История сохранила множество имён великих людей разных

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Майминская средняя общеобразовательна школа № 2»
Как наследуется леворукость
Выполнила:
ученица 10 класса
Зыкова Евгения
Руководитель:
Булычева Н.И.
Консультант:
доцент кафедры зоологии,
экологии и генетики ГАГУ
кандидат с\х наук
Сафонова О.В.
МАЙМА
2008
1
Введение.
История сохранила множество имён великих людей разных времён и
народов, которые были левшами, – английская королева Елизавета,
Наполеон, Юлий Цезарь, Жанна д'Арк, Леонардо да Винчи, Аристотель,
Микеланджело, Паганини, Роден, Дюрер, Андерсен, Бетховен, Чаплин,
Рахманинов, Моцарт, Ньютон. Из наших современников самый, известный
левша – основатель корпорации Microsoft Билл Гейтс [1] .
С понятием леворукости в школе ученики сталкниваются в 8 классе
при изучении темы «Нервная система» и в 9 классе при изучении основ
генетики. Меня заинтересовали вопросы: «Какие факторы влияют на
рождение
леворуких
детей?
Как
наследуется
леворукость?
Какова
вероятность рождения в моей будущей семье леворукого ребенка?».
Я решила в ходе работы над изучением вопросов наследования
леворукости попытаться ответить на интересующие меня вопросы.
Цель моей работы: изучение генетических основ наследования и
популяционного распространения леворукости.
В ходе работы мною решались следующие задачи:
 познакомиться с основными методами исследования генетики
человека,
 определить частоту генотипов правшевства и левшества в
популяции жителей с.Майма,
 выяснить характер наследования леворукости.
2
Литературный обзор.
Вопрос о наследовании леворукости не является чисто научным.
Решение некоторых практических проблем воспитания ребенка зависит от
ответа на него. Например, переучивать ли левшу. В истории науки известны
многочисленные теории происхождения леворукости. Здесь мы рассмотрим
лишь некоторые, наиболее любопытные. Заметим, что все теории, так или
иначе объясняющие леворукость, можно подразделить на две группы. Одни
ученые считают, что устойчивое предпочтение руки можно объяснить только
факторами среды, тем или иным их сочетанием. Другие полагают, что
леворукость передается по наследству через генотип человека.
Один из первых серьезных обзоров работ по леворуким принадлежал
перу Джексона и был издан в Лондоне в 1905 году. Автор придерживался
социальной теории леворукости. Леворукость — результат привычки, а
следовательно, всех детей-левшей надо учить пользоваться обеими руками
попеременно. В среде последователей австрийского психиатра Зигмунда
Фрейда развивалось представление о том, что леворукость не имеет
биологических корней, а является результатом эмоционального негативизма.
Эти авторы подчеркивали, что во многих языках слово “левый” используется
при описании отрицательных качеств человека.
Среди теорий, объясняющих рукость через социальную эволюцию
человечества, одной из самых курьезных, но тем не менее пользовавшихся
большой популярностью на рубеже прошлого и нынешнего веков, была так
называемая теория “щита и меча”. Солдат, прикрывающийся щитом, который
он держит в левой руке, надежнее защитит сердце от ударов меча
противника, а значит, имеет больше шансов выжить. Правая же рука,
владеющая мечом, становится более искусной в манипулировании любыми
предметами.
Остается, правда, непонятным, почему большинство женщин —
праворукие, ведь они никогда не пользовались ни щитом, ни мечом. О
женщинах “позаботилась” другая гипотеза, согласно которой женщина, как
3
правило, носит младенца на левой руке. Это обеспечивает ребенку большую
близость к материнскому сердцу, позволяет лучше слышать материнское
сердцебиение и, как результат, создает у младенца ощущение комфорта и
безопасности.
Довольно давно человек обратил внимание на то, что руки — не
единственный пример асимметрии человеческого тела. Это привело к
попыткам объяснить асимметрию рук через асимметрию других органов.
