М И Н И СТ Е РСТ В О О Б РА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н ЫЙ У Н И В Е РСИ Т Е Т
Ц И Т О ГЕ Н Е Т И ЧЕ СК И Й М О Н И Т О РИ Н Г: М Е Т О Д Ы О Ц Е Н К И ЗА ГРЯ ЗН Е Н И Я О К РУ Ж А Ю Щ Е Й СРЕ Д Ы И СО СТ О Я Н И Я ГЕ Н Е Т И ЧЕ СК О ГО А ППА РА Т А О РГА Н И ЗМ А У чебн ое пособие Специальн ость 011600 «Б И О ЛО ГИ Я »
В О РО Н Е Ж 2004
2 У т верж д ен о н а у чн о-м ет од ическим совет ом биолого-почвен н ого ф а ку ль т ет а 24 окт ября 2003 год а , протокол № 17
А вт оры: Ка ла ев В.Н. Ка рпова С .С .
У чебн ое пособие под гот овлен о н а ка ф ед ре ген ет ики, селекции и т еории э волюции биолого-почвен н ого ф а ку ль тета Ворон еж ского госу д а рст вен н ого у н иверсит ета . Реком ен д у ет ся д ля ст у д ен т ов биолого-почвен н ого ф а ку ль т ет а д н ев н ой, вечерн ей и за очн ой ф орм ыобу чен ия.
3 СО Д Е РЖ А Н И Е ВВЕ ДЕ НИ Е ЗА Н Я Т И Е 1. М И ТОТИ ЧЕС КА Я А КТИ ВНОС ТЬ И П А ТОЛ ОГ И И М И ТОЗА - Ц И ТОГ Е НЕТИ ЧЕ С КИ Е П ОКА ЗА ТЕ Л И С ОС ТОЯ НИ Я ОКРУ Ж А Ю Щ ЕЙ С РЕ ДЫ ЗА Н Я Т И Е 2. М Е ТА Ф А ЗНЫ Й И А НА Ф А ЗНО-ТЕЛ ОФ А ЗНЫ Й М ЕТОДЫ У ЧЕ ТА Х РОМ ОС ОМ НЫ Х А Б ЕРРА Ц И Й ЗА Н Я Т И Е 3. М И КРОЯ ДЕРНЫ Й ТЕС Т ЗА Н Я Т И Е 4. И С П ОЛ Ь ЗОВА НИ Е Я ДРЫ Ш КОВЫ Х Х А РА КТЕРИ С ТИ К В Б И ОТЕС ТИ РОВА НИ И ЗА Н Я Т И Е 5. И С С Л Е ДОВА НИ Е А КТИ ВНОС ТИ П ЕРОКС И ДА ЗЫ В ТКА НЯ Х РА С ТЕ НИ Й КА К М Е ТОД М ОНИ ТОРИ НГ А СРЕ ДЫ ЗА Н Я Т И Е 6. ОБ РА Б ОТКА РЕЗУ Л Ь ТА ТОВ Ц И ТОГ ЕНЕТИ ЧЕСКИ Х И С С Л ЕДОВА НИ Й С И С П ОЛ Ь ЗОВА НИ ЕМ П А КЕТА С ТА ТИ С ТИ ЧЕС КИ Х П РОГ РА М М «STADIA» В О ПРО СЫ К ЗА ЧЕ Т У РЕ К О М Е Н Д У Е М А Я ЛИ Т Е РА Т У РА ПРИ ЛО Ж Е Н И Я
4
5 19 29 32
45
50 60 61 63
4 В В Е Д Е НИЕ С ред а обит а н ия ж ивых орга н изм ов сод ерж ит природ н ые (ест ест вен н ые) и иску сст вен н ые м у т а ген ы, а э т о привод ит к н еобход им ост и выявлен ия их влиян ия, а н а лиза м еха н изм ов д ейст вия и ра зра бот ки м ет од ов пред ска за н ия и пред от вра щ ен ия ген ет ических послед ст вий д ейст в ия м у т а ген ов н а ж ивые орга н изм ы. Э т а проблем а т ребу ет созд а н ия т ест -сист ем д ля выявлен ия м у т а ген ов и пром у т а ген ов. В н а ст оящ ее врем я от м еча ет ся глоба ль н ое за грязн ен ие окру ж а ющ ей сред ы т ехн оген н ым и прод у кт а м и, кот орые, обла д а я повыш ен н ой м у т а ген н ой а кт ивн ост ь ю, н есу т в себе опа сн ост ь возд ейст вия н а ген ет ический а ппа ра т ж ивых су щ ест в. Особый ин т ерес пред ст а вляет собой слеж ен ие за ин т егра ль н ым и э ф ф ект а м и м у т а ген ов, кот орые очен ь ча ст о н а блюд а ют ся в природ е. Особо ст оит от м ет ит ь возм ож н ост ь син ергических э ф ф ект ов от вза имод ейст вий н есколь ких ген ет ически а кт ивн ых ф а кт оров, когд а их су м м а рн ый э ф ф ект у силива ет ся. В послед н ие год ыв ряд е ра бот пока за н о, чт о д ля возн икн овен ия э ф ф ект а син ергизм а н еобход им о од н он а пра влен о изм ен ят ь ин т ен сивн ост ь обоих д ейст ву ющ их а ген т ов. П оэ т ом у с особой ост ротой вст а ет проблем а выяв лен ия влиян ия м а лых д оз за грязн ит елей, т .к. любое, д а ж е н езн а чит ель н ое, у величен ие сод ерж а н ия в окру ж а ющ ей сред е химического а ген т а или возра ст а н ие ин т ен сивн ост и ф изического ф а кт ора (ра д иа цион н ого ф он а , м а гн ит н ых полей и/или ф а кт оров биологической природ ы) от рица т ель н о ска ж ет ся н а биот е, д а ж е если исслед ова н ия от д ель н о взят ого ф а кт ора н е выявляют его м у т а ген н ост и/ка н цероген н ост и. Э т о связа н о, возм ож н о, с вза им н ым у силен ием вред н ого д ейст вия ф изических и хим ических ф а кт оров в обла ст и м а лых д оз или их пот ен цирова н ие ф изиологическим и пока за т елям и орга н изм а (н а прим ер, т ем пера т у ра т ела ). Оцен ит ь син ергическое влиян ие а ген т ов в природ е, опира ясь н а м ет од ы ф изикохим ического а н а лиза и послед у ющ ей м а т ем а т ической обра бот ки, пра кт ически н евозм ож н о. В связи с э т им , н есм от ря н а быст рот у и т очн ост ь ф изико-хим ических исслед ова н ий, н ель зя оцен ит ь полн ост ь ю э ф ф ект ы и послед ст вия влиян ия за грязн ит елей н а биот у . Од н а ко с под обн ого род а т ру д н ост ям и спра вляют ся биоин д ика т оры - т ест -сист ем ыи т ест -объект ы, кот орые оцен ива ют ин т егра ль н ый э ф ф ект возд ейст вия, чт о позволяет выявит ь и оцен ит ь син ергические э ф ф ект ы. Для выявлен ия ген ет ически а кт ивн ых ф а кт оров в окру ж а ющ ей сред е ра зра ба т ыва ют ся м ет од ыцит оген ет ического м он ит орин га . Ц ит оген ет ический м он ит орин г пред ст а вляет собой сист ем у м ерслеж ен ия, оцен ки и прогн озирова н ия сост оян ия цит оген ет ической сист ем ы (хром осом н ого а ппа ра т а в м ит от ическом и м ейот ическом цикла х) при спон т а н н ом и ин д у цирова н н ом м у т а ген езе. Ц ель т а кого м он ит орин га – регист ра ция возн ика ющ их цит оген ет ических н а ру ш ен ий, в перву ю очеред ь хром осом н ых а н ом а лий, и кон т роль за их ф ен от ипическим проявлен ием и ра спрост ра н ен ием в попу ляциях, а т а кж е обн а ру ж ен ие м у т а ций в т ест -сист ем а х, близких к человеку . В н а ст оящ ее врем я ра зра бот а н ы от н осит ель н о прост ые и высокочу вст вит ель н ые цит оген ет ические м ет од ы, осн ова н н ые н а оцен ке ст ру кт у рн ых и числен н ых изм ен ен ий хром осом , м икрояд ерн ый т ест , исслед ова н ия
5 а кт ивн ост и ф ерм ен т ов, являющ ейся пока за т елем э кспрессии соот вет ст ву ющ их ген ов. Дополн ит ель н о ра зра ба т ыва ют ся н овые цит оген ет ические м ет од ы: исполь зова н ие яд рыш ковых ха ра кт ерист ик в биот ест ирова н ии, выявлен ие изм ен ен ий м ит от ического а ппа ра т а . Э т и под ход ы позволяют д а т ь реа ль н у ю оцен ку возд ейст вия н а окру ж а ющ у ю сред у , под вергш у юся всем у спект ру биологических изм ен ен ий, чт о ока зыва ет ся за т ру д н ит ель н ым при прим ен ен ии д ру гих под ход ов. М ет од ы д ост а т очн о прост ы и н ед ороги, пригод н ы д ля ш ирокого исполь зова н ия. С чит а ем , чт о пред ст а влен н ое пособие бу д ет полезн о н е т оль ко ст у д ен т а м при провед ен ии ла бора т орн ых ра бот н а боль ш ом пра кт ику м е, н о и в н а у чн о-исслед ова т ель ской ра бот е, посвящ ен н ой изу чен ию влиян ия ф а кт оров ра зличн ой э т иологии н а ст а биль н ост ь ген ом а и оцен ке ген от оксичн ост и окру ж а ющ ей сред ы.
