Задачник по психогенетике
Тема 1. Ознаки в популяціях
Як приблизно має виглядати популяційної розподіл за ознакою правшество-ліворукості а) при простому опитуванні населення (типу "Ви правша чи лівша?") І б) при вимірюванні ознаки за допомогою тестів або опитувальників?
Як приблизно має виглядати розподіл населення США за інтенсивністю пігментації шкіри?
Діабет відноситься до ознак з пороговим ефектом. Як може виглядати розподіл за цією ознакою в популяції?
Як приблизно має виглядати популяційної розподіл за ознаками: а) екстраверсії-інтроверсії, б) інтелекту?
Студенти проводять вимірювання екстраверсії-інтроверсії. Один з них проводив опитування на дискотеці, а інший - в науковій бібліотеці. Спробуйте порівняти отримані розподілу.
Спробуйте визначити, до якої з груп ознак (якісні, кількісні, порогові) належать такі ознаки: артеріальний тиск, резус-фактор крові, гострота зору, колір очей, колір волосся, гострота слуху, колір шкіри, частота серцевих скорочень, специфічний малюнок ЕЕГ, інтелект, темперамент, бронхіальна астма. смакова чутливість, дальтонізм, розумова відсталість, глухота, артеріальна гіпертонія, депресія?
У зв'язку з погіршенням екологічної обстановки в деяких регіонах Росії зростає число розумово відсталих дітей. Зобразіть тенденцію графічно, користуючись популяцій розподілом за коефіцієнтом інтелекту. Які статистичні характеристики розподілу будуть змінюватися?
В одному зі штатів Америки біле населення становить близько 80%, а чорне - близько 20%. При вимірі IQ (коефіцієнт інтелекту) серед білого і чорного населення були виявлені міжрасові відмінності: середня величина IQ для білого населення була на 5 одиниць вище, ніж для чорного. Зобразіть приблизні розподілу по IQ для популяцій білого і чорного населення і для всієї популяції штату, вважаючи, що розкид значень навколо середнього для білого і чорного населення приблизно однакові.
У популяції циркулюють 4 алелі (АВСD), які визначають певний кількісний ознака і відносяться до одного локусу.
а) Скільки генотипів і які зустрічаються в популяції?
б) Намалювати приблизні розподілу по кожному з генотипів, якщо інтенсивність ознаки наростає від А до D, гетерозиготи займають строго проміжне положення між гомозиготами, чутливість гетерозиготних генотипів до середовища приблизно в 2 рази вище, ніж гомозиготних, а частоти генотипів приблизно однакові.
Тема 2. Закони Менделя
Правшество неповністю домінує над левшеством. Карі очі домінують над блакитними. Батьки - кароокі амбідекстри. Син - блакитноокий лівша. Які фенотип можливі у інших дітей від цього шлюбу, і в якому співвідношенні?
У людини є два види сліпоти і кожна визначається своїм рецесивним аутосомним геном. Гени знаходяться в різних парах хромосом. Яка ймовірність народження сліпого дитини, якщо:
а) Батьки страждають одним і тим же видом спадкової сліпоти, а по іншій парі генів нормальні?
б) Батьки страждають різними формами спадкової сліпоти?
в) Батьки зрячі, а обидві бабусі страждають одним і тим же видом спадкової сліпоти, а по інший - нормальні і гомозиготні. У родоводі дідусів сліпоти не було.
Блакитноокий чоловік, батьки якого мали карі очі, одружився на кароокою жінці, у батька якої були блакитні очі, а у матері - карі. У цього подружжя народився блакитноокий дитина. Визначте: 1) який з генів (кароокості або блакитноокого) є домінантним; 2) генотипи всіх згаданих осіб; 3) ймовірність народження у цього подружжя кароокого сина.
Здатність згортати язик трубочкою і вільна (незрослими) мочка вуха контролюються різними незчеплених домінантними алелями А і В. Визначте генотипи батьків і дитини, якщо відомо, що мати може згортати язик трубочкою і має вільну мочку вуха, батько і дитина не можуть згортати язик трубочкою і мають зрослися мочку вуха. Яка ймовірність народження у цього подружжя дитини, що має вільну мочку вуха і не вміють згортати язик трубочкою.
