Близнецовый метод кем предложен. Близнецовый метод изучения генетики человека

Методы изучения наследственности человека.

Методы изучения генетики человека.

Для обеспечения своего здоровья и здоровья всех будущих поколений человеку надо знать свою собственную генетику так же хорошо, как генетику растений животных, микроорганизмов. Но в изучении генетики человека существуют определённые трудности:

1) невозможность применения основного метода генетики – гибридологического, невозможность постановки экспериментов по скрещиванию, подбор родительских пар;

2) медленная смена поколений и небольшое число детей в каждой семье;

3) поздно наступающая (сравнительно) половая и социальная зрелость;

4) биологическая и социальная ценность каждого индивидуума;

5) отсутствие родословных записей в большинстве семей.

Всё, что известно сейчас о наследственности человека, выявлено наукой в результате применения специальных методов исследования:

1) Генеалогического

2) Близнецового

3) Цитогенетического

4) Биохимического

5) Популяционно-статистического.

Генеалогический метод.

Генеалогический метод – это метод изучения родословных , с помощью которого прослеживается распределение болезни (признака) в семье или в роду с указанием типа родственных связей между членами родословной. Этот метод часто называют клинико-генеалогическим, поскольку речь идёт об изучении патологических признаков (болезней) в семье с привлечением приёмов клинического обследования.

Метод был введён в конце XIX века Ф. Гальтоном, хотя эмпирические наблюдения над родословными, в которых отмечалась передача патологических признаков или болезней, известны уже давно. Этим методом выявлены доминантные (карие глаза, курчавые волосы, карликовость и др.) и рецессивные (голубые глаза, прямые волосы, нормальный рост и др.) признаки у человека.

Метод позволяет установить:

1) является ли данный признак наследственным;

2) тип и характер наследования;

3) зиготность лиц родословной;

4) пенентрантность гена;

5) вероятность рождения ребёнка с данной наследственной патологией.

При клинико-генеалогическом анализе выделяют три последовательных этапа:

- сбор данных о всех родственниках обследуемого (анамнез);

- - составление родословной и её графическое изображение;

- анализ родословной и выводы.

Сбор сведений о семье начинается с пробанда – индивида, для которого составляется родословная, чаще всего больного или носителя изучаемого признака. Информация должна касаться не только наличия конкретного заболевания или патологического признака, но и всех случаев абортов, мёртворождений, ранней детской смертности и любых других заболеваниях, встречающихся среди членов семьи. Данные нужно получить с обеих сторон по отцовской и материнской линиям, чтобы наиболее полно составить родословную.

Родословная составляется снизу вверх, начиная с пробанда, по восходящим и нисходящим боковым направлениям. Дети одной родительской пары называются сибсами и изображаются на одном «коромысле» в порядке рождения. Все индивиды одного поколения должны располагаться строго в один ряд. Поколения обозначаются римскими цифрами сверху вниз слева от родословной.

· Символы, используемые при составлении родословной, приводятся в таблице.

Графическое изображение родословной должно сопровождаться «легендой родословной», в которой указывается состояние здоровья члена родословной, информация о котором важна для понимания характера наследования заболевания или особенностей его клинического проявления, возраст начала и характер течения заболевания у поражённых, причину смерти и возраст на момент смерти члена родословной, описание методов диагностики и идентификации заболеваний.

Генеалогический анализ родословной предполагает установление наследственного характера признака, типа наследования и решение поставленной генетической задачи .

Если в родословной встречается один и тот же признак несколько раз, можно думать о его наследственной природе. Чтобы установить тип наследования, надо знать признаки родословных по основным типам наследования.

3. Критерии родословных при различных типах наследования:

а) Критерии родословных аутосомно-доминантного типа наследования:

· заболевание проявляется в каждом поколении – «вертикальный тип»;

· каждый ребёнок родителя, больного А-Д заболеванием, имеет 50%-ный риск унаследовать его;

· непоражённые дети больных родителей свободны от мутантного гена и имеют здоровых детей;

· заболевания наследуются лицами мужского и женского пола одинаково часто и со сходной клинической картиной.

· Вероятность наследования 100%, 75%, 50%.

При неполном доминировании у гибридов будет проявляться промежуточная форма наследования. При неполной пенентрантности гена больные могут быть не в каждом поколении.

б) Критерии родословных аутосомно-рецессивного типа наследования:

· больные дети рождаются у здоровых фенотипически родителей, которые являются гетерозиготными носителями патологического гена;

· заболевание не зависит от пола ребёнка;

· повторный риск рождения ребёнка с А-Р заболеванием составляет 25%;

· «горизонтальное» распределение больных в родословной, т. е. пациенты встречаются в пределах потомства одной родительской пары;

· в браке двух поражённых родителей все дети будут больны;

· в браке поражённого индивида и гетерозиготного носителя того же мутантного аллеля риск для будущих детей составит 50% (псевдодоминирование);

· чаще проявляются в близкородственных браках;

· вероятность наследования 25%, 50%, 100%.

По А-Р типу наследуется абсолютное большинство наследственных заболеваний обмена веществ (ферментопатий).

в) Сцепленное с полом наследование .

Наследование, сцепленное с Х-хромосомой.

Гены, локализованные в половых хромосомах, по - разному распределяются у мужчин и женщин. У женщин имеются две Х-хромосомы и она, унаследовав патологический аллель, будет гетерозиготной, а мужчина – гемизиготным. Этим определяются основные различия в частоте и тяжести поражения различных полов при Х-сцепленном наследовании, как доминантном, так и рецессивном.

Критерии родословных Х-сцепленного доминантного типа наследования:

· болезнь встречается у женщин в родословных примерно в 2 раза чаще;

· больной мужчина передаёт мутантный аллель всем своим дочерям и не передаёт сыновьям, поскольку последние получают от отца Y-хромосому;

· больные женщины передают мутантный аллель 50% своих детей независимо от пола

· женщины в случае болезни страдают менее тяжело – они гетерозиготны, чем мужчины – они гемизиготны.

При крайней степени выраженности индивиды женского пола - больные живут, мужского пола - гибнут ещё внутриутробно.

Рецессивный Х-сцепленный тип наследования - это наследование рецессивных признаков, детерминированных генами, сцепленными с Х-хромосомой. Заболевание, или признак всегда проявляется у мужчин, имеющих соответствующий ген, а у женщин – только в случаях гомозиготного состояния (что наблюдается крайне редко).

Критерии родословных Х-сцепленного рецессивного типа наследования:

· заболевание встречается в основном у лиц мужского пола;

· признак передаётся от больного отца через его фенотипически здоровых дочерей половине его внуков;

· заболевание никогда не передаётся от отца к сыну;

· в браке женщины-нрсительницы с больным мужчиной 50% дочерей будут больны, 50% дочерей будут носителями, 50% сыновей также будут больны, а 50% сыновей – здоровые.

Близнецовый метод изучения генетики человека.

Введён в медицинскую пратику Ф. Гальтоном в 1876 г. Позволяет определить роль генотипа и среды в проявлении признака.