ЗА Н Я Т И Е 1 М И ТОТИ ЧЕС КА Я А КТИ ВНОС ТЬ И П А ТОЛ ОГ И И М И ТОЗА Ц И ТОГ ЕНЕТИ ЧЕСКИ Е П ОКА ЗА ТЕ Л И С ОС ТОЯ НИ Я ОКРУ Ж А Ю Щ ЕЙ С РЕДЫ Ц е ль зан я т и я : н а у чит ь ся опред елят ь м ит от ическу ю а кт ивн ост ь , м ет а ф а зн о-проф а зн ый ин д екс, па т ологические м ит озы н а д а влен ых м икропрепа ра т а х корн ей пророст ков сем ян сосн ы обыкн овен н ой из ра йон ов с ра зн ым у ровн ем а н т ропоген н ой н а гру зки, провод ит ь ст а т ист ическу ю обра бот ку полу чен н ых резу ль т а т ов, д ела т ь вывод ы о ка чест ве сред ы по исполь зу ем ым цит оген ет ическим пока за т елям . О сн овн ы е теор етическ ие полож ен ия: М ит от ич е ск ий р е ж им - совоку пн ост ь количест вен н ых пока за т елей, ха ра кт еризу ющ их мит от ическое д елен ие клет ок: а ) пока за т ель м ит от ической а кт ивн ост и, или м ит от ический ин д екс; б) процен т н ое соот н ош ен ие д елящ ихся клет ок, н а ход ящ ихся н а ра зн ых ст а д иях м ит оза ; в) от н осит ель н ое количест во всех па т ологических м ит озов, в ыра ж ен н ое в процен т а х к общ ем у числу м ит озов; г) от н осит ель н ое количест во от д ель н ых ра зн овид н ост ей па т ологий м ит оза , выра ж ен н ое в процен т а х к общ ем у числу м ит озов. Та ким обра зом , м ит от ич е ск ая ак т ивност ь являет ся од н ой из осн овн ых ха ра кт ерист ик м ит от ического реж им а . П ока за т елем м ит от ической а кт ивн ост и являет ся м ит от ич е ск ий инде к с (MI), кот орый выра ж а ет ся в процен т а х и ра ссчит ыва ет ся по ф орму ле: чи сло д е ля щ и х ся кле т ок MI = × 100 % . [1] общ е е чи сло кле т ок н ап ре п арат е И н огд а м ит от ический ин д екс выра ж а ют в пром илле (‰ ) и т огд а у м н ож а ют н е н а 100, а н а 1000.
6 Та кж е ра ссчит ыва ют м ит от ический ин д екс безу чет а проф а зн ых клет ок (MI б/П ), м ит от ический ин д екс т оль ко по проф а зн ым (MIП ), м ет а ф а зн ым (MI М ) и т .д . клет ка м : чи сло клет ок н аст ад и и мет аф азы, ан аф азы, т елоф азы MI = ×100 % ; б/П [2] общ ее чи сло клет ок н ап реп арат е чи сло кле т ок н а ст ад и и п рофазы MI П = × 100 % ; [3] общ е е чи сло кле т ок н ап ре п арат е MIМ , MIА и MI Т ра ссчит ыва ют ся а н а логичн о MI П. Опред еляют процен т н ое соот н ош ен ие д елящ ихся клет ок, н а ход ящ ихся н а ра зн ых ст а д иях м ит оза : д оля кле т ок
=
чи сло кле т ок н а ст ад и и п рофазы ×100 % . общ е е чи сло д е ля щ и х ся кле т ок
[4] А н а логичн о счит а ют д олю м ет а ф а зн ых, а н а ф а зн ых, т елоф а зн ых кле-
н аст ад и и п рофазы
т ок. Ра счет ра зличн ых т ипов MI и опред елен ие д олей д елящ ихся клет ок н еобход им ы д ля регист ра ции врем ен и прохож д ен ия клет ка ми ра зличн ых ст а д ий м ит оза , выявлен ия возм ож н ой за д ерж ки клет ок н а ка кой-либо ст а д ии вслед ст вие повреж д ен ия цит оген ет ических ст ру кт у р клет ки под д ейст вием за грязн яющ их вещ ест в. Для опред елен ия возм ож н ой за д ерж ки м ит оза н а ст а д ии м ет а ф а зы ча ст о исполь зу ют м е т аф аз но-пр оф аз ный инде к с: ме т афазн о − п рофазн ый
и н д е кс =
чи сло чи сло
кле т ок кле т ок
н а ст ад и и н а ст ад и и
ме т афазы п рофазы
. [5]
С ра вн ен ие выборок по пока за т елю MI провод ят по па ра мет рическим крит ериям : t-крит ерию С т ь юд ен т а и F-крит ерию Ф иш ера . С ра вн ен ие клет ок н а ра зличн ых ст а д иях д елен ия провод ят с исполь зова н ием φ – преобра зова н ия Ф иш ера (у гловой тра н сф орм а ции) и введ ен ием попра вки Й ейт са . П ат ологич е ск ий м ит оз – н а ру ш ен ие н орм а ль н ого т ечен ия м ит оза , привод ящ ее к возн икн овен ию хром осом н ых м у т а ций и н ера вн ом ерн ом у ра спред елен ию хром осом м еж д у д очерн им и яд ра м и. П а т ологические м ит озы очен ь ча ст о вст реча ют ся при ра зличн ых э кст рема ль н ых возд ейст виях, при н екот орых па т ологических процесса х, при возд ейст вии н а клет ки хим ических соед ин ен ий, при ра д иа цион н ом пора ж ен ии. В послед н ем слу ча е количест во возн ика ющ их па т ологий м ит оза за висит от д озыи врем ен и облу чен ия. Кра т кое описа н ие н а ру ш ен ий м ит оза , осн ова н н ое н а кла ссиф ика ции па т ологий м ит оза по А лов у И .А . (1965), привед ен о в т а блице 1.
7 Та блица 1. Х а ра кт ерист ика н а ру ш ен ий м ит оза , осн ова н н а я н а кла ссиф ика ции па т ологий м ит оза по А лову И .А . (1965) № п/п 1 1.
2.
3.
На зва н ие па т ологии
Описа н ие
С хем а т ический рису н ок па т ологии 2 3 4 I. П ат ологии м ит оз а, связ анны е с повр е ж де ние м хр ом осом За д ерж ка Ча ст о н а блюд а ет ся при н а ру ш ен иях м ит оза в процессов ред у плика ции хром осом . проф а зе П од обн ые изм ен ен ия в т ечен ие д елен ия клет ки обычн о н а блюд а ют ся при ра зличн ых возд ейст виях, н а ру ш а ющ их син т ез ДНК. Выявляет ся при а н а лизе д оли проф а зн ых клет ок (или MIП ) ка к повыш ен ие э т их пока за т елей по сра вн ен ию с кон т ролем . Ра н н ее ра зд е- Ра зъед ин ен ие хром а т ид в н орм е лен ие хрома - происход ит в позд н ей м ет а ф а зе при т ид в проф а зе ее переход е в а н а ф а зу . П ри н екот орых н а ру ш ен иях т ечен ия м ит оза он и ра зъед ин яют ся ещ е в проф а зе. Од ин очн ые, Б оль ш ин ст во обра зова вш ихся ф ра гпа рн ые и мен тов, лиш ен н ых цен т ромеры(а цен м н ож ест вен - трические ф ра гмен т ы), н е у ча ст ву ют в н ые а цен т ри- д виж ен ии хромосом во врем я мета кические ф ра г- н еза и при ра схож д ен ии к полюса м . м ен т ы хром о- П ри ма ссовой ф ра гмен т а ции хромосом сом обра зу ют ся чрезвыча йн о мелкие ча ст ицы (та к н а зыва ем а я п ульвери заци я хромосом). П ри э том ф ра гмен т ы хромосом беспоряд очн о ра ссеян ы по всей цит опла зме или сосред оточен ыв обла сти верет ен а . В д а ль н ейш ем а цен трические ф ра гмен т ы могу т попа ст ь в од н о изд очерн их яд ер, резорбирова т ь ся или обра зова т ь м икрояд ра . Слу ча йн ое воссоед ин ен ие ф ра гмен тов привод ит к возн икн овен ию хромосомн ых а берра ций: д елеций, ин версий, д у плика ций, т ра н слока ций.
8 1 4.
2 Х ром осом н ые и хром а т ид н ые м ост ы
5.
От ст а ва н ие целых хром осом в м ет а кин езе
6.
От ст а ва н ие целых хром осом при ра схож д ен ии их к полюса м
7.
Обра зова н ие м икрояд ер
Прод олж е н и е т абли ц ы 1. 3 4 Обра зу ют ся при воссоед ин ен ии ф ра гмен тов, сод ерж а щ их цен тромеру , в резу ль та те чего обра зу ет ся д ицен трическа я хромосома , котора я, ра ст ягива ясь меж д у гру ппа м и а н а ф а зн ых и телоф а зн ых хромосом, обра зу ет мост, н еред ко за д ерж ива я н а ст у плен ие цитотомии. М ост ы могу т сохра н ять ся в течен ие 12 – 15 митот ических циклов в ряд у клет очн ых поколен ий. И споль зу я метод ы тот а ль н ого окра ш ива н ия, н ель зя су д ить о т ипе мостов (хромосомн ые или хрома т ид н ые), та к ка к толщ ин а моста н е являет ся прям ым у ка за н ием н а т ип моста . Возн ика ют при повреж д ен ии хром осом в обла ст и кин ет охора . От ст а вш а я хромосом а леж ит свобод н о в цит опла зм е вн е м ет а ф а зн ой пла ст ин ки и н е у ча ст ву ет в д виж ен ии хром осом при ра схож д ен ии к полюса м . С у д ь ба от ст а вш их хром осом т а ка я ж е, ка к и у а цен т рических ф ра гм ен т ов.
