Արյան խմբի համար գենետիկական խնդիրների լուծումը ոչ միայն հետաքրքիր ժամանց է կենսաբանության դասերին, այլև կարևոր գործընթաց, որը գործնականում կիրառվում է տարբեր լաբորատորիաներում և բժշկական գենետիկական խորհրդատվություններում: Այն ունի իր առանձնահատկությունները, որոնք անմիջականորեն կապված են մարդու արյան խմբի գեների ժառանգության հետ։
Անձի արյան խմբի գրանցման տարբեր տարբերակներ
Արյունը մարմնի հեղուկ միջավայրն է, և այն պարունակում է ձևավորված տարրեր՝ էրիթրոցիտներ, ինչպես նաև հեղուկ պլազմա։ Մարդու արյան մեջ որևէ նյութի առկայությունը կամ բացակայությունը ծրագրավորվում է գենետիկ մակարդակով, որը դրսևորվում է համապատասխան մուտքագրով խնդիրներ լուծելիս։
Ամենատարածվածը մարդու արյան խմբի գրանցման երեք տեսակն է.
- Ըստ AB0 համակարգի.
- Rh գործոնի առկայությամբ կամ բացակայությամբ:
- Ըստ MN համակարգի.
AB0 համակարգ
Այս տեսակի գրառումները հիմնված են գեների այնպիսի փոխազդեցության վրա, ինչպիսին է կոդավորումը: Այն նշում է, որ գենը կարող է ներկայացված լինելավելի քան երկու տարբեր ալելներ, և նրանցից յուրաքանչյուրը մարդու գենոտիպում ունի իր սեփական արտահայտությունը։
Արյան խմբի խնդիրը լուծելու համար պետք է հիշել կոդավորման ևս մեկ կանոն՝ չկան ռեցեսիվ կամ գերիշխող գեներ։ Սա նշանակում է, որ ալելների տարբեր համակցությունները կարող են առաջացնել բազմատեսակ սերունդ։
Այս համակարգում A գենը պատասխանատու է էրիթրոցիտների մակերեսին A անտիգենի առաջացման համար, B գենը պատասխանատու է այս բջիջների մակերեսին B անտիգենի ձևավորման համար, իսկ 0 գենը՝ դրա բացակայության համար: այս կամ այն հակագենը: Օրինակ, եթե մարդու գենոտիպը գրված է որպես IAIB (I գենն օգտագործվում է արյան խմբի գենետիկական խնդիր լուծելու համար), ապա երկու հակագեններն էլ առկա են նրա կարմիր արյան բջիջների վրա։ Եթե նա չունի այդ անտիգենները, բայց պլազմայում կան ալֆա և բետա հակամարմիններ, ապա նրա գենոտիպը գրվում է որպես I0I0։
Կախված արյան խմբից՝ դոնորից փոխներարկում է իրականացվում ստացողին։ Ժամանակակից բժշկությունը եկել է այն եզրակացության, որ լավագույն փոխներարկումն այն է, երբ և՛ դոնորը, և՛ ստացողը ունեն արյան նույն խումբը։ Այնուամենայնիվ, գործնականում կարող է առաջանալ մի իրավիճակ, երբ հնարավոր չլինի գտնել համապատասխան անձ, որն ունի նույն արյան խումբը, ինչ տուժողը, ով փոխներարկման կարիք ունի: Այս դեպքում օգտագործվում են առաջին և չորրորդ խմբերի ֆենոտիպային հատկանիշները։
Առաջին խումբ ունեցող մարդիկ արյան կարմիր բջիջների մակերեսին չունեն հակագեներ, ինչը թույլ է տալիս նման արյուն փոխներարկել ցանկացած այլ անձի՝ նվազագույն հետևանքներով։ Սա նշանակում է, որ այդպիսի մարդիկ ենունիվերսալ դոնորներ. Եթե խոսքը 4-րդ խմբի մասին է, ապա այդպիսի օրգանիզմները ունիվերսալ ստացողներ են, այսինքն՝ կարող են արյուն ստանալ ցանկացած դոնորից։
Արյան խմբի առաջադրանքները պահանջում են գենոտիպերի հատուկ գրանցում: Ահա մարդկանց 4 խումբ՝ ըստ կարմիր արյան բջիջների մակերեսին հակագենների առկայության և դրանց հնարավոր գենոտիպերի՝
I(0)-խմբ. Գենոտիպ I0I0.
II(Ա)-խումբ. IAIA կամ IAI0 գենոտիպեր.
III(B)-խմբ. IBIB կամ IBI0 գենոտիպեր.
IV(AB)-խմբ. IAIB գենոտիպ.
Rh արյան խմբեր
Մարդկանց արյան խմբեր նշանակելու ևս մեկ եղանակ, որը հիմնված է Rh գործոնի առկայության կամ բացակայության վրա: Այս գործոնը նույնպես բարդ սպիտակուց է, որը ձևավորվում է արյան մեջ։ Այն կոդավորված է մի քանի զույգ գեներով, սակայն որոշիչ դերը տրվում է գեներին, որոնք նշվում են D (դրական Rh կամ Rh +) և d (բացասական Rh կամ Rh-) տառերով։ Համապատասխանաբար, այս հատկանիշի փոխանցումը որոշվում է մոնոգեն ժառանգականությամբ, այլ ոչ թե համադոմինանտով։
Արյան խմբի առաջադրանքները լուծումներով պահանջում են հետևյալ գենոտիպային մուտքագրումը.
- Rh-դրական արյան խումբ ունեցող մարդիկ ունեն DD կամ Dd գենոտիպեր:
- Բացասական Rh գործոն ունեցող մարդկանց համար գենոտիպը գրվում է որպես dd:
MN համակարգ
Գրելու այս մեթոդն ավելի տարածված է Արևմտյան Եվրոպայում, բայց կարող է օգտագործվել նաև արյան խմբի խնդիր լուծելիս։ Այն հիմնված է երկուսի դրսևորման վրաալելային գեներ, որոնք ժառանգվում են համադոմինանսի տեսակով: Այս ալելներից յուրաքանչյուրը պատասխանատու է մարդու արյան մեջ սպիտակուցի սինթեզի համար: Եթե օրգանիզմի գենոտիպը ՄՄ-ի համակցություն է, ապա նրա արյան մեջ առկա է միայն սպիտակուցի այն տեսակը, որը կոդավորված է համապատասխան գենով։ Եթե նման գենոտիպը փոխվի MN-ի, ապա երկու տարբեր տեսակի սպիտակուցներ արդեն կլինեն պլազմայում:
MN արյան խմբի առաջադրանքները պահանջում են հետևյալ գենոտիպային մուտքագրումը.
- MN գենոտիպ ունեցող մարդկանց խումբ։
- ՄՄ գենոտիպ ունեցող մարդկանց խումբ։
- NN գենոտիպով մարդկանց խումբ։
Գենետիկայի խնդիրների լուծման առանձնահատկությունները
Գենետիկական առաջադրանքները կատարելիս պետք է պահպանել հետևյալ կանոնները.
- Գրեք ուսումնասիրված հատկանիշների, ինչպես նաև գեների և գենոտիպերի աղյուսակ, որոնք պատասխանատու են այս հատկանիշի դրսևորման համար։
- Գրե՛ք ծնողների գենոտիպերը՝ սկզբում գրվում է էգը, իսկ հետո արականը։
- Նախագծեք գամետները, որոնք տալիս է յուրաքանչյուր անհատ։
- Հետևեք F1-ում սերունդների գենոտիպերին և ֆենոտիպերին և, անհրաժեշտության դեպքում, գրեք դրանց առաջացման հավանականությունը:
Նաև, արյան խմբերի գենետիկայի խնդիրների լուծումը պահանջում է հասկանալ փոխազդեցության տեսակը, որն առաջարկվել է ձեզ տվյալ վիճակում: Որոշման ընթացքը կախված է սրանից, և դուք կարող եք նաև նախօրոք կանխատեսել հատման արդյունքները և զիգոտաների առաջացման հնարավոր հավանականությունը։ Եթե գեների փոխազդեցության երկու կամ ավելի տեսակները հարմար են նույն վիճակի համար, ապա դրանցից ամենապարզը միշտ ընդունվում է:
Առաջադրանքներ AB0 համակարգի համար
Կենսաբանության առաջադրանքները արյան խմբի համար ըստ AB0 համակարգի լուծվում են հետևյալ կերպ.
«Առաջին արյան խումբ ունեցող կինը ամուսնացել է չորրորդ արյան խումբ ունեցող տղամարդու հետ։ Որոշեք նրանց երեխաների գենոտիպը և ֆենոտիպը, ինչպես նաև տարբեր գենոտիպերով զիգոտերի հավանականությունը»:
Նախ մենք պետք է իմանանք, թե որ գեներն են պատասխանատու հատկությունների որ դրսևորման համար.
| Նշան | Գեններ | Գենոտիպ |
| 1 արյան խումբ | I0 | I0I0 |
| 2 արյան խումբ | IA, I0 | IAIA, IAI0 |
| 3 արյան խումբ | IB, I0 | IBIB, IBI0 |
| 4 արյան խումբ | IA, IB | IAIB |
Այնուհետև մենք գրում ենք ծնողների գենոտիպերը և նրանց գամետները.
- R՝ ♀ I0I0 x ♂ IAIB։
- G: I0 I0 IA IB.
Հաջորդաբար մենք հերթափոխով խաչում ենք ստացված գամետները միմյանց հետ: Դա անելու համար կարող եք օգտագործել Punnett վանդակը՝
| իգական/արական սեռական բջիջներ | IA | IB |
| I0 | IAI0; Արյան 2-րդ խումբ | IBI0; 3 արյան խումբ |
| I0 | IAI0; Արյան 2-րդ խումբ | IBI0; 3 արյան խումբ |
Քանի որ երկու ծնողների գամետների առաջացման հավանականությունը կազմում է 50%, երեխաների գենոտիպերի 4 տարբերակներից յուրաքանչյուրը կարող է հայտնվել 25% հավանականությամբ։
Խնդրի լուծում՝ արյան խումբ, Rh գործոն
Rh գործոնի վերաբերյալ խնդիրներ լուծելիս մենքմենք կարող ենք օգտագործել հատկանիշների սովորական մոնոգեն ժառանգականության կանոնները։ Օրինակ, մենք տղամարդ և կին ենք ամուսնացած և երկուսն էլ Rh-դրական հետերոզիգոտներ էին: Առաջին պարբերությունում մենք գրում ենք գեների և համապատասխան ֆենոտիպային գծերի աղյուսակ՝
| Նշան | Gen | Գենոտիպ |
| Ռեզուս դրական; Rh+ | D | DD, Dd |
| Rh բացասական;Rh- | d | օր |
Այնուհետև մենք գրում ենք ծնողների գենոտիպերը և նրանց գամետները.
- R. ♀ Dd x ♂ Dd.
- G: D d D d.
Մենդելի երկրորդ օրենքը ասում է, որ երբ երկու հետերոզիգոտները հատվում են, բաժանումն ըստ ֆենոտիպի կլինի 3:1, իսկ գենոտիպով 1:2:1: Սա նշանակում է, որ դրական Rh գործոնով երեխաներ կարող ենք ստանալ 75% դեպքերում, իսկ բացասական Rh գործոնով՝ 25% հավանականությամբ։ Գենոտիպերը կարող են լինել հետևյալը՝ DD, Dd և dd համապատասխանաբար 1:2:1 հարաբերակցությամբ:
Ընդհանուր առմամբ, արյան խմբերի և Rh գործոնի առաջադրանքները շատ ավելի հեշտ են լուծվում, քան AB0 համակարգը: Ընտանիք պլանավորելիս կարևոր է որոշել ծնողների և նրանց ապագա երեխաների Rh գործոնը, քանի որ կան Rh կոնֆլիկտի դեպքեր, երբ մայրը ունի Rh +, իսկ երեխան ունի Rh- կամ հակառակը։ Նման դեպքերում վիժման վտանգ կա, ուստի հղիներին հսկում են հատուկ հաստատություններում։
Առաջադրանքներ արյան խմբերի համար՝ ըստ MN համակարգի
Այս տիպի գենետիկական խնդիրներում պահպանվում են համադրման կանոնները, սակայն լուծումը պարզեցվում է միայն երկու տեսակի առկայությամբ.ալելային գեներ. Ենթադրենք MN գենոտիպով տղամարդն ամուսնացել է նույն գեներով կնոջ հետ: Անհրաժեշտ է որոշել երեխաների գենոտիպը և ֆենոտիպը, ինչպես նաև դրանց առաջացման հավանականությունը։
Այս դեպքում գեների և հատկանիշների գրանցումը պարտադիր չէ, քանի որ նշանակումները պայմանական են և մեծ դեր չեն խաղում խնդրի լուծման գործում։
- R. ♀ MN x ♂ MN.
- G: M N M N.
Եթե նկարենք Փունեթի վանդակը, կստանանք նույն պատկերը, ինչպես մոնոգեն ժառանգության դեպքում: Այնուամենայնիվ, գենոտիպի 1:2:1 բաժանումը նույնպես կհամընկնի ֆենոտիպով բաժանման հետ, քանի որ այստեղ յուրաքանչյուր ալել ունի իր դրսևորումը, իսկ ռեցեսիվ և գերիշխող գեները բացակայում են: MN գենոտիպ ունեցող երեխաները կունենան ծնվելու 50% հավանականություն, մինչդեռ MM կամ NN գենոտիպով երեխան յուրաքանչյուրը կունենա 25% հավանականություն:
