GŁÓWNE PODEJŚCIA BADAŃ GENETYCZNYCH :

Badanie dziedziczenia cech (np. analiza rodowa)

Badania cytologiczne (chromosomowa teoria dziedziczenia)

Analiza molekularna i biochemiczna (procesy chemiczne dotyczące DNA)

Badanie struktury genetycznej populacji (zmienność międzypopulacyjna)

Centrum dziedziczenia u Eukariota jest jądro komórkowe

Materiałem genetycznym jest DNA (u nkt. wirusów RNA)

Gen - funkcjonalna jednostka dziedziczenia

z chemicznego punktu widzenia - liniowy odcinek cząstki DNA

Chromosom - struktura zawierająca inf. genetyczną, u Eukariota składająca się z cząstki DNA w kompleksie z białkami i RNA

Organizacja kodu genetycznego - Trójkowy Zdegenerowany (wieloznaczny) Niezachodzący Bezprzecinkowy

Ekspresja kodu genetycznego :

1. Transkrypcja na mRNA

2. Obróbka w jądrze (wycinanie fragmentów)

3. Transport do cytoplazmy

4. Translacja w rybosomach

POSTULATY I PRAWA MENDLA

Dziedziczenie ma charakter cząsteczkowy. (Jednostki dziedziczenia dziś nazywamy genami)

1. Każda para genów ulega segregacji (prawo segregacji).

Podczas powstawania gamet każda gameta w sposób losowy otrzymuje tylko jeden allel genu odpowiedzialnego za daną cechę.

2. Pary alleli różnych genów dziedziczą się niezależnie

PODSTAWOWE POJĘCIA :

FENOTYP - zespół cech które ujawniają się w sposób fizyczny w danym organizmie.

GENOTYP - rzeczywisty, pełny obraz wszystkich genów (t.zn. również tych które nie ujawniają się w fenotypie).

ALLELE - odmiany danego genu.

ALLEL dominujący >> ALLEL recesywny

HOMOZYGOTA - oba allele jakiegoś genu u danego osobnika są takie same

HETEROZYGOTA - allele jakiegoś genu u danego osobnika są różne

LOCUS (l.mn. loci) - położenie danego geny w chromosomie

Dla n cech mamy

2n typów gamet, 3n genotypów i 2n fenotypów

GENETYKA NEOMENDLOWKSA

DOMINACJA NIEPEŁNA - gdy fenotyp heterozygoty różni się od fenotypu obu homozygot (1:2:1)

KODOMINACJA - efekty obu alleli danego genu ujawniają się w takim samym stopniu w fenotypie heterozygot. (np. grupy krwi MN)

ALLELE WIELOKROTNE - 3 lub więcej alleli jednego genu w populacji (np. ABO). Hemoglobina ma np. 100 alleli. Ilość możliwych genotypów = N!/2!(N-2)! + N

{lub N(N+1)/2} (różna ilość fenotypów)

ALLEL LETALNY - gen, którego ekspresja prowadzi do śmierci osobnika

SPRZĘŻENIE GENÓW związane jest z ich lokalizacją na chromosomie

PLEJOTROPIA - jeden gen wpływa na kształtowanie się kilku cech

EPISTAZA - wpływ jednego genu na ekspresję innego genu

a.) Komplementarne działanie genów

b.) Modyfikujące działanie genów

c.) Duplikacyjne działanie genów

DZIEDZICZENIE POLIGENICZNE - wiele genów wpływa na cechę, której ekspresja zależy od ich addytywnego lub multiplikatywnego działania (dziedziczenie ilości.). Zależy od genów kumulatywnych (wielokrotnych).

W modelu dziedziczenia cech ilościowych zakłada się : niezależne dziedziczenie genów

równy wpływ wszystkich genów na cechę

niezależność od wpływu innych genów

Wtedy :

a) udział genu w powstawaniu danej cechy = R/2n

R = różnica cechy między homozyg. rodzicami

n = liczba niezależnych genów

b) ilość fenotypów = 2n+1

Rodzice Homozygota Heterozygota

dominująca recesywna

Fenotyp Zielony strąk Żółty strąk

Genotyp AA aa

Gamety A _________________ a

Fentyp pokol. 1 Zielony strąk

Genotyp F1 Aa

Kwadrat Punnetta (np. Aa x Aa i AaBb x AaBb)

	AB A	Ab a	aB	ab
AB A	AABB AA	AABb Aa	AaBB	AaBb
Ab a	AABb Aa	AAbb aa	AaBb	Aabb
aB	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
ab	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

PENETRACJA GENU - częstość z jaką u osobników o danym genotypie manifestuje się fenotypowo jakaś cecha

EKSPRESJA GENU - stopień w jakim działanie alleli danego genu przejawia się w fenotypie

EKSPRESJA i PENETRACJA MOŻE ZALEŻEĆ od:

a) Tła Genetycznego (genetyczna supresja czy epistaza)

b) Temperatury (zmiana aktywności chemicznej).

Wiesiołek dwulet. ma kwiaty czerw. (23 oC), białe (18 oC). Koty syjamskie, króliki himalajskie mają ciemne futro w okolicach gdzie temp. jest niższa (nos, łapy, uszy).

U Drosophili gdy temp. 30 oC, penetracja recesywnego genu vg związanego z rozwojem skrzydeł wynosi tylko 60% (20-90%, czyli penetracja jest niekompletna).

c) Odżywiania (fenyloketonuria, nietolerancja laktozowa)

d) Płci (hormonów płciowych)

cechy autosomalne, których występowanie ograniczone jest do jednej płci (sex-limited) - (broda, laktacja, prostata, upierzenie u ptaków)

cechy autosom., na które wpływ ma płeć (sex-influenced) - (łysienie, baranie rogi, kozia broda - jako cechy dominujące u jednej płci i recesywne i drugiej)

cechy których ekspresja zależy od płci (np. podagra 8 :1, wrodzona dysplazaja stawu biodrowego 1 :4)

różna ekosensytywność płci

e) Wieku (np. choroba Huntingtona 30-60, Tay-Sacha)

TYPY REGULACJI GENÓW (w komórkach zróżnicowan.)

Regulacja na poziomie transkrypcji

Regulacja potranskrypcyjna

Regulacja na poziomie translacji

Regulacja hormonalna

Działanie hormonów na komórki docelowe

a.) Zmiana syntezy enzymów (np. modyfikacja transkrypcji kodu genetycznego - aldosteron; wpływ na procesy translacji w rybosomach - hormon wzrostu).

b.) Działanie hormonów bezpośrednio na określony enzym np. wpływ na aktywność dehydrogenazy glukozo-6-fosforan.

c.) Działanie hormonów na poziomie błony komórkowej np. insulina wzmaga transport błonowy glukozy i aminokw.

KRYTERIA ROZPOZNAWCZE RECEPTORÓW :

1. Ścisła swoistość strukturalna i stereoskopowa względem danego hormonu

2. Wysycenie - miara liczby dostępnych dla hormonu receptorów w jednostce czasu.

3. Wysokie powinowactwo - zapewnia działanie hormonu w niedużych stężeniach.

4. Odwracalność kinetyczna - spadek odpowiedzi po usunięciu hormonu.

Hormon + Receptor błonowy (1)  Aktywacja cyklazy adenylowej (2) i produkcja cAMP (3)  Zmiana aktywności białek np. kinaz białkowych (4)  Fsforylacja białek i zmiana struktury chromosomów (5)  Zmiana procesów transkrypcyjnych lub potranskrypcyjnych (6)

Steryd (1) wnika do komórki i łączy się ze specyficznymi receptorami cytoplazmatycz. (2)  Kompleks przechodzi do jądra (3) i łączy się z miejscami akceptorowymi w chromatynie - powstają pufy na chromosomie (4)  Aktywacja określonego odcinka genomu (5).

TYPY ZMIENNOŚCI

I. NIEDZIEDZICZNA (fenotypowa - zwana fluktuacyjną)

II. DZIEDZICZNA

1.) Rekombinacyjna (segregacja, crossing-over)

2.) Mutacyjna

a.) Mutacje chromosomowe (u 10% zygot)

zmiana struktury

deficjencja, duplikacja, inwersja, translokacja

zmiana ilości

aneuploidy (2n + - chromosomy)

monosomia (2n - 1)

trisomia (2n + 1)

tetrasomia (2n + 2) itd.

euploidy (auto- i allopoliploidy) (wielokr. n),

monoploidy (n)

diploidy (2n)

poliploidy (3n, 4n itd.)

inne aberracje -

mozaikowatość (np. gynandromorfia)

chimera (różne linie zygot., - gr. krwi)

b.) Mutacje genowe

tranzycja, transwersja, delecja, insercja

KONSEKWENCJE MUTACJI GENOWYCH

1. Mutacja cicha (c.a. 24% podstawień)

2. Mutacja zmiany sensu (jeśli nie zmienia funkcji białka jest mutacją neutralną).

3. Mutacja typu nonsens

4. Mutacja zmiany fazy odczytu

SUPRESJA - znoszenie efektów fenotyp. mutacji, w wyniku drugiej mutacji (wewnątrz- lub zewnątrzgenowej) - np. podwójna zmiana ramki odczytu.

PRZYKŁADY BLOKÓW METABOLICZNYCH

TYROKSYNA

Odmiana kretynizmu

Fenyloketon. Albinizm

FENYLOALANINA ----------- TYROZYNA ----------- MELANINA

brak hydroksylazy brak tyrozynazy

kw. fenylopirogr.

Kw. P-HYDROKSYFENYLPIROGRONOWY

Kw. HOMOGENTYZYNOWY

brak oksydazy Alkaptonuria

CO2 i H2O

________________________________________

NAJCZĘSTSZE PRZYCZYNY UPOŚLEDZENIA UMYSŁOWEGO (ok. 3,4% POPULACJI - IQ poniżej 70):

Chromosomowe - zespół Downa (32%)

trisomia 21 (95%); translok. 14 i 21 (5%)

- inne autosomowe ( 2%)

46,XX, del(5)(p13); del(18)(q)

- nieprawidł. chr. płci. ( 6%)

45,XO; 47,XXY; 47,XYY; kruchy X (1/2000)

Monogenowe (83% to reces. autosom.) (15%) z. Huntingtona, fenyloket., z. Lesh-Nyhan

Zakażenia u matki ( 2%)

Niedotlenienie okołoporodowe ( 7%)

Zakażenia i urazy po urodz. ( 2%)

Przyczyny inne i nieznane (34%)

METODA BLIŹNIĄT

- Częstość urodzeń (1/89 u białej odm. 1/77 u czarnej)

na 3DZ : 1 MZ (0.3-0.4% popul. to MZ)

- Częstość separacji MZ (około 3/mln do 1/mln)

KRYTYKA IDENTYCZ. GENOTYP. u MZ lub 50% u DZ

1.) Mutacja u jednego z MZ (np. heterochromia, utrata X)

2.) Inne typy bliźniactwa, np. oocytarne bliźn. (dwa plemniki)

3.) Nadpłodnośc kilka jaj zapładn. przez plemniki różnych mężcz.

CZYNNIKI ZABURZAJĄCE ANALIZĘ CECH u MZ

Lustrzane odbicie MZ - lateralizacja (lewo - praworęczność, skręt wirów włosów, cechy twarzy). Ta symetria może też dotyczyć cech behawioralnych

Środowisko wewnątrzmaciczne - (np. zaopatrzenie w krew - rywalizacja u MZ i problemy porodowe - np. anoxia w czasie porodu częstsza u drugiego, wcześniactwo)

Determinacja zygotyczności (90-95% poprawność oceny, wg innych 40% błąd, jednak na podstawie kryterium podobieństwa - 90%) Kiedyś sądzono, że MZ mają zawsze wspólne łożysko i kosmówkę (25% ma oddzielną kosmówkę).

Losowość próbki - różnice społ-ekonomiczne między rodzinami MZA (niskie warst. społ.) i MZT (klasa średnia). Podobnie rodziny adoptujące są często z tej samej klasy - zatem podobne bardziej niż chcielibyśmy.