От ст а в ш ие хром осом ы или их ф ра гм ен т ы м огу т ф орм ирова т ь д ополн ит ель н ое м икрояд ро. Если м икрояд ро ф орм иру ет ся яд рыш кообра зу ющ ей хром осом ой, т о в н ем возн ика ет яд рыш ко. Да ль н ейш а я су д ь ба м икрояд ер н еод ин а кова . Од н и из н их ра зру ш а ют ся и вывод ят ся из клет ки, д ру гие, ка к и вся клет ка , прод елыва ют полн ый клет очн ый цикл. М икрояд ра способн ы
9 1
8.
9.
Прод олж е н и е т абли цы 1. 2 3 4 к реплика ции ДНК и вст у плен ию в м ит оз. Нера схож д е- С ест рин ские хрома т ид ы н е ра зъен ие сест рин - д ин яют ся и вмест е от ход ят к од н оских хрома - м у изполюсов. Э т о привод ит к у вет ид личен ию хром осом н ого н а бора од н ого из д очерн их яд ер за счет у м ен ь ш ен ия д ру гого. Нера схож д ен ие связыва ют с н а ру ш ен ием ра зъед ин ен ия кин ет охорн ой обла ст и либо с ча ст ичн ой д езорга н иза цией хром осом н ых н ит ей верет ен а . На бу ха н ие и Ча ст о вст реча ет ся в опу холевых склеива н ие клет ка х и при возд ейст вии м ит от ихром осом ческих яд ов. На бу ха я, хром осом ы у т ра чива ют пра в иль н ые очерт а н ия и, склеива ясь поверхн ост ям и, обра зу ют н епра виль н ые ком кова т ые м а ссы. Ра схож д ен ия хром осом н е происход ит , и клет ки ча ст о гибн у т .
II. П ат ологии м ит оза, связанны е с повр е ж де ние м м ит от ич е ск огоаппар ат а 10. К-м ит оз Х а ра кт ерн а блока д а д елен ия клет ки в (колхимет а ф а зе в резу ль та т е повреж д ен ия цин овый м итот ического а ппа ра т а ста т мокин ем ит оз) тическим и яд а м и. К-м итоз ха ра кт еризу ет ся н ера схож д ен ием цен т риолей (в ж ивот н ых клетка х), д езорга н иза цией м икротру бочек м ит отического а ппа ра та и за д ерж кой ра зд елен ия кин ет охоров. Кроме того, ха ра кт ерн а гиперспира лиза ция хромосом . Км итозы встреча ют ся в н есколь ких морф ологических ва риа н та х в за висимости от ст епен и повреж д ен ия митотического а ппа ра та : ра ссеива н ие хромосом, склеива н ие хромосом с обра зова н ием комков, ш а ровид н а я м ета ф а за , м ета ф а за с д ву м я гру ппа м и хромосом – псевд оа н а ф а за . И сход км итоза ра зличен и за висит от ст епен и повреж д ен ия клет очн ых стру кт у р: гибель клет ки, за верш ен ие к-м итоза
10 Прод олж е н и е т абли ц ы 1. 1 2 3 4 обра зова н ием од н ого полиплоид н ого яд ра (т .е. хромосомы ра зд еляют ся н а д очерн ие хрома т ид ы, которые за тем включа ют ся в од н о яд ро) или н есколь ких м икрояд ерс ра зн ым числом хромосом; возмож н о т а кж е восст а н овлен ие м ит от ического а ппа ра т а и н орма ль н ое за верш ен ие м итоза . 11. За д ерж ка м и- Х а ра кт ерн а д ля всех па тологий, свят оза в м ет а - за н н ых с повреж д ен ием м итот ичеф а зе ского а ппа ра та , ча ст о н а блюд а ется при а н а лизе злока чест вен н ых опу холей. Выявляется при а н а лизе д оли мет а ф а зн ых клеток (или MIМ ) ка к повыш ен ие э тих пока за телей по сра вн ен ию с кон т ролем. О за д ерж ке м итоза в мет а ф а зе мож н о т а кж е говорит ь в слу ча е, когд а мета ф а зн опроф а зн ый ин д екс бу д ет боль ш е ед ин ицы. 12. Ра ссеива н ие В осн овн ом ка рт ин а сход н а с кхром осом в м ит озом , н о в от личие от послед н ем ет а ф а зе го н е ха ра кт ерн а гиперспира лиза ция хром осом .
13. М н огополюсн ый м ит оз
14. Трехгру ппова я м ет а ф а за
С вяза н ы с а н ом а лиям и обра зова н ия полюсов д елен ия (у ж ивот н ых – с а н ом а лиям и цен т риолей). В д а н н ом слу ча е, ка к пра вило, м ит озза ка н чива ет ся обра зова н ием а н еу плоид н ых клет ок.
11 Прод олж е н и е т абли цы 1. 1 2 3 4 15. М он оцен т ри- Та к ж е, ка к и м н огополюсн ый м ический м ит оз т оз, связа н с н а ру ш ен ием ра зд елен ия цен т риолей или полюсов верет ен а д елен ия. Обра зу ет ся т оль ко од ин полюс с верет ен ообра зн ым верет ен ом д елен ия и боль ш ой ча ш еобра зн ой м ет а ф а зн ой пла ст ин кой. За ка н чива ет ся м он оцен т рический м ит озт ем , чт о ра зд елен н ые н а сест рин ские хром а т ид ы хром осом ы ра сход ят ся и ф орм иру ют од н о полиплоид н ое яд ро, при э т ом ка ж д ый послед у ющ ий м ит оз вед ет к н а ра ст а н ию полиплоид ии д елящ ихся т а ким пу т ем клет ок. 16. А сим м ет рич- Возн ика ет в резу ль т а т е н ера вн он ый м ит оз м ерн ого ра звит ия м ит от ических цен т ров и связа н н ых с н им и кон у сов м ит от ического верет ен а , чт о привод ит к н ера вн ом ерн ом у ра спред елен ию хром осом в а н а ф а зе и т елоф а зе и обра зова н ию а н еу плоид н ых клет ок. 17. П ола я ф а за
м ет а - П ред ст а влен а коль цом хром осом , кот орые, собра вш ись в м ет а ф а зн у ю пла ст ин ку , ра спола га ют ся по периф ерии верет ен а . П ола га ют , чт о причин ой возн икн овен ия полой м ет а ф а зы слу ж ит повреж д ен ие (н а бу ха н ие) верет ен а н е в ыявлен н ой природ ы.
III. Нар уше ние ц ит от ом ии 18. За па зд ыва н ие П ривод ит к возн икн овен ию д ву или от су т ст - яд ерн ых клет ок или од н ояд ерн ой вие цит от о- полиплоид н ой клет ки. За па зд ыва м ии н ие цит от ом ии м ож н о обн а ру ж ит ь по у величен ию д оли а н а ф а зн ых и т елоф а зн ых клет ок или при у величен ии MIА и MI Т по сра вн ен ию с кон т ролем .
12 Прод олж е н и е т абли ц ы 1. 1 2 3 4 19. П реж д евреЦ ит от ом ия н а чин а ет ся ещ е д о за м ен н а я цит о- верш ен ия д елен ия яд ра , при э т ом т ом ия клет ка приобрет а ет ха ра кт ерн ые очерт а н ия в в ид е «вось м ерки».
И н огд а ра зличн ые па т ологии м ит оза м огу т ком бин ирова т ь д ру г с д ру гом , н а прим ер, м ост и от ст а ва н ие хромосом в а н а ф а зе. Ча ст от у вст реча ем ост и па т ологических м ит озов ра ссчит ыва ют по ф орм у ле: чи сло д еля щ и хся клет ок с п ат ологи я ми ПМ = × 100% . [6] общ ее чи сло д еля щ и хся клет ок П од счет па т ологических м ит озов с у чет ом проф а зн ых клет ок н е всегд а э ф ф ект ивен , т а к ка к в м ерист ем е м ож ет происход ит ь возра ст а н ие д оли м ет а ф а зи у мен ь ш ен ие проф а з. П оэ т ом у ин огд а сра вн ен ие па т ологических м ит озов с у чет ом проф а з у ка зыва ет н а изм ен ен ие соот н ош ен ия м ет а ф а з и проф а з, а н е н а ист ин н ое у величен ие числа па т ологий. В связи с э т им д ля полу чен ия более т очн ой оцен ки по крит ерию «па т ологии м ит оза » вычисляют их ча ст от у безу чет а проф а з: чи сло кле т ок с п ат ологи я ми н аст ад и и ме т афазы, ан афазы , т е лофазы ПМ б / П = × 100% общ е е чи сло кле т ок [7] н аст ад и и ме т афазы, ан афазы , т е лофазы С ра вн ен ие д а н н ых по ча ст от е вст реча ем ост и па т ологических м ит озов провод ят по н епа ра м ет рическим крит ериям : Х -крит ерию Ва н -д ерВа рд ен а и U-крит ерию У илкоксон а (М а н н а -У ит н и). С пект рпа т ологических м ит озов пред ст а вляют в вид е д олей (%) ка ж д ого вид а па т ологий от общ его числа па т ологических м ит озов. На прим ер, из10 клет ок с па т ологическим и м ит оза м и 2 клет ки н есу т от ст а ва н ие в м ет а кин езе, 4 клет ки с м ост а м и в а н а ф а зе, 4 клет ки с от ст а ва н ием хром осом в а н а ф а зе. С пект р па т ологических м ит озов в д а н н ом слу ча е пред ст а влен след у ющ им обра зом : 2 от ст ав ан и е в ме т аки н е зе = ×100% = 20%; 10 4 мост ы в ан афазе = ×100% = 40%; 10 4 от ст ав ан и е х ромосом в ан афазе = ×100% = 40%. 10 П о преобла д а н ию в спект ре па т ологий од н ого вид а м ож н о су д ит ь о возм ож н ых м еха н изм а х д ейст вия повреж д а ющ его ф а кт ора , а т а кж е об ин -
13 т ен сивн ост и ра бот ы сист ем репа ра ции. На прим ер, если в спект ре па т ологических м ит озов преобла д а ют м ост ы н а д от ст а ва н ием хром осом , т о мож н о говорит ь , чт о в д а н н ой т ка н и а кт ив н о ра бот а ют репа ра цион н ые сист ем ы. С ра вн ен ие спект ра па т ологических м ит озов исслед ова н н ых выборок провод ят с исполь зова н ием у гловой т ра н сф орма ции (φ – преобра зова н ие Ф иш ера ) и введ ен ием попра в ки Й ейт са .
