолии. Подавляющее большинство этих браков составляли союзы двоюродных братьев и сестер – 69,8%, на троюродных приходилось 13,8% из них [22]. К 2013 г. авторами сообщается об уменьшении таких браков в Турции до 18,5%, подавляющее большинство которых – 57,5%, были браками двоюродных сибсов [23].

В Египте установлена средняя распространенность родственных браков равная 37,5% с наименьшим значением – 24,1% – в Нувейбе и наибольшим – 52,3% – в Абу Рудейсе; 60% супругов являлись двоюродными братьями и сестрами, средний коэффициент инбридинга составил 0,0184 [24].

Несмотря на достаточно высокую распространенность, изучение частоты родственных браков в динамике последних десятилетий, выявило изменение данного показателя в сравнении с предыдущими годами во многих странах. Так оценка тенденций родственных браков за последние 40 лет в Иране показала, что в динамике происходит постоянное снижение частоты близкородственных браков с 40,5% в начале 1980-х до 31,3% в 2000-2005 гг. [25]. В Бахрейне с 39,4% в 1990 г. и 24% в 1998 г. показатель снизился до 6,8% в 2009 г. [26]. В Иордании с 1990 г. эта частота с 56,8% снижалась до 39,5% в 2007 г. и 34,6% в 2012 г. [27].

На Палестинских территориях (Западном берегу реки Иордан и секторе Газа) число близкородственных браков несколько уменьшились с 54,1% в 1983 г. и 42,1% в 1993-1996 гг. до 36,4% в 2004 г. [28]. Схожая тенденция наблюдалась и в Омане, где с 54,3% в 1995 г. происходило уменьшение числа родственных браков до 51,6% в 2000 г. и 49,3% (95% доверительный интервал (ДИ) 46,0-56,2%) в 2008 г. В 43,0% сочетались браком двоюродные братья и сестры [29, 30].

В то же время в Катаре число родственных браков возросло с 41,8% до 54,0% в 2004 г., одновременно увеличился и коэффициент инбридинга от 0,01913 до 0,02706 [31].

На сегодняшний день в большинстве стран союз между двоюродными братьями и сестрами является наиболее частой формой кровнородственного брака, в этом случае супругами унаследовано 1/8 своих генов от общего предка [32]. Таким образом, коэффициент инбридинга в случае брака между двоюродными сибсами составляет 1/16. Так в Йемене при общей частоте родственных браков 44,7% (95% ДИ 41,7-47,7%) и коэффициентом инбридинга 0,02442, браки двоюродных братьев и сестер составили 71,6% всех таких браков [33].

Иранские исследователи выявили высокую частоту близкородственных браков, составляющую 37,4% от их общего числа. В этой структуре 19,3% приходится на двоюродных сибсов и 18,1% – на троюродных. Средний коэффициент инбридинга был равен 0,0149 [25].

Изучение вопроса кровнородственных браков в Катаре показало, что частота их равна 54,0% с ДИ 52,3-55,7%. Браки между двоюродными братьями и сестрами составили 64,4% от общего числа таких союзов. Оценка относительного риска вступления в родственный брак выявила, что этот показатель равен 1,56 в случае, если родители одного из супругов находятся в родственном браке, и 1,96 в случае, когда в родственном браке родители обоих супругов. Отсюда следует, что молодые люди почти в 2 раза чаще вступают в родственный брак, если их родители находятся в таком браке [31, 34].

Оценка социо-демографических аспектов близкородственных браков показывает, что их более широкое распространение во многих случаях объясняется плохим экономическим положением, отсутствием образования и низким уровнем социального обеспечения [35].

Ливанскими исследователями установлено, что такие социальные факторы как более низкий уровень образования, как мужчин, так и женщин, нехристианская религия, женщины, являющиеся домохозяйками и жительницами сельской местности, имеют положительную корреляцию с более высокой частотой родственных браков и средними коэффициентами инбридинга [36]. В Иране в целом чаще в родственный брак также вступали сельские жители, чем городские.

Другим определяющим фактором явилось образование супругов – 43,5% составили лица без образования, либо имеющие начальное образование, и только 13,9% имели высшее образование [25].

В Сирии браки являлись родственными в 30,3% брачных союзов в городах и 39,8% – в сельских поселениях с коэффициентом инбридинга 0,0203 и 0,0265 соответственно [37].

