С чем связано наследование групп крови. Какую группу крови наследует ребенок от родителей
Эритроциты человека имеют в своем составе множество антигенов (около 300!). Из всех этих антигенов выделяют два наиболее значимых, активных, в максимальной степени способных вызывать иммунные реакции. Два упомянутых антигена обозначают буквами А и В и называют агглютиногенами или эритроцитарными антигенами. В плазме крови могут присутствовать агглютинины - естественные антитела к эритроцитарным антигенам А и В.
Антитело (агглютинин) к антигену А называют анти-А и обозначают буквой а.
Антитело (агглютинин) к антигену В называют анти-В и обозначают буквой В
Если А встретится с а или если В встретится с В, начнется реакция антиген-антитело (так называемая агглютинация). Это крайне опасно для здоровья (прежде всего потому, что в процессе агглютинации склеиваются друг с другом и разрушаются эритроциты, что в первую очередь очень серьезно повреждает почки). Ни при каких обстоятельствах невозможна ситуация, когда у человека естественным образом присутствуют в крови и А, и а.
Если в эритроцитах есть А, то в плазме может быть только В. Если в эритроцитах есть В, то в плазме может быть только а. Если в эритроцитах есть и А, и В, то в плазме нет ни а, ни В. Если в эритроцитах нет ни А, ни В, то в плазме имеются и а, и в. Таким образом, возможны 4 устойчивых врожденных (генетически обусловленых) комбинации агглютиногенов и агглютининов, позволяющих объединять людей в определенные группы крови человека.
Группы крови человека
Группа I (0) - на эритроцитах отсутствуют агглютиногены, в плазме присутствуют агглютинины а и В.
Группа II (А) - эритроциты содержат только агглютиноген А, в плазме имеется агглютинин (3.
Группа III (В) - эритроциты содержат только агглютиноген В, в плазме содержится агглютинин а.
Группа IV (АВ) - на эритроцитах присутствуют антигены А и В, в плазме агглютинины отсутствуют.
Совокупность упомянутых агглютиногенов и агглютининов, лежащая в основе выделения групп крови, получила название система АВО. Знание групп крови особенно актуально в двух клинических ситуациях:
- переливание крови, плазмы крови и некоторых других компонентов крови;
- беременность и планирование беременности - оценка вероятности иммунологического конфликта между матерью и плодом.
Как происходит наследование группы крови человека
Наследование групп крови подчиняется законам генетики и имеет строгие закономерности, отраженные в приводимой ниже таблице. Указанные в таблице проценты означают вероятность рождения ребенка с данной группой крови.
Резус-фактор
Система АВО - важнейшая по практической значимости, но далеко не единственная антигенная система человеческого организма. Еще одна система, в свою очередь представленная антигенами, входящими в состав эритроцитов, получила название система резус. Система резус имеет в своем составе 5 антигенов. Самым активным (максимально иммуногенным) является антиген, обозначаемый Rh. Именно этот антиген и получил название «резус-фактор». Резус-фактор либо есть, либо нет.
У большинства людей (около 85%) резус-фактор имеется, и таких людей называют резус-положительными - «Rh+». Тех же, у кого резус-фактора нет (соответственно около 15%), называют резус-отрицательными - «Rh-». Наличие или отсутствие резус-фактора не имеет никакой связи с группами крови.
В основе наследования групп крови у человека лежит .
Кодоминирование заключается в том, что пара аллельных генов, оказавшись в одном генотипе, полностью проявляют себя. Ни один из них не является ни доминантным, ни рецессивным. Также не наблюдается промежуточный признак, характерный для неполного доминирования.
Множественный аллелизм заключается в том, что в генофонде популяции существует не две, а более аллелей одного гена. Конечно, в генотипе каждой особи присутствуют только два аллеля, но, поскольку аллелей больше, могут образовываться множество различных их комбинаций. Если при двух аллелях гена может быть три генотипа (AA, Aa, aa), то уже при трех аллелях (например, A, a, a") вариантов генотипов 6 (AA, Aa, Aa", aa, aa", a"a").
Ген, определяющий группу крови, локализуется в аутосоме. Часто его обозначают буквой I (от английского варианта слова «изогемагглютиноген»). Существует три аллеля этого гена: I A , I B , I 0 . Аллели I A и I B доминантные, а I 0 - рецессивный.
Доминантные гены, оказавшись в генотипе, вызывают синтез каждый своего агглютинина (определенного антитела в крови). У человека с генотипом I A I B в крови будут присутствовать два агглютинина, соответствующие каждый своему аллелю гена. Такую кровь называют четвертой группой.
Люди с генотипом I 0 I 0 не имеют в крови соответствующих антител. Их группа крови первая.
