Наследственные болезни сцепленные с полом дальтонизм

Наследственные болезни сцепленные с полом дальтонизм thumbnail

Сцепленное с полом наследование означает, что ген, контролирующий признак или характеристику, расположен на половой хромосоме (X или Y).

  • Y — хромосома намного короче X — хромосомы и содержит всего несколько генов (50 миллионов пар нуклеотидов; 78 генов).
  • Х — хромосома длиннее и содержит много генов, отсутствующих на Y — хромосомах (153 миллиона пар нуклеотидов; ~ 2,000 генов).
  • Следовательно, условия, связанные с полом, обычно связаны с X — хромосомой , поскольку на более короткой Y — хромосоме находится очень мало генов.

X и Y хромосомы

Наследственные болезни сцепленные с полом дальтонизм

Связанные с полом основы наследования отличаются от аутосомных тем, что хромосомы у мужчин не спарены (XY)

Это приводит к тому, что признаки, связанные с полом, ассоциируются преимущественно с определенным полом.

Поскольку у женской особи Homo sapiens есть две Х — хромосомы (и, следовательно, два аллеля), они могут быть гомозиготными или гетерозиготными

Следовательно, Х — связанные доминантные черты более распространены у женщин (так как любой аллель может быть доминирующим и вызывать заболевание).

Мужские особи имеют только одну X — хромосому (и, следовательно, только один аллель) и являются гемизиготными для X — связанных признаков.

X — связанные рецессивные черты более распространены у мужчин, так как данное состояние не может быть замаскировано вторым аллелем.

Следующие тенденции всегда верны для X — связанных условий:

  • Только самки могут быть носителями (гетерозигота для рецессивного заболевания), самцы не могут быть гетерозиготными носителями.
  • Мужчины всегда наследуют Х — связанный признак от своей матери (они наследуют Y — хромосому от своего отца).
  • Женщины не могут наследовать Х — связанное рецессивное состояние от незатронутого отца (должны получить его доминирующий аллель).

Наследование Х — сцепленного рецессивного заболевания

Наследственные болезни сцепленные с полом дальтонизм

Красно-зеленая цветовая слепота (дальтонизм) и гемофилия являются примерами Х — связанных рецессивных состояний.

  • Следовательно, они оба гораздо чаще встречаются у мужчин, чем у женщин (мужчины не могут замаскировать признак в качестве носителя).

При назначении аллелей для признака, связанного с полом, принято записывать аллель как надстрочный знак к половой хромосоме (X).

  • Гемофилия: XH

    = незатронутая (нормальное свертывание крови); Xh = пораженная (гемофилия).

  • Дальтонизм (цветовая слепота): XA = незатронутое (нормальное зрение); Xa = пораженное (цветовая слепота).

Гемофилия

Гемофилия — это генетическое заболевание, при котором способность организма контролировать свертываемость крови (и, следовательно, останавливать кровотечение) нарушается.

  • Образование сгустка крови контролируется каскадом факторов свертывания крови, чьи гены расположены на Х — хромосоме.
  • Когда один из этих факторов становится дефектным, образование фибрина предотвращается, то есть кровотечение продолжается в течение длительного времени.
  • Могут возникать различные формы гемофилии, в зависимости от того, какой специфический фактор свертывания мутирует (например, гемофилия A = фактор VIII)

Дальтонизм

  • Красно-зеленая цветовая слепота (дальтонизм) — это генетическое заболевание, при котором человек не может различить красные и зеленые оттенки.
  • Это состояние вызвано мутацией красных или зеленых фоторецепторов сетчатки, которые расположены на Х — хромосоме.
  • Красно-зеленый дальтонизм можно диагностировать с помощью цветового теста Ишихара.

Источник

Дальтонизм — болезнь, при которой глаза не способны воспринимать цвета и их оттенки. Чаще всего он передается детям от родителей, но иногда может быть приобретен в течение жизни. При каких условиях эта болезнь может перейти по наследству, рассмотрим в этой статье.

Особенности заболевания

Центр сетчатки содержит фоторецепторы, основная роль которых — обеспечивать восприятие цветов и их оттенков

Центр сетчатки содержит фоторецепторы, основная роль которых — обеспечивать восприятие цветов и их оттенков. Данные клетки называются колбочками и содержат красный, желтый или синий пигмент.

Остальные краски цветового спектра возникают при наложении базовых цветов. 

Нарушение восприятия цвета обуславливается отсутствием или недостатком определенного пигмента. Чаще всего дефект связан с красно-зеленым зрением: такая проблема возникает у 8% заболевших мужчин и 0,5% женщин. При этом обычно пигмент есть в клетке, просто несколько снижена его активность. При дефиците красного цвета смешиваются темно-зеленые и темно-коричневые цвета.  Определить наличие  дальтонизма у людей непросто, потому что внешних признаков этого заболевания нет. 
Если в роду уже есть дальтоники, то риск того, что произойдет наследование дальтонизма ребенком, возрастает. В таком случае нужно обратиться к врачу для проверки у малыша цветового зрения по достижению им 3 лет.

В случаях наследственного дальтонизма люди не различают определенный цвет, но к иным оттенкам их глаза более восприимчивы. Благодаря этому цветовой спектр людей с заболеванием может быть гораздо шире, чем у здоровых людей. 

Как передается дефект цветовосприятия

Теперь, когда особенности заболевания описаны, стоит разобраться, как наследуется дальтонизм. 

Дальтонизм — болезнь не самостоятельного характера, она связана с генетикой. Но это не значит, что дальтонизм передается по наследству всегда. Бывает и так, что болезнь дальтонизм возникает как симптом заболевания, результат возрастных изменений или травмы глаза. 
То, как дальтонизм наследуется, зависит от предполагаемого пола ребенка и того, кто из родителей имеет «неправильный» ген. В подавляющем большинстве случае заболевание обнаруживается у мужчин.

Передача дальтонизма по наследству имеет прямое отношение к половой X-хромосоме — именно там находится дефектный ген. При этом он является рецессивным и никак себя не проявляет, если есть доминантный.

Передача дальтонизма по наследству имеет прямое отношение к половой X-хромосоме

Этим объясняется то, что мать может быть носителем этого рецессивного гена, но так как она имеет две XX-хромосомы, то вторая, здоровая, блокирует дефектную и, соответственно, болеть женщина не будет. 
Носитель дефектного гена — мать: она передает его сыну и, как правило, при этом сама остается здоровой. При передаче этого гена дочери генетически «неправильная» хромосома, также, как и у матери, заменяется здоровой.

Что же касается мужчин, то у них в наличии XY-хромосомы, поэтому при передаче им дефектного гена они часто становятся дальтониками. Наследование дальтонизма сыновьями возможно только от матери. Иногда дочери заболевают тоже, но тогда дальтониками должны быть оба родителя. 

Как происходит наследование дальтонизма

Как говорилось выше, дальтонизм передается по наследству всем детям, но не у всех он проявляется. Вероятность заболевания зависит от комбинации здоровых и дефектных генов у родителей:

  • женщина различает цвета, мужчина — дальтоник: в такой паре дочери примут дефектный ген и станут его носителями, тогда как сыновья останутся здоровы;
  • женщина — носитель дальтонизма, мужчина здоров: у таких родителей в половине случаев дочери также станут носителями гена, вероятность заболевания сыновей — 50%;
  • женщина — носитель, мужчина — дальтоник: половина дочерей станет носителями, половина — станет дальтониками, вероятность заболевания сыновей — 50%;
  • женщина — больна, мужчина здоров: девочки станут носителями, у всех мальчиков будет нарушение цветовосприятия;
  • оба родителя дальтоники: и сыновья, и дочери будут больны.

дальтонизм передается по наследству всем детям, но не у всех он проявляется

Таким образом, наглядно видно, что наследование дальтонизма находится в тесной связи с полом ребенка: риск заболевания гораздо выше у мальчиков. Девочки болеют дальтонизмом лишь в случае, если и их отец и их мать страдают от нарушения цветовосприятия. 
Дальтонизм передается внутри семьи из поколения в поколение, поэтому риски его возникновения у детей можно просчитать по родословной. 

Типы дальтонизма

Существует несколько типов заболевания, которые зависят от того, какого из трех пигментов не достает: 

1. Ахромазия — невозможность различать цвета: в этом случае человеку доступны лишь оттенки серого. 

2. Монохромазия — невозможность увидеть все многообразие цветов. Доступен лишь один какой-то цвет и весь спектр его оттенков. 

3. Дихромазия — доступны два цвета. Она подразделяется на:

  • протанопию — невозможность видеть красный цвет;
  • дейтеранопию — проблемы с восприятием зеленого цвета;
  • тританопию — не воспринимаются сине-фиолетовые цвета.

4. Трихромазия — все три основных цвета воспринимаются хорошо. Она может быть нормальной и аномальной. Последняя — располагается в градации между нормальной трихромазией и дихромазией. Если при обычной дихромазии не заметны различия между двумя цветами, то при аномальной  больной испытывает затруднения не с самими цветами, а с их оттенками. Так же, как и в дихромазии, здесь различают прот-, дейтер- и тританомалию, при которых ослаблено восприятие красной, зеленой и синей части спектра соответственно. Иногда отсутствие восприятия одних оттенков уравнивается усилением восприятия других, таким образом, соблюдается определенный баланс. Например, больные, которые не способны отличить красные тона от зеленых, прекрасно различают оттенки хаки в количестве, недоступном здоровым людям. 

протанопия — невозможность видеть красный цвет

По наследству может передаваться каждый вид дальтонизма. Точные причины возникновения данного заболевания пока неизвестны. 

Признаки дальтонизма

О наличии дальтонизма свидетельствуют следующие симптомы:

  • плохо видны пигменты красного, синего или зеленого цвета;
  • сложно фокусировать взгляд;
  • снижена четкость зрения;
  • повышена чувствительность к свету;
  • имеет место непроизвольная подвижность зрачка;
  • предметы видятся в серых тонах. 

повышена чувствительность к свету

Главным симптомом дальтонизма является нарушение цветовосприятия. На остроту зрения он не влияет. Если дальтонизм у человека от рождения, отмечается равномерное поражение обоих глаз, при этом заболевание не прогрессирует. 
Бывает, что пигмент отсутствует не полностью, снижена лишь его функция. В таких случаях заболевание может долго оставаться незамеченным: цвет предметов человек «угадывает» по их яркости и тону. 
При этом возможно поражение дальтонизмом как двух, так и одного глаза. Как правило, при наследственном заболевании цветопередача нарушена на обоих глазах. 

Тесты на выявление дальтонизма у человека

Наследственный дальтонизм крайне сложно диагностировать в детстве, потому что внешних клинических симптомов нет. Многие узнают о своем заболевании уже во взрослом возрасте: случайно или во время профильной диагностики. 
Для диагностики дальтонизма применяют полихроматические таблицы. Человеку показывают 27 таблиц, на которых изображены цветные кружки или точки разные по яркости: все они составляют определенный рисунок. Если у человека есть данное заболевание, он увидит лишь поле, заполненное точками или кружочками, если человек здоров — различит на карточке рисунок.

Также используют тест Ишихара. Во время его проведения пациенту дают письмо, состоящее из ярких пятен. Здоровый человек без труда его прочитает, человеку же с дальтонизмом это задание выполнить трудно. 

Для диагностики дальтонизма применяют полихроматические таблицы

Данные тесты подходят для взрослых людей, у которых отсутствуют нарушения психики. Дети и взрослые с нарушениями психики могут исказить результаты, поэтому для них придумали специальные тесты, определяющие наличие заболевания по косвенным симптомам. 

При отсутствии заболевания пациенты дают свыше 90% правильных ответов, пациенты с дальтонизмом — не более 25%.

Особенности детского дальтонизма

Врожденная цветовая слепота обусловлена передачей в момент зачатия ребенка патологических генов. Обнаружить нарушение цветовосприятия у ребенка можно тогда, когда станет ясно, что малыш не различает красный и серый цвета или зеленый и серый.
Нарушения цветовосприятия могут спровоцировать сложности уже на ранних этапах: так, в детском саду дальтонизм могут принять за умственную отсталость. Родителям необходимо поговорить с воспитателем или учителем и попросить его помочь ребенку различать цвета, которые он видит. Это поможет чувствовать ему себя более комфортно на занятиях, когда ребенку предлагают наглядные материалы, цвета которых не доступны зрению малыша. 

Кроме того, ребенка с нарушенным цветовосприятием нужно посадить за парту, на которую не попадает прямой солнечный свет. Самому же малышу нужно как можно раньше объяснить, что он видит мир не совсем так, как видят его другие люди, но это не делает его хуже. Совместными усилиями родители и педагоги смогут помочь детям-дальтоникам адаптироваться к жизни.  

Как самостоятельно определить, что ребенок — дальтоник? 

По-настоящему различать цвета малыш учится к 3-4 годам, тогда как про названия цветов ему начинают рассказывать в 2 года. 
Наследственный дальтонизм у детей может долго оставаться невыявленным, потому что малыши запоминают название цвета применительно к определенному предмету и при необходимости называют их правильно. Как по-настоящему он видит предмет, который ему показывают, он сказать не может. Кроме того, у детей сохраняется восприятие яркости разных цветов, они не понимают, что видят мир не так, как все остальные. 
Чтобы понять, правильно ли ребенок воспринимает цвета или нет, нужно внимательно за ним понаблюдать во время творческих занятий. Один из самых простых способов — попросить малыша изобразить пейзаж за окном, героев любимого мультика или любые другие объекты, в определении цветов и оттенков которых ни Вы, ни он гарантированно не допустите ошибки. По результатам можно понять, как он воспринимает цвета. 

Самым наглядным признаком дальтонизма считается ошибка в различении красного цвета и зеленого или замена их оттенками коричневого. Вместе с тем, стоит отметить, что такой тест не считается надежным: всегда нужно помнить о том, что ребенок мог выбрать цвета, исходя из своих представлений о красивом. Если же он постоянно заменяет цвета, следует обратиться к врачу, который поможет диагностировать дальтонизм в условиях медицинского кабинета. 

Можно ли вылечить наследственный дальтонизм

Если дальтонизм — наследственное заболевание, то избавиться от него нельзя. Излечить его можно лишь в случае, если дальтонизм — не наследственный, а был приобретен в течение жизни. 
Ведутся разработки в области генной инженерии: в сетчатку глаза внедряется недостающий ген с использованием вирусных частиц. Пока что данная технология была протестирована лишь на обезьянах, случаев ее использования по отношению к человеку не было. 
Также существуют методы коррекции с помощью линз. Изделия имеют специальное покрытие, за счет которого изменяется длина волны некоторых цветов. Однако данный метод тоже не избавляет полностью от дальтонизма. 

Несколько скорректировать зрение можно с помощью:

  • очков, блокирующих свет: цвета легче различать при слабом освещении;
  • очков с многослойными линзами: они позволяют сделать заметнее оттенки красного и зеленого, поэтому подходят при легкой форме дальтонизма. 

Для каждого типа цветового восприятия разработаны свои модели корректирующих очков. В самом общем смысле принцип их действия следующий: линзы пропускают лишь основные цвета — красный, синий и зеленый, параллельно усиливая их восприятие. Таким образом, человек не видит тех оттенков цветового спектра, которые мешают ему различать основные цвета.

Данные способы коррекции позволяют больному проще воспринимать  окружающую действительность и повысить качество жизни. 

Источник

При решении подобных задач следует использовать принципы решения задач на дигибридное скрещивание, с учетом особенностей наследования признаков, сцепленных с полом.

Задача 7-14

Рецессивные гены, кодирующие признаки гемофилии и дальтонизма, сцеплены с Х-хромосомой. Мужчина, больной гемофилией, женится на здоровой женщине, отец которой был дальтоником, но не гемофиликом. Какое потомство получится от брака их дочери со здоровым мужчиной?

Решение

А – нормальная свертываемость, а – гемофилия,
В – нормальное цветоощущение, b – дальтонизм.

  1. Генотип мужчины – ХаВY, так как он несет признак гемофилии и не является дальтоником.
  2. Отец женщины был дальтоником, следовательно, она получила от него рецессивный ген дальтонизма. Вторая аллель этого гена находится в доминантном состоянии, так как женщина является здоровой. По признаку гемофилии женщина гомозиготна, так как здорова (доминантный признак), и ее отец был здоров. Генотип женщины – ХАВХАb.
  3. Генотип мужа дочери – ХАВY, так как он не страдает ни дальтонизмом, ни гемофилией.
  4. По признаку гемофилии дочь является гетерозиготной, так как от отца она может получить только рецессивный ген, а от гомозиготной матери – только доминантный. Отец передал ей доминантный ген по признаку дальтонизма, а мать могла передать ей как доминантный, так и рецессивный ген. Следовательно, генотип дочери может быть ХаВХАb или ХаВХАВ. Задача имеет два варианта решения.

Ответ

В первом случае – 25% детей (половина мальчиков) будут болеть гемофилией, во втором – половина мальчиков будет страдать гемофилией, а половина – дальтонизмом.

Задача 7-15

Рецессивные гены гемофилии и дальтонизма связаны с Х-хромосомой. Какое потомство будет получено от брака мужчины, больного гемофилией, и женщины, больной дальтонизмом (гомозиготной по признаку отсутствия гемофилии)?

Задача 7-16

Мужчина, страдающий гемофилией и дальтонизмом, женился на здоровой женщине, не являющейся носительницей генов этих заболеваний. Какова вероятность, что у ребенка от брака его дочери со здоровым мужчиной:

  1. будет одно из этих заболеваний;
  2. будут обе аномалии?

Кроссинговер между генами дальтонизма и гемофилии отсутствует.

Задача 7-17

В Х-хромосоме человека могут располагаться рецессивные гены, определяющие развитие гемофилии и дальтонизма. Женщина имеет отца, страдающего гемофилией, но не дальтонизмом, и здоровую по признаку гемофилии (гомозиготную) мать-дальтоника. Эта женщина выходит замуж за здорового мужчину. Какова вероятность рождения у нее ребенка с одной аномалией, если предположить, что кроссинговер между генами гемофилии и дальтонизма отсутствует?

Читайте также другие темы главы VII «Наследование генов, локализованных в половых хромосомах»:

  • Краткие сведения о механизме наследования половых хромосом
  • 1. Наследование генов, локализованных в Х-хромосоме
  • 2. Наследование генов, сцепленных с Y-хромосомой
  • 3. Кодоминантные гены, локализованные в Х-хромосоме
  • 5. Одновременное наследование признаков, расположенных в соматических и половых хромосомах
  • 6. Наследование, зависимое от пола
  • Ответы и решения к задачам главы VII «Наследование генов, локализованных в половых хромосомах»

Источник

Читайте также:  Смородина черная болезни и вредители борьба