Сходные характеристики супругов близкородственных браков отмечены исследователями и других стран, в частности Омана, Ирана, Йемена, Пакистана и Турции [29, 38, 39]. В Иордане женщины, не имеющие образования, имеющие среднее или неполное среднее образование, по меньшей мере на 17-38% чаще вступают в родственный брак, чем женщины с более высоким уровнем образования. Для сельских жительниц показатель относительного риска (ОР) вступления в родственный брак составил 1,18 с 95% ДИ 1,04-1,34. Женщины-домохозяйки, не имеющие определенной профессии и работы, имеют в 1,1 раза (ОР=1,1; 95% ДИ 1,01-1,27) большую вероятность, по сравнению с работающими, вступить в кровнородственный брак [35].

В странах СНГ родственные браки наиболее распространены в Азербайджане и государствах Центральной Азии. Однако исследования, непосредственно изучающие распространенность таких браков и оценивающие коэффициент инбридинга в популяциях, немногочисленны.

Имеющиеся в доступной литературе данные, как правило, рассматривают вопрос родственных браков при оценке той или иной патологии детей и взрослых.

В Азербайджанской республике оценка частоты кровнородственных браков выявила наибольшее их число – 62,6% среди сельского населения Лерикского района и наименьшее – 14,1% – в Таузском районе Гянджа-Казахской зоны страны. В 74,6% в браке состояли двоюродные братья и сестры. Коэффициент инбридинга (при средне популяционном значении по республике 0,0103) составил 0,0265. В результате изучения структуры и факторов врождённых и наследственных форм ЛОР-заболеваний было выявлено, что 37,6% пациентов с патологией уха, 33,5% с патологией носа и околоносовых пазух, 44,0% с патологией глотки рождены в кровнородственных браках [38, 39]. Высокая частота родственных браков в стране также подтверждается авторами других исследований [32, 40]. Ф.О. Сеидбекова сообщает об увеличении риска врожденных пороков развития в 32 раза в случае родственного брака [33].

В Российской Федерации актуальность данной проблемы характерна, в частности, для Дагестана. По данным А.Р. Ахмедовой при изучении брачной структуры во взаимосвязи с железодефицитными анемиями, в выборке установлена высокая частота эндогамных и инбредных браков – 61%. Также выявлены относительно высокие показатели коэффициента инбридинга – от 0,0029 у лезгинок до 0,0113 у лачек [34].

О высокой частоте родственных браков в Узбекистане среди женщин, родивших детей с врожденными пороками развития челюстно-лицевой области (20,97%), сообщается в публикации А.Ш. Иноятова [35]. Другое исследование, изучающее нейросенсорную тугоухость, указывает на частоту инбредных браков среди обследованных – 36,8%, что более чем в 2 раза выше данного показателя для всей популяции. Наибольшее число этих браков составляли браки между двоюродными сибсами: детьми сестер – 42,5%, детьми братьев и сестер – 35,8% и детьми братьев – в 21,7% случаев [36].

О высокой частоте родственных браков в Таджикистане сообщается во взаимосвязи с нервно-мышечными заболеваниями, наследственными болезнями нервно-мышечной системы [37], тугоухостью [35], осложненным нефролитиазом [40].

В заключение необходимо отметить, что проблема родственных браков в стране является не только медицинской, но и серьезной социально-экономической, она обсуждается на высоком государственном уровне.

Заключение

Таким образом, проблема родственных браков является на сегодняшний день актуальной для многих государств планеты. Несмотря на наметившуюся тенденцию к снижению в последние десятки лет, эта проблема затрагивает не менее 20% населения и десятки стран планеты. Распространенность кровнородственных браков в мире значительно варьирует, составляя от 0,1-0,4% в США и Европейских государствах до более 50% в странах Северной Африки, Ближнего Востока и Западной Азии.

Наиболее частой формой родственного брака является брачный союз между двоюродными родственниками. В целом чаще в родственный брак вступают сельские жители, имеющие более низкий уровень образования.

Несмотря на ряд положительных социальных и экономических сторон родственных браков, с точки зрения генетики и медицины следует принять во внимание негативное влияние кровнородственных браков, заключающееся в повышенном генетическом риске для потомства, высокой частоте врожденной патологии у новорожденных.

