Цитогенетический метод
С помощью данного метода можно изучать наследственный материал клетки: совокупность хромосом в целом (кариотипирование) или наличие и количество Х-хромосом (определение полового хроматина — число глыбок полового хроматина или телец Барра). Исследование проводится с помощью светового микроскопа (изготовление и изучение микропрепаратов).
Кариотипирование
На рисунке 14.1 представлена последовательность действий для получения кариотипа человека.
Рис. 14.1. Последовательность действий для получения кариотипа человека:
1 Помещение лимфоцитов (лейкоцитов) в среду с фитогемагглютинином (ФГА).
2. Культивирование клеток (митотические деления клеток).
3. Остановка митоза на стадии метафазы путем введения в среду колхицина.
4. Обработка гипотоническим раствором, изготовление микропрепаратов, получение микрофотографий метафазных пластинок (кариотипов).
5. Составление индивидуального хромосомного комплекса (кариограммы)
Изучение полового хроматина в клетках слизистой щеки человека.
|
1
2
3 Рис. 14.2. Половой хроматин в клетках слизистой щеки человека 1 – цитоплазма; 2 – ядро; 3 - половой хроматин. |
1. Делают соскоб клеток слизистой оболочки внутренней стороны щеки. 2. Материал переносят на центр предметного стекла и делают мазок. 3. На мазок нанести 1-2 капли красителя и дать отстояться в течение 2-3 мин. 4. Накрывают мазок покровным стеклом и плотно прижимают к предметному стеклу. 5. Избыток красителя удаляют. 6. При большом увеличении изучают ядра: подсчитывают общее числоядер и число ядер с половым хроматином. Всего просматриваем 100 ядер и определяют процент ядер с половым хроматином.
|
Рис.14.3. Определение полового хроматина используется как экспресс-метод при пренатальном и постнатальном определении пола и диагностике хромосомных болезней.
Оценка результатов исследования полового хроматина:
У здоровых женщин – от 15 и более % Х-хроматин положительных клеток; 0% Y-положительных клеток.
У здоровых мужчин – 0% Х-хроматин положительных клеток (допускается до 2-3%); Y-положительных клеток до 100%.
Близнецовый метод
Это один из наиболее ранних методов изучения генетики человека, однако он не утратил своего значения и в настоящее время. Близнецами называют одновременно родившихся детей.
Близнецовый метод был введен Ф.Гамильтоном, который выделил среди близнецов две группы:
•одняйцевые (монозиготные)
•двуяйцевые (дизиготные)
Монозиготные (однояйцевые) близнецы развиваются из одной зиготы — оплодотворенной яйцеклетки, причем в оплодотворении яйцеклетки принимает участие только один сперматозоид. Обычно из зиготы развивается один зародыш. Но иногда после первого митотического деления два бластомера отделяются друг от друга и начинают самостоятельное развитие: из каждого бластомера формируется обособленный от другого зародыш, в результате чего у матери рождаются два ребенка, одинаковые по генотипу и фенотипу.
|
|
Рис. 14.4. Схема, поясняющая развитие монозиготных близнецов. 1 – сперматозоид 2 – яйцеклетка 3 – зигота 4 – бластомер.
|
Монозиготные близнецы при нормальном эмбриональном развитии всегда одного пола. Имеющиеся у них очень незначительные различия обусловлены небольшими наследственными и ненаследственными изменениями, которые возникают в их соматических клетках в ходе индивидуального развития.
Дизиготные (двуяйцевые) близнецы развиваются из разных зигот, когда две разные яйцеклетки одновременно выходят из яичника женщины и оплодотворяются каждая “своим” сперматозоидом. Дизиготные близнецы вследствие комбинативной изменчивости, возникающей при гаметогенезе у родителей, отличаются друг от друга наборами конкретных хромосом и аллелей генов и, следовательно, своими генотипами и фенотипами. Родившиеся одновременно дизиготные близнецы похожи друг на друга и отличаются друг от друга в той же степени, в какой дети одних и тех же родителей, родившиеся в разные годы, во многом похожи друг на друга, и одновременно отличаются друг от друга. Разница между ними заключается лишь в том, что дизиготные близнецы рождаются одновременно, а не с интервалом в несколько лет, как обычные сибсы – братья и сестры.
|
|
Рис. 14.5. Схема, поясняющая развитие дизиготных близнецов. 1 – сперматозоид; 2 – яйцеклетка; 3 – зигота; 4 – бластомер.
|
Дизиготные близнецы рождаются чаще (2/3 общего количества двоен). С генетической точки зрения они сходны как обычные сибсы, но у них большая общность факторов среды во внутриутробном (пренатальном) и частично в постнатальном периодах.
Если изучаемый признак проявляется у обоих близнецов пары, их называют конкордантными. Конкордантность – это процент сходства по изучаемому признаку. Отсутствие признака у одного из близнецов – дискордантность.
Близнецовый метод используется в генетике человека для того, чтобы оценить степень влияния наследственности и среды на развитие какого-либо нормального или патологического признака.
Для оценки роли наследственности в развитии того или иного признака производят расчет по формуле Холцингера:
|
Н = |
% сходства ОБ - % сходства ДБ |
|
100% - % сходства ДБ |
где:
Н - коэффицент наследственности
ОБ – однояйцевые близнецы
ДБ – двуяйцевые близнецы
При Н = 1 признак полностью определяется наследственным компонентом
При Н = 0 признак определяется влиянием среды
При Н = близкой к 0,5 (0,3-0,7) признак определяется примерно одинаковым влиянием наследственности и среды на формирование признака
Коэффициент влияния среды вычисляется по формуле:
Е = 100% - Н