Популяционно-статистичекий

Изучают частоту встречаемости генов, аллелей и генотипов в различных популяциях человека. Это позволяет определить генетическую структуру популяций. Эти данные позволяют оценить вероятность появления наследственных заболеваний и планировать работу мед.службы.

Позволяет определить интенсивность мутационного процесса.

При статистической обработке материала, получаемого при обследовании группы населения по интересующему исследователя признаку, основой для выяснения генетической структуры популяции является закон генетического равновесия Харди — Вайнберга. Он отражает закономерность, в соответствии с которой при определенных условиях соотношение аллелей генов и генотипов в генофонде популяции сохраняется неизменным в ряду поколений этой популяции. На основании этого закона, имея данные о частоте встречаемости в популяции рецессивного фенотипа, обладающего гомозиготным генотипом (аа), можно рассчитать частоту встречаемости указанного аллеля (а) в генофонде данного поколения. Распространив эти сведения на ближайшие поколения, можно предсказать частоту появления в них людей с рецессивным признаком, а также гетерозиготных носителей рецессивного аллеля.

Математическое выражение закона: (p+q)²

p²+2pq+q²=1

p²AA+2pqAa+q²aa=1

Частоты встречаемости аллелей и генотипов в популяции остаются неизменными в ряду поколений.

Закон действует д/идеальной популяции.

Основные признаки:

1. неограниченные размеры

2. отсутствие перекреста поколений

3. отсутствие миграций

4. отсутствие мутаций

5. отсутствие естественного отбора

В природе идеальных популяций нет.

Закон имеет математический аппарат, который позволяет изучить генетическую структуру популяции.

Формула д/частот встречаемости аллелей действует д/случая, когда имеется 2 аллеля (домин. и рецес.) и пенетрантность признака 100%.

p+q=1

p-частота встречаемости доминантного аллеля

q- частота встречаемости рецессивного аллеля

p²+2pq+q²=1

p²- частота встречаемости доминантных гомозигот

q²- частота встречаемости рецессивных гомозигот

2pq- частота встречаемости гетерозигот.

Например, альбинизм обусловлен отсутствием фермента, участвующего в образовании пигмента меланина и является наследственным рецессивным признаком. Частота встречаемости в популяции альбиносов (аа) равна 1:20 000. Следовательно, q² = 1/20 000, тогда q = 1/141, up = 140/141. В соответствии с формулой закона Харди — Вайнберга частота встречаемости гетерозигот = 2pq, т.е. соответствует 2 х (1/141) х (140/141) = 280/20000 = 1/70. Это означает, что в данной популяции гетерозиготные носители аллеля альбинизма встречаются с частотой один на 70 человек.

Анализ частот встречаемости разных признаков в популяции в случае их соответствия закону Харди — Вайнберга позволяет утверждать, что признаки обусловлены разными аллелями одного гена. Так, например, установлено, что в США 29,16% белого населения имеют группу крови М, 49,58%—группу MN, 21,26%—группу N. Эти частоты разных фенотипов соответствуют формуле p²М + 2pqMN + q²N. Следовательно, эти три варианта признака обусловлены сочетанием двух аллелей одного гена, взаимодействующих по типу кодоминирования: группа М — LmLm, группа N — LnLn, группа MN—LmLn.

В том случае, если ген в генофонде популяции представлен несколькими аллелями, например ген группы крови системы АВО, соотношение различных генотипов выражается формулой (pIA + qIB + rI0) ².

39. Особенности человека как объекта для генетических исследований. Методы изучения генетики человека: генеалогический, цитогенетический.

Особенности:

1. Недопустимость проведения экспериментальных скрещиваний.

Закон запрещает опыты над человеком.

2. Большой срок жизни

3. Медленная смена поколений

Исследователь может изучить не более 2 поколений

4. Малое количество детей в семье и за одну беременность

Это затрудняет анализ по расщеплению признаков среди потомков

5. Большое количество хромосом и групп сцепления.

6. Выраженный полиморфизм (как фенотипический, так и генотипический)

Поскольку вариативность велика, сложно определить, где мутация, а где норма.

Генеалогический метод:

Основоположник Ф. Гальтон, конец 19 в. Работа «Наследственные гении»

Задача: изучить передачу признаков среди родственников пробанда в нескольких поколениях

Ход работы:

1. обследовать наличие признака у максимально возможного количества членов семьи. Особенно важно изучить близких родственников. Для достоверного результата нужно обследовать не менее 3-х поколений.

Способы получения информации:

• Со слов родственников (сбор анамнеза)

• Изучение медицинских документов

• Личное обследование

2) Полученные данные выражают в стандартной форме

Основные правила:

• Одно поколение в одной строке

• Старшие поколения расположены выше

3) проводится анализ родословной, при котором определяется

А) наследственный характер признака

Б) оценить тип наследования

В) определить круг лиц д/углубленного обследования (гетерозиготы)

Для определения типа наследования сначала определяют доминантный признак или рецессивный

Для доминантного типа характерно:

• Признак проявляется в каждом поколении (вертикальный)

• У больного родителя могут быть здоровые дети

• У здоровых родителей нет больных детей

Для рецессивного типа:

• Признак проявляется не в каждом поколении

• У больного ребенка могут быть здоровые родители

• Часто болеют сибсы

• Родителями больного часто являются родственники

На следующем этапе определяется наследование аутосомное или сцепленное с полом.

Аутосомное: нет преимущественного поражения одного пола

Х-сцепленное рецессивное наследование:

• часто болеют мальчики

• у больных женщин обязательно болен отец, а мать-носительница

• у больной женщины должны быть больны все сыновья

• больной мужчина получает мутантный аллель от матери и передает его только дочерям

Х-сцепленное доминантное:

• чаще болеют женщины, т.к. у них Х хромосом 2 шт, поэтому у женщин вероятность попадания мутантного аллеля в 2 раза больше

• больной отец передает признак всем дочерям

• больная мать передает признак половине детей

Голландрический (У) тип наследования:

• болеют только мужчины

• признак проявляется во всех поколениях

• у больного отца больны все сыновья