Аутосомно-рецессивное наследование. Близкородственный брак

Генетика человека. Урок-семинар.

Суворова Ольга Владимировна

эколого - биологический центр г. Комсомольск на Амуре

дисциплина: биологии и экологии ,6 класс

Предварительная подготовка к уроку:

Задачи урока: Сформировать у школьников представление о генетике человека как науке, её предмете, методах, задачах и проблемах. Расширить и углубить знания по генетике путем включения новой информации. Научить учащихся определять основные типы наследования у человека, составлять и анализировать родословные. Дать возможность учащимся осознать практическое значение биологических знаний по данной теме. Продолжить формирование умений объяснять результаты наследования признаков с использованием знаний по генетике и цитологии.

Смысловые блоки урока:

Генетика человека, её предмет, задачи, проблемы.
Методы изучения генетики человека.
Основные типы наследования.
Генетика пола:
- а) соотношение полов
- б) механизм определения пола;
- в) анализ родословных.
5. Влияние генотипа и среды на человека.

Оборудование: самостоятельно изготовленные таблицы: «Родословная Бахов», «Родословная семьи с альбинизмом», «Родословная семьи с гемофилией»; информационный блок для каждой группы в папках с файлами (план урока, смысловые блоки урока, основные тезисы урока и задания для каждой группы).

Методические рекомендации по проведению урока.

Организационный момент.

Урок начинается с активизации познавательного интереса учащихся постановкой вопроса: почему мы похожи и не похожи на родителей?

Корректируя ответы учащихся, учитель обозначает задачи урока.

1 блок.

Учитель объясняет учащимся, что основные генетические закономерности имеют универсальное значение и в полной мере приложимы к человеку. Однако человек как объект генетических исследований имеет большую специфику, которая создает значительные трудности в изучении его наследственности и изменчивости. Школьникам предлагается выявить эти специфические черты. Корректируя их ответы, учитель акцентирует внимание на невозможность направленных скрещиваний, позднее половое созревание, малочисленность потомства, невозможность обеспечения одинаковых и строго контролируемых условий для развития потомков от разных браков, сравнительно большое число хромосом, невозможность проведения прямых экспериментов. Необходимо рассказать школьникам о значительных успехах современной генетики и о предстоящих открытиях.

2 блок.

По второму блоку заслушиваются доклады учащихся. По ходу выступления, основные характерные черты каждого метода изучения генетики человека остальные школьники заносят в таблицу.

1. близнецовый метод

2. генеалогический метод

3. цитохимический метод

3 блок.

По этому блоку школьники заслушивают выступления двух учеников (по необходимости выступления дополняются учителем). После этого, пользуясь материалом методичек (см. приложение 1), учащиеся выполняют групповое задание по определению типов наследования признаков (см. приложение 2.)

4 блок.

а) соотношение полов – выступление учащегося, содержащее следующие тезисы:
- Различают первичное соотношение полов, точнее соотношение эмбрионов и вторичное – соотношение мальчиков и девочек среди новорожденных. Первичное соотношение полов асимметрично: эмбрионов мужского пола в 1,5 раза больше, чем эмбрионов женского. Вторичное соотношение полов примерно 1,06. Вопрос: чем вызвано уменьшение этого соотношения в период между зачатием и рождением?
- В последнее время накопился большой материал об индивидуальных, возрастных и половых различиях реактивности организмов. Вопрос: почему средняя продолжительность жизни женщин на 7-11 лет выше, чем у мужчин?
б) механизм определения пола - выступление учащегося, содержащее следующие тезисы:
- Хромосомное определение пола – 46, XX или 46,ХУ.
- Определение пола на уровне гонад (яичники или семенники).
- Фенотипическое определение пола (мужчина или женщина, формирование вторичных половых признаков).
- Психологическое определение пола.
Дополнение учителя (см приложение 3).

в) анализ родословных : объяснение учителя о правилах составления и анализа родословных (см. приложение 4),защита опережающих заданий по составлению собственных родословных учащихся. Выступления оцениваются экспертной группой школьников.

5 блок. Влияние генотипа и среды на человека.

Краткий обзор наследственных болезней человека, объяснение влияния генотипа и среды на человека.

Отчет учащегося об исследовательской работе по изучению распределения моторной асимметрии у школьников 11 класса (см. приложение 5).

