Практическое занятие по теме 4. Экспериментальные методы психогентики

Вопросы для обсуждения.

Особенности близнецового метода, метода приемных детей, семейного (генеалогический) анализа. Моделирование на животных.

Темы рефератов

Дерматоглифика человека как количественный признак. История изучения и применения.

Явление близнецовости у человека.

История создания и применения близнецового метода в генетике.

Близнецы как особая группа людей.

Особенности воспитания и развития близнецов.

Генетика поведения животных и психогенетика.

Вводные замечания

Измерение сходства и различий между родственниками.

Сходство между родственниками, проживающими вместе, возникает за счет общих генов и общей среды и, следовательно, включает в себя наследственный и средовой компоненты. Необходимо различать сходство семейное и сходство генетическое.

У родственников всегда имеются общие гены, полученные ими в силу происхождения от общих предков.

Число общих генов у потомков одних и тех же родителей определяется чистой случайностью. Мерой случайности является вероятность.

При образовании половых клеток (гамет) происходят вероятностные события. В результате родные братья и сестры получают какое-то количество одинаковых аллелей.

Вероятность того, что двое людей обладают одинаковыми аллелями, называется коэффициентом родства. Коэффициенты родства для различных категорий родственников рассчитываются теоретически на основе теории вероятностей и математической статистики.

В психогенетических исследованиях для количественной оценки сходства между родственниками пользуются коэффициентами конкордантности, корреляции и регрессии.

Коэффициент конкордантности используют при анализе сходства и различий между родственниками по альтернативным признакам, например по наличию или отсутствию какого-либо заболевания или отклонения. По коэффициентам конкордантности родственников разной степени родства можно судить о возможной наследуемости признака и риске заболевания для родственников.

Коэффициент корреляции используют при анализе сходства и различий между родственниками по количественным признакам. Высокая корреляция указывает на преобладание однонаправленных отклонений значения изучаемого признака у родственников от выборочной средней. Это не предполагает обязательного сходства в абсолютных величинах признака в парах родственников.

Коэффициент регрессии чаще всего применяется при исследованиях родителей и детей и, в отличие от коэффициента корреляции, может служить мерой причинно-следственной зависимости между переменными. Регрессия при определенных условиях соответствует доле общих генов у родственников, т.е. коэффициенту родства.

Если регрессии родителя к ребенку и ребенка к родителю совпадают, то коэффициент регрессии будет эквивалентен коэффициенту корреляции.

При определенных условиях теоретически рассчитанное сходство между родственниками (коэффициенты родства) совпадает с эмпирически полученными коэффициентами корреляции и регрессии. Эти условия таковы:

• исследуемый признак является количественным и в его детерминации принимают участие только полигены, условия среды не влияют на признак;

• гены обладают чисто аддитивным (суммирующимся) эффектом;

• по данному признаку отсутствует ассортативность (избирательность браков).

В отличие от корреляции регрессия менее чувствительна к ассортативности.

Экспериментальные схемы психогенетических исследований.

Для генетического анализа дискретных признаков может применяться метод изучения родословных. В случае менделирующих признаков анализ родословных позволяет определить тип наследования (аутосомный, сцепленный с полом, доминантный, рецессивный и т.п.).

При изучении количественных признаков можно проводить семейные исследования - рассматривается сходство членов одной семьи друг с другом.

О влиянии генотипа говорят в тех случаях, когда большей степени родства соответствует большее сходство (корреляция) по изучаемой характеристике.

Семейное исследование в генетике поведения не позволяет четко развести средовые и генетические влияния и относится к «нежестким» экспериментальным схемам, поскольку родственники, имеющие больше общих генов, имеют и более похожие условия среды.

К сложностям семейных исследований можно отнести различия в возрасте между родственниками, принадлежащими к разным поколениям.

Моделирование на животных

1. Генетические исследования животных, в отличие от человека, обладают более широким спектром возможностей (скрещивания, селекция, манипуляции со средой, возможность вмешательства в функционирование организма для изучения внутренних механизмов и т.п.).

2. Благодаря значительной общности в организации геномов млекопитающих и человека, а также сопоставимости функционирования их нервной системы, в психогенетике используются методы моделирования на животных различных психических состояний, заболеваний, элементарных форм научения и др.

3. Модельные эксперименты на животных широко используются при изучении наследственности алкоголизма, эпилепсии, болезни Альцгеймера, агрессивности, склонности к беспокойству и страху, способности к научению.

Задача. Здоровая женщина, ее сестра также здорова, а два брата больны дальтонизмом. Мать и отец здоровы, четыре сестры матери пробанда здоровы, мужья их - также здоровы. О двоюродных сибсах со стороны со стороны матери пробанда известно: в одной семье один брат больной, две сестры и брат здоровы; в двух других семьях по одному больному брату и по одной здоровой сестре; в четвертой семье одна здоровая сестра. Бабка пробанда со стороны матери здорова, дед болел дальтонизмом. Со стороны отца пробанд больных дальтонизмом не было. Составьте родословную и определите вероятность рождения у пробанда детей, больных дальтонизмом, при условии, что эта женщина выйдет замуж за здорового мужчину. Укажите генотипы членов семьи.

Самостоятельная работа

Задание:

Составьте опросник из 8-10 вопросов для изучения отношения различных социальных групп к проблемам:

клонирования человека, ограничения рождаемости среди бедных слоев населения, стерилизации людей с наследственными заболеваниями.

Проведите опрос в группах людей различного возраста: юношеского, среднего, пожилого.

Средний размер группы, желательно, не менее 20 человек. Проанализируйте результаты и сделайте соответствующие выводы.