Dziedziczenie mendlowskie

Dziedziczenie mendlowskie

Terminologia genetyczna

Gen ? odcinek DNA o określonej sekwencji nukleotydowej odpowiedzialny za wytworzenie danego polipeptydu; zajmuje określone miejsce ? locus? w chromosomie
i jest najmniejszą jednostką dziedziczności.

Allel ? alternatywna forma danego genu zajmująca to samo ?locus? w chromosomie homologicznym. Allele danej pary wzajemnie wykluczają się w gametach (zgodnie z I prawem Mendla.

Allele wielokrotne ? alternatywne formy danego genu zajmujące to samo ?locus? w chromosomie, wzajemnie wykluczające się w gametach i występujące w danej populacji w liczbie wiekszej niż 2 (np. geny wyznaczające antygeny układu grupowego krwi AB0).

Geny nie alleliczne ? geny zajmujące różne miejsca ? ?locji? w chromosomie

Homozygota ? osobnik, u którego dana cecha wyznaczona jest parą idetycznych alleli
(aa lub AA).

Heterozygota ? osobnik, u którego dana cecha wyznaczona jest parą różnych alleli (Aa).

Hemizygota ? osobnik, u którego dana cecha wyznaczona jest tylko jednym allelem (dotyczy wszystkich genów zlokalizowanych na chromosomach płciowych X lub Y w układzie XY).

Fenotyp ? zespół cech ujawniających się na zewnątrz (np. kolor oczu, kształt nosa itp.)

Genotyp ? zespół genów określający dane cechy (np. Aa, Bb).

Geny letalne ? geny które w układzie homozygotycznym wywołują Śmierć układu, a w układzie hemizygotycznym ograniczają jego żywotność (efekt subletalny) Przykładem takiego genu jest gen hemofilii, który w układzie homozygoty recesywnej wywołuje śmierć zarodka.

Plejotropia ? dany gen warunkuje więcej niż jedną cechę np. gen L determinuje dwa układy grupowe krwi MN i Ss.

Poligenia ? dana cecha warunkowana jest kilkoma parami genów nieallelicznych np. cechy ilościowe organizmu takie jak wzrost, kolor skóry, inteligencja, u zwierząt nośność kur, dojność krów.

Proband ? osoba obarczona chorobą genetyczną

Prawa Mendla
Grzegorz Mendel sformułował dwa prawa, które w współczesnej wersji są następujące:

I prawo czystości gamet :

Geny wyznaczające daną cechę w gametach występują pojedynczo, czyli geny alleliczne wzajemnie wykluczają się w gametach np.

Aa

A a

II prawo niezależnej segregacji czyli niezależnego dziedziczenia cech

Geny wyznaczające daną cechę dziedziczą się niezależnie od genów wyznaczających inną cechę, czyli geny niealleliczne dziedziczą się niezależnie.
Obecnie wiele cech dziedziczy się zgodnie z prawem Mendla. Należy jednak pamiętać o występujących odstępstwach od tych praw np. dziedziczenie sprzężone (różne pary genów nieallelicznych na tej samej parze chromosomów dziedziczą się razem).

Dziedziczenie monogenowe

Dziedziczenie alternatywne (nierównocenne)

Dziedziczenie alternatywne to dziedziczenie, w którym w heterozygocie (Aa) jeden z alleli dominuje nad drugim i ujawnia się fenotypowo (A). Drugi allel recesywny (a) może ujawnić fenotypowo tylko w homozygocie recesywnej (aa).
Przykład :Kolor czerwony (A) jest dominujący w stosunku do białego (a) w kwiatach groszku pachnącego. Skrzyżowano dwie homozygotyczne odmiany groszku o kwiatach białych i czerwonych. Jest to pierwsze pokolenie rodzicielskie (P)

P: AA x aa zgodnie z I prawem Mendla

G: A A a a

F1: Aa, Aa, Aa, Aa,

Wszystkie osobniki pokolenia F1 są jednorodne fenotypowo i genotypowo ? wszystkie są czerwone, heterozygotyczne. Krzyżujemy osobniki pokolenia F1 między sobą.

