Как наследуется группа крови ребенком от родителей. Наследование группы крови
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.
Следует знать!
Антигены системы крови
Антигенная структура организма человека невероятно сложна. Только в крови современная наука обнаружила около пятисот антигенов, объединенных в 40 антигенных систем: MNSs, AB0, Kell, Duffi, Luteran, Lewis и др.
Каждый из антигенов данных систем является генетически кодируемым и наследуется Для простоты все они подразделяются на плазменные и клеточные. Для гематологии и трансфузиологии большее значение имеют именно клеточные антигены (эритро-, тромбо- и лейкоцитарные), поскольку они обладают иммуногенностью (способностью вызывать иммунный ответ), а потому при переливании несовместимой по клеточным антигенам крови существует риск развития гематогенного шока или ДВС-синдрома с летальным исходом. Антигены крови состоят из двух основных частей: антигенной детерминанты, определяющей иммуногенность, и гаптена, «утяжеляющего» антиген и определяющего серологическую активность.
Первая часть является высокоспецифичной для каждого антигена, а потому отличает их друг от друга. Так, в системе AB0 антиген 0 отличает фукоза, антиген A - N-фцетилглюкозамин, а антиген B - галактоза. К этим детерминантам и присоединяются антитела при развитии иммунного ответа. Эти антигены учитываются при гемотрансфузии, а также тогда, когда рассчитывают возможное наследование группы крови.
Система AB0 и ее наследование
Еще в 1901 году в крови человека были обнаружены вещества, способные склеивать эритроциты между собой, которые получили название агглютинины (плазменные факторы агглютинации - α и β) и агглютиногены (эритроцитарные факторы склеивания - A и B).
Согласно этой системе, ученые Я. Янский и К. Ландштейнер разделили всех людей на 4 группы, они же рассчитали и наследование групп крови у человека. Так, I группу крови имеют люди, в крови которых нет агглютиногенов, но плазма содержит оба агглютинина. Их кровь обозначается αβ или 0. Люди со имеют агглютиноген A и агглютинин β (Aβ или A0), люди с III группой, напротив, имеют агглютиноген B и агглютинин α (Bα или B0), а IV група крови отличается наличием в эритроцитах обоих агглютиногенов A и B (AB), при этом агглютинины отсутствуют. Определяются они простым лабораторным методом с помощью специальных стандартных сывороток. Поскольку оба агглютиногена являются доминантами, то наследование одного из антигенов, т.е. наследование группы крови, протекает равнозначно. Группу крови будущего ребенка всегда можно предположить с вероятностью 100, 50 или 25% при разных сочетаниях групп крови родителей. Таким образом, зная их антигены, наследование можно проследить по следующей таблице.
Группа крови | Отца | |||||
Матери | I(00) | II(A0) | II(AA) | III(B0) | III(BB) | IV(AB) |
I(00) | 00 — 100 % | 00 — 50 % A0 — 50 % | A0 — 100 % | 00 — 50 % B0 — 50 % | B0 — 100 % | A0 — 50 % B0 — 50 % |
II(A0) | 00 — 50 % A0 — 50 % | 00 — 25 % A0 — 50 % AA — 25 % | AA — 50 % A0 — 50 % | 00 — 25 % A0 — 25 % B0 — 25 % AB — 25 % | AB — 50 % B0 — 50 % | AA — 25 % A0 — 25 % B0 — 25 % AB — 25 % |
II(AA) | A0 — 100 % | AA — 50 % A0 — 50 % | AA — 100 % | AB — 50 % A0 — 50 % | AB — 100 % | AA — 50 % AB — 50 % |
III(B0) | 00 — 50 % B0 — 50 % | 00 — 25 % A0 — 25 % B0 — 25 % AB — 25 % | AB — 50 % A0 — 50 % | 00 — 25 % B0 — 50 % BB — 25 % | BB — 50 % B0 — 50 % | A0 — 25 % B0 — 25 % BB — 25 % AB — 25 % |
III(BB) | B0 — 100 % | AB — 50 % B0 — 50 % | AB — 100 % | BB — 50 % B0 — 50 % | BB — 100 % | AB — 50 % BB — 50 % |
IV(AB) | A0 — 50 % B0 — 50 % | AA — 25 % A0 — 25 % B0 — 25 % AB — 25 % | AA — 50 % AB — 50 % | A0 — 25 % B0 — 25 % BB — 25 % AB — 25 % | AB — 50 % BB — 50 % | AA — 25 % BB — 25 % AB — 50 % |
Не менее важно знание и резус-фактора, поскольку он также является важным для при переливании. Так, резус-положительную кровь (Rh+) можно перелить пациенту с резус-отрицательной (Rh-) кровью только единожды за жизнь и в крайнем случае, поскольку при первом переливании произойдет выработка резус-антител, которые активируются при втором переливании (и реципиент рискует погибнуть от То же самое касается и резус-конфликта при зачатии плода с резус-положительной кровью у Rh+ матери и Rh- отца, поэтому так важно рассчитывать наследование группы крови будущего ребенка.
