Типы наследования

 

Что такое «типы наследования»

 

 

 

Типы наследования — это совокупность механизмов, по которым организм наследует тот или иной признак. Типы наследования бывают разными и даже по-разносу могут проявляться у разных организмов. Всего учёные выделяют 7 основных типов наследования. Впервые основы наследования признаков были описаны Грегором Менделем.

 

Будучи монахом и живя отрешенно от всего мира, он занялся скрещиванием растений гороха и записывал результаты. Все свои труды он записывал в книгу под названием «Опыты над растительными гибридами». Книга была опубликована в 1866 году, но тогда ею никто не заинтересовался. Книга стала по-настоящему популярна лишь спустя 35 лет, когда ею заинтересовались сразу три известных биолога. Он смог сформировать три основных закона наследования признаков и описал три типа наследования.

 

Грегор Мендель, сам того не зная, внес огромный вклад в становление будущей науки — генетики, благодаря которой сегодня у нас есть возможность предотвращать и даже лечить тяжелейшие болезни, спасая жизнь миллионам людей по всему миру.

 

Генетика — это наука, которая изучает гены, генные последовательности и их модификации, а также механизмы передачи и наследования генов. Эта наука является относительной молодой. Бурное развитие она получила в течение последних двадцати лет. Тем не менее, уже видны заметные результаты в этой области и учёные-генетики не намерены останавливаться.

 

Благодаря генетике удалось подробнее изучить некоторые врожденные заболевания, определить, почему организм реагирует на то или иное вещество, болезнь так, а не иначе. Самое главное — изучение генетики даёт нам возможность бороться с тяжелыми заболеваниями, особенно — наследственными и врожденными. Чтобы изучать наследственные болезни, необходимо для начала знать все о типах наследования.

 

Какие бывают типы наследования

 

Существует несколько основных типов наследования.

 

В настоящее время учёные выделяют следующие типы наследования:

1. Аутосомно-доминантный тип наследования.
2. Аутосомно-рецесссивный тип наследования.
3. Наследование признаков, сцепленное с полом, которое подразделяется на рецессивное и доминантное.
4. Голандрический тип наследования.
5. Митохондриальное наследование.

 

Каждый из них обладает своими механизмами и особенностями наследования.Каждый признак может передаваться только одним способом. Типы наследования зависят от расположения аллельного гена- в аутосомной или половой хромосоме, а также от того, какой является аллель — рецессивной или доминантной.

 

Особенности типов наследования

 

 

Большинство генетических признаков можно разделить на «менделирующие» и «неменделирующие». К «менделирующим» признакам относятся те, которые поддаются законам Менделя. Кто такой Мендель, мы описали выше. Такие признаки передаются путём моногенного независимого наследования.

 

 

Это значит, что один признак «кодируется» только одним геном. Всего на сегодняшний день известно более 2300 «менделевских» признаков. К ним относятся такие, как наличие веснушек, нормальное количество пальцев, рыжий цвет волос и др. К такому наследованию относятся такие типы наследования как аутосомно-доминантный и аутосомно-рецессивный.

 

 

Если один признак определяется большим количеством признаков, наследование является полигенным. Такие признаки считаются “неменделирующими”. Самым ярким примером является наследование групп крови по системе АВ0. Они не поддаются классическим законам наследования, описанных Грегором Менделем.

 

Особенностью этого типа наследия является тот факт, что потомки могут получить ту же группу крови, что и у родителей или же группа крови будет совсем другая. Также, признаки, которые не подаются законам Менделя, могут влиять друг на друга. Например, ученым удалось четко определить взаимосвязь между группами крови и физическими способностями человека, особенно, мужского пола.

 

 

Доминантный тип наследования

 

 

Доминантный тип наследования проявляется при моногенном независимом наследовании. Доминантный ген при таком типе наследования расположен в главной аллели. При доминантном типе наследования одна аллель сохраняется в нормальном состоянии, а одна — в изменённом. Измененная аллель подавляет обычную.

 

При доминантном типе наследования признак будет наблюдаться практически в каждом поколении. Всего на сегодняшний день выявлено около 1200 генов, которые наследуются по данному типу. К ним относятся такие признаки, как наследование карих глаз, волос не рыжего цвета, большие глаза, наличие веснушек и др.

 

 

Рецессивный тип наследования

 

 

Гены, которые передаются при данном типе наследования находятся в аутосомах, то есть, соматических хромосомах. Обнаружено более 900 признаков, которые так передаются. Большинство из являются скрытыми, так как не проявляются на протяжении жизни. Люди, у которых есть один рецессивный ген, являются носителями гена и при этом, не проявляясь признаков.

 

Вот некоторые примеры рецессивных генов: короткие ресницы, дальтонизм — или нарушение нормального цветового восприятия окружающего мира, светлые глаза и прямые волосы и др.

 

 

Аутосомно-доминантный тип наследования

 

 

Данный тип наследования отличается некоторыми особенностями:

1. Если есть большое количество потомков, то признак проявится в каждом поколении, в том числе и тот признак, который отвечает за развитие болезней и патологий.
2. Если в поколении встречается редкий доминантный признак, то с большой вероятностью он встретится у половины детей.
3. Нет разницы между частотой наследования доминантного признака среди мужчин и женщин.
4. Наследование зависит от обоих родителей — каждый родитель может передать своим детям доминантный признак.

 

 

Иногда доминантные признаки могут проявляться через поколение, например, у дедушек и бабушек, а потом у внуков.

 

 

Вот некоторые заболевания и аномалии, которые передаются таким путём: большее количество пальцев на руках — полидактилия, ахондроплазия и др.