Различают моно- и дизиготных близнецов. Монозиготные (однояйцевые) близнецы развиваются из одной оплодотворённой яйцеклетки, имеют совершенно одинаковый генотип и, если отличаются фенотипически, то это обусловлено воздействием факторов внешней среды.

Дизиготные (двуяйцевые) близнецы развиваются послеоплодотворения сперматозоидами нескольких одновременно созревших яйцеклеток, близнецы будут иметь разный генотип и их фенотипические различия обусловлены как генотипом, так и факторами внешней среды.

Монозиготные близнецы имеют большую степень сходства по признакам, определяемым генотипом: они всегда однополы, имеют одинаковую группу крови, цвет глаз, дерматоглифический рисунок. Эти фенотипические признаки используют в каческтве критериев диагностики зиготности близнецов.

Процент сходства группы блинецов по изучаемому признаку называется конкордантностью , а прцент различия – дискордантностью .

Если параллельное развитие признака в парах однояйцевых близнецов наблюдается чаще, чем в парах разнояйцевых, это свидетельствует о его наследственной обусловленности. В случае, если частота параллельного развития признака существенно не различается в парах одно- и двухяйцевых близнецов, это подтверждает ведущую роль среды в его развитии. Изучение генетически однородных однояйцевых близнецов в случае воспитания их в разных условиях также позволяет выявить степень зависимости формирования различных признаков от среды. Конкордантность (пол, чвет глаз, группа крови, заболевание туберкулёзом и др.) полностью определяется генотипом. Дискордантность (косолапость, рак, гемофилия и др.) связана с влиянием среды.

Для оценки роли наследственности и среды в развитии того или иного признака используют формулу Хольцингера :

Н = КМБ% - КДБ% / 100% - КДБ%;

где Н – доля наследственности;

КМБ% - конкордантность монозиготных близнецов;

КДБ% - конкордантность дизиготных близнецов.

Биохимические методы.

Основаны на обнаружении отклонений в биохимических реакциях, происходящих в организме, связанных с изменением генотипа. «Объектами» биохимической диагностики являются биологические жидкости: моча, пот, плазма и сыворотка крови, эритроциты, лейкоциты, культуры фибропластов, лимфоцитов. Появление кетонов в моче младенца позволяет установить заболевание фенилкетонурию и перевести ребёнка на специальную диету. Переливание крови при гемофилии приводит к остановке кровотечения. Введение гормонов роста предотвращает карликовость.

Биохимические методы – это электрофорез, хроматография, спектроскопия, масс-спектрометрия, бомбардировка быстрыми нейтронами

Практически во всех случаях биохимическая диагностика начинается с просеивающего подхода (скрининг-методы ), т. к. определять для каждого больного многие метаболиты очень трудоёмко и дорого. Существуют массовые просеивающие программы диагностики среди новорождённых на фенилкетонурию, гипотиреоз, врождённую гиперплазию надпочечников, муковисцидоз, галактоземию, и селективные диагностические.

Высушенные капли капиллярной крови новорождённых на хроматографической или фильтровальной бумаге пересылвют из родильных домов в лабораторию (можно по почте). Материал должен поступить в течении 2-3 дней после взятия пробы.

Для диагностики ФКУ кровь новорождённых берут в родильном доме на третий-пятый день после рождения. Если кровь взята раньше, то возможны ложноположительные результаты. В лаборатории в пятнах крови определяют количество фенилаланина с помощью любого из следующих методов: микробиологический тест Гатри, флуорометрия, распределительная хроматография на бумаге, тонкослойная хроматография (каждая лаборатория выбирает более подходящий для её условий метод).

Тест Гатри – из пятки новорождённого берут каплю крови на диски фильтровальной бумаги и помещают их на агаровую культуру В. subtillis. Последнюю выращивают на минимальной питательной среде, содержащей антиметаболит искомой аминокислоты (например. фенилаланина), который должен одновременно тормозить рост микробов. При наличии в крови младенца большого количества фенилаланина разрушается антиметаболит, и микробы начинают бурно расти. Меняя антиметаболиты с помощью этого теста можно диагностировать наличие в крови определённых аминокислот и углеводов (лейцина, гистидина, фруктозы, галактозы и др.)

Химические экспресс-методы – используют простые цветные реакции для быстрой предварительной диагностики. Например, для диагностики ФКУ новорождённым в пелёнки заворачивают полоску фильтровальной бумаги, смоченной 10% раствором FeCl 3 . При наличии в моче фенилпировиноградной кислоты наблюдается зелёное окрашивание фильтровальной бумаги.

Динитрофенилгидрозин используют для выявления кетокислот.

Тонкослойной хроматографией мочи и крови диагностируются нарушения обмена аминокислот, олигосахаридов, гликозаминогликанов (мукополисахаридов).

Газовая хроматография применяется для выявления наследственных болезней обмена органических кислот.

С помощью электрофореза гемоглобинов диагностируются гемоглобинопатии.

Врождённый гипотиреоз (снижение функции щитовидной железы) обусловлен разными причинами, проявляется задержкой умственного развития, резким отставанием в росте, отёчностью кожных покровов, развитием зоба. Суть массовой диагностики сводится к тому, что в крови ребёнка после 3-его дня жизни прверяют, нет ли снижения уровня тироксина (гормона щитовидной железы) в плазме крови и увеличено ли содержание тиреоидстимулирующего гормона – тиреотропного гормона гипофиза. В практике применяется радиоиммунный или иммуноферментный (иммунофлуоресцентный) методы. Тироксин и тиреоидстимулирующий гормон определяют в образцах крови новорождённых, предварительно высушенных на специальной фильтровальной бумаге. При положительном ответе диагноз подтверждается эндокринологом и лабораторным анализом гормонов щитовидной железы в сыворотке крови.

С помощью биохимических нагрузочных тестов можно выявлять гетерозиготных носителей патологического гена (Аа ). Например при ФКУ исследуемому вводят внутривенно определённое количество аминокислоты фенилаланина и через равные промежутки времени определяют его концентрацию в крови. Если человек гомозиготен по доминантному гену (АА ), то концентрация фенилаланина в крови быстро возвращается к контрольному уровню, который определяется до введения фениаланина. А если он гетерозиготен (Аа ), то снижение концентрации фениаланина идёт вдвое медленнее. Аналогично проводятся тесты, выявляющие предрасположенность к сахарному диабету, гипертонии и др. Это уточняющая биохимическая диагностика путём количественного определения метаболита в крови.

Показаниями для применения биохимических методов диагностики у новорождённых являются такие симптомы, как судороги, кома, рвота, гипотония, желтуха, специфический запах мочи и пота, ацидоз, нарушенное кислотно-основное равновесие, остановка роста.

Похожая информация.

Исследование генетических закономерностей на близнецах. Монозиготными близнецами называют индивидов, выросших из одной зиготы, т. е. обладающих идентичными генотипами. Дизиготные близнецы развиваются вследствие оплодотворения двух яйцеклеток, имеющих с генетической точки зрения, 50 % общих генов, т. е. сходные как братья и сестры. При близнецовом методе исследования проводят сопоставление монозиготных близнецов с дизиготными, а также монозиготных близнецов. При диагностике близнецовости используют метод сходства (сопоставление по внешним морфологическим признакам — пигментация кожи, волос, форма носа, губ, ушных раковин и т. д.), а также анализируют некоторые моногенные признаки — эритро- и лейкоцитарные антигены, группа белков крови, группы крови и т. д. Какой-либо качественный признак (заболевание) может встречаться у обоих близнецов (конкордантность) или у одного из них (дискордантность). Сопоставление степени парной конкордантности у моно- и дизиготных близнецов дает приблизительный ответ на вопрос о соотношении роли наследственности и среды в развитии заболевания. Если доминирующую роль в возникновении заболевания играет наследственность, то конкордантность у монозиготных близнецов выше, чем у дизиготных. Если в развитии болезни определенную роль играют негененетические факторы, то один из монозиготных близнецов может быть больным, другой здоровым. Следует все же учитывать, что определение роли среды и наследственности с помощью близнецового метода в формировании того или иного заболевания является сложным вопросом и требует более детального рассмотрения. Поэтому здесь следует упомянуть о недостатках близнецового метода, имеющих много биологических и социальных причин.

: в этом случае используется такая схема эксперимента, при которой выраженность исследуемого признака сопоставляется в парах и близнецов и оценивается уровень внутрипарного сходства партнеров.

Метод контрольного близнеца : этот метод используется на выборках МЗ близнецов. Так как МЗ близнецы весьма сходны по многим признакам, то из партнеров МЗ пар можно составить две выборки, уравненные по большому числу параметров. Такие выборки используют для исследования влияния конкретных средовых воздействий на изменчивость признака. При этом отобранная часть близнецов (по одному из каждой пары) подвергается специфическому воздействию, другая же часть является контрольной группой. Поскольку в эксперименте участвуют генетически идентичные люди, то этот способ можно считать моделью для изучения воздействия различных средовых факторов на одного и того же человека.

Лонгитюдное близнецовое исследование : в этом случае проводится длительное наблюдение одних и тех же близнецовых пар. Фактически это сочетание классического близнецового метода с лонгитюдным. Широко используется для изучения влияния средовых и генетических факторов в развитии.

Метод близнецовых семей: я вляется сочетанием семейного и близнецового метода. При этом исследуются члены семей взрослых близнецовых пар. Дети МЗ близнецов по генетической конституции являются как бы детьми одного человека. Метод широко используется при изучении наследственных причин ряда заболеваний.

Исследование близнецов как пары : предполагает исследование специфических близнецовых эффектов и особенностей внутрипарных отношений. Используется как вспомогательный метод для проверки справедливости гипотезы о равенстве средовых условий для партнеров МЗ и ДЗ пар.

Сопоставление близнецов с неблизнецвми .

Также вспомогательный метод, позволяющий оценить существенность разницы между близнецами и неблизнецами. Если разница между близнецами и остальными людьми не является значимой, то близнецы и остальные люди относятся к одной генеральной выборке и, следовательно, результаты бллизнецовых исследований можно распространять на всю популяцию. Так, было отмечено некоторое отставание членов близнецовых пар в развитии от одиночнорожденных. Особенно эта разница заметна в раннем возрасте. Но сопоставление результатов исследования членов близнецовых пар, чей партнер умер в раннем детстве и одиночнорожденных не выявил существенной разницы в уровне развития. То есть особенности развития близнецов обусловлены не столько трудностями эмбрионального развития, сколько с особенностями воспитания близнецов как пары (семейные трудности при рождении близнецов, замкнутость близнецов в паре и т.п.). Таким образом, близнецы несколько отличаются от всей популяции, но с возрастом эта разница заметно сглаживается и близнецы по большей части становятся сопоставимы с остальной популяцией.

Метод разлученных близнецов : Из-за особенностей развития ДЗ и МЗ пар близнецов классический близнецовый метод и его разновидности принято считать “нежесткими” экспериментами: в них невозможно однозначно разделить влияние генетических и средовых факторов, так как в силу ряда причин условия развития близнецов по целому ряду причин оказываются несопоставимыми.

Метод частично разлученных близнецов : Этот метод состоит в сравнении внутрипарного сходства МЗ и ДЗ близнецов, живущих какое-то время врозь.

В этих исследованиях также можно определить в какой степени справедлив постулат о равенстве сред МЗ и ДЗ близнецов. Так, если МЗ близнецы живущие отдельно становятся все менее схожи друг с другом по некой психологической характеристике, а ДЗ близнецы, живущие врозь, не отличаются по внутрипарному сходству от вместе живущих ДЗ близнецов, то можно сделать вывод, что средовые условия МЗ и ДЗ неравноценны, а выводы о наследуемости изучаемой характеристики завышают показатель наследуемости этой характеристики.

87. Методы в генетике человека. Биохимический метод. Дерматоглифика.

В отличие от цитогенетического метода, который позволяет изучать структуру хромосом и кариотипа в норме и диагностировать наследственные болезни, связанные с изменением их числа и нарушением организации, наследственные заболевания, обусловленные генными мутациями, а также полиморфизм по нормальным первичным продуктам генов изучают с помощью биохимических методов.

Впервые эти методы стали применять для диагностики генных болезней еще в начале XX в. В последние 30 лет их широко используют в поиске новых форм мутантных аллелей. С их помощью описано более 1000 врожденных болезней обмена веществ. Для многих из них выявлен дефект первичного генного продукта. Наиболее распространенными среди таких заболеваний являются болезни, связанные с дефектностью ферментов, структурных, транспортных или иных белков.

Дефекты структурных и циркулирующих белков выявляются при изучении их строения. Так, в 60-х гг. XX в. был завершен анализ (3-глобино-вой цепи гемоглобина, состоящей из 146 аминокислотных остатков. Установлено большое разнообразие гемоглобинов у человека, связанное с изменением структуры его пептидных цепей, что нередко является причиной развития заболеваний (см. § 4.1).

Дефекты ферментов устанавливают путем определения содержания в крови и моче продуктов метаболизма, являющихся результатом функционирования данного белка. Дефицит конечного продукта, сопровождающийся накоплением промежуточных и побочных продуктов нарушенного метаболизма, свидетельствует о дефекте фермента или его дефиците в организме (см. § 4.1).

Биохимическую диагностику наследственных нарушений обмена проводят в два этапа. На первом этапе отбирают предположительные случаи заболеваний, на втором -более точными и сложными методами уточняют диагноз заболевания. Применение биохимических исследований для диагностики заболеваний в пренатальном периоде или непосредственно после рождения позволяет своевременно выявить патологию и начать специфические медицинские мероприятия, как, например, в случае фенилкетонурии.

Для определения содержания в крови, моче или амниотической жидкости промежуточных, побочных и конечных продуктов обмена кроме качественных реакций со специфическими реактивами на определенные вещества используют хроматографические методы исследования аминокислот и других соединений.

Близнецами называют одновременно родившихся детей. Монозиготные (однояйцевые) близнецы развиваются из одной зиготы - оплодотворенной яйцеклетки, причем в оплодотворении яйцеклетки принимает участие только один сперматозоид.

Лекция № 22. Методы генетики человека

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 полу, генотипу и фенотипу. Имеющиеся у них очень незначительные различия обусловлены небольшими наследственными и не наследственными изменениями, которые возникают в их соматических клетках в ходе индивидуального развития.

Схема, поясняющая развитие монозиготных боизнецов.

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.

1 – сперматозоид 2 – яйцеклетка 3 – зигота 4 – бластомер.

Частота рождения близнецов

Общая частота рождения близнецов составляет в среднем 1,1 – 1,2 % от всех рождений; из них около 1/3 приходится на монозиготных близнецов, а 2/3 – на дизиготных близнецов.

Частота рождения монозиготных близнецов сходна в разных популяциях, а частота рождения дизиготных близнецов существенно различается в разных популяциях. Например, в США дизиготные близнецы среди негров рождаются чаще, чем среди белых. В Европе дизиготные близнецы рождаются с частотой 8 на 1 000 рождений.

Самая низкая частота рождения дизиготных близнецов присуща монголоидным популяциям, где она составляет 2-2,5 на 1 000 рождений
Вероятность рождения дизиготных близнецов повышается с увеличением возраста матери, а также порядкового номера рождения детей.

Идентификация монозиготных близнецов

Для идентификации монозиготных близнецов используют критерии диагностики зиготности близнецов – фенотипические признаки, обусловливаемые только генотипом.

пол,
цвет глаз и кожи,
цвета и формы волос,
формы носа, губ, рта,

Близнецовый метод антропогенетики

Понятие о монозиготных и дизиготных близнецах

Близнецовый метод является одним из важных методов генетики человека. Близнецовый метод позволяет количественно оценить вклад наследственности, то есть генотипа человека, и вклад окружающей среды в развитие изучаемого признака (болезни). При этом методе используют монозиготных и дизиготных близнецов.

Близнецами называют одновременно родившихся детей.

Монозиготные (однояйцевые) близнецы развиваются из одной зиготы - оплодотворенной яйцеклетки, причем в оплодотворении яйцеклетки принимает участие только один сперматозоид.

Имеющиеся у них очень незначительные различия обусловлены небольшими наследственными и ненаследственными изменениями, которые возникают в их соматических клетках в ходе индивидуального развития.

Схема, поясняющая развитие дизиготных боизнецов.

1 – сперматозоид 2 – яйцеклетка 3 – зигота 4 – бластомер.

Дизиготные (двуяйцевые) близнецы развиваются из разных зигот, когда две разные яйцеклетки одновременно выходят из яичника женщины и оплодотворяются каждая “своим” сперматозоидом.

Схема, поясняющая развитие дизиготных боизнецов.

1 – сперматозоид 2 – яйцеклетка 3 – зигота 4 – бластомер.

Частота рождения близнецов

Общая частота рождения близнецов составляет в среднем 1,1 – 1,2 % от всех рождений; из них около 1/3 приходится на монозиготных близнецов, а 2/3 – на дизиготных близнецов. Частота рождения монозиготных близнецов сходна в разных популяциях, а частота рождения дизиготных близнецов существенно различается в разных популяциях. Например, в США дизиготные близнецы среди негров рождаются чаще, чем среди белых. В Европе дизиготные близнецы рождаются с частотой 8 на 1 000 рождений.

Самая низкая частота рождения дизиготных близнецов присуща монголоидным популяциям, где она составляет 2-2,5 на 1 000 рождений.

Вероятность рождения дизиготных близнецов повышается с увеличением возраста матери, а также порядкового номера рождения детей. Это правило касается исключительно дизиготных близнецов. Влияние возраста матери объясняется, по-видимому, повышением с возрастом уровня фолликулостимулирующего гормона у женщин.

Фолликулостимулирующие гормон – гормон передней доли гипофиза, который стимулирует образование фолликулов в яичниках, их рост и созревание, способствует процессу выбора доминантного фолликула и образованию зрелых граафовых пузырьков.

Повышение уровня этого гормона и приводит к более частой полиовуляции.

Эту гипотезу подтверждают и факты повышенной частоты многоплодных родов у женщин, проходивших лечение от бесплодия с помощью гонадотропных гормонов.

В отношении дизиготного многоплодия имеются также факты, свидетельствующие о влиянии генетических факторов на вероятность рождения близнецов. Вероятность рождения дизиготных близнецов выше для тех женщин, родственники которых уже имели близнецов.

Возможно, основной генетически детерминированной причиной в этом случае также может быть уровень гонадотропина. В отношении монозиготных близнецов таких данных не имеется.

В связи с несколько повышенной смертностью среди близнецов, по сравнению с таковой у одиночно рожденных, доля близнецов среди населения составляет всего 0,9 %.

Столь низкая частота близнецов осложняет подбор достаточного количества пар с исследуемым признаком.

1.3.Идентификация монозиготных близнецов

Предварительным этапом близнецового метода является идентификация монозиготных близнецов, то есть подтверждение того, что они образовались из одной зиготы и имеют одинаковый генотип.

Для идентификации монозиготных близнецов используют критерии диагностики зиготности близнецов – фенотипические признаки, обусловливаемые только генотипом.

К таким признакам относятся следующие:

группы крови по разным системам (АВО, Rh, MN и др.),

цвет глаз и кожи,

цвета и формы волос,

формы носа, губ, рта,

форма и величина головы, ушных раковин, пальцев и кистей,

особенности строения зубов, цвета их эмали,

расположение веснушек, кожных сосудов,

кожные узоры на пальцах и ладонях.

Если эти признаки одинаковы у двух близнецов, то можно с уверенностью утверждать, что они являются монозиготными близнецами.

Идентификацию близнецов лучше проводить через несколько лет после рождения, так как в детском возрасте некоторые признаки недостаточно отчетливо выражены.

В акушерской практике тип близнецов определяется по количеству (одна, две) околоплодной оболочек и плацент. Кроме того, достоверным критерием монозиготности близнецов является приживляемость кусочков кожи, пересаженных от одного близнеца другому.

Классический близнецовый метод

2.1. Основные этапы классического близнецового метода

Классический близнецовый метод включает в себя следующие этапы:

подбор групп монозиготных и дизиготных близнецов

вычисление степени сходства близнецов внутри каждой из групп близнецов

вычисление доли наследственности и доли среды в развитии изучаемого признака.

Этап 1.

Подбор групп монозиготных и дизиготных близнецов.

Сначала подбирают две группы близнецов: группу монозиготных близнецов и группу дизиготных близнецов. Причем подбирают такие пары близнецов, в которых хотя бы у одного из двух близнецов имеется изучаемый признак.

Этап 2. Вычисление степени сходства близнецов внутри каждой из групп близнецов

Затем подсчитывают количество таких пар близнецов, в которых изучаемый признак встречается у обоих близнецов.

Такой подсчет делают отдельно для монозиготных и дизиготных близнецов. Для каждой группы близнецов рассчитывают величину коэффициента конкордантности (К) (сходства), которую оценивают по встречаемости (в %) изучаемого признака одновременно у обоих близнецов. Так, например, если среди 80-и пар монозиготных близнецов, в которых хотя бы один близнец имеет изучаемый признак, в 36-и парах этот признак встречается у обоих близнецов, то коэффициент конкордантности монозиготных близнецов по изучаемому признаку равен Кмб = 36/80 = 35%

Поскольку монозиготные близнецы имеют одинаковый генотип, то конкордантность их выше, чем у дизиготных близнецов.

Познакомьтесь с величинами коэффициента конкордантности по нормальным и патологическим признакам для монозиготных (МБ) и дизиготных (ДБ) близнецов.

Этап 3.

Вычисление доли наследственности и доли среды в развитии изучаемого признака.

Затем по специальным формулам рассчитывают два показателя: долю участия наследственности и долю участия внешней среды в развитии изучаемого признака.

Одной из таких формул является формула Хольцингера:

где Н – коэффициент наследуемости, доля вклада наследственности в формирование изучаемого признака

КМБ — коэффициент конкордантности монозиготных близнецов по изучаемому признаку

КДБ — коэффициент конкордантности дизиготных близнецов по изучаемому признаку

С – доля среды в формирование изучаемого признака.

Коэффициент наследуемости выражают обычно в долях единицы, выраженных десятичным числом, например, 0,76.

По величине показателя Н судят о степени участия генетических и средовых факторов в развитии изучаемого признака.

Если значение Н близко к 0, то считают, что развитие признака обусловлено только факторами внешней среды. Значение Н от 0,3 до 0,7 является показателем того, что признак развивается под влиянием факторов внешней среды при наличии генетической предрасположенности.

Значение Н от 0,7 до 1 свидетельствует о том, что развитие признака обусловлено, в основном, наследственными факторами.

2.2. Допущения и погрешности классического близнецового метода

Близнецовый метод в классическом варианте основывается на нескольких допущениях :

предполагается равенство сред для обоих близнецов как в парах монозиготных, так и в парах дизиготных близнецов;

предполагается отсутствие систематических различий между близнецами и одиночно рожденными.

В реальных условиях даже растущие вместе близнецы часто испытывают разные влияния со стороны окружающей их среды, что может искажать истинные вклады наследственности и среды в развитие признака.

Особенно это касается тех признаков, которые очень чувствительны к такого рода особенностям внешней среды. К таким признакам относятся, например, психофизиологические характеристики личности.

Существуют следующие причины разного влияния среды на развитие близнецов :

подчеркивание сходства монозиготных близнецов окружающими их людьми;

акцентирование различий дизиготных близнецов, например, по успехам в разных видах деятельности; стремление дизиготных близнецов подчеркнуть свою непохожесть;

условия развития могут уменьшать сходство близнецов как среди монозиготных пар, так и среди дизиготных пар; так, например, во время внутриутробного развития близнецы часто оказываются в неравных условиях:

различия в кровоснабжении;

неравномерногсть сдавливания плацент;

различия в подверженности родовой травме и т.п.

Различия между близнецами могут усиливаться во время постэмбрионального развития; это происходит, например, при разделении обязанностей между близнецами, при их разделении по принципу “лидер-ведомый” и т.п.

Результаты использования близнецового метода

Близнецовые исследования сыграли значительную роль при изучении генетики поведения, многих инфекционных и мультифакториальных заболеваний.

С помощью близнецового метода была показана высокая доля наследственности в формировании таких признаков как продолжительность жизни человека, развитие одаренности, чувствительность к лекарственным препаратам и т.п.

С помощью близнецового метода было выявлено значение генотипа и внешней среды в развитии многих инфекционных болезней. Так, при заболевании корью и коклюшем ведущее значение имеют инфекционные факторы, а при туберкулезной инфекции и заболевании менингитом существенное влияние оказывает генотип.

Близнецовый метод позволил доказать основной закон генетики развития: индивидуальные свойства каждого организма формируются, складываются в онтогенезе под контролем генотипа и среды. Закон взаимодействия наследственности с физической и социальной средой относится к любым признакам человека, к особенностям строения его тела, физиологическим функциям, патологии.

Ему подчиняется и развитие таких сложных признаков, как тип высшей нервной деятельности, особенности психики, способности и склонности. Социальная среда, наставники, тренировки и упражнения не сформируют выдающегося художника, певца, математика, спортсмена из ребенка, не имеющего соответствующих наследственных задатков.

Однако эти задатки не смогут полностью проявиться без соответствующих условий. Необходимым условием их развития является социальная среда – воспитание, обучение, опытное руководство и систематический труд.

В последние годы, несмотря на возможности близнецового метода для понимания роли наследственности и среды, он не имеет столь широкого практического применения в медицине, как ранее.

Это обусловлено появлением более точных современных методик, дающих однозначный ответ относительно генетической предрасполроженности к конкретному заболеванию.

В задачах на классический близнецовый метод обычно сообщаются численные величины коэффициентов конкордантности для моно- и дизиготных близнецов.

Подставив эти величины в формулу Хольцингера, рассчитывают численное значение доли наследственности в формировании изучаемого признака.

В ряде задач содержится косвенная информация о встречаемости изучаемого признака среди моно- и дизиготных близнецов. В этом случае необходимо предварительно вычислить значения коэффициентов конкордантности по изучаемому признаку для моно- и дизиготных близнецов.

Познакомьтесь с содержанием двух таких задач.

Примеры задач на классический близнецовый метод.

Задача 1. Конкордантность монозиготных близнецов по массе тела составляет 80%, а дизиготных близнецов – 30%.

Каковы доля наследственности и доля среды в формировании этого признака.

Задача 2. Изучены 40 пар монозиготных и 80 пар дизиготных близнецов. Во всех этих парах хотя бы у одного из близнецов имелся изучаемый признаков. При этом в 32-х парах монозиготных близнецов и в 16-и парах дизиготных близнецов этот признак имелся и у второго близнеца.

Определите коэффициент наследуемости изучаемого признака.

Решение задач на использование классического близнецового метода

Для успешного решения задач по классическому близнецовому методу необходимо

понимать сущность понятия “конкордантность” и уметь рассчитывать численное значение коэффициента конкордантности

знать формулу Хольцингера и значение используемых в ней символов

уметь производить простейшие арифметические действия.

Прочитайте условие задачи и убедитесь в том, что в условии указаны численные значения коэффициентов конкордантности для моно- и дизиготных близнецов, соответственно К мб и К дб .

Если значения коэффициентов конкордантности для моно- и дизиготных близнецов не указаны в условии задачи, то их необходимо найти, используя информацию о встречаемости изучаемого признака среди моно- и дизиготных близнецов.

Напишите формулу Хольцингера для определения коэффициента наследуемости изучаемого признака.

Подставив численные значения коэффициента конкордантности для моно- и дизиготных близнецов, найдите численное значение коэффициента наследуемости Н .

Если требуется найти степень участи среды (С) в формировании изучаемого признака, сделайте это, используя соответствующую формулу.

Образцы решения задач по близнецовому методу .

Задача 3. Конкордантность монозиготных близнецов по шизофрении составляет 67%, а дизиготных близнецов – 12,1%. Каковы доля наследственности и доля среды в развитии шизофрении.

Решение.

1. В условии задачи сказано о численных значениях коэффициента конкондартности для моно- и дизиготных близнецов.

Запишем эти численные значения в “Дано”.

Дано: Кмб = 67% ; Кдб = 12,1%.

2. Теперь напишем формулу Хольцингера, позволяющую определить долю наследственности (Н) в развитии изучаемого признака, и формулу для расчета доли среды (С) в формировании изучаемого признака.

Н = (Кмб – Кдб)/(100 – Кдб); С = 1 — Н

Подставим в формулу Хольцингера численные значения коэффициента конкондартности для моно- и дизиготных близнецов и выполним соответствующие вычисления.

Н = (67 – 12,1)/(100 – 12,1) = 54,9/87,9 = 0,645

4. Подставим в формулу для определения доли среды в формировании шизофрении найденное численное значение коэффициента наследуемости и выполним соответствующие вычисления.

С = 1 – Н = 1 – 0,645 = 0,355

Мы вычислили долю наследственности и долю среды в формировании шизофрении.

Расчеты показали, что в развитии этой патологии существенное значение имеет наследственные факторы. Напишем ответ.

Ответ: доля наследственности в развитии шизофрении равна 0,645; доля среды в развитии этого патологического признака равна 0,355.

Задача 4. В одной из популяций изучали наследуемость бронхиальной астмы. Были изучены 46 пар монозиготных и 120 пар дизиготных близнецов. Во всех этих парах хотя бы один из близнецов страдал бронхиальной астмой. При этом в 23-х парах монозиготных близнецов и в 6-и парах дизиготных близнецов второй близнец тоже страдал бронхиальной астмой.

Близнецовый метод изучения генетики человека

Определите коэффициент наследуемости бронхиальной астмы.

Решение.

Для того, чтобы мы могли воспользоваться формулой Хольцингера, нам необходимо вычислить коэффициенты конкордантности по бронхиальной астме а) для монозиготных близнецов и б) для дизиготных близнецов.

Сначала вычислим коэффициент конкордантности по бронхиальной астме для монозиготных близнецов.

Кмб = 23/46 = 0,5 = 50%

2. Затем рассчитаем коэффициент конкордантности по бронхиальной астме для дизиготных близнецов.

Кдб = 6/120 = 0,05 = 5%

4. Напишем формулу Хольцингера, позволяющую оценить степень участия наследственности в формировании бронхиальной астмы.

Н = (К мб – К дб )/(100 – К дб )

Теперь, подставив ранее найденные численные значения коэффициентов конкордантности, вычислим коэффициент наследуемости бронхиальной астмы.

Н = (50 – 5)/(100 – 5) = 45/95 = 0,47

6. Решив задачу, напишем ответ.

Ответ. Коэффициент наследуемости бронхиальной астмы равен 0,47. Это значит, что на развитие этого заболевания существенное влияние оказывает генотип человека.

Генетика человека (антропогенетика)

Документ

Генетика человека – это особый раздел генетики, который изучает особенности наследования признаков у человека, наследственные заболевания (медицинская генетика), генетическую структуру популяций человека.
Становление генетики человека в СССР в первой половине ХХ в.: Теоретические и социокультурные аспекты

Документ

в 11:00 часов на заседании диссертационного совета Д 002.051.02 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Учреждении Российской академии наук Институте истории естествознания и техники им.
Классические законы г.
Менделя 42

Закон

Первый на русском языке учебник по психогенетике для студентов университетов и пединститутов. В доступной и систематизированной форме излагаются необходимые базовые сведения по общей генетике, эмпиричес-ким и математическим методам
Е. Л. Григоренко психогенетика под редакцией И. В. Равич-Щербо Рекомендовано Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации в качестве учебник

Учебник

ISBN 5-75 7-0 3 — Первый на русском языке учебник по психогенетике для студентов университетов и пединститутов.

В доступной и систематизированной фор- ме излагаются необходимые базовые сведения по общей генетике, эмпи- рическим и
Федеральная программа книгоиздания России Рецензенты: канд психол наук С. А. Исайчев, доктор биол наук И. И. Полетаева Равич-Щербо И. В. и др. Р12

Программа

Первый на русском языке учебник по психогенетике для студентов университетов и пединститутов. В доступной и систематизированной фор-ме излагаются необходимые базовые сведения по общей генетике, эмпи-рическим и математическим методам

Другие похожие документы..

В природе у большинства млекопитающих обычно появляется более одного детеныша в помете, так как зачастую оплодотворяется сразу несколько яйцеклеток. С другой стороны у высших приматов[источник не указан 374 дня ] и человека обычно рождаются только один детеныш.

Если же оплодотворяется не одна, а две или более яйцеклеток, то на свет появляются дизиготные близнецы (ДЗ). По своей генетической конституции дизиготы не отличаются от обычных братьев и сестер, но они имеют 50% общих генов.

В ряде случаев многоплодная беременность приводит к рождению монозиготных близнецов (МЗ). Монозиготы развиваются из одной зиготы, которая на определенной стадии делится на два самостоятельных организма. Монозиготы всегда одного пола и имеют 100% общих генов. МЗ близнецы получают абсолютно одинаковый набор генов, в следствие чего организмы приобретают практически идентичную внешность.

Близнецовый метод

Разнополые близнецы всегда дизиготные, и они рождаются примерно в два раза чаще, чем МЗ близнецы. Общее количество близнецов во всем мире на 2008 год составило примерно 80 миллионов.

Концепция близнецового метода

Основы метода были заложены Г. Сименсом в 1924 году. Окончательный вариант близнецового метода предложил Гальтон.

Он разработал метод диагностики зиготности и предложил исследовать не только МЗ пары, но и ДЗ как контрольные. В классическом варианте близнецовый метод предполагает равенство сред для обеих пар МЗ и ДЗ близнецов и пренебрегает разницей МЗ и ДЗ близнецов.

Разновидности близнецового метода

Классический близнецовый метод - оценивается уровень внутрипарного сходства близнецов.
Метод контрольного близнеца - сравнивается влияние воздействия различных факторов среды на одного и того же человека.
Лонгитюдное близнецовое исследование.
Метод близнецовых семей - изучается влияние материнского эффекта, а также наследственные причины ряда заболеваний.
Исследование одиночных близнецов - сопоставляются особенности развития одиночнорожденных детей и близнеца, чей партнер умер при рождении (пленительное развитие).
Сопоставление близнецов с неблизнецами.
Метод разлученных близнецов - сравнивается внутрипарное сходство близнецов, разлученных в раннем возрасте и никогда не встречавшихся после.
Метод частично разлученных близнецов - сравнивается внутрипарное сходство МЗ и ДЗ близнецов, живущих врозь какое-то время.

См.

Примечания

Ссылки

Литература

Егорова М. С., Зырянова Н. М., Паршикова О. В., Пьянкова С. Д., Черткова Ю. Д. Генотип. Среда. Развитие: монография. - М.:ОГИ, 2004.
Ф.Фогель, А.Мотульски. Генетика человека. Проблемы и подходы. - М: МИР, 1989. - Т. 1. - С. 288.

Специфика.

Ориентирован на анализ влияния генетических и средовых факторов на вариативность изучаемого признака. Основан на сравнении психологических качеств монозиготных близнецов, имеющих идентичный генный набор, и дизиготных, имеющих в среднем 50 % одинаковых генов. В силу этого признаки, вариативность которых существенно определяется наследственностью, должны быть более схожими у монозиготных, чем у дизиготных, близнецов. Предпосылкой выступает суждение, что средовое влияния, оказываемое на близнецов, может быть примерно равным. При контролировании данного свойства генотипом сходство монозиготных близнецов должно быть большим, чем сходство дизиготных близнецов.

Психологический словарь . И.М. Кондаков . 2000 .

БЛИЗНЕЦОВЫЙ МЕТОД

(англ. twin studies ) - один из основных типов исследований в психогенетике (генетике поведения ), идея которого впервые выдвинута Ф. Гальтоном (1875). Логические основания Б. м. след.: 1) существует 2 типа близнецов - монозиготные (МЗ) с идентичным генотипом и дизиготные (ДЗ), генотипы которых различаются, как у обычных братьев и сестер; 2) постулируется примерное равенство постнатальных средовых влияний для членов МЗ и ДЗ пар. Сопоставление внутрипарного сходства у МЗ и ДЗ дает возможность определить относительную роль генотипа и среды в детерминации изучаемого признака. Если признак контролируется генотипом, то сходство МЗ должно значительно превосходить сходство ДЗ близнецов. Такой вариант Б. м. получил название метода парных сравнений (или контрастных групп).

В настоящее время в психологии используют также: метод разлученных МЗ близнецов , метод контрольного близнеца , метод близнецовой пары . Б. м. имеет недостатки, связанные с особенностями пре- и постнатального периода развития близнецов. Существенной причиной ошибок при использовании Б. м. является недостаточная корректность допущения о равенстве средовых влияний для МЗ и ДЗ близнецов. Имеются достоверные данные о неодинаковых условиях развития МЗ по сравнению с ДЗ близнецами. В связи с этим при изучении психологических признаков с помощью Б. м. необходимо проводить специальный анализ тех переменных близнецовой среды, которые значимы для формирования исследуемого признака и внутрипарного сходства по нему у близнецов.

Преодолеть некоторые недостатки Б. м. позволяет также его сочетание с генеалогическим и популяционным методами (см. ). Помимо решения психогенетических задач применение различных вариантов Б. м. позволяет раскрыть психологическое содержание понятия «среда» и дает новые возможности для проведения исследований по проблемам психологии личности, социальной психологии и в др. областях психологической науки. (И. В. Равич-Щербо.)

Большой психологический словарь. - М.: Прайм-ЕВРОЗНАК . Под ред. Б.Г. Мещерякова, акад. В.П. Зинченко . 2003 .

Близнецовый метод

БЛИЗНЕЦОВЫЙ МЕТОД (с. 95) - метод сопоставления психологических особенностей членов близнецовой пары, позволяющий определить степень влияния наследственных факторов и среды на формирование тех или иных психических качеств человека. Предложен Ф.Гальтоном в 1875 г. Основан на том, что монозиготные (однояйцевые) близнецы имеют идентичный генотип, дизиготные (двуяйцевые) - неидентичный. При условии, что члены близнецовых пар любого типа имеют сходную среду воспитания, большее внутрипарное сходство монозиготных близнецов по сравнению с дизиготными может свидетельствовать о наличии наследственных влияний на изменчивость изучаемого признака.

Различные модификации близнецового метода были предложены А.Гезеллом, А.Р.Лурия и др. В современной науке используются методы разлученных монозиготных близнецов, контрольного близнеца, близнецовой пары.

В научной литературе описано около 130 пар монозиготных близнецов, в силу различных обстоятельств живших и развивавшихся раздельно. Анализ их внутрипарного сходства и различия весьма показателен, так как параметры сходства, вероятно, должны однозначно свидетельствовать о наследуемости изучаемого признака. Однако анализ семей разлученных близнецов, поведение которых было по некоторым параметрам сходным, показал, что в подавляющем большинстве эти пары попадали в мало различавшуюся среду. Таким образом, сходство психологических признаков могло иметь и негенетическое происхождение.

Метод контрольного близнеца (или контроля по партнеру) сводится к тому, что один из близнецов подвергался внешним воздействиям (например, обучению), результаты которых должны свидетельствовать о степени его восприимчивости к влияниям среды.

При использовании метода близнецовой пары главное внимание уделяется анализу специфики взаимоотношений между близнецами.

Оценка результатов, полученных с помощью близнецового метода, основывается на допущении равенства средовых влияний на монозиготных и дизиготных близнецов. Однако установлено, что условия развития монозиготных близнецов неодинаковы по сравнению с дизиготными. Это диктует необходимость специального анализа тех переменных близнецовой среды, которые являются значимыми для формирования исследуемого признака.

Различие применяемых методик, несходство используемого материала, разная степень достоверности полученных данных часто приводят к тому, что результаты многих исследований оказываются несравнимыми. Тем не менее близнецовый метод остается главным средством анализа актуальных психогенетических проблем человека. Помимо решения психогенетических задач применение различных вариантов близнецового метода позволяет раскрыть психологическое содержание понятия «среда» и открывает новые возможности для проведения исследований по психологии личности, психодиагностике, социальной психологии и др.

Френсис Гальтон - создатель близнецового метода

Популярная психологическая энциклопедия. - М.: Эксмо . С.С. Степанов . 2005 .

Смотреть что такое "близнецовый метод" в других словарях:

Близнецовый Метод - стратегия исследования, предложенная Ф. Гальтоном в 1875 г. Характеризуется сравнением психологических качеств монозиготных близнецов, имеющих идентичный генный набор, и дизиготных, генотипы которых различны. Данный метод, основанный на… … Психологический словарь

близнецовый метод - Общее название методов исследования генетических закономерностей на близнецах: определение пенетрантности гена, выявление влияния внешних условий (в частности, лекарственных препаратов) на экспрессию генов при a priori известных генотипах… … Справочник технического переводчика

Близнецовый метод - * блізнячы метад * twins method общее название методов исследования генетических закономерностей на близнецах: определение пенетрантности гена, определение степени влияния внешних условий на экспрессию генов при известных генотипах близнецов и т … Генетика. Энциклопедический словарь

близнецовый метод - ЭМБРИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ БЛИЗНЕЦОВЫЙ МЕТОД – метод генетического анализа наследственности человека, базирующийся на наблюдении за развитием монозиготных близнецов, так как позволяет выявить наследственный или ненаследственный характер болезни … Общая эмбриология: Терминологический словарь

близнецовый метод - twin method близнецовый метод. Oбщее название методов исследования генетических закономерностей на близнецах: определение пенетрантности гена, выявление влияния внешних условий (в частности, лекарственных препаратов) на экспрессию генов при a… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь. - один из наиболее информативных методов психогенетики, основанный на сопоставлении внутрипарного сходства генетически идентичных монозиготных и неидентичных дизиготных близнецов. Монозиготные близнецы развиваются из одной зиготы, т.е. из одной… … Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

Близнецовый метод - общее название методов исследований, ведущихся на близнецах. Наиболее широко Б.м. применяется для изучения роли генотипа и среды в межиндивидуальной вариативности признака. Существуют разновидности Б.м., позволяющие сравнивать эффективность… … Словарь по психогенетике

близнецовый метод в антропогенетике и медицинской генетике - метод оценки соотносительной роли наследственности и среды в становлении фенотипа, основанный на сопоставлении однояйцовых и двуяйцовых близнецов или однояйцовых близнецов, воспитанных раздельно … Большой медицинский словарь

Появление близнецового метода в генетике

Определение 1

Близнецовый метод представляет собой научный метод, основанный на принципах сопоставления индивидуальных признаков близнецов, и имеющий целью выявление степени влияния среды и генетики на процесс формирования личности.

Основателем метода является Ф. Гальтон, который в своей статье в $1875$ году рассматривал близнецов как инструмент исследования для того, чтобы найти индивидуальные отличия в плане воздействия биологических факторов и факторов окружающей среды на формирование личности. Однако мнения о данном методе исследования были высказаны и ранее, но именно Ф. Гальтон сформулировал теорию: «природа» или «воспитание», изложив главные тезисы проблемы в книге «Близнецы, как критерий силы наследственности и среды».

Суть близнецового метода

В качестве главных особенностей близнецового метода можно выделить два момента: первый - подбор испытуемых осуществляется таким образом, чтобы сравнить их генетический материал, при этом должно быть точное совпадение; второй – выявление того свойства, который подлежит изучению. Первый момент довольно сложен в разрешении и обусловлено это тем, что различают два типа близнецов: монозиготные и дизиготные. При этом монозиготные близнецы имеют единый общий генетический материал, а дизиготные характеризуются разным генетическим набором. Кроме того, частота первых наблюдается в природе реже.

Среди основных проблем близнецового метода на сегодняшний день исследователи выделяют подбор испытуемых по фенотипическим показателям.

Замечание 1

В связи с тем, что близнецовый метод стал применяться в научной области все чаще, необходимо знание особенностей его проведения. Первая особенность заключается в том, что необходим учет двух факторов: среды развития и отсутствия различий между близнецами. Пренебрежение первым фактором повлечет за собой нарушение внутренней валидности исследования. В качестве примера можно привести отношение родителей к близнецам, которое приведет к формулировке ложных выводов о влиянии среды на изучаемый признак. А пренебрежение уровнем сходства между близнецами отразится на внешней валидности исследования, что связано с тем, что отсутствие этого фактора повлияет на получение информации о генетической составной влияния на формирование исследуемого признака.

На сегодняшний день генетики довольно часто применяют не только классический близнецовый метод, но и его всевозможные модификации. Среди них можно выделить:

Метод контрольного близнеца, когда пары разделяются, где первый определяется в экспериментальную группу, а второй – в контрольную. Затем по итогам исследования, установляются достоверные отличия во влиянии на экспериментальную выборку при сравнении с показателями в контрольной.
Метод разлученных близнецов, когда близнецов разлучают в раннем детстве, и они даже не предполагают о существовании друг друга.
Метод близнецовых семей, который применяется для изучения влияния наследственности на развитие психических заболеваний.

Ошибки в применении близнецового метода

Суть первой ошибки заключается в том, что среда воспитания моно- и дизиготных близнецов существенно отличается в силу внешних отличий таких детей. В связи с тем, что монозиготные близнецы выглядят одинаково, родители к ним относятся также одинаково. Различия во внешности дизиготных близнецов провоцирует и разное к ним отношение со стороны близких людей. В качестве второй возможной ошибки выступает уровень генетического сходства, который следует четко определить в начале исследования.

Ограничения в использовании близнецового метода

Несмотря на свое широкое применение, близнецовый метод имеет определенные ограничения в своем использовании. В качестве данных ограничений можно выделить такие как систематические различия между близнецами и не близнецами по ряду признаков, например, масса, частота врожденных аномалий; психологические и социальные особенности развития близнецов в постнатальный период.

Этот метод заключается в изучении закономерностей наследования признаков в парах одно- и двуяйцевых близнецов. Он предложен в 1875 г. Гальтоном первоначально для оценки роли наследственности и среды в развитии психических свойств человека. В настоящее время этот метод широко применяют в изучении наследственности и изменчивости у человека для определения соотносительной роли наследственности и среды в формировании различных признаков, как нормальных, так и патологических. Он позволяет выявить наследственный характер признака, определить пенетрантность аллеля, оценить эффективность действия на организм некоторых внешних факторов (лекарственных препаратов, обучения, воспитания).

Суть метода заключается в сравнении проявления признака в разных группах близнецов при учете сходства или различия их генотипов. Монозиготные близнецы, развивающиеся из одной оплодотворенной яйцеклетки, генетически идентичны, так как имеют 100% общих генов. Поэтому среди монозиготных близнецов наблюдается высокий процент конкордантных пар, в которых признак развивается у обоих близнецов. Сравнение монозиготных близнецов, воспитывающихся в разных условиях постэмбрионального периода, позволяет выявить признаки, в формировании которых существенная роль принадлежит факторам среды. По этим признакам между близнецами наблюдается дискордантность, т.е. различия. Напротив, сохранение сходства между близнецами, несмотря на различия условий их существования, свидетельствует о наследственной обусловленности признака.

Сопоставление парной конкордантности по данному признаку у генетически идентичных монозиготных и дизиготных близнецов, которые имеют в среднем около 50% общих генов, дает возможность более объективно судить о роли генотипа в формировании признака. Высокая конкордантность в парах монозиготных близнецов и существенно более низкая конкордантность в парах дизиготных близнецов свидетельствуют о значении наследственных различий в этих парах для определения признака. Сходство показателя конкордантности у моно- и дизиготных близнецов свидетельствует о незначительной роли генетических различий и определяющей роли среды в формировании признака или развития заболевания. Достоверно различающиеся, но достаточно низкие показатели конкордантности в обеих группах близнецов дают возможность судить о наследственной предрасположенности к формированию признака, развивающегося под действием факторов среды.

Установление соотносительной роли наследственности и среды в развитии различных патологических состояний позволяет врачу правильно оценить ситуацию и проводить профилактические мероприятия при наследственной предрасположенности к заболеванию или осуществлять вспомогательную терапию при его наследственной обусловленности.

Трудности близнецового метода связаны, во-первых, с относительно низкой частотой рождения близнецов в популяции (1:86-1:88), что осложняет подбор достаточного количества пар с данным признаком; во-вторых, с идентификацией монозиготности близнецов, что имеет большое значение для получения достоверных выводов.

Для идентификации монозиготности близнецов применяют ряд методов. 1. Полисимптомный метод сравнения близнецов по многим морфологическим признакам (пигментации глаз, волос, кожи, форме волос и особенностям волосяного покрова на голове и теле, форме ушей, носа, губ, ногтей, тела, пальцевым узорам). 2. Методы, основанные на иммунологической идентичности близнецов по эритроцитарным антигенам (системы АВО, MN, резусу), по сывороточным белкам (γ-глобулину). 3. Наиболее достоверный критерий монозиготности предоставляет трансплантационный тест с применением перекрестной пересадки кожи близнецов.

Несмотря на трудоемкость близнецового метода и возможность ошибок при определении монозиготности близнецов, высокая объективность выводов делает его одним из широко применяемых методов генетических исследований у человека.