F1: Aa x Aa zgodnie z I prawem Mendla

G: A a A a

F2: AA, Aa, Aa, aa,

1 : 2 : 1 Stosunek genotypowy


3 : 1 Stosunek fenotypowy


W pokoleniu F2 nastąpiło rozszczepienie cechy w stosunku genotypowym w stosunku 1:2:1 (jedna homozygota dominująca, dwie heterozygoty, jedna homozygota recesywna). Fenotypowo trzy osobniki o fenotypie dominującym czerwonym, jeden o fenotypie recesywnym biały.

Krzyżowanie testowe

W dziedziczeniu alternatywnym fenotyp domninujący determinowany jest dwoma genotypami: homozygotą dominującą (AA) i heterozygotą (Aa). W celu określenia genotypu osobnika o fenotypie dominującym przeprowadza się tzw. krzyżowanie testowe. Badanego osobnika o fenotypie dominującym krzyżuje się z homozygotą recesywną. W przypadku roślin i zwierząt krzyżówkę taką przeprowadza się doświadczalnie. Możliwe są dwa warianty

I wariant: zakładamy, że badany osobnik jest homozygotą dominującą. Krzyżując go z homozygotą recesywną otrzymujemy następujący wynik krzyżówki:


AA x aa

A A a a

Aa, Aa, Aa, Aa,

4 : 0

Wszystkie osobniki potomne mają fenotyp dominujący, brak osobników z fenotypem recesywnym.
II wariant: badany osobnik jest heterozygotą. Krzyżując go z homozygotą recesywną otrzymujemy:


Aa x aa

A a a a

Aa, Aa, aa, aa,


2 : 2
1 : 1

Połowa osobników potomnych ma fenotyp dominujący, połowa recesywny.

Przy rozpatrywaniu dziedziczenia cech u ludzi przeprowadzamy tzw. krzyżówkę wsteczną polegającą na ustaleniu rodowodu danej cechy w rodzinie (jak dana cecha prezentowała się u rodziców i dziadków).


Dziedziczenie równocenne ? kodominacja

Kodominacja to dziedziczenie, w którym w heterozygocie oba allele podlegają ekspresji fenotypowej (ujawnieniu się)

Przykład:

W układzie grupowym MN gen na antygen M i gen na antygen N dziedziczą się równocennie. Osobnicy heterozygotyczni mają zatem grupę krwi MN.

Fenotyp krwi M warunkowany jest genotypem LM LM , podobnie fenotyp N jest warunkowany
genotypem LN LN.

Krzyżując osobniki homozygotyczne w pokoleniu F1 otrzymujemy heterozygoty o fenotypie mieszanym MN.

Krzyżując osobniki pokolenia F1 o fenotypie MN otrzymujemy w pokoleniu F2 rozszczepienie cechy w stosunku fenotypowym i genotypowym 1:2:1.

W dziedziczeniu kodominacyjnym fenotyp jest jednoznaczny z genotypem i nie zachodzi potrzeba wykonywania testowego.

Allele wielokrotne

W populacji dany gen może mieć więcej niż dwie odmiany alleliczne zwane allelami wielokrotnymi. Allele te wzajemnie wykluczją się w gametach zgodnie z I prawem Mendla.
U danego osobnika występują tylko dwa spośród dowolnej liczby alleli. Przykładem alleli wielokrotnych są geny warunkujące antygeny grupowe krwi w układzie AB0. Wyróżniamy trzy podstawowe odmiany alleliczne genu I:

IA - allel warunkujący anygen A

IB - allel warunkujący antygen B

i - allel warunkujący antygen 0

Allele IA i IB są względem siebie równocenne (kodominacja) i są dominujące w stosunku do allelu na antygen 0 ? i .