Гемофілія є захворюванням, зчепленим з підлогою. Чоловік, що страждає на гемофілію, одружився на носительці цього захворювання. Яка ймовірність народження у цього подружжя: а) дочки, яка страждає на гемофілію; б) дочки - носії гена гемофілії?
У жінки, що має групу крові А МN, народилася дитина з групою крові 0 N. Хто з двох чоловіків є передбачуваним батьком дитини: чоловік 1, що має групу крові А М, або чоловік 2, що має групу крові 0 N?
У жінки, яка має групу крові 0 МN Rh +, народилася дитина з групою крові 0 MN Rh-. Хто з двох чоловіків є передбачуваним батьком дитини: чоловік 1, що має групу крові АВ N Rh +, або чоловік 2 з групою крові 0 МN Rh-?
Чоловік, що страждає на нейрофіброматоз 1-го типу (аутосомно домінантне захворювання) одружився на фенотипически нормальній жінці. Якщо у них народиться троє дітей, то наскільки ймовірним є, що жоден з дітей не буде страждати на нейрофіброматоз?
Тема 3. Норма реакції. діапазон реакції
Зобразити поверхню фенотипів для кількісної ознаки, якщо відомо, що залежність фенотипу від середовища носить логарифмічний характер, а залежність фенотипу від числа генів-підсилювачів - лінійний характер.
Популяція складається з представників чотирьох генотипів. Середні значення кількісної ознаки в середовищі Х для цих генотипів складають G1 = 50, G2 = 30, G3 = 20, G4 = 30 одиниць, а в середовищі Y, відповідно, G1 = 60, G2 = 10, G3 = 40, G4 = 50 . Зобразити графіки норми реакції і розподілу фенотипів для кожного генотипу і популяції в цілому.
Популяція складається з представників двох генотипів (G1і G2). Графіки норми реакції для цих генотипів виглядають таким чином (рис. 1):
а) Що можна сказати про чутливість G1 і G2 до середовища в діапазонах від 0 до 2
б) Намалюйте розподілу для діапазонів від 1 до 3 і від 4 до 6.
в) Що можна сказати про коефіцієнти успадкованого в цих діапазонах?
Тема 4. Коефіцієнт успадкованого і його особливості
У популяції ведеться психогенетического дослідження інтелекту. Використовується тест, призначений для роботи в умовах обмеженого часу. Отримано коефіцієнт успадкованого h2 = 0,7. Інша група дослідників на тій же популяції застосувала той же тест в умовах необмеженого часу і отримала h2 = 0,3. Як пояснити розбіжності в результатах?
Якийсь кількісний ознака визначається адитивним взаємодією декількох генів. У певний момент часу в популяції справили вимір коефіцієнта успадкованого і отримали значення h2 = 0,6.
Повторне вимірювання коефіцієнта успадкованого справили через тривалий проміжок часу, достатній для зміни поколінь. Отримали значення h2 = 0,3. Чим можна пояснити розбіжність в результатах?
Як правило, в екстремальних ситуаціях (на межах швидкості або чутливості, в умовах стресу, при дефіциті часу і т. П.) Коефіцієнти успадкованого виявляються вищими, ніж в звичайних (середніх) умовах. Як це можна пояснити?
Рішення легких математичних задач, як правило, не викликає труднощів у більшості школярів. З ускладненням завдань збільшуються індивідуальні відмінності між учнями за швидкістю і успішності вирішення. Як можна проінтерпретувати цей результат з позицій психогенетики? Як ви думаєте, при вирішенні яких завдань буде вище коефіцієнт успадкованого?
У популяції, яка перебуває в сприятливому середовищі, коефіцієнт успадкованого інтелекту вище, ніж в популяції, що знаходиться в несприятливому середовищі. Як це пояснити?