Так, Аристотель считал, что органы, расположенные справа, мощнее, чем
находящиеся слева. Френсис Бэкон предположил, что существует связь
между праворукостью и расположением печени справа. Сейчас трудно
установить, кому принадлежит идея о том, что правое левое полушария мозга
различаются и это связано с предпочтением руки. По крайней мере, знания о
том, что каждая половина мозга управляет противоположной половиной тела
восходят, к первым векам нашей эры. Основательное исследование мозга
двух леворуких женщин в сравнении с мозгом праворуких индивидуумов
было выполнено в Англии анатомом Оглом в 1871 году. Огл обнаружил, что
мозг левши обладает зеркальной симметрией по отношению к мозгу
праворукого человека.
Современные взгляды на этот вопрос не столь категоричны. Так, ряд
ученых считает, что анатомические различи мозга праворуких и леворуких
не столь значительны, чтобы объяснить разницу функций правого и левого
полушарий вообще и предпочтение руки в частности. Основной проблемой
является то, что анатомам, как правило, не известно, праворукому или
леворукому индивидууму принадлежит исследуемый мозг.
Следует заметить, что если считать асимметрии мозга (анатомические
и функциональные) причиной праворукости или леворукости, то вопрос о
способах передачи по наследству не снимается. Наиболее убедительным
ответом являются генетические теории. В пользу генетических моделей
говорят результаты обследования детей, взятых на воспитание. Рукость таких
4
детей коррелировала с рукостью биологических родителей, а не тех, кто их
воспитывал. Рассмотрим некоторое из этих теорий.
Джерре Леви и Томас Нагилаки предположили, что рукость зависит от
двух генов. Один ген определяет полушарие, которое контролирует речь. Как
и всякий ген, он имеется в генотипе человека в двух формах, или, как говорят
генетики, представлен двумя аллелями. Доминантный аллель L определяет,
что речевым будет левое полушарие, а аллель r относит речевую функцию к
правому полушарию. Второй ген определяет, какой рукой будет управлять
речевое полушарие — находящейся на той же стороне, что и полушарие, или
на противоположной. Как правило, полушарие управляет конечностями
противоположной стороны.
В 60-х годах Марион Аннет предположила новую генетическую модель
наследования рукости, которая утверждает, что в человеческой популяции
левши, амбидекстры (обоерукие) и праворукие распределены в соотношении
0,04, 0,30 и 0,66 соответственно и это соотношение объясняется наличием
или отсутствием гена, который содержит фактор правого сдвига. При
наличии генетического фактора правого сдвига в ходе развития у ребенка,
как правило, в левом полушарии формируются центры речи и предпочтение
правой руки, которая также управляется левым полушарием.
Следует
подчеркнуть,
что,
поскольку
фактор
правого
сдвига
определяет лишь вероятность доминирования левого полушария и правой
руки, теория Аннет допускает влияние средовых факторов на ребенка,
обладающего любым возможным генотипом.
Вот мы и подошли к вопросу о влиянии среды на леворукого ребенка.
Есть данные начала 70-х годов: в исследуемых группах было выявлено около
10% леворуких детей 4 -5 лет, а в 11 - 12 лет таких детей было уже 3%.
Понятно, что процент леворуких детей снижался из-за переучивания. Сейчас
этого не происходит
Более сложная модель была предложена Дж. Леви и Т. Нагилаки
(1972). Эти ученые предполагают, что рукость — показатель функции двух
5
генов. Один ген с двумя аллелями определяет полушарие, которое будет
контролировать речь и ведущую руку Второй ген определяет то, какой рукой
будет управлять речевое полушарие — доминантным или рецессивным.