Fenotypy i genotypy grup krwi w układzie AB0. Są następujące

A - IA IA lub IAi

B - IB IB lub IBi

AB - IA IB

0 - i i

Przykład:

Jakich grup krwi można oczekiwać u potomstwa rodziców z grupami krwi:
matka grupa krwi A, ojciec B

Fenotyp A lub B może być warunkowany dwoma genotypami: homozygotycznym lub heterozygotycznym. W celu uzyskania wszystkich możliwości fenotypowych u potomstwa zakłada się, że fenotyp dominujący jest heterozygotyczny ( jeśli nie wynika inaczej z danych rodowodowych ? krzyżówka wsteczna). Pokolenie rodzicielskie traktujemy jako F1 ponieważ jest heterozygotyczne.

Dziedziczenie innych układów grupowych krwi

Układ Rh

Układ Rh składa się z 13 antygenów, z których najsilniejszy jest antygen D. Jego obecność określana jest jako Rh( ) a jego brak jako Rh(-) (jest to pewne uproszczenie dla celów dydaktycznych, dokładniejsze dane uzyska student na zajęciach z krwiodawstwa).

Fenotyp Rh( ) jest dominujący i warunkowany jest dwoma genotypami: homozygotycznym (RR) lub heterozygotycznym (Rr)

Fenotyp Rh(-) jest recesywny i determinowany homozygotą recesywną (rr)

Układ MN

Układ grupowy MN został opisany jako przykład dziedziczenia kodominacyjnego w paragrafie 1.5

Układ Ss

Gen L warunkujący układ grupowy MN jest genem plejotropowym i oprócz antygenów MN determinuje antygeny układu Ss, które dziedziczą się alternatywnie.

Uwzględniając działanie plejotropowe tego genu fenotypy i genotypy tych układów grupowych są następujące:

MS - LMSLMS lub LMSLMs

NS - LNSLNS lub LNSLNs

MNS - LMSLNS lub LMSLNs lub LMsLNS

Ms - LMsLMs

Ns - LNsLNs

MNs - LMsLNs


Dziedziczenie kilku cech

Wyróżniamy dwie możliwości dziedziczenia kilku cech:

1. Dziedziczenie niezależne zgodne z II prawem Mendla
2. Dziedziczenie sprzężone ? odstępstwa od II prawa Mendla

Dziedziczenie niezależne

Dziedziczenie niezależne kilku cech występuje wówczas gdy geny na dane cechy zlokalizowane są w różnych parach chromosomów homologicznych

Przykład:

Kolor włosów człowieka uwarunkowany jest przez dwie pary genów dziedziczących się niezależnie. Jedna para determinuje włosy ciemne lub jasne, druga para, rude lub nie rude

A - gen na barwę ciemną włosów
a ? gen na barwę jasną
B ? gen na włosy nie rude
b ? gen na włosy rude

Jakich potomków mogą oczekiwać rodzice o ciemnych nie rudych włosach?

W zapisie krzyżówkowym dominujące cechy rodziców uznajemy za heterozygotyczne w celu uzyskania wszystkich możliwych fenotypów w potomstwie.

Zapis krzyżówkowy prowadzimy od pokolenia F1, które jest pokoleniem heterozygotycznym

F1 : Aa Bb x Aa Bb

Zgodnie z I prawem Mendla do każdej gamety dostaje się jeden allel z każdej pary. Ilość możliwych typów gamet o różnym składzie genetycznym obliczamy ze wzoru 2n , gdzie n oznacza liczbę cech w układzie heterozygotycznym. W podanym przykładzie występują dwie cechy w układzie heterozygotycznym (Aa Bb), a zatem ilość możliwych typów gamet wynosi
22 = 4. Dla ułatwienia zapisu krzyżówkowego wyznaczamy tzw. kwadrat Punneta

AB Ab aB ab
AB AABB ? AABb ? AaBB ? AaBb ?
Ab AABb ? Aabb ? AaBb ? Aabb ?
aB AaBB ? AaBb ? aaBB ? AaBb ?
ab AaBb ? Aabb ? AaBb ? Aabb ?

