Genetikprobleme für eine Blutgruppe zu lösen ist nicht nur ein spannender Zeitvertreib im Biologieunterricht, sondern auch ein wichtiger Prozess, der in der Praxis in verschiedenen Labors und medizinisch-genetischen Sprechstunden zum Einsatz kommt. Es hat seine eigenen Eigenschaften, die in direktem Zusammenhang mit der Vererbung menschlicher Blutgruppengene stehen.
Verschiedene Möglichkeiten zur Erfassung der Blutgruppe einer Person
Blut ist das flüssige Medium des Körpers und enthält geformte Elemente - Erythrozyten sowie flüssiges Plasma. Das Vorhandensein oder Fehlen jeglicher Substanzen im menschlichen Blut ist auf genetischer Ebene programmiert, was durch den entsprechenden Eintrag bei Problemlösungen angezeigt wird.
Am häufigsten sind drei Arten der Aufzeichnung der Blutgruppe einer Person:
- Nach dem AB0-System.
- Durch das Vorhandensein oder Fehlen des Rh-Faktors.
- Nach dem MN-System.
AB0-System
Diese Art von Aufzeichnung basiert auf einer solchen Interaktion von Genen wie Codierung. Es besagt, dass ein Gen dargestellt werden kannmehr als zwei verschiedene Allele, und jedes davon im menschlichen Genotyp hat seinen eigenen Ausdruck.
Um das Problem mit der Blutgruppe zu lösen, sollte man sich noch eine Kodierungsregel merken: Es gibt keine rezessiven oder dominanten Gene. Dies bedeutet, dass verschiedene Kombinationen von Allelen eine große Vielf alt an Nachkommen hervorbringen können.
Gen A in diesem System ist für das Auftreten von Antigen A auf der Oberfläche von Erythrozyten verantwortlich, Gen B ist für die Bildung von Antigen B auf der Oberfläche dieser Zellen verantwortlich und Gen 0 ist für das Fehlen von verantwortlich das eine oder andere Antigen. Wenn zum Beispiel der Genotyp einer Person als IAIB geschrieben ist (Gen I wird verwendet, um ein genetisches Problem für eine Blutgruppe zu lösen), dann sind beide Antigene auf seinen roten Blutkörperchen vorhanden. Wenn er diese Antigene nicht hat, aber Alpha- und Beta-Antikörper im Plasma vorhanden sind, dann wird sein Genotyp als I0I0 geschrieben.
Anhand der Blutgruppe wird eine Transfusion vom Spender zum Empfänger durchgeführt. Die moderne Medizin ist zu dem Schluss gekommen, dass die beste Transfusion ist, wenn Spender und Empfänger die gleiche Blutgruppe haben. In der Praxis kann es jedoch vorkommen, dass es nicht möglich ist, eine geeignete Person mit der gleichen Blutgruppe wie das Opfer zu finden, das eine Transfusion benötigt. In diesem Fall werden die phänotypischen Merkmale der ersten und vierten Gruppe verwendet.
Menschen mit der ersten Gruppe haben keine Antigene auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen, was es möglich macht, solches Blut mit den geringsten Folgen an jede andere Person zu übertragen. Dies bedeutet, dass solche Leute sinduniverselle Spender. Wenn wir von Gruppe 4 sprechen, dann sind solche Organismen universelle Empfänger, d.h. sie können Blut von jedem Spender erh alten.
Blutgruppentests erfordern eine spezifische Aufzeichnung der Genotypen. Hier sind 4 Gruppen von Menschen durch das Vorhandensein von Antigenen auf der Oberfläche von roten Blutkörperchen und ihre möglichen Genotypen:
I(0)-Gruppe. Genotyp I0I0.
II(À)-Gruppe. Genotypen IAIA oder IAI0.
III(B)-Gruppe. Genotypen IBIB oder IBI0.
IV(AB)-Gruppe. Genotyp IAIB.
