Критерий хи-квадрат

Данный показатель используют при сравнении эмпирических (опытных) рядов с теоретическими: по распределению частот в гибридологическом анализе, при сравнении двух эмпирических рядов, при оценке эффективности применения биологически активных соединений и др.

Пример. При скрещивании самок дрозофилы с серым телом с темнотелыми самцами в F₁ получили всех серотелых мух, а в F₂ произошло расщепление: из 1584 мух 1199 оказались серыми, а 385 были темнотелыми. Соответствует ли наблюдаемое расщепление теоретически ожидаемому 3:1?

Вычисление критерия х2 (хи-квадрат)

Классы	Наблюдаемые данные (О)	Ожидаемые данные (Е)	О – Е	(О – Е)2	(О – Е)2 Е
серотелые	1199	1188	+11	121	0,10
Темнотелые	385	396	-11	121	0,31

Σ = 1584 Σ = 1584 Σ= 0,41

Вычисленное значение х²= 0,41 сравнивают со стандартным значением х².

Стандартные значения х2

Числа степеней свободы	Уровни значимости, %
	5	1	0,1
1 2 3 4	3,84 5,99 7,81 9,49	6,63 9,21 11,34 13,28	10,83 13,82 16,27 18,47

Для вхождения в таблицу необходимо определить число степеней свободы (ν). В гибридологических задачах на расщепление оно всегда равно числу фенотипических классов без единицы. В нашем примере ν = 2 – 1 = 1.

В строке со степенью свободы равной 1 мы видим три значения: 3,84; 6,63; 10,83, которым соответствуют вероятности 0,05; 0,01 и 0,001. В таблице указаны вероятности нулевой гипотезы. Если вычисленное значение х² ≤ х²_st при Р = 0,05, гипотезу принимают. х² = 0,41< 3,84, следовательно, нулевую гипотезу можно принять, а наблюдаемые отклонения от теоретически ожидаемого результата следует отнести в разряд случайных. Если х² > х²_st при Р < 0,01 или Р < 0,001, то отклонения не случайные.

Литература:

1. А.М.Крюков, Н.В.Горбунова – Задачник по генетике животных.// Учебно-метод.пособие для самостоятельной работы студентов. // ФГОУ ВПО ПГСА, Пенза, 2005, 184С.

2. Н.В.Анисимова – Популяционная генетика. // Методическое пособие. Пенза, ПГПУ, 2007.

3. В.Л.Петухов, О.С.Короткевич, С.Ж.Стамбеков – Генетика. /Новосибирск, СемГПИ, 2007, 6616 С. (Учебник для студентов высших учебных заведений).

4. С.Г.Инге-Вечтомов – Генетика с основами селекции./ М.:Высшая школа, 1989.

5. М.М.Тихомирова – Генетический анализ./ М.: Изд-во Ленингр.ун-та, 1990.

6. А.В.Яблоков, Н.И.Ларина – Введение в фенетику популяций./ М.: Высшая школа, 1985.

Вариант тестирования на знание исторических дат, связанных с выдающимися событиями в области генетики:

• 1865 г. - Открытие Г.Менделем основных законов наследственности. Доклад среди членов Общества естествоиспытателей.

• 1865 г. – Создание Френсисом Гальтоном генеалогического метода составления родословных человека.

• 1871 г. – Открытие нуклеиновых кислот.

• 1880 г. – О.Гертвиг обнаружил слияние ядра мужской гаметы с ядром женской гаметы у иглокожих, затем у голосемянных и покрытосемянных растений.

• 1882 г. – Вальтер Флеминг, изучая клетки ящериц под микроскопом, обнаружил в них маленькие «ниточки», которые делились на части. Позднее оказалось, что это хромосомы.

• 1888 г. – Способные к делению ядерные элементы клетки В.Вальдейер назвал «хромосомами».

• 1889 г. – Теодор Бовери установил факт редукции числа хромосом в половых клетках вдвое.

• 1892 г. – Замена Флеммингом ранее используемого термина «кариокинез» новым - «митоз», с расшифровкой 3-х основных стадий: профазы, метафазы, анафазы.