от клон ен ие
т елоф а за н орма
от клон ен ие
н орма
от клон ен ие
С т а д ии м ит оза м ет а ф а за а н а ф а за н орма
от клон ен ие
Общ ее Число число д еля- проф а за клет ок щ ихся клет ок н орма
№ препа ра т а
Х од р аботы : 1. И згот овит ь м икропрепа ра т ы корн евой м ерист ем ы пророст ков сем ян сосн ы обыкн овен н ой, собра н н ых в ра йон а х с ра зн ым у ровн ем а н т ропоген н ой н а гру зки, по след у ющ ейм ет од ике: 1) за ф иксирова н н ые в а цет оа лкоголе (3 ча ст и э т а н ола : 1 ча ст ь лед ян ой у ксу сн ой кислот ы) пророст ки сем ян пом ест ит ь в 18 % ра ст вор солян ой кислот ы и ост орож н о под огрет ь д о т ем пера т у ры прим ерн о 60˚С ; 2) пром ыт ь пророст ки н есколь ко ра з 45 % ра ст вором у ксу сн ой кислот ы; 3) пом ест ит ь пророст ки в кра сит ель а цет огема т оксилин н а 30 – 40 м ин у т (т ем пера т у ра в ком н а т е 20 – 22˚С ); 4) т щ а т ель н о промыт ь окра ш ен н ые кореш ки д ист иллирова н н ой вод ой; 5) отд елит ь кон чик кореш ка пророст ка препа рова ль н ой иглой; пом ест ит ь его н а пред мет н ое стекло в ка плю ж ид кост и Г ойера , н а крыт ь покровн ым ст еклом и слегка под огрет ь н а д пла м ен ем спиртовки (д ля лу чш его ра спред елен ия клеток), за тем прид а вит ь кон чик кореш ка , пост у кива я легким и у д а ра м и ру чкойпрепа рова ль н ойиглы. 2. П роа н а лизирова т ь м икропрепа ра т ы н а м икроскопе, у чит ыва я общ ее число просмотрен н ых клет ок (н е мен ее 1000), число клеток н а ра зличн ых ста д иях м ит оза (в н орме и с па тологиям и). Резу ль та т ы а н а лиза за н осят в та блицу : Та блица 2. П рим еча н ия
14 3. Ра ссчит а т ь MI, MIб/П ,, MIП , MIМ , MIА , MI Т , д оли клет ок н а ст а д ии проф а зы, м ет а ф а зы, а н а ф а зы, т елоф а зы, м ет а ф а зн о-проф а зн ый ин д екс, ча ст от у вст реча ем ост и па т ологических м ит озов, поль зу ясь ф орм у ла м и [1 – 7]. Резу ль т а т ы ра счет ов за н ест и в т а блицу 3. Ра ссчит а т ь спект ры па т ологических м ит озов, д а н н ые пред ст а вит ь в вид е кру гов ых д иа гра м м .
М ет а ф а зн опроф а зн ый ин д екс
т елоф а за
а н а ф а за
м ет а ф а за
Доли клет ок по ст а д иям м ит оза , % проф а за
MI Т, %
MIА , %
М IМ , %
MIП , %
MIб/П , %
MI, %
№ препа ра т а
Та блица 3. Ча ст от а па т ологических м ит озов, % С у чеБ ез т ом у чет а проф а з проф а з
1. 2. 3. … 4. Для ка ж д ой выборки ра ссчит а т ь сред н ее а риф м ет ическое ( x ) и ош ибку сред н его а риф м ет ического (s x ) по пока за т елям : м ит от ический ин д екс (с у чет ом и безу чет а проф а зн ых клет ок, по проф а зн ым , м ет а ф а зн ым и т .д . клет ка м ), ча ст от а па т ологических м ит озов (с у чет ом и безу чет а проф а з). Резу ль т а т вычислен ий по ка ж д ой выборке пред ст а вит ь в вид е x ± s x . Для ра счет ов исполь зова т ь след у ющ ие ф орм у лы: - д ля вычислен ия сред н его а риф м ет ического зн а чен ия призн а ка в выборке: n ∑ xi [8] x = i=1 , n гд е xi - числовое зн а чен ие призн а ка (ва риа н т а ), n – объем выборки; - д ля вычислен ия д исперсии (sx 2) – м еры ва рь ирова н ия числового зн а чен ия призн а ка вокру г их сред н ей а риф м ет ической: n 2 ∑ fi ( xi − x ) [9] 2 s x = i=1 , n −1 гд е xi - числовое зн а чен ие призн а ка (ва риа н т а ), n – объем выборки; fi - ча ст от а ва риа н т ы в д а н н ой совоку пн ост и; x - сред н ее а риф м ет ическое зн а чен ие призн а ка в выборке;
15 - д ля вычислен ия ст а н д а рт н ого от клон ен ия (Sx ), ра вн ого ква д ра т н ом у корн ю изд исперсии: n
∑ f i ( xi − x ) 2 i =1
sx =
[10] ;
n −1
- д ля вычислен ия ош ибки сред н его а риф м ет ического: s sx = x . n
[11]
5. С ра вн ит ь д ве выборки по пока за т елям м ит от ического ин д екса (MI, MIб/П,, MIП , MI М , MIА , MIТ ) с исполь зова н ием t- крит ерия С т ь юд ен т а и F – крит ерия Ф иш ера . П ри сра вн ен ии д ву х н еза висим ых выборок, взят ых из н орм а ль н о ра спред еляющ ихся совоку пн ост ей, н еобход им о проверит ь н у леву ю гипот езу H0 , кот ора я свод ит ся к пред полож ен ию: д а н н ые выборки по у ка за н н ом у крит ерию н е ра злича ют ся. Если д ля сра вн ен ия д ву х выборок исполь зу ют t-к р итер ий Стью ден та, т о д ля проверки н у левой гипот езы н еобход им о вычислит ь ф а кт ический t-крит ерий Ст ь юд ен т а (tф ), а за т ем сра вн ит ь э т о зн а чен ие с т а бличн ым (крит ическа я т очка t st) (т а бл. I П рилож ен ий). Если tф ≥t st, то н у лева я гипот еза от верга ет ся, т .е. выборки по у ка за н н ом у крит ерию ра злича ют ся. Ф а кт ический t-крит ерий С т ь юд ен т а вычисляют по след у ющ им ф орм у ла м : 1) если д исперсии д ву х сра вн ива ем ых выборок ра вн ы: [12] x −x tф = 1 2 , sd гд е x 1, x 2 – сред н ие а риф м ет ические зн а чен ия призн а ка выборок 1 и 2, s d – ош ибка ра зн ост и сред н их, опред еляем а я по след у ющ им ф орм у ла м : а ) д ля ра в н очислен н ых выборок, т .е. при n1=n 2 : sd = s1 + s2 = 2
2
∑ ( xi − x1) n( n − 1)
2
∑ ( xi − x2 ) + n( n − 1)
2
=
∑ ( xi − x1 )
+ ∑ ( xi − x 2 ) [13 n( n − 1) ]
;
2
2
б) д ля н е ра вн очислен н ых выборок, т .е. при n1=n2 : ( n1 − 1) s1 + ( n2 − 1) s2 n1 + n2 sd = = n1 + n2 − 2 n1n2 . 2
2
∑ ( xi − x1 )
+ ∑ ( xi − x 2 ) n1 + [14 n1 + n2 − 2 n1 ]
П ри э т ом число ст епен ей свобод ы(k): k = (n1 − 1) + (n2 − 1) = n1 + n 2 − 2
2
2
[15]
16 2) если д исперсии сра вн ива ем ых гру пп н е од ин а ковы, т о величин у крит ерия н а ход ят по ф орм у ле: x1 − x2 tф = , [16] 2 2 s1 n1 + s2 n2 а число ст епен ей свобод ы(k) по след у ющ им ф орм у ла м : а ) при n1=n 2 [17] 2n − 2 k = n −1 + 2 2 ; 2 2 s1 s2 + s2 s1 б) при n1=n2 s 2 s 2 k = 1 + 2 n1 n2
2
( s12 n1 ) 2 ( s 2 2 n2 ) 2 + −2 + + 1 1 n n 1 2
[18]
П оль зу ясь т а блицей I П рилож ен ий, д ля за д а н н ого у ровн я зн а чим ост и α и числа ст епен ей свобод ы k н а ход ят крит ическу ю т очку t st и д ела ют вывод о прин ят ии или н еприн ят ии н у левой гипот езы. П рим ер сра вн ен ия выборок по t-крит ерию С т ь юд ен т а привед ен в П рилож ен иях. Для проверки н у левой гипот езы о ра вен ст ве д исперсий сра вн ива ем ых выборок н орм а ль н о ра спред еляющ ихся ген ера ль н ых совоку пн ост ей tкрит ерий ока зыва ет ся н ед ост а т очн о т очн ым , особен н о при оцен ке ра зн ост и д исперсий м а лочислен н ых выборок. П оэ т ом у в н екот орых слу ча ях исполь зу ют F-к р итер ий Ф иш ер а: 2 2 2 2 [19] F = s1 s 2 при s1 ≥ s2 . Та к ка к прин ят о бра т ь от н ош ен ие боль ш ей д исперсии к м ен ь ш ей, т о 2 2 крит ерий F ≥ 1. Если s1 = s2 , т о F=1. Ра ссчит а н н ое зн а чен ие Fф (ф а кт ическое) сра вн ива ют с Fst (т а блица II П рилож ен ий) при за д а н н ом у ровн е зн а чим ост и α и числа х ст епен ей свобод ы, ра вн ых д ля первой выборки k1 = n1 − 1 , [20] д ля вт орой выборки k 2 = n 2 − 1 . П ри Fф ≥Fst н у лева я гипот еза д олж н а быт ь от вергн у т а , т .е. выборки по у ка за н н ом у крит ерию ра злича ют ся. П рим ерсра вн ен ия в ыборок по F-крит ерию Ф иш ера привед ен в П рилож ен иях. 6.С ра вн ит ь д ве выборки по крит ерию ча ст от ы вст реча ем ост и па т ологических м ит озов (с у чет ом и безу чет а проф а зн ых клет ок) по Х -крит ерию Ва н -д ер-Ва рд ен а и U-крит ерию У илкоксон а (М а н н а -У ит н и). Х -к р итер ий В ан -дер -В ар ден а от н осит ся к гру ппе ра н говых крит ериев, его примен яют д ля проверки н у левой гипот езы при сра вн ен ии д ру г с д ру гом н еза висим ых выборок. Техн ика ра счет ов Х -крит ерия свод ит ся к след у ющ ем у . Сра вн ива ем ые выборки ра н ж иру ют в од ин общ ий ряд по
17 возра ст а ющ им зн а чен иям призн а ка . За т ем ка ж д ом у член у ряд а присва ива ют поряд ковый н ом ер, от м еча ющ ий его м ест о в общ ем ра н ж ирова н н ом ст рою. Да лее по поряд ковым н ом ера м од н ой извыборок, обычн о м ен ь ш ей по объему , н а ход ят от н ош ен ие R ( N + 1) , гд е N+1=n1 +n2+1, т .е. су м ма всех член ов сра вн ива ем ых гру пп, у величен н а я н а ед ин ицу , а R – поряд ковый н ом ерчлен ов ряд а , их «ра н г». С пом ощ ь ю специа ль н ой т а блицы (см . т а бл. III П рилож ен ий) н а ход ят зн а чен ие ф у н кции ψ [R N + 1] д ля ка ж д ого зн а чен ия R ( N + 1) . С у м м иру я резу ль т а т ы (обяза т ель н о с у чет ом зн а ков!), полу ча ют величин у Xф = ∑ψ [R N + 1] , кот ору ю сра в н ива ют с крит ической т очкой э т ого крит ерия Xst д ля прин ят ого у ровн я зн а чим ост и α и общ его числа член ов сра вн ива ем ых в ыборок, т .е. N=n1 +n2. Крит ические т очки Х -крит ерия д ля 5%-н ого и 1%-н ого у ровн ей зн а чим ост и и общ его числа член ов д ву х выборок N=n1 +n2 (с у чет ом ра зн ост и n1-n2 ) сод ерж а т ся в т а блице IV П рилож ен ий. Ну лева я гипот еза свод ит ся к пред полож ен ию, чт о сра вн ива ем ые выборки извлечен ы из ген ера ль н ых совоку пн ост ей с од ин а ков ым и ф у н кциям и ра спред елен ия. Если ока ж ет ся, чт о Хф ≥Хst, н у лева я гипот еза д олж н а быт ь от вергн у т а н а прин ят ом у ровн е зн а чим ост и. Для ра счет а U-к р итер ия У илк ок с он а(М ан н а- У итн и) н еобход им о: 1) Ра сполож ит ь числовые зн а чен ия сра вн ива ем ых выборок в возра ст а ющ ем поряд ке в од ин общ ий ряд и прон у м ерова т ь член ы общ его ряд а от 1 д о N=n 1+n2. (Э т и н ом ера бу д у т «ра н га м и» член ов ряд а ). 2) От д ель н о д ля ка ж д ой выборки н а йт и су м м ы ра н гов R и опред елит ь величин ы [21] n1 ( n1 + 1) U 1 = R1 − 2 и [22] n2 (n2 + 1) U 2 = R2 − , 2 кот орые от обра ж а ют связь м еж д у су м ма м и ра н гов первой и вт орой выборки. 3) В ка чест ве U-крит ерия исполь зова т ь м ен ь ш у ю величин у Uф ,кот ору ю сра вн ит ь с т а бличн ым зн а чен ием U st. У слов ием д ля сохра н ен ия прин ят ой Н0-гипот езы слу ж ит н ера вен ст во Uф ≥Ust. Крит ические т очки U-крит ерия Ust д ля n1, n2 и прин им а ем ого у ровн я зн а чим ост и α сод ерж а т ся в т а бл.V П рилож ен ий. П рим ер сра вн ен ия выборок по U-крит ерию У илкоксон а привед ен в П рилож ен иях. 7. С ра вн ит ь в исслед у ем ых выборка х д оли клет ок н а ра зличн ых ст а д иях м ит оза и д оли опред елен н ых н а ру ш ен ий м ит оза в их спект ра х, исполь зу я φ –преобра зова н ие Ф иш ера (у гловойт ра н сф орм а ции). Крит ерий φ –пр еобр азован ие Ф иш ер а пред н а зн а чен д ля сопост а влен ия д в у х выборок по ча ст оте вст реча емост и ин т ересу ющ его исслед ова т еля
18 э ф ф ект а . П ри э т ом м ет од е сра вн ива ем ые д оли выра ж а ют в процен т а х с в вед ен ием попр авк и Й ей тса н а н епрерывн ост ь , ра вн ой 1/2n, кот ору ю вычит а ют изболь ш ей и приба вляют к м ен ь ш ей д оле. За т ем по т а блице зн а чен ий ϕ = 2 arcsin( P ) (см . т а бл. VI П рилож ен ий) н а ход ят величин ы д ля испра влен н ых д олей: p1%+100/(2n) (м ен ь ш а я д оля) и p2 %+100/(2n) (боль ш а я д оля), беру т их ра зн ост ь и от н осят ее к ош ибке, опред еляем ой по ф орм у ле: 1 1 sd ϕ = + [23] n1 n2 Ну лева я гипот еза при исполь зова н ии у гловой т ра н сф орм а ции зву чит след у ющ им обра зом : д оля слу ча ев, в кот орых проявляет ся исслед у ем ый э ф ф ект , в выборке 1 н е боль ш е, чем в выборке 2. У словием д ля н еприят ия н у левой гипот езы слу ж ит след у ющ ее выра ж ен ие: ϕ1 − ϕ 2 n1n 2 ϕф = = (ϕ 1 − ϕ 2 ) ≥ ϕ st [24] n1 + n2 1 / n1 + 1 / n2 д ля k=n1+n2–2 и прин ят ого у ровн я зн а чим ост и. Огра н ичен ия крит ерия. 1) Ни од н а изсопост а вляем ых д олей н е д олж н а быт ь ра вн ой н у лю. 2) Число э лем ен т ов выборки н е огра н ичен о сверху . Ниж н ий пред ел – 2 н а блюд ен ия в од н ой из выборок, при у словии соблюд ен ия соот н ош ен ий: П ерва я выборка Вт ора я выборка 2 н а блюд ен ия Не м ен ее 30 н а блюд ен ий 3 н а блюд ен ия Не м ен ее 7 н а блюд ен ий 4 н а блюд ен ия Не м ен ее 5 н а блюд ен ий П ри n1; n2 боль ш е или ра вн о 5 возм ож н ылюбые сочет а н ия. А лгорит м ра счет а крит ерия φ-преобра зова н ия. 1) Опред елит ь т е зн а чен ия призн а ка , кот орые бу д у т крит ерием д ля ра зд елен ия выборки н а гру ппы, обла д а ющ ие э ф ф ект ом и безэ ф ф екта . 2) На черт ит ь т а блицу изд ву х ст олбцов и д ву х ст рок: Ест ь э ф ф ект
1 выборка
Нет э ф ф ект а
1 выборка
Ест ь э ф ф ект
2 выборка
Нет э ф ф ект а
2 выборка
3) П од счит а т ь количест ва зн а чен ий, соот вет ст ву ющ их ячейка м э т ой т а блицы, и за н ест и числа в т а блицу . С у м м а чисел по ст рока м д олж н а совпа д а т ь с объем ом первой и вт оройвыборки - соот вет ст вен н о. 4) П од счит а т ь процен т н ые д оли зн а чен ий, им еющ их э ф ф ект д ля первой и вт орой выборки, пу т ем д елен ия сод ерж им ого ячеек левого ст олбца н а объем соот вет ст в у ющ ей выборки. П од писа т ь к т а блице
19 (н а прим ер, в скобка х) полу чен н ые числа , ра сполож ив их в соот вет ст ву ющ их м ест а х: Ест ь э ф ф ект 1 в ыборка Нет э ф ф ект а 1 в ыборка (… … … .%) Ест ь э ф ф ект 2 в ыборка Нет э ф ф ект а 2 в ыборка (… … … .%) 5) П роверит ь , н е ра вн яет ся ли од н а изсопост а вляем ых д олей н у лю. 6) Ввест и попра вку Й ейт са и вычислит ь испра влен н ые д оли. 7) Опред елит ь из спра вочн ых т а блиц (см . т а бл. VI П рилож ен ий) зн а чен ие у гла д ля ка ж д ой изсопост а вляем ых процен т н ых д олей. 8) П од счит а т ь ф а кт ическое зн а чен ие φ по ф орм у ле [24]. П о т а блица м сопост а вит ь резу ль т а т с крит ическим зн а чен ием . С д ела т ь вывод о прин ят ии или н еприн ят ии н у левойгипот езы. П рим ер сра вн ен ия выборок с исполь зова н ием у гловой т ра н сф орм а ции привед ен в П рилож ен иях. 8. Сд ела т ь вывод ы о ка чест ве сред ы в ра йон а х, гд е производ ился сбор сем ян сосн ы обыкн овен н ой, являющ ейся т ест -объект ом д ля цит оген ет ического м он иторин га , по полу чен н ым д а н н ым пока за т елей м итот ической а кт ивн ост и и ча ст от ывстреча емост и па тологических м ит озов.
ЗА Н Я Т И Е 2 М ЕТА Ф А ЗНЫ Й И А НА Ф А ЗНО-ТЕЛ ОФ А ЗНЫ Й Х РОМ ОС ОМ НЫ Х А Б ЕРРА Ц И Й
М ЕТОДЫ
У ЧЕТА
Ц е ль зан я т и я : н а у чит ь ся провод ит ь у чет хром осом н ых а берра ций м ет а ф а зн ым и а н а ф а зн о-т елоф а зн ым м ет од а м и. О сн овн ы е теор етическ ие полож ен ия: А бе р р ац ии хр ом осом , возн ика ющ ие в сом а т ических клет ка х, - э т о резу ль т а т повреж д ен ия хром осом н а ра зн ых ст а д иях клет очн ого цикла . Все а берра ции хромосом мож н о под ра зд елит ь н а перест ройки хромосом н ого и хром а т ид н ого т ипа . Кла ссиф ика ция т ипов хромосом н ых и хрома т ид н ых а берра ций пред ста влен а н а рис. 1. Фр агм е нт ы – от д еливш иеся у ча ст ки хром осом или хром а т ид . В ка ж д ом слу ча е возн ика ет д ва т ипа ф ра гм ен т ов: ц е нт р ич е ск ие и ац е нт р ич е ск ие (у ча ст ок хром осом ы, н е им еющ ий цен т ромеры). Ц ен т рические ф ра гм ен т ы по су щ ест ву являют ся д елет ирова н н ой хром осом ой (или хром а т ид ой) и поэ т ом у при у чет е хром осом н ых а берра ций прин им а ют во вн им а н ие т оль ко а цен т рические ф ра гм ен т ы.
20 Кла ссиф ика ция хром осом н ых а берра ций А берра ции хром осом н ого т ипа – за т ра гива ют обе хром а т ид ы
А берра ции хром а т ид н ого т ипа – за т ра гива ют 1 хром а т ид у
Ф ра гм ен т ы (д елеции)
Вн у т рихром осом н ые
Вн у т риплечев ые
Ф ра гм ен т ы (д елеции)
Обм ен ы
М еж плечев ые
П олн ые (реципрокн ые)
М еж хром осом н ые
Сим м ет ричн ые
А сим м ет ричн ые
Неполн ые (н ереципрокн ые)
Рис. 1. Кла ссиф ика ция а берра ций хром осом (За ха ров А .Ф . и д р., 1982) Обм е нны е пе р е ст р ой к и – э т о а берра ции, возн ика ющ ие в резу ль т а т е обм ен а м а т ериа лом м еж д у ра зн ым и хром осом а м и или при перера спред елен ии м а т ериа ла вн у т ри од н ой хром осом ы. В связи с э т им обм ен н ые перест ройки под ра зд еляют н а м е ж хр ом осом ные и внут р ихр ом осом ные . М еж хром осом н ые обм ен ы быва ют д в у х т ипов: сим м е т р ич ные , после обра зова н ия кот орых хром осом ы (или хром а т ид ы) ост а ют ся м он оцен т рическим и; асим м е т р ич ные , в резу ль т а т е кот орых появляют ся д и-, т риили полицен т рические хром осом ы и а цен т рические ф ра гм ен т ы. Л юбой обм ен (м еж - или вн у т рихром осом н ый, сим м ет ричн ый или а сим м ет ричн ый, хром осом н ый или хром а т ид н ый) м ож ет быт ь р е ц ипр ок ны м (полн ым ), когд а происход ит соед ин ен ие всех повреж д ен н ых у ча ст ков д ру г с д ру гом , или не р е ц ипр ок ным (н еполн ым ), при кот ором ча ст ь у ча ст ков соед ин яет ся, а ча ст ь ост а ет ся н есоед ин ен н ой с от крыт ым и повреж д ен н ым и у ча ст ка м и. На пример, при повреж д ен ии д ву х хром осом в слу ча е а сим м ет ричн ого полн ого обм ен а обра зу ет ся хром осомн ый д ицен т рик и од ин па рн ый ф ра гм ен т , а в слу ча е н еполн ого обм ен а бу д ет од н а из д ву х ком бин а ций: либо д ицен т рик и д ва па рн ых ф ра гм ен т а , либо од ин па рн ый ф ра гм ен т и д ве у корочен н ые хром осом ы.
21 Уч е т хр ом осом ны х абе р р ац ий на ст адии м е т аф азы На ст а д ии м ет а ф а зы н а иболее полн о у д а ет ся провест и количест вен н ый и ка чест вен н ый у чет а берра ций. П оэ т ом у м ет а ф а зн ый а н а лизяв ляет ся у н иверса ль н ым а н а лизом , кот орый след у ет исполь зова т ь во всех слу ча ях, когд а возм ож н о полу чен ие м ет а ф а зн ых пла ст ин ок соот вет ст ву ющ его ка чест ва . А н а лизи у чет а берра ций н а ст а д ии мет а ф а зы м ож ет осу щ ест влят ь ся безка риот ипирова н ия или с ка риот ипирова н ием . В послед н ем слу ча е у чет их, безу словн о, т очн ее, н о т ребу ет боль ш е врем ен и. П ри оцен ке м у т а ген н ост и ф а кт оров вн еш н ей сред ы д ост а точн о у чит ыва т ь хром осом н ые а берра ции безка риот ипирова н ия. А б ерра ци и х ро м а т и д н о го т и п а пред ст а влен ын а рис.2. 1. Ф ра гм ен т ы (од ин очн ые) м огу т ра спола га т ь ся ряд ом с повреж д ен н ой хром осом ой или вд а ли от н ее. Х ром а т ид н ые ф ра гм ен т ы, м а лоу д а лен н ые от м ест а повреж д ен ия, приход ит ся д оволь н о ча ст о д иф ф ерен цирова т ь от т а к н а зыва ем ых а хром а т ических пробелов (ка к син он им ы исполь зу ют ся след у ющ ие н а зва н ия: щ ели, бреш и, gaps), пред ст а вляющ их собой н еокра ш ен н ые у ча ст ки хром осом . А бсолют н ых крит ериев д ля их от личия н ет . Од н а ко, согла сн о н а иболее ст рогим крит ериям , о ф ра гм ен т а х говорят в т рех сит у а циях: когд а ф ра гм ен т сд вин у т по д лин е, переверн у т или сд вин у т по оси. Величин а н еокра ш ен н ого у ча ст ка н е являет ся д ока за т ель ст вом ф ра гм ен т а ции. Ф ра гм ен т ы могу т быт ь кон цевым и, ин т ерст ициа ль н ым и и т очковым и. Если произош ел изохрома т ид н ый ра зрыв и повреж д ен н ые кон цы сест рин ских хром а т ид соед ин ились , т о из-за прит яж ен ия сест рин ских хром а т ид н а ост а ль н ой ча ст и он и ост а ют ся леж а т ь па ра ллель н о и поэ т ом у им еют вид д у ги. П ри н а личии т а ких ф игу р м ож н о с у верен н ост ь ю говорит ь об их изохром а т ид н ом происхож д ен ии.
Рис. 2. А берра ции хром а т ид н ого т ипа : а - од ин очн ые ф ра гм ен т ы; б – изохром а т ид н ые ф ра гм ен т ы; в – хром а т ид н ые обм ен ы(слева сим м ет ричн ые, спра ва а сим м ет ричн ые).