Rh-Blutgruppen
Eine andere Art, menschliche Blutgruppen zu bestimmen, die auf dem Vorhandensein oder Fehlen des Rh-Faktors basiert. Auch dieser Faktor ist ein komplexes Protein, das im Blut gebildet wird. Es wird von mehreren Genpaaren kodiert, aber die bestimmende Rolle kommt den Genen zu, die mit den Buchstaben D (positives Rh oder Rh +) und d (negatives Rh oder Rh-) bezeichnet werden. Dementsprechend wird die Vererbung dieses Merkmals durch monogenetische Vererbung und nicht durch Kodominanz bestimmt.
Blutgruppenaufgaben mit Lösungen erfordern den folgenden Genotyp-Eintrag:
- Menschen mit Rh-positiver Blutgruppe haben DD- oder Dd-Genotypen.
- Bei Personen mit negativem Rh-Faktor wird der Genotyp als dd geschrieben.
MN-System
Diese Schreibweise ist eher in Westeuropa verbreitet, kann aber auch bei der Lösung eines Problems für eine Blutgruppe verwendet werden. Es basiert auf der Manifestation von zweiallelische Gene, die von der Art der Kodominanz vererbt werden. Jedes dieser Allele ist für die Proteinsynthese im menschlichen Blut verantwortlich. Wenn der Genotyp eines Organismus eine Kombination aus MM ist, dann ist in seinem Blut nur die Proteinart vorhanden, die durch das entsprechende Gen kodiert wird. Wird ein solcher Genotyp auf MN geändert, befinden sich bereits zwei verschiedene Proteinarten im Plasma.
MN-Blutgruppenaufgaben erfordern den folgenden Genotypeintrag:
- Eine Gruppe von Menschen mit dem MN-Genotyp.
- Personengruppe mit Genotyp MM.
- Personengruppe mit Genotyp NN.
Merkmale zur Lösung genetischer Probleme
Bei der Bearbeitung genetischer Aufgaben sind folgende Regeln zu beachten:
- Schreiben Sie eine Tabelle der untersuchten Merkmale sowie der Gene und Genotypen, die für die Manifestation dieses Merkmals verantwortlich sind.
- Genotypen der Eltern aufschreiben: Zuerst wird das Weibchen geschrieben, dann das Männchen.
- Gest alte die Gameten, die jede Person gibt.
- Verfolgen Sie die Genotypen und Phänotypen der Nachkommen in F1 und schreiben Sie ggf. die Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens auf.
Außerdem erfordert die Lösung von Problemen in der Genetik für Blutgruppen ein Verständnis der Art der Interaktion, die Ihnen in der Bedingung angeboten wurde. Der Verlauf der Entscheidung hängt davon ab, und Sie können auch die Ergebnisse der Kreuzung und die mögliche Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Zygoten im Voraus vorhersagen. Wenn zwei oder mehr Arten der Geninteraktion für dieselbe Erkrankung geeignet sind, wird immer die einfachste genommen.
Aufgaben für das AB0-System
Biologische Aufgaben zur Blutgruppe nach dem AB0-System werden wie folgt gelöst:
Eine Frau mit der ersten Blutgruppe hat einen Mann mit der vierten Blutgruppe geheiratet. Bestimmen Sie den Genotyp und Phänotyp ihrer Kinder sowie die Wahrscheinlichkeit von Zygoten mit unterschiedlichen Genotypen.“
Zuerst müssen wir wissen, welche Gene für welche Manifestation von Merkmalen verantwortlich sind:
| Zeichen | Gene | Genotyp |
| 1 Blutgruppe | I0 | I0I0 |
| 2 Blutgruppe | IA, I0 | IAIA, IAI0 |
| 3 Blutgruppe | IB, I0 | IBIB, IBI0 |
| 4 Blutgruppe | IA, IB | IAIB |
Dann schreiben wir die Genotypen der Eltern und ihrer Gameten:
- R: ♀ I0I0 x ♂ IAIB.
- G: I0 I0 IA IB.
Als nächstes kreuzen wir abwechselnd die entstandenen Gameten miteinander. Dazu können Sie das Punnett-Gitter verwenden:
| weibliche/männliche Gameten | IA | IB |
| I0 | IAI0; 2. Blutgruppe | IBI0; 3 Blutgruppe |
| I0 | IAI0; 2. Blutgruppe | IBI0; 3 Blutgruppe |
Da die Wahrscheinlichkeit für die Bildung von Gameten beider Elternteile 50% beträgt, kann jede der 4 Varianten der Genotypen von Kindern mit einer Wahrscheinlichkeit von 25% auftreten.
Problemlösung: Blutgruppe, Rh-Faktor
Bei der Lösung von Problemen zum Rh-Faktor haben wirwir können die Regeln der gewöhnlichen monogenen Vererbung von Merkmalen anwenden. Zum Beispiel sind wir ein Mann und eine Frau verheiratet und beide waren Rh-positive Heterozygote. Im ersten Absatz schreiben wir eine Tabelle mit Genen und den entsprechenden phänotypischen Merkmalen:
| Zeichen | Gen | Genotyp |
| Rhesus-positiv; Rh+ | D | DD, Dd |
| Rh negativ;Rh- | d | dd |
Dann schreiben wir die Genotypen der Eltern und ihrer Gameten auf:
- R: ♀ Dd x ♂ Dd.
- G: D d D d.
Mendels zweites Gesetz besagt, dass bei der Kreuzung zweier Heterozygoten die Aufteilung nach Phänotyp 3:1 und nach Genotyp 1:2:1 ist. Das bedeutet, dass wir in 75 % der Fälle Kinder mit einem positiven Rh-Faktor bekommen können und mit einer Wahrscheinlichkeit von 25 % mit einem negativen Rh-Faktor. Genotypen können wie folgt sein: DD, Dd und dd jeweils im Verhältnis 1:2:1.
Im Allgemeinen sind Aufgaben für Blutgruppen und Rh-Faktor viel einfacher zu lösen als mit dem AB0-System. Es ist wichtig, den Rh-Faktor der Eltern und ihrer zukünftigen Kinder bei der Familienplanung zu bestimmen, da es Fälle von Rh-Konflikten gibt, wenn die Mutter Rh + hat und das Kind Rh- oder umgekehrt. Da in solchen Fällen eine Fehlgeburt droht, werden Schwangere in speziellen Einrichtungen beobachtet.
Aufgaben für Blutgruppen nach dem MN-System
Bei genetischen Problemen dieser Art werden die Regeln der Kodominanz eingeh alten, aber die Lösung wird durch das Vorhandensein von nur zwei Typen vereinfachtallelische Gene. Angenommen, ein Mann mit dem MN-Genotyp heiratet eine Frau mit den gleichen Genen. Es ist notwendig, den Genotyp und Phänotyp von Kindern sowie die Wahrscheinlichkeit ihres Auftretens zu bestimmen.
In diesem Fall ist die Erfassung von Genen und Merkmalen nicht notwendig, da die Bezeichnungen bedingt sind und für die Lösung des Problems keine große Rolle spielen.
- R: ♀ MN x ♂ MN.
- G: M N M N.
Wenn wir das Punnett-Gitter malen, erh alten wir ein ähnliches Bild wie bei der monogenen Vererbung. Die Aufsp altung nach Genotyp 1:2:1 wird jedoch auch mit der Aufsp altung nach Phänotyp zusammenfallen, da hier jedes Allel seine eigene Manifestation hat und rezessive und dominante Gene fehlen. Kinder mit dem MN-Genotyp haben eine 50-prozentige Chance, geboren zu werden, während ein Baby mit dem MM- oder NN-Genotyp jeweils eine 25-prozentige Chance hat.
