Как решать задачи на группу крови и резус фактора

Решение задач по генетике на группу крови – это не только увлекательное времяпрепровождение на уроках биологии, но и важный процесс, который используется на практике в различных лабораториях и медицинско-генетических консультациях. Здесь есть свои особенности, которые напрямую связаны с наследованием генов группы крови человека.

Различные варианты записи группы крови человека

Кровь является жидкой средой организма, и в ней находятся форменные элементы – эритроциты, а также жидкая плазма. Наличие или отсутствие каких-либо веществ в крови человека запрограммировано на генетическом уровне, что и отображается соответствующей записью при решении задач.

Наиболее распространенными считаются три вида записи группы крови человека:

1. По системе АВ0.
2. По наличию или отсутствию резус-фактора.
3. По системе MN.

Система АВ0

В основе данного типа записи лежит такое взаимодействие генов, как кодоминирование. Оно гласит, что ген может быть представлен больше, чем двумя различными аллелями, и каждый из них в генотипе человека имеет свое собственное проявление.

Для решения задачи на группу крови следует помнить еще одно правило кодоминирования: здесь нет рецессивных или доминантных генов. Это значит, что различные комбинации аллелей могут дать большое разнообразие потомков.

Ген А в этой системе отвечает за появление антигена А на поверхности эритроцитов, ген В – за образование антигена В на поверхности этих клеток, а ген 0 – за отсутствие того или иного антигена. Например, если генотип человека записывается как IAIB (ген I используется для решения задачи по генетике на группу крови), то на его эритроцитах присутствуют оба антигена. Если же у него нет этих антигенов, но в плазме присутствуют антитела «альфа» и «бета», то его генотип записывается как I0I0.

На основе группы крови проводят переливание от донора к реципиенту. В современной медицине пришли к выводу, что наилучшим переливанием является тот случай, когда и донор, и реципиент имеют одну и ту же группу крови. Однако может возникнуть в практике ситуация, когда нет возможности найти подходящего человека с той же группой крови, что и пострадавший, которому необходимо переливание. В этом случае пользуются фенотипическими особенностями первой и четвертой группы.

У людей с первой группой на поверхности эритроцитов отсутствуют антигены, что дает возможность перелить такую кровь любому другому человеку с наименьшими последствиями. Это значит, что такие люди являются универсальными донорами. Если речь идет о 4 группе, то такие организмы относятся к универсальным реципиентам, т. е. им могут переливать кровь от любого донора.

Задачи на группу крови требуют определенной записи генотипов. Вот 4 группы людей по наличию антигенов на поверхности эритроцитов и их возможные генотипы:

I(0)-группа. Генотип I0I0.

II(А)-группа. Генотипы IAIA или IAI0.

III(В)-группа. Генотипы IBIB или IBI0.

IV(AB)-группа. Генотип IAIB.

Группы крови по резус-фактору

Еще один способ обозначения групп крови человека, который основан на наличии или отсутствии резус-фактора. Этот фактор также представляет собой сложный белок, который образуется в крови. Он кодируется несколькими парами генов, однако определяющая роль отводится генам, которые обозначаются буквами D (положительный резус, или Rh+) и d ( отрицательный резус, или Rh-). Соответственно, передача этого признака обуславливается моногенным наследованием, а не кодоминированием.

Задачи на группы крови с решением требуют следующей записи генотипов:

• Люди с резус-положительной группой крови имеют генотипы DD или Dd.
• У людей с отрицательным резус-фактором генотип записывается, как dd.

Система MN

Этот способ записи встречается чаще в странах Западной Европы, однако также может использоваться при решении задачи на группу крови. Он основан на проявлении двух аллельных генов, которые наследуются по типу кодоминирования. Каждый из этих аллелей отвечает за синтез белка в крови человека. Если генотип организма представляет собой комбинацию MM, то в его крови присутствует только тот тип белка, который кодируется соответствующим геном. Если же такой генотип поменять на MN, то в плазме будут находиться уже два разных вида белка.

Задачи на группу крови по системе MN требуют следующей записи генотипов:

• Группа людей с генотипом MN.
• Группа людей с генотипом MM.
• Группа людей с генотипом NN.

Особенности решения задач по генетике

При оформлении генетических задач необходимо соблюдать следующие правила:

1. Написать таблицу исследуемых признаков, а также генов и генотипов, которые отвечают за проявление этого признака.
2. Написать генотипы родителей: сначала пишется особь женского пола, а затем мужского.
3. Обозначить гаметы, которые дает каждая особь.
4. Проследить генотипы и фенотипы потомков в F1, и, если требует того задание, написать вероятность их появления.

Также решение задач по генетике на группы крови требует понимания типа взаимодействия, который вам был предложен в условии. От этого зависит ход решения, а также вы заранее можете предсказать результаты скрещивания и возможную вероятность появления зигот. Если для одного и того же условия подходят два или боле вида взаимодействия генов, всегда берется самый простой из них.

Задачи по системе АВ0

Задачи по биологии на группу крови по системе АВ0 решаются следующим образом:

«Женщина, которая имеет первую группу крови, вышла замуж за мужчину с четвертой группой крови. Определить генотип и фенотип их детей, а также вероятность появления зигот с различными генотипами».

Сначала мы должны знать, какие гены за какое проявление признаков отвечают:

Затем, мы пишем генотипы родителей и их гаметы:

• Р: ♀ I0I0 х ♂ IAIB.
• G: I0 I0 IA IB.

Далее, мы поочередно скрещиваем полученные гаметы между собой. Для этого можно использовать решетку Пеннета:

Поскольку вероятность образования гамет обоих родителей составляет 50 %, то каждый из 4 вариантов генотипов детей может проявиться с 25 % вероятностью.

Решение задач: группа крови, резус-фактор

При решении задач на резус-фактор мы можем пользоваться правилами обычного моногенного наследования признаков. Например, мы мужчина и женщина вступили в брак и оба были резус-положительными гетерозиготами. Первым пунктом мы пишем таблицу генов и соответствующих фенотипических признаков:

Затем мы записываем генотипы родителей и их гаметы:

• Р: ♀ Dd х ♂ Dd.
• G: D d D d.

Второй закон Менделя гласит, что при скрещивании двух гетерозигот расщепление по фенотипу составит 3:1, а по генотипу 1:2:1. Это значит, что мы можем получить детей с положительным резус-фактором в 75 % случаев, а с отрицательным резус-фактором с вероятностью в 25 %. Генотипы могут быть следующими: DD, Dd и dd в соотношении 1:2:1 соответственно.

В общем, задачи на группы крови и резус-фактора решаются намного проще, нежели по системе АВ0. Определять резус-фактор родителей и их будущих детей важно при планировании семьи, т. к. бывают случаи резус-конфликта, когда у матери Rh+, а у ребенка Rh-, или наоборот. В таких случаях появляется угроза выкидыша, поэтому беременные женщины наблюдаются в специальных учреждениях.

Задачи на группы крови по системе MN

В генетических задачах такого типа соблюдаются правила кодоминирования, однако решение упрощается наличием только двух видов аллельных генов. Предположим, мужчина с генотипом MN женился на женщине с такими же генами. Необходимо определить генотип и фенотип детей, а также вероятность их появления.

В этом случае запись генов и признаков не обязательна, т. к. обозначения условны и не играют большой роли при решении задачи.

• Р: ♀ MN х ♂ MN.
• G: M N M N.

Если расписать решетку Пеннета, мы получим похожую картину, как и при моногенном наследовании. Однако расщепление по генотипу 1:2:1 будет совпадать и с расщеплением по фенотипу, т. к. здесь каждый аллель имеет свое проявление, а рецессивные и доминантные гены отсутствуют. Дети с генотипом MN будут рождаться с вероятностью 50 %, когда ребенок с генотипом MM или NN будет появляться с 25 % вероятностью каждый.