F2 : 9 : 3 : 3 : 1

? ? włosy ciemne nie rude 9
? - włosy ciemne, rude 3
? - włosy jasne, nie rude 3
? - włosy jasne, rude 1

Dziedziczenie sprzężone

Dziedziczenie sprzężone występuje wówczas, gdy geny na dane cechy zlokalizowane są w tej samej parze chromosomów homologicznej. Wszystkie geny danej pary chromosomów tworzą tzw. układ sprzężeń i dziedziczą się razem. Liczba układów sprzężeń danego gatunku jest równa jego liczbie haploidalnej (n). U człowieka występują 23 układy sprzężeń.

Przykład:

Skrzyżowano dwie odmiany roślin o owocach czerwonych, okrągłych i o owocach zielonych, wydłużonych. Barwa czerwona i kształt okrągły są dominujące i geny na te cechy zlokalizowane są na tym samym chromosomie.

A ? gen na barwę czerwoną A B
a - gen na barwę zieloną
B ? gen na kształt okrągły
b - gen na kształt wydłużony a b

Krzyżujemy rośliny o owocach czerwonych okrągłych uwzględniając tylko genotypy heterozygotyczne (dla uzyskania maksymalnej ilości fenotypów w potomstwie).

F1 : Aa Bb x Aa Bb


W czsie mejozy następuje segregacja chromosomów wraz z genami ( po jednym chromosomie z jednej pary i do każdej gamety), stąd gamety będą miały następujący skład:
A B, a b

W pokoleniu F2 po rekombinacji gamet uzyskujemy następujące genotypy i fenotypy

F2 : AA BB, Aa Bb, Aa Bb, aa bb

1 : 2 : 1 stosunek genotypowy

3 : 1 stosunek fenotypowy

Stosunek genotypowy 1:2:1 i fenotypowy 3:1 jest taki sam jak w dziedziczeniu alternatywnym jednej cechy. Bez względu na liczbę rozpatrywanych cech stosunek ten pozostanie taki sam w dziedziczeniu sprzężonym.
Układy sprzężeń mogą ulec rozprzęgnięciu w wyniku zajścia zjawiska crossing-over. Powstają wówczas nowe układy sprzężeń.

Fenotypowo nie występują zmiany aż do momentu gdy osobniki o nowych układach sprzężeń nie dadzą potomstwa. Krzyżujemy osobniki o owocach czerwonych i okrągłych z zielonymi z wydłużonymi (poprzedni przykład) ale o nowym układzie sprzężeń genów (Ab, aB).

Pojawiły się nowe, dotąd nie spotykane fenotypy o owocach czerwonych, wydłużonych i zielonych, okrągłych. Zwykle w danej populacji procent nowych fenotypów jest stosunkowo niski ale zaburza dotychczasowy stosunek 3:1.

Dziedziczenie sprzężone z płcią

Geny znajdujące się na chromosomach płciowych X i Y tworzą układ sprzężeń dziedziczony z danym chromosomem płciowym. Chromosom Y zawiera niewielką ilość genów z których najważniejszy jest gen odpowiedzialny za wykształcenie jąder. Na chromosomie X zlokalizowane są geny determinujące różne choroby takie jak: hemofilia, daltonizm czy dystrofia mięśniowa Duchena. Geny na te schorzenia są recesywne i sprzężone z chromosomem X. Gen warunkujący hemofilię jest genem letalnym i w układzie homozygoty recesywnej powoduje obumarcie zarodka żeńskiego we wczesnym okresie rozwoju. Hemofilia ujawnia się tylko w układzie hemizygotyczym (tylko jeden allel na daną cechę) u mężczyzn. W układzie heterozygotycznym tego genu powoduje wystąpienie zjawiska nosicielstwa ? kobiety nosicielki są fenotypowo zdrowe ale przenoszą gen hemofilii na swoje potomstwo. Geny sprzężone z płcią zapisujemy w indeksie górnym lub dolnym chromosomu X.

Przykład :
XH XH - kobieta zdrowa fenotypowo i genotypowo
XH Xh - kobieta nosicielka zdrowa fenotypowo
Xh Xh - układ letalny
XH Y - mężczyzna zdrowy
Xh Y - mężczyzna chory na hemofilię

Jakich potomków mogą oczekiwać kobieta nosicielka hemofilii i mężczyzna chory na hemofilię?