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.
Генетико-физиологическая характеристика системы АВ0
С точки зрения генетики, наиболее изученной является система АВ0, определяющая I (0), II (А), III (В) и IV (АВ) группы крови. На поверхности эритроцитов могут находиться агглютиногены (антигены) А и В, а в плазме крови – агглютинины (антитела) и . В норме одноименные агглютиногены и агглютинины совместно не обнаруживаются. Нужно отметить, что А- и В-антигены образуют многочисленный ряд антигенов (А 1 , А 2 ... A; В 1 , В 2 …В).
Наследование групп крови системы АВ0 . В системе АВ0 синтез агглютиногенов и агглютининов определяется аллелями гена I : I 0 , I A , I B . Ген I контролирует и образование антигенов, и образование антител. При этом наблюдается полное доминирование аллелей I A иI B над аллелем I 0 , но совместное доминирование (кодоминирование) аллелей I A и I B . Соответствие генотипов, агглютиногенов, агглютининов и групп крови (фенотипов) можно выразить в виде таблицы:
Генотипы |
Антигены (агглютиногены) |
Антитела (агглютинины) |
Группы крови (фенотипы) |
I 0 I 0 |
α,β | ||
I A I A , I A I 0 |
β | ||
I B I B , I B I 0 |
α |
III (B) |
|
I A I B |
IV (AB) |
В норме образуются нормальные антитела (агглютинины), которые синтезируются в очень небольших количествах; они относятся к классу М; при иммунизации чужеродными антигенами вырабатываются иммунные антитела класса G (подробнее различия между нормальными и иммунными антителами будут рассмотрены ниже). Если по каким-либо причинам агглютиноген А встречается с агглютинином или агглютиноген В встречается с агглютинином , то происходит реакция агглютинации – склеивания эритроцитов. В дальнейшем агглютинированные эритроциты подвергаются гемолизу (разрушению), продукты которого ядовиты.
Из-за кодоминирования наследование групп крови системы АВ0 происходит сложным образом. Например, если мать гетерозиготна по II группе крови (генотип I A I 0 ), а отец гетерозиготен по III группе крови (генотип I B I 0 ), то в их потомстве с равной вероятностью может родиться ребенок с любой группой крови. Если у матери I группа крови (генотип I 0 I 0 ), а у отца IV группа крови (генотип I A I B ), то в их потомстве с равной вероятностью может родиться ребенок или со II (генотип I A I 0 ), или с III (генотип I B I 0 ) группой крови (но не с I , и не с IV ).
Резус-фактор
Белок на мембране эритроцитов. Присутствует у 85% людей - резус-положительных. Остальные 15% - резус-отрицательны.
Наследование: R- ген резус-фактора. r - отсутствие резус фактора.
Родители резус-положительны (RR, Rr) - ребенок может быть резус-положительным (RR, Rr) или резус-отрицательным (rr).
Один родитель резус-положительный (RR, Rr), другой резус-отрицательный (rr) - ребенок может быть резус-положительным (Rr) или резус-отрицательным (rr).
Родители резус-отрицательны, ребенок может быть только резус-отрицательным.
Резус-фактор, как и группу крови, необходимо учитывать при переливании крови. При попадании резус фактора в кровь резус-отрицательного человека, к нему образуются антирезусные антитела, которые склеивают резус-положительные эритроциты в монетные столбики.
Система МN
В 1927 году К. Ландштейнер и П. Левин обнаружили, что при введении кроликам красных кровяных телец человека у них вырабатываются антитела к антигенам человеческих клеток. Исследуя антитела к кровяным тельцам разных людей, Ландштейнер и Левин опознали два типа антител, которые назвали М и N. Кровяные клетки типа М вызывали у кроликов производство антител М, а клетки типа N - антител типа N. Выяснилось, что каждый человек имеет кровь типа М, типа N или типа MN - смести антигенов М и N.
Передача этих типов по наследству носит следующий характер:
Это значит, что люди с кровью типа М или N - гомозиготы по разным аллелям одного гена, а люди с кровью типа MN - гетерозиготы по обоим выраженным аллелям. Ген этого признака назван L в честь Ландштейнера; его два аллеля обозначаются как LM и LN. Эти аллели кодоминантны, то есть в гетерозиготах L M и L N они выражены в равной степени. Модель объясняет три вышеописанные схемы наследования. Кроме того, если родители гетерозиготы, то каждый из них образует половину гамет L M и половину гамет L N , которые, объединяясь, дают L MN .