Stopień separacji - czy bliźniaki mają kontakt ze sobą, czy się kiedykolwiek spotkały.

Proces "twining" może wystąpić gdy się widują często.

Świadomość posiadania bliźniaka - fantazja na temat wspólnych cech gdy jakieś informacje o drugim.

WSPÓŁCZYNNIK ODZIEDZICZALNOŚCI

HB = VG/VP , gdzie VP = VE + VG + VGE

VG = VD + VA + VI

HN = VG/VP , gdzie VG = VA

lub HN = 0,5D/(0,5D + 0,25H + Eb + Ew)

H mierzy względny udział zróżnicowania genotypowego i środowiskowego w całkowitej zmienności fenotypowej w danej populacji i w danych warunkach

TYPY ZAPISÓW :

Według szkoły Birmingham /Mather & Jinks 1977/ -

"d" (add.) i "h" (dom.), F2 = 0,5D +0,25H +Eb + Ew

Według szkoły Edynburskiej /Falconer 1981/ -

"a"(add.) i "d" (dom.) tu Vp (całkowita fenotyp. zmienność w F2) = Vg + Ve (to jest Va + Vd)

INTERAKCJA GENOTYP-ŚRODOWISKO -
różne genotypy różnie reagują na te samą zmianę środowiska

KORELACJA GENOTYP-ŚRODOWISKO
/Plomin et al. 1977 wyróżnili 3 typy korelacji g-e/

a.) Pasywna - osobnik otrzymuje genotyp i środowisko

b.) Reaktywna - inni reagują różnie na jednostki z różnymi genotypami (np. nauczyciel - zdolny uczeń)

c.) Aktywna - osobniki o różnych genotypach szukają innych środowisk

METODY GENETYKI BIOMETRYCZNEJ

EKSPERYMENT - KRZYŻOWANIE i SELEKCJONOWANIE

SZCZEPY WSOBNE (izogeniczne)

(redukcja heterozygot i izolowanie homozygot)

a.) Redukcja zróżnicowania osobniczego

b.) Stałość danego zachowania w kilku pokoleniach (np. r =0,86; między zachowaniem u myszy z 1953 /Can./ i 1966 /U.K./)

c.) Ułatwia eksperymenty (wiele osobników o tym samym genotypie)

d.) Znajomość specyfiki szczepu (np. wiedza o innym genie - degeneracja siatkówki i inne związane ze starzeniem)

EKSPERYMENT typu KH

Śred. arytm X = X/N Wariancja V = (X - X)2/N

ANALIZA ŚREDNICH

Model Mathera /1949/

m = 1/2(AA + aa)

d =1/2(AA - aa) (addytywny efekt locus)

h = Aa - 1/2(AA +aa) (efekt dominacji - czyli różnica między heterozygotą a średnią dwóch homozygot)

P1(AA) = m+d; P2(aa) = m-d, F1(Aa) = m+h

ANALIZA WARIANCJI

1.) Ujawnia efekty genetyczne gdy średnia fenotypowa tego nie pokazuje

2.) Umożliwia odpowiedź na pytanie jaka część zmienności fenotypowej jest genetetyczna

3.) Jedyna gdy analiza średnich niemożliwa (np. badanie szczepów nie wsobnych)

PODOBIEŃSTWO MIĘDZY KREWNYMI (analiza korelacji i regresji)

METODY BADAŃ ODZIEDZICZALNOŚCI U CZŁOWIEKA

1.) METODA BLIŹNIĄT

Porównanie między MZ i DZ - oszacowanie odziedziczalności związane jest z wyrażeniem różnic między DZ i MZ

(Vf - Vi)/Vf , gdzie Vf - wariancja wewnątrzparowa DZ

Vi - wariancja wewnątrzparowa MZ

Porównanie MZT i MZA

(ViA - ViT)/ViA , gdy bliskie 1 to niska odziedziczalność

HB = 2(VDZ - VMZ)/VP, bo DZ mają 50% wspólnych genów

2.) METODA BADANIA RODZIN

WSPÓŁCZYNNIK POKREWIEŃSTWA (r = (1/2)n ),
r = proporcja wszystkich genów, które są identyczne u dwóch osobników dzięki wspólnemu pochodzeniu. (jeśli wspólnych przodków było więcej niż jeden to np. (1/2)4 + (1/2)4 = 1/8

WSPÓŁCZYNNIK WSOBNOŚCI (F) - Sewall Wright /proporcja loci, w których osobnik jest homozygotyczny ze względu na pochodzenie F = (1/2)n gdzie n = liczba pokoleń do wspólnego przodka.