Показники успадкованого інтелекту, отримані в лабораторних умовах, виявилися вищими отриманих в природних умовах. Чим це пояснюється?
Тема 5. Генотип-средовое взаємодія
В експериментальному дослідженні факторів ризику для розвитку депресії було виявлено, що близнюки - члени генетично обтяжених пар більш чутливі до середовищні фактори ризику, ніж члени необтяжених пар.
Про що це свідчить? Спробуйте пояснити це з точки зору закономірностей успадкування ознак з пороговим ефектом (покажіть графічно).
В експериментальному дослідженні було показано, що коефіцієнт успадкованого алкоголізму вище у незаміжніх жінок, ніж у заміжніх. Як пояснити цей результат? Як можна уявити ситуацію графічно?
В експериментальному дослідженні прийомних дітей було показано, що відмінності між дітьми від високоактивних і низькоактивних біологічних матерів спостерігаються тільки в тих прийомних сім'ях, де матері-усиновителі також мають високу активність. При низькій активності матерів-усиновителів відмінностей між дітьми не виявлено. Про що це свідчить? Покажіть результати графічно.
Тема 6. Генотип-средовая ковариация
Френсіс Гальтон за наполяганням батька тривалий час навчався медицині (в госпіталі, медичній школі, Кембріджському університеті). Після смерті батька він перестав займатися медициною і проявив неабиякі здібності в цілому ряді інших областей науки, але не в медицині. Як можна проінтерпретувати це з позицій психогенетики?
Юнак в старших класах школи проявив неабиякі здібності в природничих науках (фізиці, хімії, біології). У той же час йому важко давалася література. За твори вчитель ставив йому оцінки не вище 3-4.
Той же юнак, отримавши вищу освіту. став прекрасним біохіміком і популяризатором науки. Йому легко давалося написання наукових і науково-популярних текстів.
Може бути, вчитель літератури в школі був неправий? Як можна пояснити ситуацію з позицій психогенетики?
У сім'ї виховуються двоє дітей. Один успадкував хороші розумові здібності. Навчання дається йому легко. Здібності другу дитину гірше. Батьки прикладають додаткові зусилля для розвитку другої дитини і набагато менше уваги приділяють першому. Що можна сказати про генотип-середовищної ковариации?
До уважним і посидючим учням вчителі ставляться більш доброзичливо, ніж до незібраним дітям. Якщо зазначені особливості дітей відчувають генетичні впливу, то про яке явище може йти мова в зазначеній ситуації?
Батьки більш схоже відносяться до МОЗ близнюкам, ніж до ДЗ близнюкам. Поясніть це з позицій психогенетики. З яким явищем ми тут стикаємося?
У психогенетических роботах при опитуванні близнюків можна отримувати кількісні оцінки особливостей середовища і корелювати їх таким же чином, як і показники фенотипу. Середовищні оцінки МОЗ близнюків виявилися внутрипарное більш схожими, ніж оцінки ДЗ близнюків. Поясніть цей результат.
Чим більше генетична схожість між родичами, тим більше схожим чином вони оцінюють умови, в яких вони живуть. Чому?
Показники успадкованого середовища, отримані за оцінками дітей, виявляються трохи вище, ніж показники успадкованого, отримані за оцінками батьків. Як це пояснити?
Генетичні відмінності між людьми можуть впливати на особливості їхнього середовища. Чим це пояснюється?
Тема 7. Методи психогенетики
Для вивчення успадкованого особистісних характеристик застосовується метод близнюків. При вивченні особливостей внутріпарних відносин у багатьох парах МОЗ близнюків були виявлені відносини типу "лідер-ведений", для пар ДЗ це виявилося нехарактерним. Чи вплине це на коефіцієнт успадкованого і яким чином?
Схеми яких методів психогенетики зображені на малюнках?
Які висновки може зробити генетик і психолог?
У 100 пар МОЗ близнюків і 100 пар ДЗ близнюків реєстрували перевагу руки (правша-лівша). Результати виявилися наступними.
