Методи вивчення спадковості людини. Ознаки характерні для генеалогічного методу
Генетика людини. Особливості генетичного аналізу в людини.
Генетика людини вивчає особливості наслідування ознак у людини, спадкові захворювання (медична генетика), генетичну структуру популяцій людини. Генетика людини є теоретичною основою сучасної медицини та сучасної охорони здоров'я. Відомо кілька тисяч власне генетичних захворювань, які майже на 100% залежать від генотипу особини. До найстрашніших з них належать: кислотний фіброз підшлункової залози, фенілкетонурія, галактоземія, різні форми кретинізму, гемоглобінопатії, а також синдроми Дауна, Тернера, Кляйнфельтера. Крім того, існують захворювання, які залежать і від генотипу, і від середовища: ішемічна хвороба, цукровий діабет, ревматоїдні захворювання, виразкові хвороби шлунка та дванадцятипалої кишки, багато онкологічних захворювань, шизофренії та інших захворювань психіки.
Нині твердо встановлено, що у світі закони генетики носять загальний характер, дійсні вони й у людини.
Однак, оскільки людина – це не тільки біологічна, а й соціальна істота, генетика людини відрізняється від генетики більшості організмів рядом особливостей:
Для вивчення успадкування людини не застосовується гібридологічний аналіз (метод схрещувань); тому для генетичного аналізу використовуються специфічні методи: генеалогічний (метод аналізу родоводів), близнюковий, а також цитогенетичні, біохімічні, популяційні та деякі інші методи;
Для людини характерні соціальні ознаки, які не зустрічаються в інших організмів, наприклад, темперамент, складні комунікаційні системи, що базуються на мовленні, а також математичні, образотворчі, музичні та інші здібності;
Завдяки громадській підтримці можливе виживання та існування людей із явними відхиленнями від норми (у дикій природі такі організми виявляються нежиттєздатними).
Генеалогічний метод,або метод аналізу родоводів, є найбільш фундаментальним та універсальним методом вивчення спадковості та мінливості людини. Він полягає у вивченні будь-якої нормальної або частіше патологічної ознаки в поколіннях людей, які знаходяться один з одним у родинних стосунках. Генеалогічний метод спирається на генеалогію – вчення про родоводи. Сутью генеалогічного методу є складання та аналіз родоводів. Генеалогічний метод відповідає основному методу генетики – гібридологічному методу, який був вперше розроблений Г. Менделем. Але на відміну від нього дослідники не підбирають батьківські пари для цілеспрямованого схрещування, а детально аналізують результати процесу природної репродукції людей. Аналіз за ознакою, що вивчається, піддається одна або кілька десятків сімей з численними родичами різних поколінь. Використання великої кількості сімей частково компенсує низьку плодючість людини і збільшує кількість досліджуваних нащадків.
У медицині цей метод часто називають клініко-генеалогічним методом, оскільки дослідженню піддаються різноманітні хвороби чи патологічні ознаки.
Метою генеалогічного аналізу є встановлення генетичних закономірностей. Він дозволяє вирішити багато теоретичних і прикладних завдань. За своїми можливостями цей метод наближається до традиційного гібридологічного методу. Зокрема, він дозволяє зробити таке:
· Визначити: чи успадковується взагалі досліджуваний ознака;
· Визначити: яким: домінантним або рецесивним - є досліджувана ознака;
· Визначити: з якими генами: ядерними або мітохондріальними - пов'язаний ознака, що вивчається;
· Визначити: в аутосомі, Х-хромосомі або Y-хромосомі знаходиться ген, що вивчається.
· Виявити зчеплення генів;
· Оцінити експресивність досліджуваної ознаки;
· Визначити генотип того чи іншого члена родоводу;
· Скласти прогноз: оцінити ймовірність народження у того чи іншого члена родоводу дитини з тим чи іншим альтернативним проявом ознаки;
· Оцінити інтенсивність мутаційного процесу;
· Виявити взаємодію генів.
Технічно генеалогічний метод включає два послідовних етапи:
1) збір відомостей про членів родоводу та складання словесного опису родоводу; словесний опис родоводу із зазначенням спорідненості та наявністю чи відсутністю досліджуваної ознаки називається легендою;
2) складання графічного зображення родоводу, його аналіз та складання прогнозу.
Складання родоводу.
Складання родоводу починається з пробанда- Особи, що звернувся до лікаря. Найчастіше пробандом є хворий або носій ознаки, що вивчається. При складанні родоводів використовують спеціальні символи (рис.1).
Мал. 2. Символи, що використовуються при складанні графічних родовідних зображень.
1 - особина чоловічої статі, що не має ознаки, що вивчається
2 - особина жіночої статі, яка не має досліджуваної ознаки
3 - підлога невідома
4 - шлюб чоловіка та жінки
5 - близькоспоріднений шлюб
6 – діти однієї батьківської пари (сибси)
7 - монозиготні близнюки жіночої чи чоловічої статі
8 - особина чоловічої статі, що має досліджувану ознаку,
9 - дизиготні близнюки однієї чи різної статі,
10-викидень
12 - мертвонароджений,
13 - бездітний шлюб
14 - гетерозиготна носійниця рецесивного алелю Х-хромосоми (гетерозиготність встановлюється при аналізі родоводу)
15 - рано померлі
16 - пробанд
17 - особина жіночої статі, що має досліджувану ознаку
Графічне зображення родоводу являє собою сукупність символів, що позначають особин чоловічої та жіночої статі, в одних з яких є ознака, що вивчається, а в інших ця ознака відсутня. На графічному зображенні всі члени родоводу пов'язані один з одним горизонтальними або вертикальними лініями, що відображають споріднені або шлюбні стосунки (чоловік – дружина, батьки – діти). Всі індивіди одного покоління розташовуються лише в один ряд. Покоління позначаються римськими цифрами згори донизу; зазвичай цифри ставляться ліворуч від родоводу. Арабськими цифрами нумеруються всі індивіди одного покоління ліворуч, послідовно. Брати та сестри розташовуються у родоводі в порядку народження.
На рис. 3 представлено графічне зображення одного з родоводів, що включає представників 4-х поколінь.
Мал. 3. Графічне зображення родоводу.
Графічне зображення родоводів значно полегшує наступний аналіз: визначення типу успадкування, генотипу пробанда та ймовірності народження у пробанда дитини з тим іншим альтернативним значенням ознаки.
71. Основні типи наслідування ознак у людини, їх характеристика.
Люди відомі такі основні типи успадкування:
а) Аутосомно-рецесивне успадкування:
2) якщо ознака є в обох батьків, то ця ознака мають усі їхні діти;
3) ознака зустрічається і у дітей, батьки яких не мають ознаки, що вивчається;
4) чоловіки і жінки з ознакою, що вивчається, зустрічаються з приблизно однаковою частотою.
Б) Аутосомно-домінантне успадкування:
3) чоловіки і жінки з ознакою, що вивчається, зустрічаються з приблизно однаковою частотою.
в) Рецесивне зчеплене з Х-хромосомою успадкування:
1) ознака зустрічається щодо рідко, над кожному поколінні;
2) ознака зустрічається переважно у чоловіків, причому у їхніх батьків ознака зазвичай відсутня, але є у дідів (прадідів) по материнській лінії;
3) у жінок ознака зустрічається лише тоді, коли він є і в їхнього батька.
г) Домінантне зчеплене з Х-хромосомою успадкування:
1)ознака зустрічається часто, у кожному поколінні;
2)ознака зустрічається у дітей, у яких хоча б один з батьків має ознаку, що вивчається;
3)ознака зустрічається і в чоловіків, і в жінок, але жінок з такою ознакою приблизно вдвічі більше, ніж чоловіків;
4) якщо ознака, що вивчається, має чоловік, то всі його дочки матимуть цю ознаку, а у всіх його синів ця ознака буде відсутня.
Д) Зчеплене з Y-хромосомою, або голандричне, успадкування:
1) ознака зустрічається часто, у кожному поколінні;
2) ознака зустрічається лише у чоловіків;
3) ознака передається за чоловічою лінією: від батька до сина і т.д.
Ж) Частково зчеплене зі статтю успадкування:алелі гена, що вивчається, знаходяться в гомологічних один одному ділянках Х-хромосоми і Y-хромосоми;
З) Цитоплазматичне наслідування: гени, що вивчаються, знаходяться в ДНК мітохондрій;
І) Аутосомне успадкування, залежне від статі: аутосомні гени по-різному проявляються у фенотипі у жінок та чоловіків;
К) Аутосомне успадкування, обмежене підлогою:ознака, що вивчається, формується тільки у особин однієї статі.
Генеалогічний метод
Генеалогічний метод полягає в аналізі родоводів і дозволяє визначити тип наслідування (домінантний
рецесивний, аутосомний або зчеплений зі статтю ознаки, а також його моногенність або полігенність. На основі отриманих відомостей прогнозують ймовірність прояву ознаки, що вивчається в потомстві, що має велике значення для попередження спадкових захворювань.
При аутосомному наслідуванні ознака характеризується рівною ймовірністю прояву в осіб обох статей. Розрізняють аутосомно-домінантне та аутосомно-рецесивне успадкування.
При аутосомно-домінантному наслідуванні домінантний аллель реалізується як ознака як у гомозиготному, так і в гетерозиготному стані. За наявності хоча б в одного з батьків домінантної ознаки останній з різною ймовірністю проявляється у всіх наступних поколіннях. Однак для домінантних мутацій характерна низька пенетрантність. У ряді випадків це створює певні труднощі визначення типу успадкування.
При аутосомно-рецесивному наслідуванні рецесивний аллель реалізується в ознаку гомозиготному стані. Рецесивні захворювання у дітей зустрічаються найчастіше при шлюбах між фенотипно нормальними гетерозиготними батьками. У гетерозиготних батьків (Аа х Аа) ймовірність народження хворих дітей (аа) складе 25%, такий самий відсоток (25%) буду здорові (АА), решта 50% (Аа) будуть також здорові, але виявляться гетерозиготними носіями рецесивного алелю. У родоводі при аутосомно-рецесивному наслідуванні захворювання може виявлятися через одне або кілька поколінь.
Цікаво відзначити, що частота появи рецесивного потомства значно підвищується при близьких родинних шлюбах, оскільки концентрація гетерозиготного носійства у родичів значно перевищує таку в загальній масі населення.
Зчеплене зі статтю, успадкування характеризується, як правило, нерівною частотою народження ознаки у індивідуумів різної статі і залежить від локалізації відповідного гена в Х- або Y-хромосомі. У X- та Y-хромосомах людини є гомологічні ділянки, що містять парні гени. Гени, локалізовані в гомологічних ділянках, успадковуються так, як і будь-які інші гени, розташовані в аутосомах. Очевидно, негомологічні гени є й у Y-хромосомі. Вони передаються від батька до сина і виявляються лише у чоловіків (голандричний тип спадкування).
У людини в Y-хромосомі знаходиться ген, що обумовлює диференціювання статі. У Х-хромосомі є дві негомологічні ділянки, що містять близько 150 генів, яким немає алельних в Y-хромосомі. Тому ймовірність прояву рецесивного алелю у хлопчиків вища, ніж у дівчаток. За генами, локалізованими у статевих хромосомах, жінка може бути гомозиготною або гетерозиготною. Чоловік, який має лише одну Х-хромосому, буде гемізиготним за генами, яким немає алелів у Y-хромосомі.
Спадкування, зчеплене з Х-хромосомою, може бути домінантним та рецесивним (частіше рецесивним). Розглянемо Х - зчеплене рецесивне успадкування на прикладі такого захворювання людини, як гемофілія (порушення зсідання крові). Відомий усьому типу приклад: носій гемофілії королева Вікторія була гетерозиготною і передала мутантний ген синові Леопольду та двом дочкам. Ця хвороба проникла до ряду королівських будинків Європи і потрапила до Росії.
Популяційний метод
Методи генетики популяцій широко застосовують у дослідженнях людини. Внутрішньосімейний аналіз захворюваності невіддільний від вивчення спадкової патології як в окремих країнах, так і щодо ізольованих груп населення. Вивчення частоти генів та генотипів у популяціях становить предмет популяційно-генетичного дослідження. Це дає інформацію про рівень гетерозиготності та поліморфізму людських популяцій, виявляє відмінності частот алелів між різними популяціями.
Вважають, що закон Харді - Вайнберга свідчить про те, що успадкування як таке не змінює частоти алелів у популяції. Цей закон цілком придатний аналізу великих популяцій, де йде вільне схрещування. Сума частот алелей одного гена, згідно з формулою Харді - Вайнберг р + q = 1, в генофонді популяції є постійною величиною. Сума частот генотипів алелей даного гена p2+2pq+q2=1 також постійна величина. При повному домінуванні, встановивши в даній популяції число рецесивних гомозигот (q2 - число гомозиготних "особей за рецесивним геном з генотипом аа), достатньо витягти квадратний корінь з отриманої величини, і ми знайдемо частоту рецесивного алелю а. 1 - q.Обчисливши таким чином частоти алелів а і А, можна визначити частоти відповідних генотипів у популяції (р2 = АА; 2рq = Аа) Наприклад, за даними ряду вчених, частота альбінізму (успадковується як аутосомна рецесивна ознака) становить 1:20 000 (q2) Отже, частота алелю a в генофонді буде q2=l/20000 = /l4l і тоді частота алелю А буде
p=1-q. p=1. p = 1 - 1/141 = 140/141.
У цьому випадку частота гетерозиготних носіїв гена альбінізму (2pq) становитиме 2(140/141) x (1/141) = 1/70, або 1,4%
Статистичний аналіз поширення окремих спадкових ознак (генів) у популяціях людей різних країнах дозволяє визначити адаптивну цінність конкретних генотипів. Одного разу, мутації можуть передаватися потомству протягом багатьох поколінь. Це призводить до поліморфізму (генетичної неоднорідності) людських популяцій. Серед населення Землі практично неможливо (за винятком однояйцевих близнюків) знайти генетично однакових людей. У гетерозиготному стані у популяціях знаходиться значна кількість рецесивних алелів (генетичний вантаж), що зумовлюють розвиток різних спадкових захворювань. Частота їх виникнення залежить від концентрації рецесивного гена в популяції і значно підвищується під час укладання близькоспоріднених шлюбів.
Близнюковий метод
Цей метод використовують у генетиці людини для з'ясування ступеня спадкової обумовленості досліджуваних ознак. Близнюки можуть бути однояйцевими (утворюються на ранніх стадіях дроблення зиготи, коли з двох або рідше з більшої кількості бластомерів розвиваються повноцінні організми). Однояйцеві близнюки генетично ідентичні. Коли дозрівають і потім запліднюються різними сперматозоїдами дві чи рідше більше яйцеклітин, розвиваються різнояйцеві близнюки. Різнояйцеві близнюки подібні між собою лише брати і сестри, народжені у час. Частота появи близнюків у людей становить близько 1% (1/3 однояйцевих, 2/3 різнояйцевих); переважна більшість близнюків є двійнятами.
Оскільки спадковий матеріал однояйцевих близнюків однаковий, то відмінності, які у них, залежить від впливу середовища на експресію генів. Порівняння частоти подібності за низкою ознак пар одно- і різнояйцевих близнюків дозволяє оцінити значення спадкових та середовищних факторів у розвитку фенотипу людини.
Цитогенетичний метод
Цитогенетичний метод використовують із вивчення нормального каріотипу людини, і навіть при діагностиці спадкових захворювань, що з геномними і хромосомними мутаціями.
Крім того, цей метод застосовують для дослідження мутагенної дії різних хімічних речовин, пестицидів, інсектицидів, лікарських препаратів та ін.
У період розподілу клітин на стадії метафази хромосоми мають чіткішу структуру і доступні для вивчення. Диплоїдний набір людини складається з 46 хромосом:
22 пар аутосом та однієї пари статевих хромосом (XX – у жінок, XY – у чоловіків). Зазвичай досліджують лейкоцити периферичної крові людини, які поміщають у спеціальне живильне середовище, де вони діляться. Потім готують препарати та аналізують число та будову хромосом. Розробка спеціальних методів забарвлення значно спростила розпізнавання всіх хромосом людини, а разом із генеалогічним методом і методами клітинної та генної інженерії дала можливість співвідносити гени з конкретними ділянками хромосом. Комплексне застосування цих методів є основою складання карт хромосом людини.
Цитологічний контроль необхідний для діагностики хромосомних хвороб, пов'язаних з ансуплоїдією та хромосомними мутаціями. Найчастіше зустрічаються хвороба Дауна (трисомія по 21-й хромосомі), синдром Клайнфелтера (47 XXY), синдром Шершевського – Тернера (45 ХО) та ін. Втрата ділянки однієї з гомологічних хромосом 21-ї пари призводить до захворювання крові – хронічного мієлолейкозу.
При цитологічних дослідженнях інтерфазних ядер соматичних клітин можна виявити так зване тільце Баррі, або статевий хроматин. Виявилося, що статевий хроматин у нормі є у жінок і відсутній у чоловіків. Він є результатом гетерохроматизації однієї з двох Х-хромосом у жінок. Знаючи цю особливість, можна ідентифікувати статеву приналежність та виявляти аномальну кількість Х-хромосом.
Виявлення багатьох спадкових захворювань можливе ще до народження дитини. Метод пренатальної діагностики полягає в отриманні навколоплідної рідини, де знаходяться клітини плода, та в подальшому біохімічному та цитологічному визначенні можливих спадкових аномалій. Це дозволяє поставити діагноз на ранніх термінах вагітності і прийняти рішення про се продовження або переривання.
Біохімічний метод
Спадкові захворювання, які обумовлені генними мутаціями, що змінюють структуру або швидкість синтезу білків, зазвичай супроводжуються порушенням вуглеводного, білкового, ліпідного та інших типів обміну речовин. Спадкові дефекти обміну можна діагностувати шляхом визначення структури зміненого білка або його кількості, виявлення дефектних ферментів або виявлення проміжних продуктів обміну речовин у позаклітинних рідинах організму (крові, сечі, поті тощо). Наприклад, аналіз амінокислотних послідовностей мутаційно змінених білкових ланцюгів гемоглобіну дозволив виявити кілька спадкових дефектів, що лежать в основі низки захворювань, - гемоглобінозів. Так, при серповидно-клітинній анемії у людини аномальний гемоглобін внаслідок мутації відрізняється від нормальної заміни лише однієї амінокислоти (глутамінової кислоти на валін).
Генетика людини вивчає явища спадковості та мінливості у популяціях людей, особливості успадкування ознак у нормі та їх зміни під дією умов навколишнього середовища.
Людина як об'єкт генетичного аналізу. Вивчення генетики людини пов'язані з великими труднощами:
- Неможливість експериментування.
Одна з перших умов гібридологічного аналізу у людини нездійсненна, оскільки експериментальні шлюби у людини неможливі. Люди одружуються не переслідуючи жодних «експериментальних» цілей.
- Складний каріотип – багато хромосом та груп зчеплення.
23 пари хромосом ускладнює генетичне та цитологічне картування, що у свою чергу зменшує можливості генетичного аналізу.
- Тривалість зміни поколінь.
Для зміни одного покоління потрібно загалом 30 років. Отже, генетик неспроможна спостерігати більше двох поколінь.
- Невелика кількість нащадків.
Розмір сім'ї нині настільки малий, що дозволяє вести аналіз розщеплення ознак у потомстві не більше однієї сім'ї.
- Неможливість створення однакових умов життя.
Для людини поняття «середовище» має ширший характер, ніж для тварин та рослин. Крім таких факторів, як фізичні вправи, харчування, житлові умови, клімат, середовищем людини є умови її соціального життя, і вона не піддається зміні за бажанням генетика.
Основні методи дослідження генетики людини
- I.Клініко-генеалогічний метод
Генеалогія у сенсі слова родовід - генеалогічний метод - метод родоводів. Він був введений наприкінці XIX століття Ф.Гальтоном і заснований на побудові родоводів та простежування хвороби (або ознаки) у сім'ї чи роді із зазначенням типу споріднених зв'язків між членами родоводу. В даний час є найбільш універсальним і широко застосовується при вирішенні теоретичних та прикладних проблем.
Метод дозволяє встановити
1) чи є ця ознака спадковою
2) тип успадкування та пенетрантність гена
3) припустити генотип осіб родоводу
4) визначити ймовірність народження дитини з захворюванням, що вивчається.
5) інтенсивність мутаційного процесу
6) використовується для складання генетичних карт хромосом
Таким чином, мета генеалогічного методу зводиться до з'ясування родинних зв'язків та до простежування ознаки чи хвороби серед близьких та далеких, прямих та непрямих родичів. Технічно він складається із наступних етапів.
Етапи генеалогічного аналізу:
1) збирання даних про всіх родичів обстежуваного (анамнез)
2) побудова родоводу
3) аналіз родоводу та висновки
Складність збору анамнезу полягає в тому, що пробанд повинен добре знати більшість своїх родичів та стан їхнього здоров'я. Пробанд - людина, яка звернулася до медико-генетичної консультації, щодо якої будується родовід, і від якої отримано відомості щодо цієї ж хвороби у родичів. Сібси – брати та сестри пробанда.
Типи успадкування:
1. Аутосомно-домінантний
1. хворі у кожному поколінні
2. хвора дитина у хворих батьків
3. хворіють однаково чоловіки і жінки
4. успадкування йде по вертикалі та по горизонталі
5. ймовірність успадкування 100%, 75% та 50%.
Дані ознаки будуть проявлятися тільки при повному домінуванні, так успадковуються у людини полідактилія, ластовиння, кучеряве волосся, карий колір очей та ін. При неповному домінуванні буде проявлятися проміжна форма успадкування. При неповній пенетрантності гена хворі можуть бути не в кожному поколінні.
2. Аутосомно-рецесивний
- хворі не в кожному поколінні
- хворіють однаково чоловіки і жінки
- успадкування йде переважно по горизонталі
- ймовірність успадкування 25, 50 та 100%
Найчастіше ймовірність успадкування хвороби даного типу становить 25%, оскільки внаслідок тяжкості захворювання хворі або не доживають до дітородного віку, або не одружуються. Так успадковуються фенілкетонурія, серповидно-клітинна анемія, блакитний колір очей тощо.
3. Х-зчеплений рецесивний тип успадкування
- хворі не в кожному поколінні
- у здорових батьків хвора дитина
- хворіють переважно чоловіки
- успадкування йде переважно по горизонталі
- ймовірність успадкування 25% від усіх дітей та 50% у хлопчиків
Приклади: гемофілія, дальтонізм, спадкова анемія, м'язова дистрофія та ін.
4. Х-зчеплений з підлогою домінантнийтип успадкування подібний до аутосомно-домінантного, за винятком того, що чоловік передає цю ознаку всім дочкам
Приклад: рахіту, стійкий до лікування вітаміном D, гіпоплазія емалі зубів, фолікулярний гіперкератоз.
5. Голандричний
- хворі у всіх поколіннях
- хворіють лише чоловіки
- у хворого батька хворі всі його сини
- ймовірність наслідування 100% у хлопчиків.
Приклади: гіпертрихоз вушної раковини, перетинки між другим та третім пальцями на ногах; ген, що визначає розвиток сім'яників. Голандричні ознаки не мають суттєвого значення у спадковій патології людини.
II. Цитогенетичний метод
Нині цитогенетичний метод у генетиці займає значне місце. Застосування даного методу дозволяє вивчити морфологічну будову окремих хромосом і каріотипу в цілому, визначити генетичну стать організму, а також діагностувати різні хромосомні хвороби, пов'язані з порушенням числа хромосом або порушенням їх структури. Метод використовується для вивчення мутаційного процесу та складання генетичних карт хромосом. Найчастіше метод використовується у пренатальній діагностиці хромосомних хвороб.
Цитогенетичний метод заснований на мікроскопічному вивченні каріотипу та включає наступні етапи:
Культивування клітин людини (частіше лімфоцити) на штучних живильних середовищах
Стимуляція мітозів фітогемагглютиніном (ФДА)
Додавання колхіцину (руйнує нитки веретена поділу) для зупинки мітозу на стадії метафази
Обробка клітин гіпотонічним розчином, внаслідок чого хромосоми розсипаються та лежать вільно
Фарбування хромосом
Вивчення під мікроскопом (комп'ютерні програми).
Цитологічні карти хромосом -
Генетичні карти хромосом, тобто схеми описують порядок розташування генів та інших генетичних елементів у хромосомі із зазначенням відстані між ними. Генетична відстань визначається за частотою рекомбінації між гомологічними хромосомами (відстань між генами прямо пропорційно частоті кросинговера) і виражається в сантиморганідах (см). Одна сантиморганіда відповідає частоті рекомбінації, що дорівнює 1%.............. Такі генетичні карти крім інвентаризації генів відповідають питання про залучення генів у освіту окремих ознак організму.
Метод дозволяє виявляти геномні (наприклад, хвороба Дауна) та хромосомні (синдром котячого крику) мутації. Хромосомні аберації позначають номером хромосоми, короткого або довгого плеча та надлишком (+) або нестачею (-) генетичного матеріалу.
- ІІІ.Близнюковий метод
Метод полягає у вивченні закономірностей успадкування ознак у парах монозиготних та дизиготних близнюків. Він дозволяє визначити співвідносну роль спадковості (генотипу) та середовища у прояві різних ознак, як нормальних, так і патологічних. Дозволяє виявити спадковий характер ознаки, визначити пенетрантність алелю, оцінити ефективність на організм деяких зовнішніх чинників (лікарських препаратів, навчання, виховання).
Суть методу полягає у порівнянні прояви ознаки у різних групах близнюків при врахуванні подібності або відмінності їх генотипів.
Розрізняють моно- та дизиготних близнюків.
Монозиготні близнюки розвиваються з однієї заплідненої яйцеклітини. Вони мають однаковий генотип, т.к. мають 100% загальних генів. І якщо вони відрізняються за фенотипом, то це обумовлено впливом факторів довкілля.
Дизиготні близнюки розвиваються після запліднення сперматозоїдами кількох яйцеклітин, що одночасно дозріли. Близнюки матимуть різний генотип та його фенотипічні відмінності будуть зумовлені як генотипом, і чинниками довкілля.
Відсоток подібності групи близнюків за ознакою, що вивчається, називається конкордантністю, а відсоток відмінності дискордантністю. Так як монозиготні близнюки мають однаковий генотип, ознака розвивається в обох близнюків, то їхня конкордантність вище, ніж у дизиготних. Порівняння монозиготних близнюків, що виховуються у різних умовах, дозволяє виявити ознаки, у формуванні яких істотна роль належить чинникам середовища, за ознаками між близнюками спостерігається дискордантність, тобто. відмінності.
Для оцінки спадковості та середовища у розвитку тієї чи іншої ознаки використовують формулу Хольцингера:
З МОЗ - З ДЗ
Н = --------------------- х 100 Е = 100 - Н
Н - роль спадковості, Е - роль середовища
У міру розробки теоретичних основ близнюкового методу поступово сформувався особливий розділ цих досліджень – метод контролю за партнером. Дозволяє оцінити лікувальний ефект нових фармакологічних засобів за різних способів введення, досліджувати фази їх дії, показати відмінності фармакокінетики нових та старих препаратів). Метод використовується для схильності до різних захворювань: ішемічна хвороба серця, виразкова хвороба, ревматизм, інфекційні хвороби, пухлин.
IV. Популяційно-статистичний метод
З його допомогою вивчають спадкові ознаки у великих групах населення, в одному або декількох поколіннях Він дозволяє визначати частоту народження в популяції різних алелей гена і різних генотипів за цими алелями, з'ясувати поширення в ній різних спадкових ознак, у тому числі захворювань. Він дозволяє вивчати мутаційний процес, роль спадковості та середовища у виникненні хвороб, особливо зі спадковою схильністю. Істотним моментом використання цього є статистична обробка отриманих даних з урахуванням закону генетичного рівноваги Харді - Вайнберга.
Математичним виразом закону служить формула (рА + qа) 2 де р і q частоти народження алелів А і а відповідного гена. Розкриття цієї формули дає можливість розрахувати частоту народження людей з різним генотипом і в першу чергу гетерозигот - носіїв прихованого рецесивного алелю: р 2 АА + 2рq + q 2 аа.
Однак перед тим як говорити про практичне застосування цих формул, слід зазначити умови виникнення рівноваги генотипів у популяціях:
1) Наявність панміксії, тобто. випадковий підбір подружніх пар
2) Відсутність притоку алелей, що викликається мутаційним тиском
3) Відсутність відтоку алелей, що викликається відбором.
4) Рівна плодючість гетерозигот та гомозигот
5) Покоління не повинні перекриватися у часі
6) Чисельність популяції має бути досить великий.
Відомі генетики відзначають, що хоча у жодної конкретної популяції цю сукупність умов може бути дотримана, найчастіше розрахунки згідно із законом Харди-Вайнберга настільки близькі до дійсності, що це закон виявляється цілком придатним для аналізу генетичної структури популяцій.
Приклад……..
Наприклад, гомозиготи за геном НbS в Білорусії практично не зустрічаються, а в країнах Західної Африки їх частота варіює від 25% у Камеруні до 40% у Танзанії. Вивчення поширення генів серед населення різних географічних зон (геногеографія) дає можливість встановити центри походження різних етнічних груп та їх міграції, визначити рівень ризику появи спадкових хвороб в окремих індивідуумів.
V. Метод дерматогліфіки та пальмоскопії (дактилоскопії)
У 1892 р. був запропонований Гальтонов як один із методів дослідження генетики людини - це метод вивчення шкірних гребінцевих візерунків пальців і долонь, а також згинальних долонних борозен. Зазначені візерунки є індивідуальною характеристикою людини та не змінюються протягом її життя, відновлюються після ушкоджень (опіків).
Прімер (Гальтон, Джоконда)
Наразі встановлено, що ознака успадковується за полігенним типом і великий вплив на характер пальцевого та долонного візерунків надає мати через механізм цитоплазматичної спадковості.
Метод знайшов широке застосування у криміналістиці, ідентифікації зиготності близнюків, встановленні батьківства. Характерні зміни даних візерунків спостерігаються при деяких хромосомних хворобах (Дуна, Клайнфельтера, Шер.-Тернера).
VI. Біохімічні методи
Дозволяє вивчати спадкові захворювання, зумовлені генними мутаціями – причини хвороб обміну речовин (фенілкетонурія, серповидно-клітинна анемія). З допомогою цього методу описано понад 1000 вроджених хвороб обміну речовин, багатьом їх виявлено дефект первинного генного продукту. Найбільш поширеними серед цих захворювань є хвороби, пов'язані з дефектністю ферментів, структурних, транспортних чи інших білків.
Метод ґрунтується на вивченні активності ферментних систем: або за активністю самого ферменту, або за кількістю кінцевих продуктів реакції, що каталізується цим ферментом.
Дефекти ферментів визначають шляхом визначення вмісту у крові та сечі продуктів метаболізму, що є результатом функціонування даного білка. Дефіцит кінцевого продукту, що супроводжується накопиченням проміжних та побічних продуктів порушеного метаболізму, свідчить про дефект ферменту або його дефіцит в організмі.
За допомогою біохімічних тестів навантаження можна виявляти гетерозиготних носіїв патологічних генів, наприклад, фенілкетонурії. Обстежуваній людині вводять певну кількість амінокислоти фенілаланіну внутрішньовенно і через рівні проміжки часу визначають його концентрацію в крові. Якщо людина гомозиготен за домінантним геном (АА), то концентрація фенілаланіну в крові досить швидко повертається до контрольного рівня, а якщо він гетерозиготний (Аа), то зниження концентрації фенілаланіну йде вдвічі повільніше.
Аналогічно проводяться тести, що виявляють схильність до цукрового діабету, гіпертонії та інших хвороб.
VII. Методи рекомбінантної ДНК
Дозволяють аналізувати фрагменти ДНК, знаходити та ізолювати окремі гени та сегменти генів та встановлювати в них послідовність нуклеотидів. До цього методу належить метод клонування ДНК. Термін «клонування» означає, що ген клонований, спеціальними прийомами виділено, вивчено його структуру, клонування гена означає також, що відомий білок, синтез якого контролюється відповідним геном. На основі клонованих генів створюються «геномні бібліотеки» та міжнародні банки даних, Будь-який фахівець у світі може практично безперешкодно увійти в ці банки даних та скористатися для дослідницьких цілей зібраною там інформацією. Дані геномних бібліотек широко використовуються під час реалізації програми «геном людини». (Колекція фрагментів ДНК з усього геному)
Завдяки досягнутим успіхам у рамках цієї програми з'явилася можливість реально оцінити функції генів в організмі людини. Хоча більш ніж для чверті генів інформація поки недоступна, для двох третин генів вона або встановлена, або може бути приблизно вказана. Також була отримана винятково цікава інформація про залучення генів у освіту та функціонування окремих органів та тканин людського тіла. Виявилося, що найбільше генів необхідне формування мозку і підтримки його активності, а найменше до створення еритроцитів - всього 8 генів. Ці відомості допоможуть розібратися в генетичних програмах розвитку та функціонування організму людини, у причинах виникнення ракових захворювань та старіння. Виявлення молекулярних основ захворювань допоможе перевести на новий рівень методи їхньої ранньої діагностики, а значить, вести більш витончено та успішно боротьбу із захворюваннями. Такі методи, як, наприклад, адресна доставка ліків до уражених клітин, заміщення хворих на гени здоровими, і багато інших стають частиною арсеналу сучасної медицини.
VIII. Методи генетики соматичних клітин
За допомогою цих методів вивчають спадковість та мінливість соматичних клітин, що значною мірою компенсує неможливість застосування до людини гібридологічного методу.
Культури соматичних клітин людини одержують із матеріалу біопсій (периферична кров, шкіра, пухлинна тканина, тканина ембріона, клітини з навколоплідної рідини).
У генетиці людини використовують такі чотири методи.
1. Просте культивування – клітини придатні для цитогенетичних, біохімічних, імунологічних та ін. досліджень.
2. Клонування – отримання нащадків однієї клітини. Дає можливість проводити генетично ідентичних клітинах біохімічний аналіз спадково обумовлених процесів.
3. Селекція соматичних клітин за допомогою штучних середовищ використовується для відбору мутантних клітин із деякими властивостями, відбір гібридних клітин. Метод широко використовується для вивчення генних мутацій (механізми, спонтанна та частота, що індукується).
4. Гібридизація соматичних клітин заснована на злитті спільно культивованих клітин різних типів. При введенні у культуру клітин РНК-сод. Вірус Сендай інактивований при опроміненні ультрафіолетом - частота гібридизації значно підвищується. Гетерокаріони -2 ядра різних клітин в одній цитоплазмі. Після мітозу утворюються дві одноядерні клітини – синкаріони – справжня гібридна клітина, що містить хромосоми обох вихідних клітин. Надалі відбувається поступове видалення хромосом того організму, клітини якого мають повільніший темп розмноження.
Втрата хромосом має випадковий характер і тому серед великої кількості гібридів завжди можна знайти клітину, яка зберегла якусь одну хромосому людини.
Використовуючи відповідну селективну систему, можна відібрати клітини з певною ферментативною активністю та локалізувати ген цього ферменту на конкретній хромосомі.
Метод використовується для вивчення проблеми зчеплення та локалізації генів.
Можна вивчати механізми первинної дії та взаємодії генів, регуляцію генної активності. Метод дозволяє широко вивчати патогенез спадкових хвороб на біохімічному та клітинному рівні.
IX. Створення моделей спадкових хвороб людини за допомогою трансгенних
тварин.
Біологічне моделювання спадкових хвороб є великим розділом експериментальних біології та генетики. Принцип біологічного моделювання генних мутацій ґрунтується на законі гомологічних рядів у спадковій мінливості, відкритому Н.І.Вавіловим. У тварин зустрічаються мутації, що викликають такий самий патологічний ефект, як і в людини (миші, кролики, собаки, хом'яки, миші). Серед спадкових аномалій у тварин зустрічаються такі захворювання, як гемофілія, ахондроплазія, м'язова дистрофія, цукровий діабет та багато інших, що становлять основу спадкової патології людини.
Методи ґрунтуються на введенні чужорідних генів у клітини зародків.
Як і будь-яка модель мутантні лінії трансгенних тварин не можуть повністю відтворити спадкове захворювання, тому моделюються певні фрагменти з метою вивчення первинного механізму дії генів, патогенезу захворювання розробки принципів його лікування.
Навчально-дослідницька робота студентів (УІРС) у Черемхівському медичному технікумі в період професійної підготовки є однією з основних форм самостійної роботи студентів
УІРС – одна із активних методів навчання діяльнісного характеру, що відповідає новим вимогам ФГОС. Студенту у процесі професійної підготовки самостійно доводиться з великої кількості науково – методичної та профільної літератури знаходити окремі теоретичні викладки, а також самостійно проводити інструментальні та лабораторні дослідження з подальшим аналізом отриманих результатів.
При проведенні УІРС у студентів формуються певні загальнокультурні та професійні компетенції через розвиток інтелектуальних та професійних умінь (працювати з літературою різного характеру, виділяти головне, вміти аналізувати, планувати свою діяльність, висувати припущення, проводити дослідження, аналізувати результати, робити висновки і.т. д).
УІРС – це власна творча праця студента з підсумковими висновками та судженнями щодо роботи, де студенти виражають свій потенціал майбутнього дослідника, виявляючи інтерес до дослідницької роботи та розуміння її необхідності.
Представлена робота виконана відповідно до вимог до УІРС.
Мета дослідження
Практична значимість:Навчання навичкам складання та аналізу родоводу. Розробка пам'ятки зі складання та аналізу родоводів. Просвітництво студентів з питань генеалогії, розвиток інтересу до глибшого вивчення проблеми.
Генеалогічний метод як універсальний метод вивчення спадковості людини
Ковальчук Олена
студентка 2 курсу, спеціальність «Сестринська справа»
Обласна державна бюджетна освітня установа
середньої професійної освіти
«Черемхівський медичний технікум»
науковий керівник - Склярова Світлана Володимирівна
Вступ
В даний час, за даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, відомо близько 10 тисяч спадкових захворювань, які набувають все більшої питомої ваги в загальній патології людини. Основною причиною спадкових хвороб вважають шкідливі мутації генів. Вивченням спадкових захворювань людини займається медична генетика. Для діагностики спадкової патології у медичній генетиці застосовується генеалогічний метод. Цей метод є доступним та інформаційним, він дає можливість встановити успадкований характер захворювання, тип передачі дефектного гена, простежити можливий ризик його прояву у близьких родичів.