3.) METODA BADANIA DZIECI ADOPTOWANYCH

Danymi o stopniu odziedziczalności mogą być też dane o dzieciach upośledzonych od urodzenia (np. nie wyuczone formy ekspresji u niewidomych i niesłyszących) oraz dane o uniwersalnych zachowaniach na podstawie porównań międzykulturowych.

ANALIZA KORELACJI IQ (zmodyfikowana przez Fulkera i Eysencka 1979 - na podstawie ponad 60 niezależnych badań).

Stopień pokrewieństwa	Korel. zaobser- wowana (K)	G	E2	Korel. oczeki-wana (O)	(K - O)
Niespokr. osobno	-0,01	0	0	0	-0,01
Niespokr. razem	0,23	0	1	0,18	0,05 (s.p.)
Rodzic i adopt. dziecko	0,19	0	1	0,18	0,01
Rodzeństwo osobno	0,34	0,5	0	0,35	0,01
Rodzic - dziecko osobno	0,32	0,5	0	0,35	-0,03
Rodzeństwo razem	0,49	0,5	1	0,53	-0,04
Rodzic - dziecko razem	0,50	0,5	1	0,53	-0.03
DZ razem	0,53	0,5	1	0,53	0,00
MZA (osobno)	0,75	1	0	0,69	0,06 (s.p.)
MZT (razem	0,87	1	1	0,88	-0,01

(s.p. = selektywne umiejsc. rodzeństwa w zbliżonych warunkach np. u krewnych.)

E1 (zróżnic. środow. wewnątrz pary) = 0,13 (bo 1- 0,87 dla MZT).

W modelu zakłada się tylko addytywną komponentę dziedziczenia.

Jeśli doda się czynnik dominacji (wtedy G1 /wewnątrz rodzin/ rośnie) to i tak znosi się on z kojarzeniem wybiórczym dodatnim, które zwiększa różnice genet. między rodzin. (G2) zatem i tak G1 = G2.

CZY ISTNIEJĄ RÓŻNICE MIĘDZY ODMIANAMI ?

ODMIANA ŻÓŁTA - ODMIANA BIAŁA

Kraj	Badani	II - Odm. żółta	II - Odm. biała
Hong Kong	Uczniowie szk. podst. i śred.	110	100
Płd. Korea	9-letni	109	100 (GB)
Hong-Kong Japonia, GB	9-letni	113 (H-K), 110 (Jap.)	100 (GB)
Amer., Japoń.	13-15 letni	różnica od 4,4 do 14 p.
Singapur	13 letni	110	100

Nie tylko różnice w średnich ale też w odchyleniu standardowym (żółci 13 pkt, biali 15 pkt.), co znaczy, że w USA 25%, a w Japonii tylko 15% zatrudnionych ma IQ poniżej 90.

ODMIANA BIAŁA - ODMIANA CZARNA

WERYFIKACJA HIPOTEZ PRÓBUJĄCYCH WYJAŚNIAĆ MIĘDZYODMIANOWE RÓŻNICE W IQ CZYNNIKAMI NIEGENETYCZNYMI

Kulturowa stronniczość testów na IQ

1.) Zdolność predyktywna testów (np. sukcesy w szkole, czy pracy zawodowej) jest taka sama dla różnych odmian.

2.) Brak zróżnicowania wiedzy kulturowej (np. terminologia) między odmianami w USA. Różnice w IQ są większe gdy testy nie są obciążone kulturowo - np. liczby, abstr. myśl.).

3.) Motywacja w wykonywaniu testów IQ nie różni się między odmian. (np. w liczeniu do przodu brak różnic, w liczeniu do tyłu duże różnice; czas reakcji większy u białych, ale czas ruchu odwrotnie).