22 2. Обм ен ы хром а т ид н ого происхож д ен ия кра йн е м н огообра зн ы. Он и м огу т быт ь м еж д у хром а т ид а м и од н ой хром осом ы (од н ого плеча или ра зн ых), д ву х и более хром осом . Кром е т ого, ра злича ют полн ые и н еполн ые, сим м ет ричн ые и а сим м ет ричн ые обм ен ы. Все э т о созд а ет возм ож н ост ь обра зова н ия боль ш ого числа ф орм обм ен ов. П ри м еж хром осом н ых обм ен а х обра зу ют ся ф игу ры т ри-, ква д ри- и м у ль т ира д иа лов, или н епра виль н ых ф орм . С т ру кт у ра обм ен н ой а берра ции за висит от величин ы обм ен ива ем ых у ча ст ков, гом ологичн ост и хром осом , ид ен т ичн ост и плеч, сим м ет ричн ост и (э у цен т ричн ост и) и полн от ы (реципрокн ост и) обм ен а . П ри а н а лизе ка ж д ой а берра ции н еобход им о пом н ит ь об од н ом из т верд о у ст а н овлен н ых цит оген ет ических ф а кт ов : гом ологичн ые у ча ст ки сест рин ских хром а т ид вза им н о прит ягива ют ся н еза висим о от их перем ещ ен ия. В боль ш ин ст ве слу ча ев н а иболее ча ст ым и ф орм а м и обм ен ов являют ся обмен ы м еж д у хром а т ид а м и д ву х хром осом , т а к н а зыва ем ые ква д рира д иа лы. П ри а н а лизе ка ж д ого обм ен а н а иболее полн а я ин ф орм а ция включа ет от вет ын а след у ющ ие вопросы: 1) число вовлечен н ых в обм ен хром осом и хром а т ид ; 2) сим м ет ричн ось т ра н слока ции (э у - или а н э у цен т ричн ост ь ); 3) реципрокн ост ь (или полн от а ); 4) гом ологичн ост ь вовлечен н ых в обм ен хром осом и их ид ен т иф ика ция; 5) сра вн ит ель н а я величин а у ча ст ков при т ра н слока ции м еж д у гом ологичн ым и хром осом а м и. Очен ь ж ела т ель н о во всех слу ча ях от м еча т ь сим м ет ричн ост ь и реципрокн ост ь обмен ов. Ва риа н т ы а б ерра ци й х ро м о со м н о го т и п а пред ст а влен ы н а рис. 3. Ка к и в слу ча е а берра ций хром а т ид н ого т ипа , м ож н о ра зличит ь 2 гру ппы хромосом н ых а берра ций: ф ра гмен т ы и обмен ы. П рин ципы кла ссиф ика ции обм ен н ых а берра ций т е ж е са м ые. Од н а ко м орф ологических ва риа н т ов хром осом н ых обм ен ов н а м н ого м ен ь ш е, чем хром а т ид н ых. 1. Ра спозн а ва н ие па рн ых а цен т рических ф ра гм ен т ов обычн о н е вызыва ет за т ру д н ен ий. Он и м огу т быт ь очен ь м а лен ь ким и, еле за м ет н ым и и очен ь д лин н ым и па лочкообра зн ым и ст ру кт у ра м и, леж а щ им и, ка к пра вило, па ра ллель н о д ру г д ру гу за счет прит яж ен ия сест рин ских хром а т ид . П ола га ют , чт о он и пред ст а вляют собой кон цевые д елеции. И н огд а м ож н о н а блюд а т ь очен ь д лин н ые ф ра гм ен т ы, обра зова вш иеся за счет слиян ия а цен т рических у ча ст ков д ву х хром осом . Э т и слу ча и д олж н ы от м еча т ь ся особо, если в клет ка х н е было д ицен т риков, посколь ку зд есь речь ид ет о повреж д ен ии д ву х хром осом с н еполн ым обм ен ом . А цен т рические ф ра гм ен т ы пра кт ически н икогд а н е леж а т ряд ом и н а т ой ж е оси с ф ра гм ен т рова н н ой хром осом ой. Б ла год а ря э т ому их легко от личит ь от изохром а т ид н ых пробелов, при кот орых оси хром а т ид по обеим ст орон а м н еокра ш ен н ого у ча ст ка совпа д а ют .
23
Рис. 3. А берра ции хром осом н ого т ипа : а - па рн ый ф ра гм ен т ; б – ин т ерст ициа ль н а я д елеция; в – а цен т рические коль ца ; г – д ицен т рик с па рн ым ф ра гм ен т ом ; д –цен т рическое коль цо (С - цен т ром ера ); е –сим м ет ричн ый обм ен (а т ипичн ые хром осом ы). 2. «Точков ые» ф ра гмен т ы (ча ст о их н а зыва ют ин т ерст ициа ль н ым и д елециям и) – па рн ые окру глые обра зова н ия, без просвет а в серед ин е, ин т ен сивн о окра ш ен н ые, д иа м ет ром н е м ен ее, чем поперечн ик хром а т ид ы. С чит а ют , чт о э т о ин т ерст ициа ль н ый н еболь ш ой у ча ст ок хромосом ы, за м кн у вш ийся в м а лен ь кое а цен т рическое коль цо. Обе «т очки» леж а т ряд ом за счет прит яж ен ия сест рин ских хром а т ид . Если ф ра гм ен т ы им еют д лин у или д иа м ет р м ен ь ш е поперечн ика хром а т ид ы, т о т а кие ф игу ры от н осят к па рн ым ф ра гм ен т а м , т .е. кон цевым д елециям . С лед у ет , од н а ко, от м ет ит ь , чт о ст рогих д ока за т ель ст в т а кого д елен ия н ет . 3. А цен т рические коль ца м огу т быт ь легко ра спозн а н ы при их хорош ем ра спла ст ыва н ии н а ст екле. И н огд а он и ра спола га ют ся боком . В э т их слу ча ях д ля н их ха ра кт ерн ы ова ль н а я ст ру кт у ра и от су т ст вие просвет а . М огу т быт ь и д ру гие ва риа н т ы ра сполож ен ия. Оба сест рин ских коль ца леж а т ряд ом , ча ст о с н а лож ен ием од н ого н а д ру гое в силу прит яж ен ия ид ен т ичн ых у ча ст ков сест рин ских хром а т ид . А цен т рические коль ца , ка к и «т очковые» ф ра гм ен т ы, являют ся у ча ст ком хром осом ы из од н ого плеча . Та ким обра зом , он и от н осят ся к гру ппе обм ен ов вн у т ри од н ого плеча . 4. Коль цевые хром осом ы (ин огд а их н а зыва ют цен т рическим и коль ца м и) являют ся за м кн у т ым и ст ру кт у ра м и, включа ющ им и у ча ст ки боль ш ей или м ен ь ш ей величин ы изобоих плеч. Он и от н осят ся к гру ппе вн у т рихром осом н ых обм ен ов м еж д у д ву м я плеча м и. П ри боль ш ом количест ве повреж д ен ий м огу т обра зовыва т ь ся и д ицен т рические коль цевые хром осом ы. П о су т и д ела , э т о ком плексн а я а берра ция изд ву х хром осом. 5. Х ром осом ы, им еющ ие более од н ой цен т ром еры (д ицен т рические, т рицен т рические и т .д .), легко ра спозн а ют ся без ка риот ипического а н а лиза . Дицен т рики, т рицен т рики и т .п. яв ляют ся м еж хром осом н ым и а сим м ет ричн ым и т ра н слока циям и. П ри боль ш ом количест ве повреж д ен ий в клет ке м огу т вст реча т ь ся д ицен т рики с «в ст а вка м и» из д ру гих хром осом . Он и ра спозн а ют ся по очен ь боль ш ой д лин е. Та кие д ицен т рики по ха ра кт еру перест ройки (количест ву ра зрывов) э квива лен т н ыт рицен т рика м .