МОЗ близнюки: обидва правші - 80 пар; обидва лівші - 7 пар; один правша, інший лівша - 13 пар.
ДЗ близнюки: обидва правші - 83 пари; обидва лівші - 6 пар; один правша, інший лівша - 11 пар.
Обчисліть коефіцієнти конкордантности і успадкованого. Який висновок можна зробити за результатами дослідження?
У близнецовом дослідженні отримані коефіцієнти кореляції: Rмз = 0,83, Rдз = 0,61. Обчисліть значення h2, c2, e2.
У дослідженні розлучених МОЗ близнюків коефіцієнт кореляції виявився рівним Rмз = 0,73. Як наближено оцінити коефіцієнт успадкованого?
Перед Вами поставлено завдання провести дослідження спадкування інтелекту за допомогою класичного близнецового методу (методу прийомних дітей). Сплануйте дослідження. Як приблизно повинен виглядати протокол експерименту, які результати необхідно отримати, щоб зробити відповідні висновки?
Чи можна використовувати блізнецовий метод для вивчення успадкованого ваги при народженні, якщо відомо, що близнюки статистично достовірно відрізняються від решти популяції меншою вагою?
Тема 8. Особливості розвитку близнюків. Консультування сімей з близнюками
У сім'ї народилися МОЗ близнюки з великою різницею у вазі? Чим це можна пояснити? Які психологічні наслідки це може викликати?
У близнюків 5 років було виявлено відставання в мовленнєвому розвитку (збіднена мова, неправильна вимова багатьох слів і інші порушення). З чим це може бути пов'язано? Що порадити батькам?
Тема 9. Комплексні завдання
Популяція складається з 5 генотипів. Середні значення кількісної ознаки в середовищах X і Y наведені в таблиці.
а) Що можна припустити щодо величин коефіцієнта успадкованого в середовищі X і в середовищі Y?
б) Зобразіть графічно норми реакції, вважаючи, що має місце лінійна залежність, і приблизні розподілу для кожного генотипу і популяції в цілому.
в) Що можна сказати про компоненті генотип-середовищного взаємодії?
У популяції лабораторних тварин протягом ряду років велася спрямована селекція по швидкості вирішення завдань в лабіринті. В результаті були отримані дві генетичні лінії «розумних» і «дурних» тварин (швидко навчаються, повільно навчаються).
Потомство лінійних тварин вирощували в трьох різних середовищах. X - умови депривації, Y - звичайні умови, Z - збагачена середу.
Виросло потомство тестували в тому ж лабіринті. Тварини, які виросли в умовах депривації, навчалися однаково повільно. Тварини, які виросли в збагаченому середовищі, навчалися однаково швидко. Тварини, які виросли в звичайних умовах, розрізнялися по швидкості навчання. «Розумні» навчалися швидко, «дурні» - повільно.
а) Про що говорить успішність селекції?
б) Як можна уявити собі вид популяційного розподілу до і після селекції?
в) Зобразіть графічно результати експерименту з потомством.
г) В якому середовищі (X, Y, Z), по-вашому, буде вище коефіцієнт успадкованого і чому?
У сім'ї з обтяженою спадковістю по шизофренії 4 дівчинки - МОЗ близнюки. У підлітковому віці всі дівчатка захворіли на шизофренію, але тяжкість перебігу хвороби була різною. З чим це може бути пов'язано?
Кількісний ознака нормально розподілений в популяції. Залежність фенотипу від якості середовища (погана-хороша) носить прямопропорційно характер. Що буде відбуватися з популяцій розподілом при погіршенні середовища, якщо популяція складається з генотипів, які а) однаково реагують на середу і б) по-різному реагують на середу.
У багатьох психогенетических дослідженнях показано, що внесок загального середовища в мінливість ряду психологічних характеристик досить невеликий, незважаючи на те, що порівнювані родичі проживають в одній сім'ї. З чим це пов'язано?
Відбір дітей в математичні школи здійснюється, як правило, не раніше 8-го класу. Як пояснити це з позицій психогенетики? Яке явище має місце в результаті відбору?