4.) Czarni urodzeni w USA wcale gorzej nie rozumieją angiel. ani nie mają mniej doświadczeń w wykonywaniu testów.

Różnice IQ wynikają z wplywów środowiska a zatem związane są ze statusem socjo-ekonomicz. (SSE) ?

1.) Jeśli kontroluje się SSE to różnica spada do 0,76 s (z 1,21) czyli z 15 do 10 pkt. Jednak SSE jest wynikiem możliwości umysłowych, a zatem należy oczekiwać spadku różnicy, ale czy ta miara lepsza ? (przykład sprinterów).

2.) W wyższych klasach SSE różnica wcale się nie zmniejsza.

Białe dzieci z nisk. SSE mają IQ jak czarne z wysok. SSE.

Wpływ niewolnictwa i dyskryminacji u Afro-Ameryka.

Czarni z Afryki mają zbliżone lub średnio o 10 pkt. niższenie IQ niż Afro-Amerykanie.

Duże różnice w typie środowisk między odmianami.

Środowisko dla białych musiałoby być lepsze o 1,58 s od czarnych i o 0,32 s gorsze od żółtych, a tak nie jest.

ARGUMENTY ZA GENETYCZNYM PODŁOŻEM RÓŻNIC MIĘDZYODMIANOWYCH

1.) Analiza podtest. IQ (werbal. (W); wizual.-przestrz. (WP)). Odmiana żółta lepsza w WP (Azjaci, Azjo-Ameryk. i Amerindianie).

2.) Adopcje międzyodmianowe. Badania w Minnesocie /Scarr & Weinberg/. 7 letnie adopt. A-A 97, mulaci 109, ale adopt. E-A 112, a nieadopt. E-A 117 IQ. Po 10 latach u 17 letnich odpowiednio : 89, 99, 106, 109.

`

DANE WSKAZUJĄCE NA WPŁYW ŚRODOWISKA

1.) Konkurencja o tlen i pokarm w macicy u MZ - średnio bliźniaki te mają niższe IQ niż osobnicy z ciąż pojedyn.

2.) Długie okresy niedożywienia powodują spadek IQ. A. Jensen w szkołach rolniczej Georgii pokazał, że warunki materialne wpływałają w sposób kumulujący na IQ - u dzieci starszych z rodzi ubogich "deficyt" IQ jest większy.

3.) Edukacja zwiększa średni IQ.

Współczynnik determinacji = r2, a zatem gdy r (korelacja między IQ, a stopniami w szkole podstawowej wynosi 0,65 to współ. determ. = 0,42 czyli 42% zmienności ocen w szkole da się wyjaśnić różnicami w IQ.

HB = VG/VT , gdzie VT = VE + VG + VGE

VG = VD + VA + VI

HN = VG/VT , gdzie VG = VA

lub HN = 0,5D/(0,5D + 0,25H + Eb + Ew)

VT = 0,5D + 0,25H + Eb + Ew

wg Fulkera /1970/ VT = G1 + G2 + E1 + E2

G1 = 1/4 D + 3/16 H, a G2 = 1/4 D + 1/16 H,

W metodzie bliźniąt H = (Vf - Vi)/Vf

ale Vf dla DZ = 1/2 VG + VE

zatem Vf - Vi = 1/2 VG bo Vi (wariancja dla MZ) = E1

Jeśli H = VG/VT to = 2(Vf - Vi)/VT

DUŻY STOPIEŃ DETERMINACJI GENETYCZ. DOTYCZY :

TEMPA ROZWOJU (np. pojawianie się oznak dojrzewania, pierszwej menstruacji i menopazy)

GESTÓW, MIMIKI - język ciała (np. bezwładny uścisk dłoni, strzelanie palcami czy sprężysty chód u MZA)

Wysoka zgodność w nkt. zaburzeniach np. próchnica (nawet lokalizacja czy moment pojawienia się dolegliwości)

Zdolności i talenty - np. upodobania muzycz., plastyczne, taneczne, teatralne czy sportowe u MZA są niemal zawsze zgodne (wybierają również podobne formy ekspresji w określonych dziedzinach sztuki) (przykł s. 220 - Faber)