Вибір теми обумовлений інтересом до вивчення родоводу моєї сім'ї, так як у нашому роді відзначаються захворювання, що часто повторюються, виникла необхідність вивчення його спадкової природи.
Мета дослідження: використання генеалогічного методу з метою виявлення спадкових захворювань у роді
Об'єкт дослідження:родовід родини Ковальчук Олени Ігорівни по лінії матері.
Завдання дослідження:
- Проаналізувати наукову базу генеалогічного способу.
- Шляхом практичного застосування методу скласти родовід сім'ї.
- Зробити аналіз родоводу, виявити характер і тип успадкованих ознак.
- Розробити пам'ятку зі складання та аналізу родоводів.
Методи дослідження:вивчення та аналіз загальної та спеціальної літератури, спостереження, метод інтерв'ю, якісний аналіз родоводу.
Практична значимість:Навчання навичкам складання та аналізу родоводу. Розробка пам'ятки зі складання та аналізу родоводів. Освіта студентів з питань генеалогії.
Глава 1. Генеалогічний метод вивчення спадковості людини
Таким чином, генеалогічний метод широко застосовується при вирішенні теоретичних і прикладних проблем: встановлення спадкового характеру ознаки; визначення типу успадкування захворювання. Визначити прогноз захворювання та розрахувати ризик для потомства.
У генеалогічному методі можна виділити 2 етапи: 1етап – складання родоводів; 2 етап – використання генеалогічних даних для генетичного аналізу.
Глава 2. Складання та аналіз родоводу
Таким чином, складання родоводу з урахуванням основних правил і вимог дозволить успішно провести якісний аналіз родоводу, який у свою чергу дасть найбільш повну інформацію про характер і тип наслідуваної ознаки, а також визначить можливість передачі ознаки наступним поколінням.
Глава 3. Критерії типів наслідування
Таким чином, вивчивши критерії типів та особливості успадкування ознак ставати можливим, більш точно встановити характер успадкування ознак у родовіді, що вивчається, і припустити ймовірність прояву гена в наступних поколіннях
Глава 4. Родовід та її аналіз
4.1 Складання родоводу
З метою виявлення наявності в роду успадкованих хвороб складено родовід, з урахуванням основних вимог ( додаток).
Визначено «легенду родоводу», що включає: короткий запис з точною характеристикою членів сім'ї та його спорідненості з пробандом, відомості про стан здоров'я членів родоводу, інформацію про характер успадкування захворювання та особливості його прояву, про початок і характер перебігу захворювання, про вік. Інформація отримана методом опитування родичів, перш за все батьків, а також бабусь та дідусів. Зібрана інформація дозволила провести аналіз родоводу, а саме встановити чи ознака, що успадковується, а також зрозуміти характер успадкування даного захворювання.
4.2 Аналіз родоводу
З метою встановлення спадкових закономірностей проведено генетичний аналіз родоводу, який показав:
У першому, третьому і четвертому поколіннях по вертикальному напрямку відзначаються по одному випадку захворювання тонзилітами - це говорить про спадковий характер ознаки, так як це випадки захворювання, що повторюються. Тонзиліт не є спадковим захворюванням, тому визначається спадкова схильність до цього захворювання, в основі якого лежить зниження імунної відповіді на збудник захворювання.
Встановлено аутосомно-домінантний тип успадкування ознаки, оскільки в першому, третьому та четвертому поколіннях відзначається по одному випадку захворювання на тонзиліт у жінок, тобто спостерігається пряма передача ознаки від одного з хворих батьків до дітей, у даному випадку від матері до дитини (дочкам). – це властиво даного типу успадкування ознаки.
Даний тип успадкування підтверджує той факт, що у другому поколінні захворювання не виявилося, це говорить про неповну пенетрантність нащадків хворої людини, тобто людина, будучи зовні здоровою, але вона передає своїм дітям гени, що відповідають за це захворювання, або схильність до неї, як у нашому випадку.
Для даного типу успадкування характерно наростання тяжкості патологічних порушень у наступних поколіннях, які піддаються корекції шляхом профілактичних заходів.
Таким чином, результати аналізу родоводу дозволили встановити:
- Характер спадкової ознаки – спадкова схильність до зниження імунної відповіді на збудник тонзиліту;
- Визначити тип успадкованої ознаки як аутосомно-домінантний.
- Припустити, що наступні покоління від пробанда можуть успадковувати цю ознаку.
- Для запобігання наростанню тяжкості патологічних порушень у наступних поколіннях необхідно проводити профілактичні заходи.
Висновок
Дане дослідження було спрямовано застосування генеалогічного методу з виявлення спадкових захворювань у роду.
З цієї проблеми вивчена спеціальна література, зміст якої відбиває наукову основу генеалогічного методу. Теоретичне вивчення питання вказує на актуальність вивчення генетики людини у зв'язку із почастішанням прояву спадкових захворювань, у тому числі на своєчасну діагностику спадкових захворювань.
Важливу роль діагностики цієї категорії захворювань відводять генеалогічному методу. Даний метод характеризує високу ефективність, оскільки є найбільш інформаційним, а також доступним для будь-якої людини, яка цікавиться історією розвитку своєї сім'ї або роду, в тому числі наявністю спадкових захворювань.
У процесі застосування генеалогічного методу на практиці складено родовід і зроблено його якісний аналіз. Результати аналізу показали:
- Наявність у спадковій схильності до тонзилітів, в основі якого лежить зниження імунної відповіді на збудник.
- Схильність до захворювання передається по жіночій вертикальній лінії.
- Спадкування ознаки відноситься до аутосомно-домінантного типу спадкування.
- При цьому типі успадкування ознаки характерно наростання тяжкості патологічних порушень у наступних поколіннях.
Таким чином, аналіз родоводу дозволяє зрозуміти її спадкову природу, тобто вдалося встановити характер і тип успадкованої ознаки.
Генеалогічний метод підтверджує свою універсальність, оскільки дозволив визначити характер і тип наслідування ознаки, припустити ризик майбутніх поколінь. Залишається найбільш доступним та інформаційним методом у діагностиці генетичних захворювань.
