Решаването на генетични проблеми за кръвна група е не само вълнуващо забавление в часовете по биология, но и важен процес, който се използва на практика в различни лаборатории и медико-генетични консултации. Той има свои собствени характеристики, които са пряко свързани с наследяването на гените на човешките кръвни групи.
Различни опции за записване на кръвната група на човек
Кръвта е течната среда на тялото и съдържа формни елементи - еритроцити, както и течна плазма. Наличието или отсъствието на каквито и да е вещества в човешката кръв се програмира на генетично ниво, което се показва със съответния запис при решаване на задачи.
Най-често срещаните са три вида записване на кръвната група на човек:
- Според системата AB0.
- По наличието или отсъствието на Rh фактор.
- Според системата MN.
AB0 система
Този тип запис се основава на такова взаимодействие на гени като кодирането. Посочва, че може да бъде представен генповече от два различни алела и всеки от тях в човешкия генотип има свой собствен израз.
За да се реши проблемът с кръвната група, трябва да се помни още едно правило за кодиране: няма рецесивни или доминантни гени. Това означава, че различни комбинации от алели могат да произведат голямо разнообразие от потомство.
Ген А в тази система е отговорен за появата на антиген А на повърхността на еритроцитите, ген В е отговорен за образуването на антиген В на повърхността на тези клетки, а ген 0 е отговорен за отсъствието на един или друг антиген. Например, ако генотипът на човек е написан като IAIB (ген I се използва за решаване на генетичен проблем за кръвна група), тогава и двата антигена присъстват в неговите червени кръвни клетки. Ако той няма тези антигени, но има алфа и бета антитела в плазмата, тогава неговият генотип се записва като I0I0.
В зависимост от кръвната група се извършва преливане от донора към реципиента. Съвременната медицина стигна до заключението, че най-доброто преливане е, когато и донорът, и реципиентът имат една и съща кръвна група. На практика обаче може да възникне ситуация, при която не е възможно да се намери подходящ човек със същата кръвна група като жертвата, която се нуждае от кръвопреливане. В този случай се използват фенотипните характеристики на първата и четвъртата група.
Хората от първата група нямат антигени на повърхността на червените кръвни клетки, което прави възможно преливането на такава кръв на всеки друг човек с най-малко последствия. Това означава, че такива хора сауниверсални донори. Ако говорим за група 4, тогава такива организми са универсални реципиенти, тоест могат да получат кръв от всеки донор.
Задачите за кръвна група изискват специфичен запис на генотипове. Ето 4 групи хора според наличието на антигени на повърхността на червените кръвни клетки и техните възможни генотипове:
I(0)-група. Генотип I0I0.
II(А)-група. Генотипове IAIA или IAI0.
III(B)-група. Генотипове IBIB или IBI0.
IV(AB)-група. Генотип IAIB.
Rh кръвни групи
Друг начин за обозначаване на човешки кръвни групи, който се основава на наличието или отсъствието на Rh фактор. Този фактор също е сложен протеин, който се образува в кръвта. Той е кодиран от няколко двойки гени, но определящата роля се дава на гените, които се обозначават с буквите D (положителен Rh, или Rh +) и d (отрицателен Rh, или Rh-). Съответно, предаването на тази черта се определя от моногенно наследяване, а не от кодоминация.
Задачите за кръвна група с решения изискват следния генотип:
- Хора с Rh-положителна кръвна група имат DD или Dd генотип.
- За хора с отрицателен Rh фактор, генотипът се записва като dd.
MN система
Този метод на писане е по-разпространен в Западна Европа, но може да се използва и при решаване на проблем за кръвна група. Тя се основава на проявлението на двеалелни гени, които се унаследяват от типа на кодоминацията. Всеки от тези алели е отговорен за протеиновия синтез в човешката кръв. Ако генотипът на даден организъм е комбинация от ММ, тогава в кръвта му присъства само видът протеин, който е кодиран от съответния ген. Ако такъв генотип се промени на MN, тогава два различни вида протеин вече ще бъдат в плазмата.
MN задачи за кръвна група изискват следния генотип:
- Група от хора с генотип MN.
- Група от хора с генотип MM.
- Група от хора с генотип NN.
Характеристики на решаване на проблеми в генетиката
При изпълнение на генетични задачи трябва да се спазват следните правила:
- Напишете таблица с изследваните черти, както и гени и генотипове, които са отговорни за проявата на тази черта.
- Напишете генотипите на родителите: първо се изписва женската, а след това мъжката.
- Проектирайте гаметите, които всеки индивид дава.
- Проследете генотипите и фенотипите на потомството във F1 и, ако е необходимо, напишете вероятността за тяхното възникване.
Също така, решаването на проблеми в генетиката за кръвни групи изисква разбиране на типа взаимодействие, което ви е било предложено в състоянието. Ходът на решението зависи от това, а също така можете предварително да предвидите резултатите от кръстосването и възможната вероятност за поява на зиготи. Ако два или повече вида генно взаимодействие са подходящи за едно и също състояние, винаги се взема най-простият от тях.
Задачи за системата AB0
Задачи по биология за кръвна група по системата AB0 се решават по следния начин:
Жена, която има първа кръвна група, се омъжи за мъж с четвърта кръвна група. Определете генотипа и фенотипа на техните деца, както и вероятността от зиготи с различни генотипове.”
Първо трябва да знаем кои гени са отговорни за коя проява на черти:
| Знак | Гени | Генотип |
| 1 кръвна група | I0 | I0I0 |
| 2 кръвна група | IA, I0 | IAIA, IAI0 |
| 3 кръвна група | IB, I0 | IBIB, IBI0 |
| 4 кръвна група | IA, IB | IAIB |
След това записваме генотипите на родителите и техните гамети:
- R: ♀ I0I0 x ♂ IAIB.
- G: I0 I0 IA IB.
След това ние последователно кръстосваме получените гамети една с друга. За да направите това, можете да използвате решетката на Punnett:
| женски/мъжки гамети | IA | IB |
| I0 | IAI0; 2-ра кръвна група | IBI0; 3 кръвна група |
| I0 | IAI0; 2-ра кръвна група | IBI0; 3 кръвна група |
Тъй като вероятността за образуване на гамети и на двамата родители е 50%, всеки от 4-те варианта на генотиповете на децата може да се появи с 25% вероятност.
Решаване на проблеми: кръвна група, Rh фактор
При решаване на проблеми с Rh фактор, ниеможем да използваме правилата на обикновеното моногенно наследяване на черти. Например, ние сме мъж и жена, женени и двамата са били Rh-положителни хетерозиготи. В първия параграф пишем таблица с гени и съответните фенотипни черти:
| Знак | Gen | Генотип |
| резус положителен; Rh+ | D | DD, Dd |
| Rh отрицателен;Rh- | d | dd |
След това записваме генотипите на родителите и техните гамети:
- R: ♀ Дд x ♂ Дд.
- G: D d D d.
Вторият закон на Мендел гласи, че когато две хетерозиготи се кръстосват, разделянето по фенотип ще бъде 3:1, а по генотип 1:2:1. Това означава, че можем да получим деца с положителен Rh фактор в 75% от случаите и с отрицателен Rh фактор с вероятност от 25%. Генотипите могат да бъдат както следва: DD, Dd и dd в съотношение съответно 1:2:1.
Като цяло задачите за кръвни групи и Rh фактор се решават много по-лесно от използването на системата AB0. Важно е да се определи Rh фактора на родителите и бъдещите им деца при планиране на семейство, тъй като има случаи на Rh конфликт, когато майката има Rh +, а детето има Rh- или обратно. В такива случаи има заплаха от спонтанен аборт, така че бременните жени се наблюдават в специални институции.
Задачи за кръвни групи по MN системата
При генетични проблеми от този тип се спазват правилата на кодоминантност, но решението е опростено от наличието само на два типаалелни гени. Да предположим, че мъж с генотип MN се ожени за жена със същите гени. Необходимо е да се определи генотипа и фенотипа на децата, както и вероятността от тяхното възникване.
В този случай записването на гени и черти не е необходимо, тъй като обозначенията са условни и не играят голяма роля при решаването на проблема.
- R: ♀ MN x ♂ MN.
- G: M N M N.
Ако нарисуваме решетката на Пунет, получаваме подобна картина, както при моногенно наследяване. Въпреки това, разделянето по генотип 1:2:1 също ще съвпадне с разделянето по фенотип, тъй като тук всеки алел има своя собствена проява, а рецесивни и доминантни гени отсъстват. Децата с генотип MN ще имат 50% шанс да се родят, докато бебе с генотип MM или NN ще има 25% шанс всяко.
