II. Близнецовый метод

Близнецовый метод (предложен в 1876 году Ф. Гальтоном) - это изучение генетических закономерностей на близнецах.

Суть метода: сравнение признаков у различных групп близнецов, исходя из их сходства (конкордантности) или различия (дискордантности).

Этапы метода:

1. Составление выборки близнецов из всей популяции.

2. Диагностика зиготности близнецов.

3. Установление соотносительной роли наследственности и среды в

формировании признака.

Для оценки роли наследственности и среды в формировании и развитии признака используют формулу Хольцингера:

Н= К М Б% - К Д Б%

100% - К Д Б%

где

Н - доля наследственных факторов,

КМБ% и КДБ% - конкордантность монозиготных и дизиготных близнецов в%

Если Н больше 0,5 - то в формировании признака большую роль играет

генотип, если Н меньше 0,5 - то большую роль играет среда.

III. Цитогенетический метод

Цитогенетический метод - это изучение кариотипа при помощи микроскопической техники.

Этапы метода:

1. Получение и культивирование клеток (лимфоциты, фибробласты) на искусственных питательных средах.

2. Добавление в питательную среду фитогемагглютинина для стимуляции клеточного деления.

3. Остановка деления клетки на стадии метафазы добавлением колхицина.

4. Обработка клеток гипотоническим раствором NaCl, вследствие чего, разрушается клеточная оболочка, и получается «россыпь» хромосом.

5. Окрашивание хромосом специфическими красителями.

6. Микроскопирование и фотографирование хромосом.

7. Составление идиограммы и ее анализ.

Метод позволяет:

1. диагностировать геномные и хромосомные мутации;

2. определить генетический пол организма.

IV.Популяционно-статистический метод

Популяционно-статистический метод - это изучение генетического состава популяции. Он основан на законе Харди-Вайнберга и позволяет определить частоту генов и генотипов в различных популяциях.

Популяция- это совокупность особей одного вида, длительно занимающих определенный ареал, свободно скрещивающихся между собой и относительно изолированных от других особей вида.

Человеческие популяции характеризуются демографическими показателями: размерами, рождаемостью, смертностью, возрастной структурой, родом занятий, экономическим положением и т. д.

Генетическая характеристика человеческих популяций обусловлена системой браков и факторами, изменяющими частоты генов (мутации, отбор, миграции, изоляция, дрейф генов).

Основная закономерность, позволяющая исследовать генетическую структуру больших популяций, была установлена в 1908 году независимо друг

от друга английским математиком Г. Харди и немецким врачом В. Вайнбергом.

Закон Харди-Вайнбергаформулируется следующим образом: в идеальной популяции соотношение частот генов и генотипов величина постоянная из поколения в поколение.

Если обозначить частоту встречаемости доминантного гена - p, а частоту встречаемости его рецессивной aллели -q,

то p + q = 1 (100%).

Частота встречаемости доминантных гомозигот будет p², частота встречаемости гетерозигот -2pq, частота встречаемости рецессивных гомозигот -q².

p + q = 1 (const), p² + 2pq + q² = 1 (const)

Пример: Болезнь Тей-Сакса, обусловленная аутосомным рецессивным геном, неизлечима; люди, страдающие этим заболеванием, умирают в детстве. В одной из больших популяций частота рождения больных детей составляет 1:5000. Изменится ли концентрация патологического гена и частота этого заболевания в следующем поколении данной популяции?

Решение.Оформляем условие задачи в виде таблицы:

Признак	Ген	Генотип	Производим математическую запись закона Харди-Вайнберга p + q = 1, p2 + 2pq + q2 = 1. p - частота встречаемости гена A; q - частота встречаемости гена a; p2 - частота встречаемости доминантных гомозигот (АА); 2pq - частота встречаемости гетерозигот (Aa); q2 - частота встречаемости рецессивных гомозигот (aa).
Болезнь Тей-Сакса	а	аа
Норма	А	Аа; АА

Из условия задачи, согласно формуле Харди-Вайнберга, нам известна частота встречаемости больных детей (aa), т. е. q2 = 1/5000. Ген, вызывающий данное заболевание, перейдёт к следующему поколению только от гетерозиготных родителей, поэтому необходимо найти частоту встречаемости гетерозигот (Aa), т. е. 2pq.

q = 1/71, p =1-q = 70/71, 2pq = 0,028.

Определяем концентрацию гена в следующем поколении. Он будет в 50% гамет у гетерозигот, его концентрация в генофонде составляет около 0,014. Вероятность рождения больных детей q2 = 0,000196, или 0,98 на 5000 населения. Т.о, концентрация патологического гена и частота этого заболевания в следующем поколении данной популяции практически не изменится (есть незначительное уменьшение).