 

 

 

Аутосомно-рецессивный тип наследования

 

 

У этого типа наследования есть ряд особенностей.

 

 

Появление признака в поколениях

 

 

В отличие от доминантного признака, даже несмотря на большое количество потомков, признак может не проявляться в поколениях и долгое время мутации будут оставаться незамеченными, а люди даже и не будут знать, что являются носителями какой-то аномалии, пусть даже и неопасной.

 

 

Проявление у детей в отсутствие признака у родителей

 

 

Такое тоже случается. Иногда, мутация может появиться спонтанно и рецессивный ген проявится, даже если у родителей ребёнка его не было. Такое встречается в 25 процентах случаев.

 

 

Наследование признака от носителей

 

 

Если у обоих родителей есть данный признак и они являются носителями, то у всех детей 100% будет данный рецессивный признак. Оба родителя являются гетерозиготами, содержат один нормальный аллель и один рецессивный. У детей высокий риск получить этот ген и в итоге все они ее получают. Поэтому раньше было такое количество наследственных и врожденных заболеваний. Если происходят браки с близкими родственниками и в этих браках рождаются дети, велика вероятность того, что у двух носителей родится больной ребёнок с гомозиготным генотипом.

 

 

Для ясности возьмём гемофилию. Если у ребенка мать является носителем мутации в гене, вызывающем гемофилию, а отец болен — у ребёнка 100% будет гемофилия. Девочке с таким диагнозом выжить не удасться, а мальчик будет тяжело страдать от данного заболевания. Такую ситуацию можно проследить и в царских семьях России в известной империи Романовых.

 

 

Если признак есть только у одного родителя, то он появится только у половины потомства, так как у другого родителя аллели не содержат мутаций.

 

Распространённость того или иного рецессивного признака варьирует в зависимости от национальности и этнических групп. Высока встречаемость этих признаков в семьях с кровными браками.

 

 

Если один из родителей знает, что у него в семье были случаи заболеваний, связанных с рецессивным типом наследования, необходимо пройти диагностику. Диагностика поможет определить заболевание у ребёнка на ранней стадии или поможет тщательно спланировать беременность.

 

 

Митохондриальное наследование

 

 

Часть генетической информации содержится не только в ядре клеток, но и в митохондриях. Митохондрии являются важными клеточными органеллами с собственной ДНК. Вся митохондриальная ДНК наследуется от матери. Митохондриальная ДНК есть и у сперматозоида, но после завершения процесса оплодотворения, она просто разрушается. Учёные даже обнаружили, что в сперматозоидах митохондриальная ДНК помечена специальным белком, из-за чего защитные клетки организма быстро распознают ее и уничтожают.

 

 

ДНК митохондрий не является стабильной и очень быстро изменятся и мутирует. Изучение митохондриальной ДНК является хорошим способом отслеживания эволюционных процессов разных видов. Митохондриальное наследование также изучается для того, чтобы иметь возможность идентифицировать людей. Именно в этой доле генетического материала содержится большое количество уникальных белков и молекул, который позволяют провести полную и тщательную идентификацию человека.

 

Но к сожалению, и тут часто возникают мутации и возникают заболевания. Учёные в настоящее время работают над тем, чтобы научиться заменять митохондриальную ДНК и тем самым, устранять митохондриальные болезни. К ним относятся: заболевания мозга, митохондриальный сахарный диабет, поражения печени. Каждый аллель может вызывать разные проявления у разных людей — у одного пострадает мозг, у другого — печень и тд. Также, мутации в митохондриях имеют свойство накапливаться и проявляться с новой силой в новых поколениях.

 

 

Ограниченный полом тип наследования

 

 

Некоторые признаки находятся не в соматических, а половых хромосом. В них содержится половая информация. В зависимости от того, на какой хромосоме расположена мутантная аллель, заболевание или признак проявит себя по-разному. Таким образом, если дефектная аллель расположена на «женской» Х-хромосоме, то наследование будет Х-сцепленным. Если дефект расположен на мужской Y-хромосоме — Y-сцепленное. Если ген расположен на женской половой хромосоме, то признак проявится только у мужчин, а женщины останутся носительницами.

 

Это связано с тем, что у женщин — две Х-хромосомы и всегда есть ещё одна запасная, здоровая. А у мужчин Х-хромосома только одна и вероятность того, что там будет дефектный аллель — стремится к 100%. Девочка сможет заболеть или получить признак только в том случае, если дефектный ген есть и у отца, и у матери.

 

Признак перейдёт к ней от отца. Если наследование дефектного аллеля связано с Y-хромосомой, то болеть будут только мальчики. Ещё одна особенность в том, что даже если у родителей нет признаков, которые передаются сцеплено с полом, он все равно может появиться у детей. И вероятность такого явления довольно высока.

 

 

Голандрический тип наследования

 

 

Данный тип наследования связан с мужской половой хромосомой. В норме, на данной хромосоме расположены признаки, которые отвечают за развитие мужских половых органов, сперматозоидов. Если происходят мутации, они могут передаваться только от отца к сыну и все. На этой хромосоме расположено более 35 генов. Если какой-либо дефект определяет нарушение работы семенников или других желёз, мутации дальше не передаются, так как мужчина остаётся стерильным и не может иметь детей.

 

 

 

Посредством голандрического наследования передаются следующие признаки: чрезмерное оволосение ушных раковин и пальцев кистей, азооспермия, что приводит к бесплодию и др. Помимо этого, данным типом наследования могут передаваться и более серьёзные заболевания, например, ихтиоз. Прт этом кожа пациента выглядит как чешуя рыбы, он не может вести полноценную жизнь. Другие мутации при голандрическом типе наследования могут привести к раковым заболеваниям и различным дисфункциям.