• 1894 г. – М.Гейденгайн назвал заключительную стадию деления митозом «телофазой».

• 1900 г. - Официальная дата принятия нового научного направления, связанного с изучением механизмов передачи наследственной информации живых организмов. Переоткрытие законов Г.Менделя.

• 1906 г. – Вильям Бэтсон придумывает официальное название «генетика», экспериментально доказывает универсальность Менделевских законов на животных объектах (наследование формы гребня у кур).

• 1909 г. – Иогансен заменяет термин «наследственные задатки» более лаконичным – «ген».

• 1910 г. - Томас Хант Морган, изучая фруктовую тлю, плодовую мошку, доказал, что гены, определяющие видовые признаки, локализованы в хромосомах.

• 1913 г. – Т.Морган – линейное расположение генов в хромосомах.

• 1926 г.- Американский биолог Герман Меллер открыл влияние рентгеновских лучей на генетические изменения в организме (мутации).

• 1931 г. – Описание механизма рекомбинации.

• г. – Освальд Эвери, Колин Мак Леод и Маклин МакКарти доказали окончательно, что ДНК, а не белки отвечают за наследственность, являясь генетическим материалом.

• г. – Описание механизма кодирования белков генами.

• 1951 г. – Расшифровка последовательности аминокислот в белке.

• 1953 г – Открытие двойной спирали ДНК Уотсоном и Криком.

• 1957 г. – Описание структуры нуклеотидов и нуклеотидсодержащих коферментов.

• 1963 г. – Чарльз Яновский из Стенфорда с коллегами доказал, что последовательность ДНК в точности соответствует последовательности аминокислот в белке.

• 1972 г. В лаборатории Пола Берга (США) создана первая рекомбинантная ДНК. Официальное признание биотехнологии как нового научного направления.

• 1973 г. – Американские биохимики Стэнли Коэн и Герберт Бойер впервые встроили ген африканской жабы в ДНК бактерии, при этом ген стал успешно работать.

• 1978 г. – Клонирован ген человеческого инсулина.

• 1980 г. – Человеческий альфа-интерферон, созданный методом биотехнологии.

• 1982 г. – Человеческий инсулин, созданный методами биотехнологии, допущен в аптечную сеть.

• 1984 г. – Алекс Джеффри (Британский университет) разработал систему «генетических отпечатков» ДНК для идентификации личности.

• 1986 г. – Первая вакцина для человека (от гепатита В), полученная методами биотехнологии.

• 1988 г. – Получена генетически измененная мышь (патент).

• 1990 г. – Американский генетик Ф.Андерсон провел первую генетическую операцию на 4-х летней девочке с нарушениями функции имунной системы.

• 1992 г. – Американские и британские ученые разработали технику генетического тестирования эмбриона на наличие генных нарушений.

• 1997 г. – Ян Вилмут (шотландский институт) клонировал овечку Долли.

• 1998 г. – Создание клонов мышей, поколения клонов.

• 1998 г. – В японском университете Кинки созданы 8 одинаковых телят из клеток, взятых от одной взрослой коровы.

ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ

Генетика популяций призвана ответить на целый ряд вопросов:

• как реализуются законы Г.Менделя на уровне популяций;

• как влияют на генетическую структуру популяций такие факторы, как мутационный процесс, отбор, миграции, случайное изменение генных частот.

Знание популяционной генетики необходимо для понимания эпидемиологии наследственных болезней животных и человека, для планирования мероприятий по предупреждению неблагоприятного воздействия на генетический аппарат факторов окружающей среды. Еще одна сфера приложения популяционно-генетических исследований - теория эволюции. Теоретические основы популяционной генетики подробно разработаны в работах Р.А.Фишера, Дж.Б.С.Холдейна, С.Райта, Ф.Айала, Дж.Кайгера, Ф.Фогеля, А.Мотульски.

По мнению специалистов исследования в области популяционной генетики условно можно разделить на две основные группы:

• описание популяций и их генетического состава;

• анализ причин изменения генофонда.

Оба эти подхода тесно взаимосвязаны между собой.