ZGODNOŚĆ WYBRANYCH CECH MZ, DZ i KREWNYCH /Connor & Ferguson-Smith, 1991/

	MZ	DZ	Częstość u krewnych II stopnia	Częstość populacyjna
Schizofrenia	60%	10%	4%	1%
Psychoza maniak.- depresyjna	70%	15%	5%	1%
Padaczka	37%	10%	2,5%	1%
Głębokie upośledz. umysłowe	60%	3%
Otępienie starcze	42%	5%
Stwardnienie rozsi.	20%	6%

ALKOHOLIZM

	Współ. ryzyka dla dzieci biolog. lub zgodność dla bliźniaków	Piśmiennictwo
Dania (adoptow.)	3,6 dla chłop. adopt. i 3,4 dla nieadopt. alkoh.	Goodwin et al. /1977/
USA (adoptow.)	3,5 (dla chłop.)	Cadoret /1987, 1994/
Szwecja (bliźnięta)	61% (MZ - w. r. 9,1), 39% (DZ - w. r. 6,2), MZ - w.r. 7,9 DZ - w.r. 5,3 u kobiet też różnice ale nieistotne statyst.	Kaij /1960/ Allgulander et al. /1991/
Finlandia (bliźnięta)	MZ - w.r. 11,8 DZ - w.r. 5,5 MZ - w.r. 8,8 DZ - w.r. 4,6	Koskenvuo et al. /1984/ Romanov et al. /1991/
Dane przglądowe	Krewni I st. - w.r. 7	Merikangas /1990/

Reasumując - dane ameryk. wskazują, że wpływy genetyczne odpowiadają aż za 60% zmienności ryzyka alkoholizmu i to u obu płci. Rodzinne środowisko adoptowanych może wyjaśniać około 1/3 zmienności.

Wg. skandynawskich danych genet. - około 40%, a środow. rodzin. 15% (różnice między USA i Skand. dotyczą tylko mężczyzn !)

Program COGA (do 1997 - bad. ponad 1000 rodzin alkoholików i to zarówno pod względem danych statystyczn., biochemicznym, neurofizjologicznym i genetycznym.

Mniejsze zgodności w dziedziczeniu cech osobowości mogą wynikać z ef. "bliźniactwa" (twinning) (lub "efekt pary" - couple effect)

1.) Gdy MZ bardziej się różnią od siebie niż DZ.

2.) Gdy obserwuje się wzrost korel. między dla MZA lub gdy MZ rzadziej przebywają razem - np. w Teście Osobowości Eysencka /S. Canter, 1973/ korel. między MZA (ekstrawersja) była 0,67, a u MZT tylko 0,10 !

Im mniej czasu MZ są razem tym bardziej są podobni (kwestion. osobowości). Najbardziej podobne gdy ponad 40% czasu osobno, gdy tylko poniżej 13% osobno - najmniej podobne /Juel-Nielsen, 1965; Shields, 1962/. Zaznacza się ten wpływ szczególnie gdy chodzi o dzieciństwo do 10 r.ż.

UNIWERSALNE (związane z dużą odziedziczalnością) RÓŻNICE PSYCHICZNE MIĘDZY PŁCIAMI

DZIEWCZYNKI	CHŁOPCY
Bardziej spokojne, częściej się uśmiechają	Aktywniejsi fizycznie już od wczesnego dzieciństwa
Bardziej altruistyczne	Bardziej agresywni już w 2 r.ż.
Bardziej posłuszne	Bardziej niezależni, oddalają się od matek częściej już w 12 m.ż.
Bardziej strachliwe od 8 r.ż	Podejmują częściej ryzyko
Lepsze zdoln. werbalne i percepcyjne - szybciej uczą się mówić i pisać	2 razy częściej zaburzenia mowy Lepsza orientacja przestrzenna i zdolności matematyczne
Zorientowane bardziej prospołecznie, formują ściślejsze związki przyjaźni	Zorientowani bardziej na obiekty fizyczne. Większe zainteresow. nowymi obiektami.
Używają częściej patosu i odnoszą się do emocji	Używają częściej logicznej perswazji i odnoszą się do ratio

POPULACJA MENDLOWSKA - zespół osobników, które krzyżują się między sobą na zasadzie losowego kojarzenia się par.

