Психогенетика

Билет № 1.

Предмет психогенетики. Место психогенетики в системе наук.

Психогенетика – междисциплинарная область знаний, пограничная м\у психологией (точнее, дифференциальной психологией) и генетикой. Предметом ее исследований являются относительная роль и взаимодействие факторов наследственности и среды в формировании индивидуальных различий по психологическим и психофизиологическим признакам. В последние годы в сферу психогенетических исследований включается и индивидуальное развитие: и механизмы перехода с этапа на этап, и индивидуальные траектории развития.

Она решает вопрос о происхождении человеческой индивидуальности, о существовании «первичных», «исходных» особенностей психики ч-ка, предшествующих приобретаемому опыту, во-первых, и о возможном влиянии генов на динамику психического развития, его индивидуальные траектории, смену возрастных периодов и т.д. во-вторых .

Решение этих вопросов определяет конкретно-научную методологию и, кроме того, оказывается встроенным в общее мировоззрение ч-ка. Оно важно и для решения прикладных задач, связанных с диагностикой и с учетом индивидуально-психологических особенностей р-ка и взрослого. Неверное решение, неправильное понимание экспериментальных данных психогенетики приводит к социально нежелательным последствиям – от игнорирования педагогом индивидуальности ученика до расистских теорий.

Психогенетика изучает вопросы наследования поведенческих признаков и психологических функций в популяциях, и по определению эта наука озабочена не отдельными индивидуальностями, а их разнообразием, т.е. популяционной изменчивостью (вариативностью, дисперсией) изучаемого признака. Ее интересуют вопросы, касающиеся хар-к распределения индивидуальных значений по изучаемому признаку в популяции, + вопросы о том, влиянием каких факторов – генетических или средовых – можно объяснить наблюдаемую изменчивость.

БИЛЕТ № 2.

История развития психогенетики в России и за рубежом.

Психогенетика (ПГ) сложилась недавно, но имеет истоки:

Теория эволюции Дарвина: 3 мех-ма эволюции:

1. У особей внутри каждого вида существует изменчивость по морфологическим и физиологическим признакам, + эта изменчивость возникает случайным образом.

2. Эта изменчивость наследуется – предается от поколения к поколению (наследственность).

3. Существует ограниченность ресурсов необходимых данной популяции => борьба за выживание. Выживает наиболее приспособленный, оставляет более приспособленное потомство (естественный отбор).

Эта теория вначале не была принята. Была слитная теория – если человек высокий + низкий – потомство среднее. Наследственное в-во – кровь, отсюда чистокровный, полукровка.

В 1859 г. Дарвин издает книгу о происхождении вида путем естественного отбора. Книга – основа определения движущих сил психики животных и ч-ка. Тогда же история развития генетики ч-ка.

I ЭТАП 1865 – 1900гг.

Начало психогенетики как науки об этиологии индивидуальных различий больше всего связано с именем английского ученого Ф.Гальтона, двоюродного брата Ч.Дарвина, разносторонне образованного ч-ка. В 1865 он опубликовал статью «Наследственный талант и характер», положившую начало серии работ по наследственности у ч-ка. В том же году, когда Г.Мендель в Брюннском обществе естествоиспытателей доложил об открытых им законах наследственности. А в 1869 вышла в свет книга Гальтона «Наследственный гений: исследование его законов и последствий». В этой книге он пытался решить проблему наследуемости одаренности, анализируя родословные выдающихся деятелей науки, юриспруденции, спорта, военного дела, искусства и т.д. с помощью генеалогического метода психогенетики.

Выделив три степени даровитости и одновременно использовав экзаменационные оценки, полученные поступавшими в Королевскую военную коллегию, он применил к этому материалу уже существовавший тогда закон Кетле «закон уклонения от средних величин».

Результаты: люди выдающейся даровитости по отношению к посредственности стоят настолько же высоко, насколько идиоты стоят ниже ее. Мало людей сильно одаренных и слабоумных – в основном одинаковое кол-во. Второй факт – снижение числа даровитых со снижением степени родства – это Гальтон констатировал вполне отчетливо, как доказательство наследственной природы таланта.