Ученые не знают точных причин возникновения леворукости. Пока есть две
устоявшиеся гипотезы. Во-первых, леворукость может передаваться через
гены, по наследству. Есть семьи, в которых леворуки представители
нескольких поколений. Закон наследования мы не знаем, хотя еще в 20-х
годах XX века было доказано, что вероятность рождения леворукого ребенка
у праворуких родителей всего 2%, она возрастает до 17%, если один
родитель леворукий, и увеличивается до 46%, если леворуки оба родителя.
Еще
один
вариант
возникновения
леворукости
—
так
называемая
компенсаторная леворукость. Эта леворукость связана с дисфункцией в
развитии мозга. Дисфункции в большинстве случаев могут объясняться
родовыми травмами. Действительно, статистика прослеживает определенную
зависимость между отклонениями в протекании беременности и родов
(низкая масса тела новорожденного, слишком быстрые или, наоборот,
затянувшиеся роды, применение инструментов при родовспоможении,
асфиксия новорожденного, травмы и ряд других факторов) и появлением на
свет леворуких детей [1].
Методика проведения исследования.
Для определения частоты встречаемости аллелей правшества и
левшества я использовалась популяционно-генетическим методом. Данный
метод позволяет определить генетическую структуру популяций. «Под
популяцией
понимается
совокупность
особей,
т.е.
группы
людей,
занимающих одну территорию в течение многих поколений и свободно
вступающих в брак». Использование популяционно-статистического метода
включает правильный выбор популяции, сбор материала и статистический
анализ
полученных
результатов.
В
основе
данного
метода
лежит
закономерность, установленная в 1908 г. английским математиком Дж.
6
Харди и немецким врачем В. Вайнбергом. Соотношение численности разных
генотипов и фенотипов в популяции определяется по формуле бинома
Ньютона:
2
2
2
(p+q)= p+2pq+q; (p+q)=1,
где
р – частота доминантного аллеля А;
q – частота рецессивного аллеля а;
р – частота генотипа АА (гомозигот по доминантному аллелю);
q – частота генотипа аа (гомозигот по рецессивному аллелю) [2].
Для сбора материала я проводила тестирование по моторным пробам среди
учащихся моей школы 5 – 11 классов. Анализ результатов позволяет оценить
профиль моторной ассиметрии школьника, определить количество учеников,
преимущественно владеющих правой рукой (правши), левой (левши) и число
амбидекстров (одинаково хорошо владеющих обеими руками). Серия тестов
(поза
«Наполеон»,
«скрещивание
пальцев»,
«хлопанье
в
ладоши»)
проводилась без пауз. Между сериями делался перерыв 5 минут. Внутри
серий порядок был разный:
1 серия: «поза Наполеон», скрещивание пальцев, хлопанье;
2 серия: хлопанье, скрещивание пальцев, «поза Наполеон»;
3 серия: скрещивание пальцев, «поза Наполеон», хлопанье;
4 серия: «поза Наполеон», хлопанье, скрещивание пальцев;
5 серия: скрещивание пальцев, «поза Наполеон», хлопанье.
В позе «Наполеона» ведущей считается рука, кисть которой оказывается
сверху, при скрещивании пальцев рук ведущей считается та рука, большой
палец которой оказался сверху, при хлопанье в ладоши – ведущей считается
рука, оказывающаяся сверху при хлопанье. Результаты заносились в таблицу.
тест
правая
левая
итог
Поза «Наполеон»
1
7
2
3
4
5
Скрещивание
пальцев рук
1
2
3
4
5
Хлопанье
в
ладоши
1
2
3
4
5
Итог оценивался большинством случаев. Правши – гомозиготы доминантные
(АА), левши – гомозиготы рецессивные (аа), амбидекстры – (Аа). Расчет
выполнялся согласно закону Харди – Вайнберга [3].
Для установления характера наследования мною использовался
генеалогический метод. Он относится к числу основных в генетике человека
и опирается на генеалогию – учение о родословных. Суть метода
заключается в составлении родословной и последующем ее анализе. Данный
метод дает возможность выявить наследственный характер признака и
определить тип наследования.