Вторую и третью группы крови определяют по два генотипа. Это I A I 0 и I A I A (для второй), I B I 0 и I B I B (для третьей).
Теперь посмотрим, как происходит наследование групп крови.
Когда оба родителя имеют первую группу крови, то у всех детей будет такая же.
Когда один из родителей имеет первую, а другой - вторую группу крови, то наследование групп крови детьми будет зависеть от генотипа второго родителя. Если он гомозигота (I A I A), то все дети будут со второй группой (их генотип окажется I A I 0). Если же родитель гетерозигота (I A I 0), то половина детей будет с первой, а другая - со второй группой (т. е. 50% x 50%).
Подобная ситуация будет наблюдаться, если один из родителей обладатель третьей группы, а второй - первой (либо все дети будут с третьей группой, либо половина с третьей, а половина с первой).
Если один из родителей имеет вторую, а другой – третью группы, и при этом оба родителя гетерозиготы, то дети могут иметь любую группу крови с равной вероятностью (по 25%). Действительно,
P: I A I 0 x I B I 0
G: I A I 0 I B I 0
F 1: I A I B , I A I 0 , I B I 0 , I 0 I 0
Поскольку наследование групп крови достаточно сложно, то строят таблицы, где отражают возможные генотипы детей и их вероятность от родителей с тем или иным генотипом.
Для обывателя из таблицы наследования групп крови становится ясно, что если ребенок имеет группу крови, отличную от родителей, то это не всегда значит, что он неродной.
В ожидании появления маленького чуда в доме, будущие родители начинают задумываться о том, на кого малыш будет похож, какого цвета у него будут глаза, и чью группу крови будущий малыш унаследует. Процесс генетического наследования уникальный и удивительный, и конечно без особых знаний, совершенно непонятный, поэтому рано или поздно всегда встает вопрос о том, как наследуется резус-фактор. Известно, что количество людей, имеющих I или II группу крови, преобладает над людьми с III или IV группой крови. Что же , и чем различаются разные группы крови и резусы?
Понятие резус-фактор (Rh) и группа крови пришло к нам к концу 20 века (1940 г.), и открыл систему АВО австрийский ученый К. Ландштайнер, смешивая кровь одних людей с эритроцитами крови других, заметил, что некоторые экспериментальные модели крови смешивались с другими, образовывая небольшие сгустки, а при других ничего не происходило. Таким образом, Ландштайнер, изучив особые свойства красных кровяных телец, разделил их на две группы: А и В, впоследствии его учениками была выявлена группа в которую относились совместно А и В группы, что и дало название системе АВО.
Резус-фактор (липопротеид), говоря простым языком, это наличие белка на поверхности эритроцитов. В отличие от групп крови, резус бывает только двух вариантов: положительный и отрицательный. Определение резуса зависит как раз от наличия белка. Если белок на поверхности эритроцитов присутствует, то резус принято считать положительным, в случае если белок отсутствует – отрицательным. Людей с положительным резусом намного больше, примерно 85 % всего населения планеты, в то время как людей, у которых преобладает резус-отрицательный всего 15 %.
Определение группы крови (системы АВО)
Безусловно, тип резус-фактора у человека определяет генетика. При определении резуса, принято рассматривать пару генов, обозначающихся D (положительный) и D (отрицательный). Эти гены могут быть как гомозиготные (носящие однотипные составляющие DD), так и гетерозиготные (с разными составляющими DD, где D является главенствующим и определяет будущий резус, как положительный). Но именно этот состав в виде D вписывается в генетический год человека, в связи с чем через несколько поколений у двух положительных родителей может получиться отрицательный ребенок. Зачастую резус-фактор рассматривается в совокупности с АВО (например, I (Rh-)). Система АВО не как не влияет на определение у человека какого-либо определенного фактора. В природе все люди с установленной АВО могут иметь любой резус-фактор. Ген АВО находится в 9 хромосоме, и передается ребенку через родителей.
Rh также как и ген АВО формируется при влиянии хромосом, и определяет не только резус, но и будущий пол ребенка, притом каждый из переданных хромосом имеет генетический род, ранее приобретенный от родителей наших родителей и так далее.
Таблица наследования группы крови ребенком (таблица АВО) наглядно объяснит, как передается наследственность:
| АВО матери | АВО отца | Группа крови, наследуемая ребенком | |||
| I | II | III | IV | ||
| I | I | 100 % | — | — | — |
| I | II | 50 % | 50% | — | — |
| I | III | 50 % | — | 50% | — |
| I | IV | — | 50 % | 50 % | — |
| II | II | 25 % | 75 % | — | — |
| II | III | 25 % | 25 % | 25 % | 25 % |
| II | IV | — | 50 % | 25 % | 25 % |
| III | III | 25 % | — | 75 % | — |
| III | IV | — | 25 % | 50 % | 25 % |
| IV | IV | — | 25 % | 25 % | 50 % |
Проанализировав данную таблицу, приходим к выводу, что гарантировано определить, чью , можно только при наличии у двоих родителей первой группы крови. В то время, точно определить резус-фактор будущего малыша можно только в случае, если у обоих родителей он положительный, тогда и у будущего малыша со 100 % вероятностью будет (Rh+).