Биологической теорией для объяснения полученных свидетельств наследуемости послужила теория пангенезиса Дарвина. Согласно ей, ч-к, как и любой живой организм, состоит из бесчисленного кол-ва независимых частиц – геммул, которые управляются исключительно естественным сродством друг с другом, что и определяет строение живущей формы.

Проблема наследственности стала центральной в научных интересах Гальтона. В 1876 – статья «История близнецов как критерий относительной силы природы и воспитания», утверждавшая метод близнецов в психогенетике. В статье обсуждаются и вопросы биологии многоплодия, близнецовый метод генетики, и полученные с его помощью данные о роли природы и воспитания в формировании индивидуальных особенностей людей. К тому времени уже существовали гипотетические представления о том, что близнецы бывают двух типов моно- и дизиготные. Гальтону эти работы были, очевидно, неизвестны, и он самостоятельно сформулировал гипотезу о том, что слово «близнецы» объединяются двумя совсем разными феноменами: развитие детей из разных или из одного яйца. Т.е речь идет о монозиготных (МЗ) и дизиготных (ДЗ) близнецах. Факт их существования Гальтон и использовал, впервые в науке, как метод для оценки влияния природы и воспитания.

В 1884 в Лондоне проходила международная выставка. Гальтон открыл там антропометрическую лабораторию за год туда вошло 93337 человек – первое массовое исследование. Он измеряет:

- конституциональные параметры (рост, вес, пропорции)

- сенсомоторные (время реакций на визуальные и звуковые стимулы, острота зрения и слуха)

по каждому параметру им были получены три показателя: низкий, средний, высокий. Вставал вопрос, что делать с полученными данными. В итоге получаем

1. З-н распределения Гаускую (Гаус) прямую – межиндивидуальная вариативность – базовая описательная статистика, позволяющая сравнивать группы.

2. Далее, возможность рассмотреть взаимосвязь м\у характерами при помощи коэффициента корреляции (находка Гальтона), разработан учениками Гальтона. Коэффициент корреляции позволяет посмотреть взаимовлияние. Изменяется от -1 до 1. если = 1, то ранговые места совпадают – ч-к имеющий большой рост имеет и большой вес. Если –1, то чем ниже рост, тем больше вес – нет соответствия рангов, нет взаимосвязи.

3. Факторный анализ – путем математической процедуры можно попытаться вычленить некие факторы, к-е мы не измеряем, но к-е могут влиять на измеряемые факторы. Сведение всех хар-к к некоторым факторам (меньшему кол-ву) – фактор, лежащий в основе.

В 1883 Евгеника – наука о рождении лучшего, соотношение науки и этики (Гальтон) метод искусственной селекции ч-ка. Делится на:

1. Позитивную (Гальтон) – больше помощи бракам, дающим ценное для общества потомство.

2. Негативное (Флоренский) – создавать препятствия для браков, дающих дефектное потомство. Очерк Флоренского «Усовершенствование и вырождение ч-го рода». Подбор супруга д.б. сознательным, если дефекту противопоставить нормальность – можем избавиться от дефекта.

Евгеника – социальная программа. Информированность о дефектах генетических. Если ч-ка информировать – он, возможно не захочет оставлять большое потомство.

В начале нашего века Евгеника претерпевает деформацию: в 24г. – эмиграционный з-н об ограничении въезда латинцев в штате Индиана, з-н о стерилизации шизофреников, алкоголиков… Подобные з-ны в 33-е г. – Германия. Далее геноцид евреев, русских, поляков. В этом проявлении Евгеники ничего не остается от изначальной идеи.

Все эти работы позволили В.Томпсону и Г.Уайльду утверждать, что Ф.Гальтон с большим правом, чем кто-либо другой, может быть назван основателем генетики поведения, а его работы вместе с работой Дарвина отнесены ими к I фазе истории генетики поведения.

II ФАЗА – до конца 30-х годов нашего столетия замечательна успехами в методологии психогенетического исследования. Главное здесь:

1. Появление надежных способов диагностики зиготности близнецов, благодаря чему стало возможным оформление современного близнецового метода как сопоставления моно – и дизиготных пар.