XH Xh x Xh Y

XH Xh , Xh Xh , XH Y , Xh Y ,

Połowa dziewczynek będzie nosicielkami, połowa układ letalny, połowa chłopców zdrowych, połowa chłopców chorych.
Podobnie zapisuje się dziedziczenie daltonizmu i dystrofii mięśniowej Duchena, uwzględniając, że homozygota recesywna nie jest letalna. Jeśli dana cecha sprzężona z płcią występuje częściej u mężczyzn niż u kobiet oznacza, że gen warunkujący tą cechę dziedziczy się recesywnie. Jeżeli dana cecha częściej występuje u kobiet niż u mężczyzn oznacza, że gen sprzężony z płcią jest dominujący.

Dziedziczenie zależne od płci

Od płci zależą nie tylko cechy warunkowane genami zlokalizowanymi na chromosomach płciowych ale także niektóre cechy których geny znajdują się w chromosomach somatycznych (autosomach). Do takich cech zaliczamy łysienie u człowieka i obecność poroża u bydła. Ekspresja fenotypowa tych cech zależy od płci danego osobnika i zależy od poziomu hormonów męskich. Obecność dwóch genów na łysienie ( homozygota ) powoduje łysienie u mężczyzny już po 20-stym roku życia, a u kobiety znaczne przerzedzenie włosów. Układ heterozygotyczny tych genów powoduje łysienie u mężczyzn po 40-tym roku życia, a u kobiet łysienie nie występuje ze względu na niski poziom androgenów. Łysienie może być również spowodowane innymi nie dziedziczącymi się czynnikami np. grzybicą. Zapis genotypu musi być podawany łącznie z chromosomami płciowymi.
Przykład:
ŁŁXX ? kobieta łysiejąca
Łł XX ? kobieta nie łysiejąca
łłXX ? kobieta nie łysiejąca
ŁŁXY ? mężczyzna łysiejący
ŁłXY ? mężczyzna łysiejący
łłXY ? mężczyzna nie łysiejący

Dziedziczenie niealleliczne

Wiele cech warunkowanych jest nie jedną ale kilkoma parami genów zlokalizowanych w różnych parach chromosomów. Cechy takie nazywamy poligenicznymi. Geny niealleliczne warunkujące te cechy współdziałają ze sobą w różny sposób. Najbardziej znane formy współdziałania tych genów to:
1. epistaza
2. komplementacja
3. kumulacja

Epistaza
Jest taką formą współdziałania genów nieallelicznych w której jeden z genów tzw. epistatyczny decyduje o ekspresji fenotypowej pozostałych genów tzw. hipostatycznych.
Przykład:
Barwa sierści u gryzoni warunkowana jest kilkoma parami genów odpowiedzialnych za ilość barwnika, jego rozmieszczenie i natężenie. Genem epistatycznym jest gen warunkujący wytwarzanie melaniny. Pozostałe geny hipostatyczne odpowiadają za jej ilość i rozmieszczenie. Brak genu epistatycznego powoduje, że zwierze jest albinosem mimo posiadania innych genów umaszczenia.
A ? gen epistatyczny na wytwarzanie melaniny
a ? brak melaniny
B ? barwa czarna
b ? barwa brązowa
Skrzyżowano heterozygotyczne osobniki czarne:
F1: Aa Bb x Aa Bb
Ilość typów gamet 22 = 4
Wynik krzyżówki przedstawiamy w kwadracie Punneta


AB Ab aB ab
AB ? ? ? ?
Ab ? ? ? ?
aB ? ? ? ?
ab ? ? ? ?

F2 : 9 : 4 : 3

Osobnik czarny ? 9
Osobnik brązowy ? 3
Albinos ? 4

Komplementacja

Komplementacja jest to takie współdziałanie genów nieallelicznych w którym geny jednej pary dopełniają w działaniu geny drugiej pary.
Przykład
Barwa czerwona kwiatów groszku pachnącego warunkowana jest obecnością barwnika antocyjanu, który powstaje w wyniku utleniania chromogenu przy udziale oksydazy. Chromogen i oksydaza są warunkowane przez dwie pary genów.
A ? wytwarzanie chromogenu
a ? brak chromogenu
B ? wytwarzanie oksydazy
b ? brak wytwarzania
Jeżeli nie wytwarzany jest chromogen lub oksydaza reakcja utleniania nie zachodzi i kwiaty są białe. Skrzyżowano dwie odmiany homozygotyczne o barwie białej groszku pachnącego. Jedna odmiana nie wytwarza oksydazy druga chromogenu.

P: AA bb x aa BB

G: Ab Ab aB aB

F1: Aa Bb, Aa Bb, Aa Bb, Aa Bb

W pokoleniu F1 wszystkie rośliny są o kwiatach czerwonych ponieważ posiadają obydwa geny potrzebne do wytworzenia antocyjanu. Krzyżujemy osobniki pokolenia F1.


F1 : Aa Bb x Aa Bb

Ilość typów gamet 22 = 4


AB Ab aB ab
AB ? ? ? ?
Ab ? ? ? ?
aB ? ? ? ?
ab ? ? ? ?

F2 9 : 7
Osobniki czerwone ? 9
Osobniki białe ? 7

Kumulacja (sumowanie)

Kumulacja jest to takie współdziałanie nieallelicznych w którym ekspresja fenotypowa jest efektem sumowania się działań poszczególnych genów. W ten sposób dziedziczy się wiele cech ilościowych takich jak wzrost, inteligencja, kolor skóry czy u zwierząt mleczność krów, nośność kur.
Przykład
Kolor skóry u człowieka warunkowane jest czterema parami genów. W celach dydaktycznych rozpatrujemy tylko dwie pary genów odpowiedzialne za rasę białą i czarną. Zakładamy, że każdy z genów dominujących powoduje 25% natężenia melaniny. Geny recesywne 0 %.
A ? 25 % natężenia barwnika
a ? 0 %
B ? 25 %
b ? 0%
Jakich potomków mogą oczekiwać mulaci o 50 % natężenia barwnika (pod uwagę bierzemy podwójne heterozygoty dla uzyskania maksymalnej liczby fenotypów u potomstwa.

F1: Aa Bb x Aa Bb

Ilość typów gamet 22 = 4



AB Ab aB ab
AB 1oo% 75% 75% 50%
Ab 75% 50% 50% 25%
aB 75% 50% 50% 25%
ab 50% 25% 25% 0%

F2 1 : 4 : 6 : 4 : 1
100 % -1 75 % - 4 0 % - 1
50 % - 6 25 % - 4

W podanym przykładzie pojawiają się skrajne fenotypy. 100 % czarny i 0 % biały. Zjawisko takie nosi nazwę transgresji czyli skrajnego przekroczenia fenotypów rodzicielskich. W dziedziczeniu cech ilościowych fenotyp w danej populacji ma rozkład cechy normalnej zgodnej z tzw. Quatelletta.

Dziedziczenie mendlowskie chorób genetycznych człowieka

Według definicji choroba genetyczna jest upośledzającym sprawność zyciową odchyleniem od stanu prawidlowego, które przekazywane jest przez rodzicow potomstwu lub powstaje de novo na wskutek mutacji w procesie gametogenezy. Wyróżnia się 3 zasadnicze grupy chorób genetycznych:

1. choroby monogenowe (jednogenowe) spowodowane mutacjami pojedynczego genu
2. choroby chromosomowe spowodowane aberracjami chromosomowymi
3. choroby wioelogenowe i wieloczynnikowe uwarunkowane zarówno czynnikami genetycznymi jak i środowiskowymi

Tylko 1-sza grupa chorób genetycznych dziedziczy się zgodnie z prawami Mendla podobnie jak wiele cech mnogenowych charakteryzujacych organizm człowieka.
W katalogu McKusicka pt. ?Dziedziczenie Mendlowskie u Człowieka? wymieniono ponad
11000 cech jednogenowych z których ponad 10000 to cechy zlokalizowane na autosomach, a ponad 600 na chromosomie X.
Choroby monogenowe dotyczą 1-2% żywo urodzonych dzieci. Przykłady chorób tej grupy oraz częstość ich występowania podaje tab. 1.
Choroby monogenowe dziedziczą się w sposób autosomalny dominujacy, kodominujący, recesywny i w sprzężeniu z chromosomem X. Rodzina, w ktorej występuje proband (osoba/osoby obarczona chorobą genetyczną) okreslana jest jako rodzina zwiększonego ryzyka genetycznego. Opiekę nad takimi rodzinami sprawuje poradnia genetyczna zatrudniajaca lekarzy genetyków, którzy informują o chorobie, sposobie jej dziedziczenia oraz okreslają prawdopodobieństwo powtórnego wystąpienia choroby u potomstwa danej pary.
W przypadku choroby autosomalnej dominującej, jeśli jedno z rodziców dotknięte jest chorobą to ryzyko wystąpienia tego schorzenia dla każdego kolejnego dziecka wynosi 50%.
Przykładem niech będzie neurologiczna choroba Huntingtona spowodowana mutacjami w obrebie genu kodujacego białko huntingtoninę.


aa osobnik zdrowy Aa osobnik chory (proband) AA układ zwykle letalny

P: Aa x aa
G: A, a a
F1: Aa, aa (50% prawdopodobieństwa wystąpienia choroby Huntingtona
bez względu na płeć)

W przypadku, gdy obydwoje rodzice są chorzy ryzyko dla potomstwa wynosi 75%

P: Aa x Aa
G: A, a A, a
F1: AA, Aa, Aa, aa (75% prawdopodobieństwa wystąpienia choroby bez względu
na płeć)

W rodzinie, w której urodziło się dziecko z choroba rozpoznaną jako autosomalna dominująca, a obydwoje rodzice są zdrowi, należy wnioskować, że przyczyną choroby była mutacja świeża (de novo). Prawdopodobieństwo powtórzenia się tego schorzenia u kolejnych dzieci jest równe częstości populacyjnej.

Choroba autosomalna recesywna ujawnia się natomiast w układzie homozygotycznym aa ale przenoszona jest w rodzinie przez osoby zdrowe będące heteropzygotami (nosicielami) Aa. W przypadku, gdy jeden z rodzicow jest chory to ryzyko wystapienia choroby dla każdego dziecka bez względu na płeć jest równe 0%
Przykład dotyczy fenyloketonurii uwarunkowanej mutacjami w obrębie genu kodującego hydroksylazę fenyloalaninową (PAH)

P: aa x AA
G: a A
F1: Aa (0% prawdopodobieństwa wystąpienia fenyloketonurii)

Gdy jeden z rodziców jest chory a drugi zdrowy, ale ma układ heterozygotyczny to ryzyko wystąpienia schorzenia dla każdego dziecka wynosi 50%.

P: aa x Aa
G: a A, a
F1: Aa, aa (50% prawdopodobieństwa fenyloketonurii bez względu na płeć)

Jeśli natomiast obje rodzice są zdrowymi heterozygotami, nosicielami zmutowanego genu, to ryzyko wystąpienia choroby u dziecka wynosi 25%.

P: Aa x Aa
G: A, a A, a
F1: Aa, Aa, Aa, aa (25% prawdopodobieństwa fenyloketonurii dla obu płci)

W przypadku chorób recesywnych sprzężonych z płcią , jeżeli nie jest to mutacja de novo, zdrowe matki nosicielki heterozygotyczne rodzą chorych synów. Ryzyko choroby dla synów wynosi 50%, zaś dla córek istnieje 50% ryzyka nosicielstwa defektywnego genu.

We wszystkich wymienionych typach dziedziczenia chorób monogenowych ryzyko jest stałe dla każdej ciąży i nie zależy od liczby dzieci zdrowych lub chorych.