Генетическую наследственность резус-фактора, который передается от родителей к детям можно представить в виде следующего математического уравнения (где Rh – резус фактор, М — мать, О – отец, Р — ребенок):
- М (Rh+) + О (Rh+)= Р (Rh+) 50 %; Р (Rh-) 50 %;
- М (Rh+) + О (Rh-)= Р (Rh+) 50 %; Р (Rh-) 50 %;
- М (Rh-) + О (Rh+)= Р (Rh+) 50 %; Р (Rh-) 50%;
- М (Rh-) + О (Rh-)= Р (Rh-) 100 %.
Из данных уравнений явно усматривается, что гарантированно может быть только в случае двух отрицательных родителей. Во всех остальных случаях, возможность зависит от преобладания в крови доминантного резус показателя.
Причины возникновения резус-конфликта
Вы наверняка не раз слышали такое понятие, как резус-конфликт? Что же на самом деле это такое, и по какому принципу он действует. Как мы выяснили ранее, с точностью установить нельзя, но можно только с долей вероятности предположить отношение к той или иной резус-принадлежности. Повлиять на этот процесс шансов нет, и в большинстве случаев такой необходимости не возникает. Но иногда случается, что при беременности происходит резус-конфликт. Эта проблема может беспокоить будущих мам, в крови которых отсутствует белок, т.е. резус-отрицательный. Указанный конфликт своего рода редкость и происходит менее чем в 2% случаях, но повод для волнения действительно имеется.
Резус-конфликт – это своего рода отторжение положительного плода организмом отрицательной матери. Иммунитетом, наличие положительного резус-фактора в организме воспринимается как инородное тело, бактерия, в связи с чем иммунная система, как и весь организм, пытается избавиться от нежелательного элемента.
Если своевременно не начать контролировать этот процесс под наблюдением опытного специалиста, плоду грозит опасность, например, поражение ЦНС или даже выкидыш.
Не стоит зацикливаться на возможности получения резус-конфликта, в данном вопросе главное своевременно контролировать уровень антител в организме. Для этого необходимо сдавать кровь один раз в месяц, а после 30 недели беременности несколько раз в месяц. Если у вас имеются опасения по поводу возможного возникновения Rh конфликта, можно провести вакцинацию анти-резус-иммуноглобулина. Такую прививку можно ставить как до возникновения беременности, так и после ее наступления.
Вопрос наследования в системе АВО и резус-фактора довольно сложный и интересный. И как вы можете заметить, зачастую невозможно на 100 % определить резус будущего малыша, и совершенно невозможно на этот процесс повлиять каким-либо образом. Природа, с учетом генетической особенности, самостоятельно определит будущий резус и группу крови вашего малыша. Это не повод для переживаний, ведь в дальнейшем вам предстоит определить множество вещей в жизни вашего ребенка.
Кровь каждого человека имеет свои особенности и характеристики. Она определяется специфическими белками – антигенами, находящимися на поверхности эритроцитов, а также естественными антителами к ним, содержащимися в плазме.
Возможных комбинаций антигенов существует очень много. В наши дни для классификации крови пользуются системами AB0 и Rh. На их основе выделяют четыре разновидности: 0, A, B, AB или по-другому – I, II, II, IV. В свою очередь, каждая их них может быть Rh-положительной или Rh-отрицательной. У многих может возникнуть вопрос о том, как наследуется группа крови и резус-фактор.
Эти признаки передаются по наследству от родителей и формируются еще в материнской утробе. Антигены на поверхности красных клеток появляются к двум-трем месяцам, а в момент рождения уже точно определяются. Примерно с трех месяцев в сыворотке обнаруживаются естественные антитела к антигенам, и лишь к десяти годам они достигают максимального титра.
Ни группа, ни резус-фактор в течение жизни не изменяются, их наследование никак между собой не связано, и подсчеты вероятности производятся отдельно.
Наследование по группе
Как утверждают ученые, наследование группы крови – процесс достаточно сложный. Многие люди считают, что потомству передадутся только их группы, но в действительности это не так. Генетики доказали, что наследование крови подчиняется тем же законам, что и другие признаки. Эти принципы, которые сегодня называются законами Менделя, впервые сформулировал австрийский биолог Иоганн Мендель в 19 веке. Таким образом, выделены некоторые закономерности, которые обоснованы с научной точки зрения:
- Если у одного из родителей первая, то у их малыша не может быть четвертой, независимо от того, какую имеет второй родитель.