Закрепление: после обобщающего заключительного слова учителя, школьники выполняют проверочную тестовую работу (см. приложение 6). За семинар школьникам выставляются оценки.

Основные типы наследования.

Признак встречается в родословной часто, практически во всех поколениях с одинаковой частотой у мальчиков и девочек. Если признак (болезнь) обнаруживается у одного из родителей, то этот признак проявится либо у половины потомства, либо у всего.

Признак встречается в родословной редко, не во всех поколениях, с одинаковой частотой у мальчиков и девочек. Признак может проявиться у детей, родители которых им не обладали. Если признак имеет один из родителей, то он может совсем не проявиться у детей или проявиться у половины.

А ) Х -доминантное наследование.

Признак встречается чаще у лиц женского пола. Если мать больна, а отец здоров, то передача патологического признака происходит вне зависимости от пола. Если болен отец, а мать здорова, то все дочери унаследуют от отца патологический признак. Все сыновья будут здоровы.

Б) Х-рецессивное наследование.

Признак (заболевание) встречается чаще у лиц мужского пола. Характерен «перескок» признака через поколение.В семьях, где оба родителя здоровы, могут рождаться 50% больных сыновей (если мать гетерозиготна). Лица женского пола, обладающие патологическим признаком, могут рождаться только в семьях, где отец болен, а мать гетерозиготна.

В) У-сцепленное наследование.

Признак встречается только у лиц мужского пола. Признак передаётся по мужской линии всем сыновьям (мужской тип наследования) .Например, волосатый край уха.

Признак (заболевание) встречается с одинаковой частотой у обоих полов; признак передаётся потомкам от матери. Больная мать передаёт признак либо всему потомству, либо только его части в зависимости от попадания в зиготу аномальных плазмогенов от яйцеклетки.

Групповые задания по определению типов наследования.

Шестипалый мужчина женился на женщине с нормальным количеством пальцев. Определить характер наследования признака и генотипы всех лиц на родословной.

Решение: Аутосомно-доминантный тип наследования. Ген полидактилии доминирует. Все больные гетерозиготны. все здоровые люди гомозиготны по рецессивному признаку.

Группа – 2

Женщина со вздорным характером вышла замуж за человека с мягким характером. От этого брака родились три дочери, у одной из которых был вздорный. Одна из дочерей с мягким характером вышла за такого же человека. У них было два сына, один из которых был скандалистом.

Укажите на родословной генотипы всех ее членов.

Решение : Ген вздорности рецессивен. Аутосомно-рецессивное наследование. Скандалисты гомозиготны по этому признаку. Отец, Ксения, Николай гетерозиготны. Юрий-Аа или АА.

Группа – 3

Таня и Наташа родные сестры, обе страдают дальтонизмом. У них есть сестра с нормальным зрением и брат с нормальным зрением, но гемофилик. Таня и Наташа вышли замуж за здоровых мужчин. У Тани родились два мальчика-дальтоника и 2 здоровых девочки. У Наташи 2 сына – гемофилики и дальтоники.

Определите генотипы Тани и Наташи, их родителей и всех детей.

Почему у Наташи дети, заболевшие сразу 2-мя болезнями.

Решение : Мать-носительница генов дальтонизма и гемофилии, расположенных в разных хромосомах. При кроссинговере гены могли оказаться в одной хромосоме и передаться Наташе, поэтому у неё родились мальчики, страдающие двумя болезнями. Отец дальтоник, иначе Таня и Наташа были бы с нормальным зрением. Таня не несёт гена гемофилии.

ВОЗМОЖНО ЛИ ПРЕДОПРЕДЕЛИТЬ ПОЛ У ЧЕЛОВЕКА?

В ПРОШЛОМ ВЕКЕ ИНДЕЙЦЫ ПЛЕМЕНИ ХАВАСУПАИ ОБЛАДАЛИ УДИВИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТЬЮ ВЛИЯТЬ НА ПОЛ СВОИХ БУДУЩИХ ДЕТЕЙ. СХОДНЫЙ ЭФФЕКТ НЕСЛУЧАЙНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОВ ИЗВЕСТЕН У ФИЛИПИНЦЕВ, АБОРИГЕНОВ АВСТРАЛИИ. ОНИ НЕ ИСПЫТЫВАЛИ ВЛИЯНИЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ И ПРАКТИЧЕСКИ НЕ ПОЛЬЗОВАЛИСЬ КОНТРАЦЕПЦИЕЙ.

ВО ФРАНЦИИ И АНГЛИИ СРАЗУ ПОСЛЕ ДВУХ ВОЙН НАБЛЮДАЛОСЬ СТРАННОЕ ВОЗРАСТАНИЕ ЧИСЛА МАЛЬЧИКОВ ИЗ НОВОРОЖДЕННЫХ, ОТЦЫ КОТОРЫХ БЫЛИ СОЛДАТАМИ. ОТМЕЧЕНО ТАКЖЕ, ЧТО ПРОФЕССИЯ РОДИТЕЛЕЙ ВМОЖЕТ ВЛИЯТЬ НА ПОЛ РЕБЕНКА. НАПР. СРЕДИ ДЕТЕЙ ВОДОЛАЗОВ,АНЕСТЕЗИОЛОГОВ,ПИЛОТОВ ЧАЩЕ ВСТРЕЧАЮТСЯ ДЕВОЧКИ.

ГИПОТЕЗА МАРТИНА: СРЕДИ СПЕРМАТОЗОИДОВ ВЫДЕЛЯЮТ *ЗАЙЦЕВ* У-СП., И *ЧЕРЕПАХ* Х-СП ..ЗАЙЦЫ АКТИВНЕЕ, НО БЫСТРЕЕ ПОГИБАЮТ . ЕСЛИ ЯЙЦЕКЛЕТКА ГОТОВА К ОПЛОДОТВОРЕНИЮ, ТО ПЕРВЫМИ ЕЁ ОПЛОДОТВОРЯЮТ У-СП., ЕСЛИ НЕТ, ТО ВЕРОЯТНОСТЬ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ Х-СП. ВОЗРАСТАЕТ, Т.К.У-СП. БЫСТРО ГИБНУТ.

У МОЛОДОЖЕНОВ, ЧАСТО ЗАНИМАЮЩИХСЯ СЕКСОМ,У-СП. ПОСТОЯННО НАХОДЯТСЯ В ПОЛОВЫХ ПУТЯХ ЖЕНЩИНЫ И ОПЛОДОТВОРЯЮТ ЯЙЦЕКЛЕТКУ. (МАЛЬЧ.) СПУСТЯ НЕСКОЛЬКО ЛЕТ, КОГДА СЕКС СТАНОВИТСЯ ЭПИЗОДИЧЕСКИМ, ЯЙЦЕКЛЕТКУ ОПЛОДОТВОРЯЮТ БОЛЕЕ ДОЛГОЖИВУЩИЕ Х-СП. ПОЭТОМУБОЛЕЕ ПОЗДНИЕ---ДЕВОЧКИ. АНАЛОГИЧНО В СЕМЬЯХ ВЕРНУВШИХСЯ С ФРОНТА СОЛДАТ.

ГИПОТЕЗА ДЖЕЙМСА. (ЛОНДОНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОВ ОБУСЛОВЛЕНЫ ГОРМОНАЛЬНЫМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ. НР. ПОВЫШЕНИЕ ТЕСТОСТЕРОНА И ЭСТРОГЕНА У ОБОИХ РОДИТЕЛЕЙ ВЕДЕТ К УВЕЛИЧЕНИЮ ВЕРОЯТНОСТИ РОЖДЕНИЯ МАЛЬЧИКОВ, А ВОЗРАСТАНИЕ УРОВНЯ ГОНАДОТРОПИНА ДЕВОЧЕК.

ГИПОТЕЗА ТРИВЕРСА (ГАРВАРД)