Метод анализа родословных был предложен в 1883 г. Ф. Гальтоном.
Для составления родословных используются следующие символы:
мужчина
женщина
8
пробанд
или
брак
или
родственный брак
сибсы
или или
близнецы монозиготные
близнецы дизиготные
тип зиготности не установлен
аборт или рождение мертвого плода
гетерозиготная носительница признака, сцепленного с Х-хромосомой
гетерозиготные
родители
индивидуума,
обладающего
рецессивным
признаком
Пробанд — человек, с которого начинается исследование определенной
семьи; сибсы — потомки одних и тех же родителей (братья и сестры).
9
При построении родословных необходимо соблюдать следующие правила:
а) необходимо выяснить по собранному материалу число поколений;
б) построение родословной начинается с пробанда;
в) каждое поколение нумеруется римскими цифрами слева;
г) символы, обозначающие особей одного поколения, располагаются на
горизонтальной линии и могут нумероваться арабскими цифрами [4].
Результаты исследования.
1. Определение частоты генотипов праворукости и леворукости.
Мною было обследовано 85 учащихся 5 – 11 классов. У 23 обследованных
выявлена леворукость, обусловленная генотипом аа. Рассчитаем частоту
рецессианой аллели: q = 23 : 85 = 0,27. Извлекая из величины q корень
квадратный, получаем величину q (величину аллеля леворукости) равную
о,52. Теперь можно вычислить частоту аллеля праворукости А, помня что
сумма доминантного и рецессивного генов равна единице: qa+pA=1 или
pA= 1-qa. Следовательно, pA = 1- 0,52= 0,48. Зная частоту аллелей,
пользуясь формулой Харди – Вайнберга, я могу установит генетическую
структуру популяции праворукости и леворукости жителей с. Майма,
характеризующаяся частотами генотипов:
2
АА = p =0,48 х 0,48 = 0,23 (23%);
Аа = 2pq = 2 х 0,48 х 0,52 = 0,499 (49,9%);
2
аа = q = 0,27 (27%).
Такая частота аллелей 1АА: 2Аа: 1аа характерна для второго закона
Менделя. Следовательно, наследование леворукости укладывается в
принципы классической менделеевской генетики.
2.Определение характера наследования леворукости.
Анализ
родословных
(Приложение
1),
составленных
на
основе
анкетирования в 6 различных семьях показал, что леворукость во всех
родословных встречается редко, не во всех поколениях, с одинаковой
частотой у мальчиков и девочек. Леворукость проявляется у детей,
10
родители которых были праворукими. Если признак имеет один из
родителей, то он может совсем не проявиться у детей или проявиться у
половины (родословная семьи №5, №6). Данные признаки характерны для
аутосомно-рецессивного наследования.
Выводы:
 Генетическая
структура
популяции
жителей
с.
Майма
характеризуется следующими частотами генотипов:
АА = 23%, Аа = 49,9%, аа – 27% , где А – ген праворукости, а – ген
леворукости,
 Леворукость наследуется как аутосомно-рецессивный признак,
 Наследование
леворукости
укладывается
в
принципы
классической менделеевской генетики.
Литература:
1. Радулова, Н. Право на « лево» / Н. Радулова // Огонек. - 2004. - № 32 .- С.
40- 41.
2. Р.Г.Заяц, В.Э.Бутвиловский и др, Общая и медицинская генетика. Лекции
и задачи; Ростов-на- Дону: Феникс, 2002г. – 320 стр.
3. Н.Н. Приходченко, Т.П.Шкурат, Основы генетики человека: Уч.пос.
Ростов- на- Дону: Феникс, 1997г. – 368с.
4. Н.А.Топорнина, Н.С. Стволинская, Генетика человека: Практикум для
вузов. М.: Гуманит. Изд. Центр Владос, 2001. – 96 с.
11