- Если и отец, и мать – носители первой, у всего их потомства будет только первая и никакая другая.
- У пары, где один из родителей с четвертой, никогда не родится малыш с первой.
- Если у одного в паре первая, а у другого вторая, у них появится потомство только с I или II.
- Если у одного из супругов первая, а у другого третья, у их будущих детей будет или I, или III.
- Если оба в паре – носители второй или оба третьей, у них вполне может появиться ребенок с первой.
- Если один из супругов имеет вторую, а другой – третью, у их малышей может быть любая из четырех.
- Если у обоих родителей четвертая, потомство будет иметь любую, кроме первой.
Наследованием у человека управляет аутосомный ген, состоящий из двух аллелей, один из которых он получает от женщины, другой от мужчины. Аллели гена имеют обозначения: 0, A, B. Из них A и B в равной степени являются доминантными, а 0 по отношению к ним рецессивным. Таким образом, каждой группе соответствуют генотипы:
- первой – 00;
- второй – AA или A0;
- третьей – BB или B0;
- четвертой – AB.
Можно попытаться самостоятельно вычислить, чью группу унаследуют будущие дети. Например, у матери вторая, то есть ее генотип AA или A0; у отца третья – соответственно, BB или B0; составив возможные комбинации, получаем, что в этом случае у потомства может быть любая (АВ, 00, A0, B0).
Еще один пример. Если у матери первая, то у нее генотип – 00, а у отца четвертая, следовательно, – AB. От матери передастся только 0, а от отца – A или B с равной степенью вероятности. Таким образом, имеют место следующие варианты – A0, B0, A0, B0, то есть дети будут иметь или вторую, или третью.
Эти правила не распространяются на очень редкую разновидность крови, которую назвали бомбейским феноменом.
Зная принципы наследования, можно вычислить возможные варианты у будущего потомства
Была спрогнозирована вероятность наследования в процентах. Эти данные наглядно отображает таблица ниже, но следует помнить, что это всего лишь возможные варианты, и не факт, что они соответствуют реальной статистике.
| Группы крови родителей | Возможная группа крови детей | |||
| I | II | III | IV | |
| I и I | 100% | - | - | - |
| I и II | 50% | 50% | - | - |
| I и III | 25% | - | 50% | - |
| I и IV | - | 50% | 50% | - |
| II и II | 25% | 75% | - | - |
| II и III | 25% | 50% | 25% | 25% |
| II и IV | - | 25% | 25% | 25% |
| III и III | 25% | 50% | 75% | - |
| III и IV | - | - | 50% | 25% |
| IV и IV | - | 25% | 25% | 50% |
Наследование Rh
Точно сказать, какой резус-фактор унаследует ребенок, можно лишь в одном случае: если у обоих родителей Rh-статус отрицательный. У этой пары все потомство будет резус-отрицательным. Во всех остальных случаях Rh может быть любым.
Возникает вопрос, почему так наследуется резус-фактор, если и мужчина, и женщина Rh-положительные. На самом деле, объяснение очень простое. Дело в том, что положительный резус определяется геном D, который может иметь разные аллели: один доминантный (D), другой рецессивный (d). То есть у человека с Rh(+) бывает генотип DD (гомозиготный) или Dd (гетерозиготный). Генотип человека с Rh(-) обозначают как dd. Таким образом, вероятность того, что у пары с Rh(+) ребенок будет с отрицательным резусом, составляет 25 %. Это может произойти в том случае, если и у матери, и у отца гетерозиготный генотип – Dd. Возможные варианты резус-фактора в этом случае – DD, Dd, Dd, dd. Гетерозиготность бывает обусловлена рождением у Rh-отрицательной женщины Rh-конфликтных детей.
Можно самостоятельно определить вероятность появления потомства с тем или иным Rh. Например, мать отрицательная, то есть имеет генотип dd, отец положительный, то есть имеет генотип DD или Dd. Возможные варианты: Dd, Dd, Dd, dd, Dd, Dd, Dd, dd. Если в этом случае мужчина является гомозиготным (DD), то потомство у данной пары будет c Rh-положительным статусом с вероятностью 100%. Если мужчина гетерозиготный (Dd), вероятность Rh(-) у детей равна 50 процентам.
Возможные варианты Rh-фактора, которые может наследовать ребенок в зависимости от резуса мужчины и женщины, представлены в таблице ниже.
Заключение
Точно определить, какой группы будет кровь у детей, получится только в том случае, если у обоих супругов она первая. Что касается резус-фактора, результат заранее известен лишь для той пары, где оба Rh-отрицательные. В остальных случаях возможны варианты с разной степенью вероятности. Зная принципы наследования, можно самостоятельно делать прогнозы.
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.