СООТНОШЕНИЕ ПОЛОВ У МЛЕКОП. ОБЪЯСНЯЕТСЯ АДАПТИВНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ. ЕСЛИ САМКА ОСЛАБЛЕННА, ТО, СКОРЕЕ ВСЕГО, ПОЛ БУДЕТ ЖЕНСКИМ (БУДУЩАЯ САМКА, ДАЖЕ НЕ ОЧЕНЬ СИЛЬНАЯ, СМОЖЕТ НАЙТИ СЕБЕ СУПРУГА И ПРОДОЛЖИТЬ РОД). ЕСЛИ У МАТЕРИ ПРЕКРАСНОЕ ЗДОРОВЬЕ, ТО ЭТО БУДЕТ САМЕЦ. ГИПОТЕЗА БЫЛА ПОДТВЕРЖДЕНА ПРИ ИЗУЧЕНИИ ПАУКООБРАЗНЫХ ОБЕЗЬЯН. В ПРИМЕНЕНИИ К ЧЕЛОВЕКУ ЭТА ГИПОТЕЗА ПОЗВОЛЯЕТ НАЙТИ ОПРЕДЕЛЕННУЮ ВЗАИМОСВЯЗЬМЕЖДУ СОЦ. СТАТУСОМ ЧЕЛОВЕКА И ПОЛОМ ЕГО ДЕТЕЙ.

СТАТИСТИЧЕСКИ ДОСТОВЕРНО ПРЕОБЛАДАНИЕ СЫНОВЕЙ В СЕМЬЯХ С ВЫСОКИМ СОЦ. СТАТУСОМ (ПОЛИТИКИ, БАНКИРЫ, ПРЕУСПЕВАЮЩИЕ БИЗНЕСМЕНЫ)

Анализ родословной.

Анализ родословной включает в себя следующие этапы:

1.Установление, является ли данный признак или заболевание единичным в семье или имеется несколько случаев (семейный характер). Если признак встречается несколько раз в разных поколениях, то можно предположить, что он имеет наследственную природу .

2.Определение типа наследования признака. Для этого анализируют родословную, учитывая следующие моменты:
- Встречается ли изучаемый признак во всех поколениях
- Многие ли члены родословной обладают этим признаком.
- Одинакова ли частота признака у обоих полов.
- У лиц какого пола он встречается чаще.
- Лицам какого пола передается признак от больного отца и больной матери.
- Есть ли в родословной семьи, в которых у обоих здоровых родителей рождались больные дети или у обоих больных родителей рождались здоровые дети.
- Какая часть потомства имеет наследуемый признак в семьях, где болен один из родителей.
Исследовательское задание « Изучение распределения профилей моторной асимметрии у учащихся 11 класса».

Работа выполняется и оформляется одним учащимся. Результаты исследования докладываются на уроке.

Памятка к выполнению работы.

Цель работы: определение частоты аллелей правшества и левшества.

Ход работы. Школьник проводит тестирование учащихся по моторным пробам, результаты которых записываются в таблицу. Анализ результатов позволяет оценить профиль моторной асимметрии каждого школьника, а также определить количество учащихся, преимущественно владеющих правой рукой (правшей), левой (левшей) и число амбидекстров (одинаково владеющих правой и левой руками).

Серию тестов предлагается проводить без пауз. Между сериями желательно делать перерыв не менее 5 мин. Внутри серии порядок тестов должен быть разным. Например, в первой серии предлагается: похлопать в ладоши, скрестить пальцы рук, принять позу «Наполеона». После этого школьники должны проставить, какая рука была ведущей в выполненных тестах. Делается пятиминутный перерыв и в другом порядке предлагается следующая серия. Итог оценивается большинством случаев.
- В позе «Наполеона» ведущей считается рука, кисть которой оказывается сверху. Бывают случаи, когда кисти оказываются обе сверху, или обе снизу – это амбидекстры.
- При скрещивании пальцев рук ведущей считается та рука, большой палец которой оказался сверху.
- Хлопанье в ладоши - ведущей считается рука, оказывающаяся сверху при хлопанье.
Затем необходимо вычислить частоту встречаемости рецессивного и доминантного аллеля с учетом доминирования данного признака. Правши – гомозиготы доминантные (АА), левши – гомозиготы рецессивные (аа), амбидекстры – гетерозиготы (Аа). Расчет выполняется согласно уравнению Харди – Вайнберга. Составляется сводная таблица.

А) сцепленным с полом называются признаки, для которых определяющие их гены расположены в :
- аутосомах
- половых хромосомах
- ДНК митохондрий
Б) гены, ответственные за формирование врождённых дефектов зрения (дальтонизма) расположены в :
1. аутосомах
2. половой Х-хромосоме
3. половой У-хромосоме
В) Какой парой представлены половые хромосомы женщины :

Г) Каким из методов исследований устанавливаются хромосомные заболевания человека: