В чем заключается особенность изучения генетики человека
Основные особенности и методы изучения генетики человека
II. Методы изучения генетики человека
Генетика человека имеет как основные специфические методы исследования: генеалогический, близнецовый, цитогенетический, популяционно-статистический, онтогенетический, дерматоглифики, моделирования наследственных болезней и гибридизации соматических клеток; методы молекулярной генетики; так и дополнительные, применяемые совместно с основными (биохимический, микробиологический, иммунологический и др.).
5. Метод моделирования наследственных болезней. Биологическое моделирование базируется на законе гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова, согласно которому генетически близкие роды и виды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. У филогенетически родственных организмов проявляются однозначные реакции на определенные воздействия среды, в том числе на воздействие мутагенных факторов.
Используя мутантные линии животных, можно создавать модели наследственных болезней, которые могут быть у животных и человека (гемофилия, сахарный диабет, эпилепсия, ахондроплазия), изучать механизмы их возникновения, характер наследования и разрабатывать методы диагностики. Полученные данные с определенными поправками можно использовать для изучения наследственных болезней человека.
7. Популяционно-статистический метод. Метод основан на изучении генетического состава популяций. Он позволяет оценить вероятность рождения лиц с определенным фенотипом в данной группе населения, рассчитать частоту различных аллелей генов и генотипов по этим аллелям в популяции.
ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕТИКИ ЧЕЛОВЕКА
Одной из важнейших задач здравоохранения России является совершенствование оказания медицинских услуг с помощью современных высокотехнологических методов и подходов. Во многом они направлены на раннее выявление лиц, несущих гены, мутации которых могут приводить к тяжелым наследственным заболеваниям у потомства, или к наследственным болезням с поздней манифестацией.
Генетика человека изучает явления наследственности и изменчивости в популяциях людей, особенности наследования нормальных и патологических признаков, зависимость заболевания от генетической предрасположенности и факторов среды.
Законы генетики универсальны и применимы не только к растениям или животным, но и к человеку. Однако в качестве объекта исследования человек отличается от других живых существ. С человеком нельзя проводить какие-либо экспериментальные скрещивания. Кроме того, малочисленность потомства, трудности в подборе условий контроля, продолжительный период смены поколений, сопоставимый со временем наблюдения и сроком жизни учёного, а также многие другие факторы затрудняют исследования. Поэтому основным направлением в генетике человека является исследование молекул ДНК, РНК, других структур клеток (молекулярная биология), хромосом (цитогенетика). Изучение и профилактика наследственных болезней человека — предмет науки, которая называется медицинской генетикой.
Задачей медицинской генетики является выявление и профилактика наследственных болезней.
Одним из основоположников медицинской генетики является выдающийся советский невролог С.Н. Давиденков(1880-1961), начинавший свою плодотворную работу в двадцатых годах на Украине. Он впервые применил идеи генетики в клинике, дал анализ ряда наследственных заболеваний, часть из которых была описана им впервые.
Важной заслугой С.Н. Давиденкова является разработка методов медико-генетического консультирования и его первое практическое применение в нашей стране.
2. ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕТИКИ ЧЕЛОВЕКА
В 1956 г. было определено, что в клетках у человека содержится 46 хромосом, из них 22 пары аутосомных и одна пара половых. С этого времени началось тщательное изучение кариотипа (греч. karyon — «ядро») человека, т. е. его стандартного набора хромосом. В нём каждая хромосома имеет свой номер и место в ряду других. Принятая нумерация хромосом начинается с самых крупных и оканчивается самыми мелкими, а буквами X и Y обозначены половые хромосомы.
Оказалось, что у человека, так же как у животных и растений, довольно часто возникают хромосомные перестройки и изменения числа хромосом вследствие нерасхождения их в мейозе.
Условно все наследственные болезни человека обычно подразделяют на группы, в зависимости от локализации и причин, вызвавших их мутации. Мутации в половых клетках порождают собственно наследственные болезни, а в соматических клетках — опухоли, старение, некоторые врожденные пороки развития, среди них: глаукома, хорея, карликовость, врожденная глухота, гидроцефалия и др. Так называемые мультифакторные заболевания развиваются в результате взаимодействия генетических факторов (нескольких генов), различных факторов окружающей среды (химических, радиационных и др.) и образа жизни человека (курение, алкоголизм, наркомания).
Исследование генетики человека с большими трудностями, причины которых связаны:
— с невозможностью экспериментального скрещивания
— c медленной сменой поколений
— c малым количеством потомков в каждой семье
— c тем, что у человека сложный кариотип, большое число групп сцепления
Однако, несмотря на все эти затруднения, генетика человека успешно развивается. Невозможность экспериментального скрещивания компенсируется тем, что исследователь, наблюдая обширную человеческую популяцию, может брать из тысячи брачных пар те, которые необходимы для генетического анализа. Метод гибридизации соматических клеток позволяет экспериментально изучать локализацию генов в хромосомах, проводить анализ групп сцепления.
3. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ГЕНЕТИКИ ЧЕЛОВЕКА
— гибридизации соматических клеток
Этот метод основан на прослеживании какого-либо нормального или патологического признака в ряде поколений с указанием родственных связей между членами родословной.
Генеалогический метод является основным связующим звеном между теоретической генетикой человека и применением ее достижений в медицинской практике.
Метод включает два этапа:
— сбор сведений о семье
— в начале требуется установить имеет ли признак наследственный характер; если какой-либо признак встречался в родословной несколько раз, то можно думать о его наследственной природе; однако это может быть и не так, например, какие-то внешние факторы или профессиональные вредности могут вызывать сходные заболевания у членов одной семьи
— в случае обнаружения наследственного характера признака необходимо установить тип наследования: доминантный, рецессивный, сцепленный с полом
Основные признаки аутосомно-доминантного наследования:
— проявление признака в равной мере у представителей обоих полов
— наличие больных во всех поколениях (по вертикали) при относительно большом количестве сибсов
— наличие больных и по горизонтали (у сестер и братьев пробанда)
— у гетерозиготного родителя вероятность рождения больного ребенка (если второй родитель здоров) составляет 50%
Следует учесть, что при доминантном типе наследования может быть пропуск в поколениях за счет слабо выраженных, «стертых» форм заболевания (малая эксперссивность мутантного гена) или за счет его низкой пенетрантности (когда у носителя донного гена признак отсутствует).
Основные признаки аутосомно-рецессивного наследования:
— относительно небольшое число больных в родословной;
— родители больного ребенка чаще фенотипически здоровы, но являются гетерозиготными носителями рецессивного гена;
— вероятность рождения больного ребенка составляет 25%.
Рецессивный признак проявляется тогда, когда в генотипе имеются оба рецессивных аллеля.
Основные признаки наследования, сцепленного с полом:
— заболевания, обусловленные геном, локализованным в Х-хромосоме, могут быть как доминантными, так и рецессивными
— при доминантном Х-сцепленном наследовании заболевание одинаково проявляется как у мужчин, так и у женщин и в дальнейшем может передаваться по потомству (в этом случае женщина может передавать этот ген половине дочерей и половине сыновей)
Это один из наиболее ранних методов изучения генетики человека, однако он не утратил своего значения и в настоящее время. Близнецовый метод был введен Ф. Гамильтоном, который выделил среди близнецов две группы:
Монозиготные близнецы при нормальном эмбриональном развитии всегда одного пола. Дизиготные близнецы рождаются чаще (2/3 общего количества двоен), они развиваются из двух одновременно созревших и оплодотворенных яйцеклеток. Такие близнецы могут быть и однополые и разнополые. С генетической точки зрения они сходны как обычные сибсы, но у них большая общность факторов среды во внутриутробном (пренатальном) и частично в постнатальном периодах.
Близнецовый метод используется в генетике человека для того, чтобы оценить степень влияния наследственности и среды на развитие какого-либо нормального или патологического признака.
Для оценки роли наследственности в развитии того или иного признака производят расчет по формуле:
Н- коэффицент наследственности
При Н = 1 признак полностью определяется наследственным компонентом
При Н = 0 признак определяется влиянием среды
При Н = близкий к 0,5 признак определяется примерно одинаковым влиянием наследственности и среды на формирование признака
Ф. Гальтон предложил классификацию этих узоров, позволившую использовать этот метод для идентификации личности в криминалистике.
Дактилоскопия. Гребни на коже пальцев рук соответствуют сосочкам дермы, поэтому их называют также папиллярными линиями, рельеф этих выступов повторяет пласт эпидермиса. Межсосочковые углубления образуют бороздки. Закладка узоров происходит между 10 и 19 неделями внутриутробного развития; у 20 недельных плодов уже хорошо различимы формы узоров. Формирование папиллярного рельефа зависит от характера ветвления нервных волокон. Полное формирование деталей строения тактильных узоров отмечается к шести месяцам, после чего они остаются неизменными до конца жизни. Дерматоглифические исследования имеют важное значение в определении зиготности близнецов, в диагностике некоторых наследственных заболеваний, в судебной медицине, в криминалистике для идентификации личности.
Эти методы используются для диагностики болезней обмена веществ, причиной которых является изменение активности определенных ферментов. С помощью биохимических методов открыто около 500 молекулярных болезней, являющихся следствием проявления мутантных генов. Эти методы отличаются большой трудоемкостью, требуют специального оборудования и поэтому не могут быть широко использованы для массовых популяционных исследований с целью раннего выявления больных с наследственной патологией обмена.
В последние десятилетия в разных странах разрабатываются и применяются для массовых исследований специальные программы:
— первый этап такой программы состоит в том, чтобы среди большого количесества обследуемых выделить предположительно больных, имеющих какое-то наследственное отклоенение от нормы. такая программа называется просеивающей, или скрининг-программой. для этого этапа обычно используется небольшое количество простых, доступных методик (экспересс-методов).
— второй этап проводится с целью уточнения (подтверждение диагноза или отклонение при ложно-положительной реакции на первом этапе). Для этого используются точные хроматографические методы определения ферментов, аминокислот и т.п.
Применяют также микробиологические тесты, они основаны на том, что некоторые штаммы бактерий могут расти только на средах, содержащих определенные аминокислоты, углеводы.
Этот метод позволяет изучить распространение отдельных генов в человеческих популяциях. Обычно производится непосредственное выборочное исследование части популяции либо изучают архивы больниц, родильных домов, а также проводят опрос путем анкетирования. Выбор способа зависит от цели исследования. Последний этап состоит в статистическом анализе. Одним из наиболее простых и универсальных математических методов является метод, предложенный Г. Харди и В. Вайнбергом (в данной статье не рассмотрен). Имеется и ряд других специальных математических методов. В результате становится возможным определить частоту генов в различных группах населения, частоту гетерозиготных носителей ряда наследственных аномалий и болезней.
Изучение распространенности генов на определенных территориях показывает, что в этом отношении их можно разделить на две категории:
— имеющие универсальное распространение (к их числу относится большинство известных генов)
— встречающиеся локально, приемущественно в определенных районах; к их числу относятся, например, ген серповидноклеточной анемии и ген, определяющий врожденный вывих бедра
Популяционно-статистический метод позволяет определить генетическую структуру популяций (соотношение между частотой гомозигот и гетерозигот). Знание генетического состава популяций имеет большое значение для социальной гигиены и профилактической медицины.
Для идентификации хромосом применяют количественный морфометрический анализ. С этой целью проводят измерение длины хромосомы в микрометрах (микроскопия хромосом производится в остановленной фазе митоза посредством колхицина и отброшенными посредством гипотонического раствора в результате чего хромосомы лежат свободно), определяют также соотношение длины короткого плеча к длине всей хромосомы (центромерный индекс).
В 1968-1970 гг. были опубликованы работы шведского генетика Касперссона, который применил для изучения хромосом флуоресцентные красители, в частности акрихин-иприт и его производные. Последующее изучение в люминесцентном микроскопе показало, что хромосомы не дают равномерного свечения по длине. В ней выявляется несколько светящихся полос, совпадающих с локализацией структурного гетерохроматина. После удаления их хромосом ДНК они теряют почти полностью способность к флюоресценции.
Сравнительный анализ различных методов окраски показал, что один и тот же диск может выделяться как светлый неокрашенный или темноокрашенный, но порядок расположения дисков идентичен при и всех методиках. Следовательно, не вызывает сомнения, что их расположение и последовательность имеют закономерный характер. специфичный для каждой хромосомы.
Если нарушения касаются половых хромосом, то методика упрощается. В этом случае проводится не полное кариотипирование, а применяется метод исследования полового хроматина в соматических клетках.
Определение полового хроматина нашло применение в судебной медицине, когда требуется по пятнам крови установить половую принадлежность, при анализе. Когда надо установить, мужчине или женщине принадлежит найденная часть трупа, даже спустя довольно большой срок после смерти.
При трансплантации тканей тельце полового хроматина может служить своеобразной меткой (если донор и реципиент разных полов). Анализ дает возможность проследить приживление или рассасывание трансплантата.
Методы гибридизации соматических клеток
Соматические клетки содержат весь объем генетической информации. Это дает возможность изучать многие вопросы генетики человека, которые невозможно исследовать на целом организме. Благодаря методам генетики соматических клеток человек как бы стал одним из экспериментальных объектов. Чаще всего используют клетки соединительной ткани (фибробласты) и лимфоциты крови. Культивирование клеток вне организма позволяет получить достаточное количество материала для исследования. Что не всегда возможно взять у человека без ущерба для здоровья.
Находящиеся в культуре клетки какой-либо ткани можно подвергать изучению различными методами: цитологическим, биохимическим, иммунологическим. такое исследование может быть в ряде случаев более точным, чем на уровне целостного организма, так как метаболические процессы удается выделить из сложной цепи взаимосвязанных реакций. происходящих в организме.
Теоретическую основу биологического моделирования в генетике дает закон гомологических рядов наследственной изменчивости, открытый Н.И. Вавиловым, согласно которому генетически близкие виды и роды характерезуются сходными рядами наследственной изменчивости. Исходя из этого закона, можно предвидеть, что в переделах класса млекопитающих (и даже за его пределами), можно обнаружить многие мутации, вызывающие такие же изменения фенотипических признаков, как и у человека. для моделирования определенных наследственных аномалий человека подбирают и изучают мутантные линии животных, имеющих сходные нарушения.
Были и описаны и изучены многие генные мутации у животных, имеющих сходство с соответствующими наследственными аномалиями человека. Гемофилия А и В встречается у собак, и обусловлена как и у человека, рецессивными генами, локализованными на Х-хромосоме. У хомяков и крыс обнаружены патологические мутации, проявляющиеся как гемофилия, сахарный диабет, ахондроплазия, мышечная дистрофия и некоторые другие. Эпилептоидные припадки встречаются у некоторых кроликов, крыс под влиянием сильного звукового раздражителя.
Мутантные линии животных путем возвратного скрещивания переведены в генетически близкие, в результате получены линии, различающиеся только по аллелям одного локуса. Это дает возможность уточнить механизм развития данной аномалии. Мутантные линии животных не являются точным воспроизведением наследственных болезней человека. Однако, даже частичное моделирование, то есть воспроизведение не всего заболевания в целом, а только патологического процесса или даже его фрагмента, позволяет в ряде случаев обнаружить механизмы первичного отклонения от нормы.
4. МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ КОНСУЛЬТИРОВАНИЕ
Еще в 1883 г. Фрэнсис Гальтон выдвинул идею о необходимости улучшения человеческого рода генетическими методами. Им же предложен термин «евгеника», означающий учение о наследственном здоровье человека и путях улучшения его наследственных свойств. Евгеника была популярна в России в 1920-е гг. (Н. К. Кольцов). Однако данные популяционно-генетических исследований позволяют утверждать, что в обозримом будущем такие работы не имеют никаких перспектив. Человек как биосоциальное существо сложился в ходе длительных эволюционных преобразований, и надеяться изменить вид за исторически короткие сроки бессмысленно. С точки зрения генетики человека ни одна группа людей, несмотря на определенные различия между ними, не имеют каких-либо преимуществ друг перед другом. Поэтому генетика отвергает евгенические вмешательства в наследственность человека с целью улучшения его природы. Методы, предлагавшиеся старыми евгениками, были сугубо селекционными: ограничения на межрасовые браки, иммиграционные барьеры, даже стерилизация генетически неполноценных людей. На практике методы евгеники послужили основанием для создания концентрационных лагерей в фашистской Германии, где подвергались массовому уничтожению представители неарийских рас. Естественно, что подобная теория и практика несовместимы с гуманистической моралью общества, в центре внимания которого находится человек. Поэтому в настоящее время наибольшее внимание уделяется мерам по предотвращению рождения детей с наследственной патологией. Медико-генетическое консультирование призвано избавить человечество от страданий, связанных с наследственными (генетическими) заболеваниями. Главные цели медико-генетического консультирования заключаются в установлении роли генотипа в развитии данного заболевания и прогнозировании риска иметь больных потомков. Рекомендации, даваемые в медико-генетических консультациях в отношении заключения брака или прогноза генетической полноценности потомства, направлены на то, чтобы они учитывались консультируемыми лицами, которые добровольно принимают соответствующее решение. В распоряжении врачей имеется весь арсенал перечисленных выше методов генетики человека и некоторые специальные методы.
5. ЧЕЛОВЕК КАК ОБЪЕКТ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Человек как объект генетических исследований, отличается от других живых организмов целым рядом особенностей, которые делают его неудобным для изучения. Это связано с его социальной природой и особенностями генетической организации. Известный отечественный ученый-генетик и педагог М.Е.Лобашев выделял следующие из них: невозможность произвольного скрещивания, позднее наступление половой зрелости, малое число потомков в каждой семье, невозможность уравнивания условий жизни для потомства, отсутствие точной регистрации наследственных признаков в семьях, большое число хромосом.
Программа «Геном человека» – самый крупный масштабный биологический проект в истории науки. Размер генома человека составляет 3,3 мил
лиарда пар нуклеотидов. Число нуклеотидов «прочитываемых» с матрицы за один проход, составляет около 800. Четыре миллиона таких фрагментов текста равны по длине всему геному, а практически их было прочитано более 30 мил
лионов. Из этих многократно перекрывающихся фрагментов компьютерными методами были собраны более протяженные сегменты, которые и составили черновой вариант сиквенса целого генома человека.
Особенности и методы изучения наследственности человека. Генеалогический и близнецовый методы
Особенности антропогенетики
Генеалогический метод
Близнецовый метод
Биохимический метод (онтогенетический)
Метод моделирования наследственный болезней человека
Метод дерматоглифики
Тестовые задания
Особенности антропогенетики
Человек имеет целый ряд биологических и социальных особенно-стей; в связи с этим гибридологический метод для него неприемлем. Большое значение приобретают другие методы генетического анализа: генеалогический, близнецовый, цитогенетический, биохимический (онтогенетический), популяционно-статистический, метод дерматоглифи-ки, метод моделирования наследственных болезней, метод гибридизации соматических клеток, методы молекулярной генетики и др.
Биологические особенности человека: позднее половое созревание (12-15 лет), медленная смена поколений (20-25 лет), моноплодная беременность (исключение — близнецы), продолжительный срок беремен-ности, особенности кариотипа (большое число групп сцепления — 24 у мужчин, 23 — у женщин; 46 хромосом) и генотипа (около 30 тысяч структурных генов, гетерозиготность по многим генам); большое ко-личество разнообразных мутаций, фенотипический полиморфизм.
Социально-этические особенности: малочисленное потомство у одной пары родителей; недопустимость направленных искусственных скрещиваний в интересах исследователя; невозможность создания одинаковых условий жизни для всех людей.
У человека есть определенные преимущества перед другими ге-нетическими объектами: возможность вербального общения (речь); способность воспринимать информацию и абстрактно мыслить; многообразие семей с интересующими генетика признаками; высокая численность популяций, доступных для проведения статистического анализа потомства; регистрация наследственных признаков в течение длительного времени на уровне отдельных стран и народов; высокая изученность фенотипа методами морфологии, физиологии, биохимии, иммунологии и др.
Генеалогический метод
Генеалогический метод (метод составления родословных) позволяет проследить наследование признаков (нормальных или патологических) в ряду поколений с указанием родственных связей между членами родословной. Он включает в себя два этапа:
• составление родословной на основании сведений, полученных от пробанда, с использованием специальных символов (обозначения Юста);
• анализ родословной (определение типа наследования, генотипов всех членов родословной, прогнозирование проявления признака у потомков).
Анализ основан на генетических закономерностях моногенного наследования менделирующих признаков. Менделирующий признак альтернативен, дискретен, детерминирован наличием своего аллеля, прослеживается по поколениям и подчиняется законам расщепления. Дискретность признака можно оценить по морфологическим, физиологическим, биохимическим, клиническим, иммунологическим критериям. Большую работу по систематизации изученных наследственных признаков проводит М. Кьюсик и публикует их в виде «Каталога менделирующих признаков у человека».
Родословные имеют характерный вид, который определяется особенностями типа наследования: аутосомное и сцепленное с полом; доминантное и рецессивное (рис. 50-54). Каждый тип наследования имеет свои специфические особенности (табл. 8, 9).
Генеалогический метод является эквивалентом гибридологического, который модифицирован в соответствии с социальными и биологическими особенностями человека. Он используется в медико-генетическом консультировании, для определения сцепленного наследования, пенетрантности генов и др.
Примечания:
*В эту группу вошли измененные признаки, не снижающие общую жизнедеятельность организма.
**Может быть позднее проявление болезни (хорея Генгингтона), неполная пенетрантность (подагра) и варьирующая экспрессивность (нейрофиброматоз — от отдельных «кофейных зерен» на коже до фиброматозных опухолей).
Примечания:
*В половых хромосомах X и Y локализуются не только гены, определяющие нормальное развитие женских и мужских первичных и вторичных половых признаков и формирование соответствующего фенотипа, но и гены, детерминирующие развитие других признаков организма.
**В данном случае буквенные обозначения носят условный характер.
Близнецовый метод
Близнецы — это дети, выношенные и рожденные одной матерью одновременно; они составляют
1% от всех родившихся (1 на 89 родов). Среди них различают монозиготных, или однояйцевых (М3, ОБ), и дизиготных, или разнояйцевых (ДЗ, РБ) близнецов. Среди родившихся близнецов 1/3 являются однояйцевыми и 2/3 — двуяйцевыми. Близнецовый метод заключается в изучении наследования признаков в парах монозиготных и дизиготных близнецов. Он базируется на трех положениях:
— свойства и признаки организма определяются взаимодействием генотипа и среды;
— монозиготные близнецы имеют идентичные (одинаковые) генотипы, а дизиготные — неидентичные (различные);
— среда (условия жизни), в которой развиваются близнецы и под действием которой формируются признаки, может быть оди-наковой и различной для одной и той же пары.
Монозиготными называются близнецы, которые образовались из одной зиготы (полиэмбриония), разделившейся на стадии дробления на 2 (или более) бласгомера. Из каждого бластомера образуется само-стоятельный организм. Они генетически идентичны, одного пола. Среда жизни для М3 близнецов может быть одинаковой или различной.
• М3 близнецы имеют одинаковые условия жизни. Признак имеется у обоих близнецов одной пары — пара конкордантна.
• М3 близнецы имеют разные условия жизни. Близнецы могут быть сходны фенотипически (пара конкордантна) или различны по фенотипу (пара дискордантна — признак имеется у одного из близнецов). В данной ситуации все различия в проявлении признаков у одной пары близнецов обусловлены средой. Среди монозиготных близнецов высок процент конкордантных пар, поэтому их называют конкордантными.
Дизиготные близнецы возникают из разных зигот (полиовуляция), могут быть однополые или разнополые. Они генетически сходны между собой не более, чем обычные сибсы, рожденные в разное время. Различия между ними могут быть обусловлены как генотипом, так и факторами среды. При совместном воспитании ДЗ имеют общую среду жизни; в таком случае различия между близнецами внутри одной пары, в основном, связаны с неидентичными генотипами (дискордантные).
О причинах образования близнецов нет четких данных, но предпо-лагают, что образование монозиготных близнецов связано с цитоплаз-матической наследственностью, так как их рождение наблюдается в определенных семьях и наследуется по женской линии. На частоту рождения дизиготных близнецов влияет возраст матери, что связано с увеличением уровня гонадотропина и частоты полиовуляций.
Близнецовый метод генетики используется для выяснения:
• соотносительной роли генотипа и среды в развитии фенотипических особенностей человека, его морфологических, фи-зиологических, биохимических признаков и психологических свойств личности;
• проявляемое™ (пенетрантности) и степени выраженности (экс-прессивности) гена, детерминирующего тот или иной признак;
• целесообразности того или иного медицинского (применение лекарственных препаратов при лечении, трансплантации) или психологического (использование системы тестов, методов воспитания) воздействия на человека;
• нормы реакции отдельных признаков, т. е. модификационной изменчивости.
Для идентификации монозиготных близнецов необходимо:
• подобрать пары близнецов;
• определить зиготность близнецов (использование полисим- птомного метода, основанного на анализе наиболее изученных моногенных признаков с однозначной нормой реакции: цвет глаз, волос, форма носа, группы крови, лимфоцитарные антигены и др.);
• сравнить пары близнецов по анализируемым признакам (каче-ственным или количественным).
При анализе признаков внутрипарное сходство близнецов оце-нивается по принципу: подобные-различные, похожие-непохожие, конкордатные-дискордантные.
Для определения роли наследственности и среды в развитии при-знаков исследуют отдельно группы М3 и ДЗ близнецов и определяют процент конкордатных пар по отдельным признакам, а затем вычисляют коэффициент наследуемости Н (в % или долях единицы) по формуле, предложенной немецким генетиком Хольцингером (табл. 10).
При Н > 0,7 — преобладает действие наследственных факторов.
При Н = 0,5-0,7 — равноценное действие среды и генотипа.
При Н 
Биохимический метод (онтогенетический)
Метод базируется на использовании биохимических методик для выявления метаболитов (нормальных или измененных) в крови, моче, изменение количества которых наблюдается при некоторых энзимопа- тиях (ферментопатиях). Например, при фенилкетонурии увеличивается количество фенилаланина в крови, что является следствием неполного превращения фенилаланина в тирозин. Это происходит вследствие изменения активности фермента фенилаланингидроксилазы (рис. 55).
Метод моделирования наследственный болезней человека
Биологическое моделирование базируется на законе гомологических рядов наследственной изменчивости Н. И. Вавилова. Зная мутантные линии животных по определенным признакам, можно создать модели наследственных болезней, которые встречаются как у человека, так и у животных (табл. 11). Созданные экспериментальные модели позволяют изучать механизмы возникновения, методы диагностики и лечения наследственной патологии (гемофилия, диабет, эпилепсия и др.)
Метод дерматоглифики
Метод дерматоглифики основан на изучении индивидуальных особенностей кожных рисунков (папиллярных узоров): пальцев рук — дактилоскопия, ладоней — пальмоскопия и ступней ног — плантоскопия. Папиллярные узоры обладают высокой степенью индивидуальности и остаются неизменными в течение всей жизни. На пальцевых подушечках имеются узоры трех типов: дуги, петли, завитки. На ладони различают три главные сгибательные борозды: борозда большого пальца, косая и поперечная. Иногда косая борозда сливается с поперечной, образуя одну резко выраженную борозду, называемую «обезьяньей складкой». Наличие данной складки на двух ладонях позволяет заподозрить хромосомное заболевание, в частности синдром Дауна. В норме такая складка на одной ладони встречается у 5% людей.
Метод дерматоглифики используется в медико-генетическом консультировании (экспресс-метод для диагностики некоторых хро-мосомных болезней — синдром Дауна), применяется для определения зиготности близнецов, идентификации личности, определения отцовства
Тестовые задания