2. Развитие статистических способов оценки сходства м\у родственниками, в частности появление продукт-момент корреляции К.Пирсона. Когда речи идет не об альтернативном признаке (например, шестипалости у людей), а о количественном, т.е. о таком, который присущ всем членам популяции, только с разной степенью выраженности( например, баллы IQ), возможность количественно оценить сходство и различие в парах людей с разной степенью родства приобретает решающее значение. Корреляции Пирсона, а затем работы Фишера и Райта обеспечили решение этой задачи.

Их работы вмести с работами Гальтона положили начало генетики количественных признаков (биометрической генетики), предполагающей решение генетических проблем вариационно- статистическими методами. Это был важный момент в истории генетики поведения, ибо нормальные поведенческие признаки, контролируемые большим числом генов, просто не могли изучаться в рамках менделевской генетики, имевшей дело с качественными, альтернативными признаками.

В те же десятилетия появилась и стала развиваться психологическая диагностика.

Немецкий психогенетик Х.фон Браккен отметил еще один методический успех того периода – появление метода сравнения раздельно выросших монозиготных близнецов (своеобразного «критического эксперимента» психогенетики).

В то же время интенсивно шли работы по генетике поведения животных.

III фаза – до конца 60-х годов. Этап накопления имперических данных.

В 1958 вышла работа «Среда, наследственность и вопрос «как»» американской исследовательницы А.Анастази. она сыграла важную роль в оформлении самой постановки вопроса: от бытовавшего ранее стремления (хотя не всегда четко формулируемого) выяснить, что в психике ч-ка от наследственности, а что – от среды. Анастази предложила перейти к вопросу о том, как взаимодействуют эти два фактора в формировании тех или иных психологических функций.

На третьем этапе проводились генетические исследования интеллекта и разных форм умственных дефектов и психиатрических заболеваний, интенсивно изучалась генетика поведения животных. Вышли четыре больших публикации.

IV этап современного развития. Переосмысление данных.

По мере интенсификации исследований не только накапливаются позитивные знания, но и обнаруживаются ограничения экспериментальных математических методов, противоречия в эмпирическом материале, появляются новые объекты изучения. Последние десятилетия в психогенетике ознаменовались и строгим выявлением дефектов некоторых методов( н\р близнецового) и серьезной экспериментальной проверкой этих сомнений. Доминировавший интерес к психогенетическому исследованию интеллекта, постепенно вытесняется изучением изменчивости других характеристик индивидуальности: когнитивных стиле, особенностей темперамента и личности, психофизиологических признаков, а главное – генетических и средовых детерминант индивидуального развития.

Средовые условия понимаются широко, зависит от того с т.зр. какой науки рассматриваются. В ПГ – все типы средовых влияний: и психологическое, и экономическое и т.д. есть среда, делающая людей внутри семьи похожими и не похожими:

1. Общая среда – те типы влияний, к-е одинаковые для членов одинаковых пар родственников. Что для семьи общая среда – соц. Экономический статус семьи. Для детей – общее отношение родителей к детям, школа (если она общая для обоих) и т.д.

2. Индивидуальная среда – типы среды, к-е различны у разных членов одной семьи. Если девочка и мальчик – у родителей разные требования, ожидания к ним, разный возраст, разные друзья и р.д. если МЗ – влияние среды будет и отношение друг к другу.

Формируются новые методы, совершенствуется статистический аппарат, создаются общие модели влияния на различных людей.

В нашей стране.

Первое в России исследование наследуемости психологических качеств принадлежит академику Петербургской Академии наук К.Ф.Вольфу (1834 – 1894). Он занимался «теорией уродов», в частности, вопросом о передаче дефектов потомству, но писал и о возможности наследования других особенностей, прежде всего темперамента.

1891г – первая русская работа о близнецах, приват-доцент педиатрии Московского университета Н.Ф.Миллер, «О гомологических близнецах».

Происхождение индивидуальных особенностей интересовало и крупных российских антропологов и педагогов. В двухтомнике Ушинского есть спец. Глава «Наследственность привычек и развитие инстинктов». Он признавал возможность наследования приобретенных привычек. К характеру же Ушинский относил индивидуальные особенности «в мыслях, наклонностях, желаниях и поступках» и считал, что среди них есть и продукты его собственной жизни ч-ка и продукты наследственных наклонностей и особенностей. Позднее Ушинский пришел к выводу, что наследственно передается не сама привычка, а нервные задатки ее, которые могут впоследствии, в зависимости от обстоятельств, либо развиться, либо заглохнуть.