PULA GENÓW - cała informacja genetyczna zakodowana we wszystkich genach występujących w populacji mendlowskiej w danym czsie

PRAWO HARDY-WEINBERGA - W dużej panmiktycznej populacji zarówno frekwencja genów jak i genotypów jest stała z pokolenia na pokolenie (jeśli pominąć mutacje, migracje i selekcję, populacja taka jest w stanie "równowagi Hardy-Weinberga").

Częstość genotypów równa się (p+q)2 gdzie p = częstość allelu a, q = częstość allelu A (gdy są tylko dwa allele) zatem aa = p2, AA = q2, Aa = 2pq.

ZAŁOŻENIA :

1.) populacja musi być dostatecznie duża - (próbkowanie nie powinno zaburzyć wyników)

2.) krzyżowanie jest losowe,

3.) żaden genotyp nie ma korzyści selekcyjnej (są równo żywotne i płodne),

4.) brak mutacji, migracji i losowego dryfu genetycznego.

ALLELE WIELOKROTNE - przykład z ABO :

p(A) + q(B) + r(0) = 1, rozkład genotypów (p+q+r)2

GENY SPRZĘŻONE Z PŁCIĄ. Jeśli częstość alleli sprzężonych z płcią różni się u obu płci to populacja nie jest w stanie równowagi, ale po kilku pokoleniach następuje zbliżenie do równowagi.

Obliczanie częstości występowania heterozygot (np. gdy mamy szkodliwą cechę recesywną - albinizm)

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA CZĘSTOŚĆ ALLELI W POPULACJI

a.) Nielosowe kojarzenie się osobników (gdyby np. częściej kojarzyli się ze sobą osobniki MM z NN niż z innymi to wzrósłby w populacji procent heterozygot MN).

b.) Migracje. Częstość allelu w następnym pokoleniu p' = mpm + (1-m)p, gdzie m i 1-m określają względny udział migrantów i nie migrantów w genetycznej strukturze nowego pokolenia (przykład).

c.) Mutacje. Mutacje są losowe i bezkierunkowe. Dla mutacji dominujących można stosować bezpośrednią metodę obliczania, jednakże pod trzema warunkami.

- musi ona produkować fenotyp różny od powstającego pod wpływem alleli recesywnych,

- cecha musi ulegać pełnej ekspresji (daje to możliwość identyfik. mutanta),

- cecha ta nie może powstawać pod wpływem czynników niegenetycznych (np. leki, środki chemiczne). Np. achondroplazja

d.) Selekcja (bez działania selekcji mutacje można pomijać przy analizie częstości genów). Rzadko w naturze istnieje równość między AA, Aa i aa jeśli chodzi o żywotność i płodność.

Jeśli aa jest bezpłodne, można obliczyć, że częstość allelu w pokoleniu n przy takiej selekcji będzie, qn = q0/(1 + nq0) np. q0 = 1/2 to w następnym 1/4 potem 1/5 itd.

Uwzględniając współczynnik selekcji "s" np. s = 0,01 (co znaczy że tylko 99% osobników z danym genotypem ma sukces reprodukcyjny) można zmodyfikować wzór q1 = q0-sq02/(1 - sq02)

Pojęcie fitness ("dostosowanie") definiuje się jako 1-s

TYPY SELEKCJI -

STABILIZUJĄCA, KIERUNKOWA i RÓŻNICUJĄCA

e.) Dryf genetyczny - nieregularne (losowe) fluktuacje frekwencji genów zachodzące na skutek ograniczonej liczebności reprodukcyjnej w populacji (np. gwałtowna redukcja populacji, w której eliminacji uległo wiele alleli).

W wyniku dryfu genetycznego zwiększa się różnica między populacjami, a zmniejsza wewnątrz populacji.

Przypadkami dryfu może być efekt wąskiego gardła ("bottleneck effect") oraz efekt założyciela

1

---