У результаті роботи, за результатами дослідження встановлено, що прояв генетичних захворювань, і навіть зниження наростання тяжкості патологічних порушень у наступних поколіннях можна уникнути, здійснюючи профілактичні заходи.
Дотримання профілактичних заходів, що рекомендуються, що забезпечують ведення здорового способу життя, дозволять попередити часті загострення захворювання, знизити ризик розвитку наростання тяжкості патологічних порушень у наступних поколіннях і відповідно знизить ймовірність передачі пробандом мутантного гена наступним поколінням.
Таким чином, здоровий спосіб життя є запорукою запобігання прояву у людини не тільки неспадкових, а й генетичних захворювань.
Генеалогічний метод, або метод збору та аналізу родоводу, є основним у практиці медико-генетичного консультування. Застосовується з кінця ХІХ століття, розроблений та впроваджений у практику знаменитим англійським дослідником Френсісом Гальтоном. Заснований на простеженні нормальної чи патологічної ознаки у ряді поколінь, пов'язаних між собою спорідненими зв'язками.Здійснюють у два етапи:
1) складання родоводу;
2) аналіз родоводу.
Складання родоводу починають з пробанда , тобто. людини, щодо якої проводиться дослідження. У генетичну карту записуються відомості про сибс (братів і сестер) пробанда, його батьків, про сибс батьків та їхніх дітей і т.д. Дуже важливо з'ясувати питання наявності мимовільних абортів, мертвонароджень і ранньої дитячої смертності.
На підставі зібраних відомостей готують графічне зображення родоводу, використовуючи умовні символи, запропоновані ще на початку 30-х років ХХ століття А. Ютом. Вони були модифіковані та доповнені у подальшому деякими іншими авторами.
Метод застосовується з метою:
1. Виявлення спадкового характеру досліджуваної ознаки. Якщо в сім'ї реєструється та сама ознака кілька разів, то можна припустити спадкову природу або сімейний характер захворювання.
2. Визначення гетерозиготного носія мутантного гена.
3. Встановлення зчепленого наслідування ознак.
4. Визначення пенетрантності гена.
5. Вивчення інтенсивності мутаційного процесу.
6. Встановлення типу наслідування моногенного захворювання.
Моногеннимназивається захворювання, зумовлене дією одного патологічного гена. Залежно від того, яким є патологічний ген (домінантним або рецесивним) і де він розташований (в аутосомі або статевій хромосомі), розрізняють п'ять типів спадкування:
- аутосомно-домінантний,
- аутосомно-рецесивний,
- Х-зчеплений домінантний,
- Х-зчеплений рецесивний,
- У-зчеплений, або голандричний.
Ознаки, характерні для родоводу при аутосомно-домінантному типі спадкування
Кожен хворий член сім'ї зазвичай має хворого батька.
Захворювання передається з покоління до покоління; хворі є у кожному поколінні (вертикальне успадкування).
У здорових батьків діти будуть здоровими (при 100% пенетрантності гена).
Імовірність народження хворої дитини в сім'ї, де один із подружжя хворий, становить 50%.
Ознаки, характерні для родоводу при аутосомно-рецесивному типі спадкування
Наявність хворих дітей у здорових батьків.
Нагромадження уражених осіб у одному поколінні (спадкування по горизонталі).
Однакова частота ураження чоловіків та жінок.
Підвищений відсоток інбридингу (кровно-споріднений шлюб).
Ознаки, характерні для родоводу при Х-зчепленому домінантному типі спадкування:
1. Народження хворих дітей у сім'ях, де хворий один із подружжя.
2. Якщо батько хворий, то всі дочки будуть хворі, а всі сини здорові.
3. Якщо хвора мати, то ймовірність народження хворої дитини становить 50% незалежно від статі.
4. Хворіють на обличчях обох статей, але частота ураження жінок у два рази вища, ніж чоловіків.
5. Захворювання простежується у кожному поколінні.
Ознаки родоводу при Х-зчепленому рецесивному типі спадкування:
1. Переважна поразка чоловіків.
2. Наявність здорових синів у хворих батьків.
3. Передача патологічного гена від хворого батька дочкам, які мають високий ризик народження хворого сина (25%).
Ознаки родоводу при У-зчепленому (голандричному) типі успадкування
Ознака, що є у батька, передається всім його синам.
Близнюковий метод
Метод запропонований наприкінці ХІХ століття Ф. Гальтоном.
Близнюки народжуються в одному випадку з 84 пологів. З них 1/3 посідає народження монозиготних близнюків, 2/3 – на дизиготних.
Монозиготні(MZ) близнюки розвиваються з однієї яйцеклітини, заплідненої одним сперматозоїдом. Їх генотип ідентичний, і різницю між близнюками визначаються переважно середовими чинниками.
Дизиготні(DZ) близнюки розвиваються при заплідненні двох яйцеклітин двома сперматозоїдами. Загальних генів вони мають 50%, як в братів і сестер, народжених у межах однієї подружжя у різний час. Відмінності у фенотипі у DZ визначаються як генотипом, і чинниками середовища.
Близнюкові дослідження проводяться в три етапи.
Підбір близнюкових пар.
Встановлення зиготності.
Зіставлення пар близнюків за ознаками, що вивчаються.
Збіг у близнюків аналізованих ознак позначається як конкордантність , розбіжність - дискордантність .
Метод дозволяє встановити роль спадковості та середовища у розвитку будь-якої ознаки.
На заключному етапі дослідження порівнюють показники конкордантності ознаки між моно- та дизиготними близнюками. Якщо показники конкордантності обох групах близькі, це означає, що у розвитку ознаки провідна роль належить чинникам довкілля. Чим більша різниця між показниками конкордантності у групах моно- та дизиготних близнюків, тим більший внесок у розвиток ознак вносить генотип.
Існує формула, за якою можна визначити роль спадковості та середовища у розвитку ознаки:
% сх-ва MZ - % сх-ва DZ
100% - % сх-ва DZ
Н - Коефіцієнт успадкованості.
Якщо Н = 1, то ознака суворо спадковий (групи крові).
Якщо Н = 0, ознака визначається чинниками довкілля (інфекційні хвороби).
Якщо Н = 0,5, ознака визначається рівною мірою і генотипом, і середовищем.
|
П Різниця |
% подібності |
|
|
MZ |
DZ |
|
|
Група крові | ||
|
Шизофренія | ||
|
Кір | ||
Цитогенетичний метод
Включає два основні види дослідження:
1) вивчення хромосомного набору у соматичних клітинах організму людини, тобто. каріотипу;
2) визначення статевого хроматину.