Как самостоятельная экспериментальная научная дисциплина генетика в России стала развиваться после 1917г. когда появились первые научные учреждения, специализированные журналы, фундаментальные труды российских генетиков. К 1919г. в Петроградском университете была создана первая в России кафедра экспериментальной зоологии и генетики, руководителем которой стал Ю.А.Филипченко (1882 – 1930) – один из основоположников отечественной генетики.

Изучение наследственности психологических особенностей человека проводилось в двух исследовательский учреждениях: в созданном в 1921г. Бюро по евгенике (Петроград) и в Медико – биологическом институте, организованном в Москве в 1924г. Руководителем Бюро по евгенике также был Филипченко.

В 1922г. вышел первый номер «Известий Бюро по евгенике!, посвященный 100-летич Гальтона. В нем сформулировали задачи Бюро: изучение вопросов наследственности с помощью анкет, обследований, экспедиций; распространение в широких народных массах сведений о законах наследственности у ч-ка и о целях и задачах евгеники; советы евгенического характера желающим вступить в брак и вообще всем интересующимся своей наследственностью. Сотрудники Бюро разработали анкеты для сбора генеалогических сведений у разных групп населения.

Всего было три выпуска журнала.

В 1928г в Медико-биологическом институте была организована Кабинет-лаборатория наследственности и конституции ч-ка, которую возглавил С.Г.Левит. в 1935 институт был преобразован в Медико-генетический институт им. Горького, Левит стал его директором, но в 1937 был арестован, а институт расформирован. В институте был разработан новый и впервые истинно научный подход к генетике ч-ка вообще его психологических особенностей в частности. Левит начал с утверждения о том, что генетика ч-ка, кк и другие частные главы генетики, способна обогатить общую генетику. Достоинства человека как генетического объекта автор усматривал в следующем:

· В почти полном отсутствии естественного отбора, что должно привести к «огромному накоплению» менделирующих признаков

· В возможности относительно точно изучать генетику психических особенностей, главным образом психических аномалий

· В гораздо большей изученности физиологии и морфологии.

Далее Левит проанализировал преимущества близнецового метода по сравнению с генеалогическим и статистическим.

Одну из задач института Левит видел во всестороннем развитии близнецового метода, предполагая при этом, что работа с близнецами будет «бессрочной» - от рождения до смерти, и изучаться будут все доступные исследованию признаки. Такая работа началась в 1929г.

Близнецовым исследованиям анатомии, физиологии, патологии и психологии полностью посвящен том 3 «Трудов» института 1934г. основные результаты работы были опубликованы в 1936 в четвертом томе «Трудов», теперь уже Медико-генетического института им. Горького. судя по данным, содержащимся в частности в статье Левита, исследованиями, проводившимися в институте, были охвачены 1350 пар близнецов; использовались и развивались три основных метода: клинико-гениалогический, патологический, близнецовый, и соответственно три основных области исследований: патология. Биология и психология.

Эти суммировавшие и обозначавшие перспективу работы Левита существенно отличны от всего предыдущего. Именно они, вместе с экспериментальными исследованиями этого института, положили начало науки психогенетики в России.

В экспериментальных исследованиях наиболее систематических и психологически содержательных было два:

1. Начатое А.Р.Лурия – целью было выяснение тренируемости комбинаторных функций ребенка, влияние их тренировки на другие психические процессы, устойчивость полученных эффектов.

2. работа М.С.Лебединского, это первая отечественная работа с определенным психологическим контекстом, содержащая анализ и общей методологии, и конкретных методов психологического исследования. Здесь обзор проведенных к тому времени близнецовых исследований. Продемонстрированы все ограничения близнецового метода вообще и применительно к психологическим признакам в частности.

Работа Лебединского вместе с другими работами, был очень хорошим началом содержательных психогенетических исследований в России. Трагические 30-е оборвали их на многие годы, и второе дыхание генетика поведения получила в нашей стране только в конце 60-х

Восстановление систематических исследований по психогенетике можно датировать концом 1972г. тогда в Институте общей и педагогической психологии Академии педагогических наук СССР на базе лаборатории дифференциальной психофизиологии, которой руководил Б.М.Теплов, а после его смерти – В.Д.Небылицын, была создана первая лаборатория, специальной задачей которой стало изучение наследственных основ индивидуально – психологических и психофизиологических различий. В первые годы в центре внимания лаборатории находилась проблема этиологии свойств нервной системы, в дальнейшем основными объектами исследования стали психофизиологические признаки и психогенетика индивидуального развития.

Единственные в отечественной психогенетике популяционные исследования на изолятах Дагестана и в аулах Туркмении проведены были под руководством академика Дубинина К.Б.Булаевой. она исследовала широкий спектр признаков (соматических, психофизиологических и т.д. в девяти селениях Дагестана, принадлежащих к пяти этническим группам с разной степенью изолированности, разной этнокультурной и эколого-географической средой. Наиболее существенны два полученных ею факта:

1 повышение и фенотипической и генетической изменчивости в наиболее изолированных и аутбредных (популяции, в которых отсутствуют браки м\у родственниками) популяциях и снижение того и другого в умеренно изолированных

2 в общей дисперсии всех исследованных признаков доля внутрипопуляционной изменчивости существенно выше, чем межпопуляционной.

Популяционный метод был использован и Анохиным для исследования электроэнцефалограммы.

БИЛЕТ №3

Три исследовательские парадигмы проблемы «биологическое и социальное в человеке».

И в отечественной, и в зарубежной психологии накоплены многочисленные доказательства важности психологических и социально-психологических факторов для формирования индивидуальности – от особенностей взаимодействия матери с новорожденным ребенком до положения ч-ка в группе и обществе в целом. Однако, наблюдаемые различия в поведения не всегда поддаются объяснению прошлым опытом ч-ка.

Отсюда, + из общебиологических, эволюционных представлений смежных дисциплин встает задача поиска биологических, природных основ межиндивидуальной вариативности психологических черт.

С позиций общей методологии в любом из конкретно-научных подходов выделяются три исследовательских парадигмы, в рамках которых и ведется анализ:

1. биологическое и социальное

2. врожденное и приобретенное

3. наследственное и средовое.

Наибольшей популярностью особенно 15-20 лет назад, пользовалась первая из этих формул. Ей было посвящено огромное кол-во работ, в большинстве своем методологических. Анализ обширной литературы обнаруживает весь спектр возможных точек зрения: от признания весьма существенных влияний биологических факторов до утверждения решающей роли общественных, социальных условий для формирования психики ч-ка.

Однако, в данной формулировке «биологическое» излишне широко: оно включает в себя спектр признаков, относящихся к разным системам организма, разным уровням его организации, к состоянию здоровья, характеристикам телесной конституции, мозговых структур, и многое другое, имеющее очень разное отношение к ч-ой психике.

«Социальное» же, напротив, оказывается суженным. Обсуждается роль собственно социальных факторов: общения, труда, коллектива и т.д. Но важное значение для психики ч-ка имеет и физическая хар-ка среды: пространство, которым он располагает, ландшафт…

таким образом, в формуле «биологическое – социальное» объем, содержание первого понятия оказывается излишне широким и неопределенным, объем же второго – суженным, включающим лишь часть возможных небиологических влияний на ч-ю индивидуальность. Поэтому в рамках этой парадигмы конструктивное решение вопроса о происхождении индивидуально – психологических особенностей едва ли возможно.

Второй подход к рассматриваемой проблеме предполагает выделение врожденных и приобретенных индивидуальных особенностей. Он тоже имеет очень невысокую разрешающую способность. Два его главных дефекта таковы:

1. «врожденное» и «приобретенное» - не независимые понятия, «врожденное» может быть и приобретенным во внутриутробном периоде.

2. если «врожденное» понимать строго как «имеющееся при рождении», то ясно, что в неонатальном периоде многие психологические функции либо еще просто отсутствуют, либо имеют совсем иную, по сравнению с будущей, зрелой, форму.

Только формула «наследственное и средовое» содержит независимые понятия, имеющие в современной науке вполне определенное содержание и четкие методы исследования, понятие же «среда» включает в себя все виды внешних, негенетических, воздействий, в том числе эмбриональную среду. Именно взаимодействие этих факторов создает широкий диапазон ч-их индивидуальностей, хотя вклад каждого из них формирование разных психологических функций, черт, явлений различен. Конечно, содержание ч-ой психики в наших генах не кодируется. Оно передается по законам культурной преемственности, «социальной наследственности». Эта программа имеет решающее значение для прогресса ч-ва в целом.

Такой подход – с позиций современной генетики – соответствует и психологическим представлениям об индивидуальности как уникальности психологического облика каждого ч-ка, ибо генотип каждого из нас абсолютно уникален.

Среда, на первый взгляд не столь очевидно индивидуализирована. Однако включение в анализ роли среды не только формально – статистических данных, но и сведений, которыми располагают психологи, позволяет утверждать, что, находясь в формально одной и той же среде (например, в одном классе), ч-к выбирает в качестве значимых для себя разные элементы ее. Выбор этой – индивидуальной – среды в значительной мере направляется генетически заданной индивидуальностью. И именно модели психогенетического исследования позволяют надежно развести разные типы средовых влияний и оценить их удельный вес в формировании вариативности различных психологических признаков, их динамику в разных возрастах и т.д.

БИЛЕТ № 4

Признаки в популяциях. Качественные и количественные признаки.

Любой представитель вида обладает и видоспециальными и индивидуально специфическими особенностями. Любая особенность, присущая данному индивидууму – признак. Анализ всегда ведется на уровне популяции. Не применим к отдельному ч-ку – важен разброс признаков в данной популяции, изменчивость различных признаков в популяции. В популяциях каждый ген может встречаться в виде множества аллелей. Наличие нескольких аллелей каждого гена в популяциях обеспечивает определенный уровень генетического полиморфизма и комбинативной изменчивости.

Популяция – сообщество особей одного вида, занимающее одну территорию. Популяция всегда динамична, у человека основное влияние оказывает социальный фактор.

В популяции существует изменчивость признаков, от типа изменчивости выделяют 2 вида признаков:

1. Качественные (дискретные)

2. количественные (континуальные)

фенотипические проявления качественных признаков:

А) Имеют ярко выраженные формы, промежуточных форм не существует. (пол, резус-фактор) либо одно, либо другое.

Б). имеют моногенный характер наследования – за их проявления отвечает 1 ген.

Количественные – имеют количественную или непрерывную изменчивость от мин. До мах. Значений. Существуют промежуточные варианты. (рост, вес, IQ). Полигенное наследование – за наследование отвечают много ген. На развитие количественных признаков влияет и среда.

При исследовании континуальных хар-к невозможно определить количество «больных» и «здоровых», т.е. нельзя применить законы Менделя, описывающие мех-мы исследования дискретных признаков.

С целью описания мех-мов передачи по наследству континуальных признаков Гальтон предложил статистический аппарат «ко-реляция» (англ. Co-relation – со-отношение), затем он превратился в коэффициент корреляции Пирсона (Пирсоновкая корреляция). Корреляция представляет собой индекс сходства, изменяющийся от нуля (r = 0), который обозначает отсутствие какого-либо сходства, до единицы (r = ± 1,0), обозначающей абсолютное сходство (или абсолютную противоположность, если имеет отрицательный знак).

Представление о том, что количественные признаки формируются в результате действия множества генов, является краеугольным в разделе генетики, называемом генетикой количественных признаков. Эта область науки была разработана Фишером и Райтом. Генетика количественных признаков (ГКП) представляет собой основу для общей теории происхождения (этиологии) индивидуальных различий, будучи междисциплинарной наукой.

Центральной догмой ГКП является утверждение о том, что внутри популяции существуют континуально (непрерывно) распределенные количественные оценки индивидуально – психологических особенностей. ГКП систематизирует межиндивидуальные различия и рассматривает их как закономерную изменчивость внутри изучаемой группы. Кроме того, ГКП указывает на источники появления изменчивости и определяет вклад каждого из этих источников.

Сходство родственников по анализируемым признакам позволяет утверждать, что генетические факторы влияют на количественные признаки, примером которых может служить как патология (например шизофрения), так и норма (когнитивные способности). Для того чтобы разделить вклады среды и генов, исследователи применяют специальные статистические модели или изучают несколько типов родственников одновременно.

Наследование континуально распределенных признаков не подчиняется законам Менделя. Эти признаки, в категорию которых попадает большинство сложных поведенческих хар-к ч-ка, наследуются согласно мультифакторным моделям – моделям, учитывающим совместное влияние многих генов и многих факторов среды. При этом гены и среда взаимодействуют м\у собой. Генетическая предрасположенность – не достаточное условие для развития признака, однако она определяет вероятность его появления.

БИЛЕТ №5

Законы Менделя.

Основные законы наследуемости были описаны более века назад чешским монахом Грегором Менделем (1822-1884). Он занимался селекционированием гороха, и именно гороху мы обязаны открытием основных законов наследуемости: закона единообразия гибридов первого поколения, з-на расщепления и закона независимого комбинирования.

Первый з-н Менделя. Закон единообразия гибридов первого поколения.

Данный з-н утверждает, что скрещивание особей, различающихся поданному признаку (гомозиготных по разным аллелям), дает генетически однородное потомство (поколение F1), все особи которого гетерозиготны. Все гибриды F1 могут иметь при этом либо фенотип одного из родителей (полное доминирование), как в опытах Менделя, либо, как было обнаружено позднее, промежуточный фенотип (неполное доминирование). В дальнейшем выяснилось, что гибриды первого поколения F1 могут проявить признаки обоих родителей (кодоминирование). Этот з-н основан на том, что при скрещивании двух гомозиготных по разным аллелям форм (АА и аа) все их потомки одинаковы по генотипу (гетерозиготны – Аа), а значит, и по фенотипу.

х

аа АА

Аа

Второй з-н Менделя. З-н расщепления.

Этот з-н называют законом (независимого) расщепления. Когда у организма, гетерозиготного по исследуемому признаку, формируются половые клетки – гаметы, то одна их половина несет один аллель данного гена, а вторая – другой. Поэтому при скрещивании таких гибридов F1 м\у собой среди гибридов второго поколения F2 в определенных соотношениях появляются особи с фенотипами как исходных родительских форм, так и F1.

AA aa

Х

F1 F1 – 1-е поколение, используется самоопыление.

Aa

F2 F2 - 2-е поколение самоопыления

AA Aa Aa aa

F3 F3 - не расщепляется. 3 к одному.

Это возможно только если существуют обособленные не расщепленные единицы наследования.

В основе этого закона лежит закономерное поведение пары гомологичных хромосом (с аллелями А и а), которое обеспечивает образование у гибридов F1 гамет двух типов, в результате чего среди гибридов F2 выявляются особи трех возможных генотипов в соотношении 1АА: 2Аа:1аа. Т.е. «внуки» исходных форм – двух гомозигот, фенотипически отличных друг от друга, дают расщепление по фенотипу в соответствии со вторым з-ном Менделя.

Проявляющиеся признаки (вF1) – доминантные, те, что присутствуют, но спят – рецессивные. На проявление признака влияют 2 наследственные единицы, но в гаметы уходит только 1-на, которая встречается с другой единицей от родителя и образует пару.

Закон: при образовании гамет происходит разделение пары наследственных родительских единиц, так, что в каждую из гамет попадает только 1 из них.

Соотношение 1АА: 2Аа:1аа может меняться в зависимости от типа наследования. Так, в случае полного доминирования выделяются 75% особей с доминантным и 25% с рецессивным признаком, т.е. два фенотипа в отношении 3:1. При неполном доминировании и кодоминировании 50% гибридов второго поколения имеют фенотип гибридов первого поколения и по 25% - фенотипы исходных родительских форм, т.е. наблюдается расщепление 1:2:1. Примерами такого наследования м.б. Хорея Гентингтона, рецессивное наследование фенилкетонурии.

Третий з-н Менделя дигибридное скрещивание. З-н независимого комбинирования наследования признаков.

Мендель скрещивал гладкий желтый (2 признака) , и морщинистый зеленый горох , оба признака доминантны.

АА ВВ аа вв Х F1 Аа Вв F2 9 3 3 1

F2 АВ Ав аВ ав ААВ ААв АаВ аав