Близнецы и близнецовый метод
Контрольная работа - Биология
Другие контрольные работы по предмету Биология
лжен быть ниже, как у более отдаленных родственников, чем МЗ
Идея близнецового метода была сформулирована Ф.Гальтоном еще в 1865 г., но окончательная его модификация связана с именем Г.Сименса. Именно он в 1924 г. заложил основы использования близнецового метода в генетике. Во-первых, он разработал надежный метод диагностики зиготности, ведь на глаз не всегда легко определить, являются ли близнецы МЗ или ДЗ парой. Метод диагностики зиготности Г.Сименса носит название метода полисимптомного сравнения и предполагает оценку сходства и различия близнецов по множеству параметров. Каждый из этих параметров в отдельности может ничего не говорить о зиготности, но измерение их в совокупности позволяет проводить более надежную диагностику. Во-вторых, Сименс предложил исследовать не только МЗ близнецов, но и использовать ДЗ пары. Практически после его работ принципы близнецового метода не претерпели значительных изменений.
Близнецовый метод в его классическом варианте основан на ряде допущений.
Первое и главное из них - это равенство сред для партнеров как в парах МЗ, так и в парах ДЗ близнецов. Если изменчивость признака целиком определяется средой, то и МЗ, и ДЗ близнецы должны иметь по этому признаку одинаково высокие внутрипарные корреляции, по величине приближающиеся к 1,0. Если же изменчивость признака целиком зависит от генотипа, то коэффициент корреляции в группе МЗ близнецов окажется близким к 1,0, а корреляция в группе ДЗ, очевидно, будет приближаться к 0,5 (это коэффициент родства ДЗ близнецов), поскольку у ДЗ в среднем половина общих генов. Так, в идеале, работает близнецовый метод (табл.1).
Таблица 1 - Теоретически ожидаемые корреляции между близнецами при генетической и средовой детерминации вариативности признака
Вариативность признака формируется исключительно в результате аддитивного взаимодействия геновВариативность признака формируется исключительно в результате средовых влияний и не зависит от генотипаRМЗRДЗRМЗRДЗ1,00,51,01,0
На основе этой схемы легко понять, как примерно оцениваются показатели h2, c2 и е2 (наследуемости, общей и различающейся среды). Для оценки показателя наследуемости используется формула Игнатьева: h2 = 2 (RМЗ - RДЗ). Если подставить значения коэффициентов корреляции, то максимальный показатель наследуемости, равный 1, мы получим в том случае, когда вариативность признака целиком определяется генами. В реальных ситуациях таких высоких коэффициентов практически не бывает, поскольку вариативность признака определяется не только генами, но и средой, причем различающаяся среда, как мы уже знаем, дает весьма существенный вклад в изменчивость психологических характеристик.
На основе коэффициентов корреляции между близнецами Р.Пломин предложил оценивать также и вклад параметров общей и различающейся среды. Коэффициент корреляции МЗ близнецов отражает их генетическую и средовую общность. Располагая коэффициентами корреляции, полученными в группах МЗ и ДЗ близнецов, мы можем примерно оценить вклад основных компонентов в фенотипическую дисперсию признака, не прибегая к сложным математическим процедурам, требующим специальных компьютерных программ. Иногда исследователи ограничиваются этими простыми вычислениями, но, как правило, только на первом этапе работы.
Второе основное допущение близнецового метода - отсутствие систематических различий между близнецами и одиночнорожденными, иначе выводы, полученные в близнецовом исследовании, нельзя переносить на всю популяцию. Точно так же не должно быть систематических различий между самими типами близнецов - МЗ и ДЗ.
Для того чтобы понять, каким образом оценивается роль генотипа и среды по данным, получаемым близнецовым методом, каковы его возможности и ограничения, рассмотрим рисунок 1, на котором представлен простейший вариант модели путей, т.е. способа, позволяющего схематически изобразить, каким образом генетические и средовые влияния определяют особенности фенотипа.
Рисунок 1 - Генетические и средовые факторы, определяющие сходство близнецов, воспитывающихся вместе
В верхней части рисунков 1а и 1б представлены те параметры, которые не регистрируются в близнецовом эксперименте. К ним относятся генотип, общая среда (та среда, которая совпадает у членов пары, например, экономический уровень семьи, психологические особенности родителей, общие друзья) и различающаяся среда (включающая в себя ту среду, которая не совпадает у членов пары, например, разные увлечения, разное отношение родителей, а также ковариация генотипа и среды и ошибка измерения). Генотип, общая и различающаяся среда представляют собой латентные переменные: мы только предполагаем их существование, но не измеряем их непосредственно в процессе экспериментального исследования.
В нижней части рисунков 1а и 1б (близнец 1 и близнец 2) показаны параметры, которые регистрируются в исследовании, - например, показатели интеллекта первого и второго близнеца. Стрелками показаны пути от латентных переменных к изучаемому психологическому параметру - те влияния, которые оказывают генотип, общая и различающаяся среда на изучаемую характеристику.
Как видно по рисунку, корреляции между членами МЗ и ДЗ пар могут определяться генотипом и общей средой. Если общая среда одинакова для партнеров МЗ и ДЗ пар близнецов, то сравнение внутрипарного сходства МЗ и ДЗ близнецов позво