24 6. А н ом а ль н ые д ля д а н н ого ка риот ипа хромосом ы (по д лин е или соот н ош ен ию плеч) м огу т быт ь след ст в ием перицен т рической (за хва т ыва ющ ей цен т ром еру ) ин версии, сим м ет ричн ой м еж хром осом н ой т ра н слока ции в слу ча е обмен а ку ска м и н ера вн ой д лин ы или д елеции. Та кие а берра ции ра спозн а ют ся гла вн ым обра зом т оль ко при ка риот ипическом а н а лизе. П ри перицен т рической ин версии н ера вн ых от резков плеч д лин а хром осом ыост а ет ся т ой ж е, м ен яет ся т оль ко соот н ош ен ие плеч. Если происход ит перицен т рическа я ин версия с ра вн ым и от резка м и плеч, т о соот н ош ен ие послед н их сохра н яет ся. Он о ост а ет ся преж н им т а кж е при па ра цен т рической (н еза хва т ыва ющ ей цен т ромеру ) ин версии. Э т и т ипы ин версий м ож н о выявит ь т оль ко при исполь зова н ии специа ль н ых м ет од ов окра ски. П ри сим м ет ричн ой т ра н слока ции изм ен ен н ым и бу д у т д ве хром осом ы (по од н ом у плечу у ка ж д ой). П ри э т ом в од н ой хром осом е бу д ет избыт ок м а т ериа ла , а в д ру гой – н ед ост а т ок т а кой ж е величин ы. Если э т о пра вило н е соблюд а ет ся, т о, вид им о, им еет ся более слож н а я перест ройка с вовлечен ием в н ее н есколь ких хром осом . Делет ирова н н а я хром осом а ра спозн а ет ся по у корочен ию од н ого из плеч. Если н а блюд ен ие от н осит ся н е к первом у м ит озу , т о а цен т рических ф ра гм ен т ов в клет ке м ож ет н е быт ь . Ка к особый т ип хром осом н ых а берра ций след у ет от д ель н о регист рирова т ь слу ча и коль цевых хром осом, сост оящ их в сечен ии изод н ой хром а т ид ы с д в у м я цен т ром ера м и, ра сст оян ие м еж д у кот орым и по хром а т ид е соот вет ст ву ет половин е д лин ы окру ж н ост и. Та кие ст ру кт у ры возн ика ют из обычн ых коль цевых хром осом , в кот орых произош ел сест рин ский хром а т ид н ыйобм ен в послед у ющ ем клет очн ом цикле. Уч е т хр ом осом ны х абе р р ац ий на ст адии анаф аз ы - т е лоф азы И зу чен ие н а ру ш ен ий н а след ст вен н ого м а т ериа ла н а ст а д ии а н а ф а зы - т елоф а зы провод ит ся, ка к пра вило, или у объект ов, у кот орых по ряд у причин н евозм ож ен м ет а ф а зн ый у чет , или в слу ча ях, когд а т ребу ет ся т оль ко приблизит ель н а я количест вен н а я оцен ка ст ру кт у рн ых м у т а ций и от ст а ва н ий хром осом . Точн ост ь э т ого м ет од а м ен ь ш е, чем м ет а ф а зн ого, поэ т ом у он прим ен яет ся реж е. Дост оин ст вом м ет од а м ож н о счит а т ь его у н иверса ль н ост ь (он прим ен им пра кт ически во всех слу ча ях, когд а ест ь м ит озы) и прост от у пригот овлен ия препа ра т ов. П ослед н ее им еет особен н о ва ж н ое зн а чен ие при ра бот е с клет ка м и ж ивот н ых. А н а лиз ст ру кт у рн ых м у т а ций н а ст а д ии а н а ф а зы - т елоф а зы м ож н о реком ен д ова т ь в ка чест ве э кспресс-м ет од а при пред ва рит ель н ой оцен ке м у т а ген н ого э ф ф ект а ка кого-либо а ген т а . П ригод н ым и д ля у чет а хром осом н ых а берра ций являют ся н е очен ь ра н н ие а н а ф а зыи ра н н ие т елоф а зы. П осколь ку д елящ а яся клет ка н е всегд а ра спла ст ыва ет ся н а препа ра т е по прод оль н ой оси д елен ия, т от при от боре клет ок, пригод н ых д ля под счет а хром осом н ых а берра ций, н а д о прин им а т ь во вн им а н ие ра сст оян ие м еж д у д очерн ими яд ра м и – он о д олж н о быт ь н е м ен ь ш е ра зм ера од н ого изн их.
25 П ри у чет е а берра ций н а ст а д ии а н а ф а зы м ож н о ра зличит ь т оль ко от ст а вш ий от полюсов хромосом н ый м а т ериа л (а цен т рические ф ра гм ен т ы и коль ца , от ст а вш ие хром осом ы) и м ост ы. 1. А цен т рические ф ра гм ен т ы и коль ца м огу т быт ь од ин очн ым и и па рн ым и. Он и ра спола га ют ся м еж д у д очерн им и звезд а м и или в ст орон е от н их. Осн овн а я за д а ча свод ит ся к ра спозн а ва н ию од ин очн ост и или па рн ост и и к от личию их от от ст а вш их хромосом . Ка к и при у чет е а берра ций н а ст а д ии мет а ф а зы, од ин очн ые ф ра гм ен т ы пред ст а вляют собой ф ра гм ен т ы хром а т ид н ого происхож д ен ия. П от еря од н ого ф ра гм ен т а изпа ры (хром осом н ого происхож д ен ия) – явлен ие, очевид н о, ред кое, посколь ку прит яж ен ие м еж д у сест рин ским и хром а т ид а м и сохра н яет ся и н а ст а д ии а н а ф а зы. П о э т ой ж е причин е м а ловероят н о пред полож ен ие, чт о од ин очн ый ф ра гм ен т м ож ет происход ит ь за счет слиян ия сест рин ских хром а т ид па рн ого ф ра гм ен т а и ра зверт ыва н ия их по д лин е. П а рн ые ф ра гм ен т ы – э т о ф ра гм ен т ы изохром а т ид н ого или хром осом н ого происхож д ен ия. О соед ин ен ии повреж д ен н ых кон цов сест рин ских хром а т ид , а н е об от ст а вш ей хром осом е м ож н о говорит ь т оль ко при у словии, если па рн ый ф ра гм ен т им еет д у гообра зн ый вид . С лед у ет от м ет ит ь , чт о оцен ка э т ого призн а ка кра йн е за т ру д н ит ель н а и поэ т ом у н е м ож ет провод ит ь ся во всех слу ча ях. 2. М ост ы ин огд а ра зд еляют н а хром осомн ые и хром а т ид н ые. П од хром осом н ым м ост ом пон им а ют д ицен т рическу ю хром осом у : он сост оит из д ву х хром а т ид , ча щ е всего перекрещ ен н ых. Х ром а т ид н ый м ост – д ицен т рическа я хром а т ид а , поэ т ом у он вид ен ка к од ин очн ый. П о «т олщ и н е » мост а н е льзя суд и т ь о е го х ромосомн ом и ли х ромат и д н ом х аракт е ре . К сож а лен ию, н е всегд а мож н о д иф ф ерен цирова т ь ха ра кт ерм ост а и поэ т ом у вряд ли целесообра зн о провод ит ь т а кое ра зд елен ие при исполь зова н ии т от а ль н ого м ет од а окра ш ива н ия хромосом , н е позволяющ его ид ен т иф ицирова т ь от д ель н ые хром а т ид ы. 3. От ст а вш ие хром осом ы или хрома т ид ы ча щ е всего ра спозн а ют ся легко, т а к ка к в н их м ож н о вид ет ь цен т ром еру либо н еод н ород н ост ь ст ру кт у ры, чт о н еха ра кт ерн о д ля ф ра гм ен т ов. На иболь ш ие т ру д н ост и возн ика ют при н еобход им ост и от личит ь от ст а вш у ю м ет а цен т рическу ю хром а т ид у от а кроцен т рической хром осом ы. Вм ест е с т ем от вет н а э тот вопрос очен ь ва ж ен , пот ом у чт о в резу ль т а т е от ст а ва н ия хром осом ы обра зу ют ся д ве гипоплоид н ые клет ки, а в резу ль т а т е от ст а ва н ия хрома т ид ы – од н а гипоплоид н а я и од н а н орм а ль н а я клет ка . А бсолют н ого ст а н д а рт а д ля у чет а а берра ций и д ля пред ст а влен ия полу чен н ых резу ль т а т ов быт ь н е м ож ет . На пра кт ике вст реча ют ся сочет а н ия ра зн ых т ипов а берра ций в од н ой и т ой ж е клет ке. Теорет ически м ож н о ож ид а т ь любые сочет а н ия а берра ций. Осн овой э т ого являет ся а син хрон н ост ь ред у плика ции н а след ст вен н ого м а т ериа ла . Для боль ш ин ст ва исслед ова н ий м ож н о реком ен д ова т ь след у ющ ее: 1) ва ж н ым у слов ием при оцен ке т ипов (спект ра и ча ст от ы хром осом н ых а берра ций) являет ся провед ен ие их у чет а в первом после д ейст вия м у т а ген а клет очн ом д елен ии. Э т о связа н о с т ем , чт о зн а чи-
26 т ель н а я ча ст ь а берра ций и а берра н т н ых клет ок э лим ин иру ет ся у ж е после первого д елен ия или приобрет а ет д ру гой вид , хот я н екот орые хром осом н ый а берра ции, кот орые н а блюд а ют ся н а ст а д ии а н а ф а зы - т елоф а зы в вид е м ост ов, могу т сохра н ят ь ся в т ечен ие 12 – 15 м ит от ических циклов. 2) н е провод ит ь а н а лиз перест роек при н а лож ен ии клет ок и при н а ру ш ен ии целост н ост и их оболочки; 3) прин им а т ь во вн им а н ие все т ипы морф ологических изм ен ен ий, у чет кот орых возм ож ен при д а н н ой м ет од ике; 4) а н а лизирова т ь изм ен ен ия поклет очн о, т .е. регист рирова т ь в прот околе опыт ов сочет а ем ост ь а берра ций, вст речен н ых в ка ж д ой клет ке (рис. 4); 5) клет ки, в кот орых н е у д а ет ся опред елит ь т ип а берра ции, н у ж н о от н осит ь к кла ссу клет ок с н ера зобра н н ым и а берра циями; их у чит ыва ют т оль ко в под счет е общ его количест ва а берра н т н ых клет ок; 6) быт ь кра йн е ост орож н ым при объед ин ен иях любого род а (н а прим ер, д а н н ых по от д ель н ым повт орн ост ям и д а н н ых а н а логичн ых опыт ов, по т очечн ым ф ра гм ен т а м и коль ца м , по д ицен т рика м и сопу т ст ву ющ им а цен т рика м и т .д .). Если пра вомочн ост ь ка кого-т о объед ин ен ия д ока за н а д ля н екот орого объект а или опред елен н ых у словий, т о д ля д ру гих объект ов и у словий он а д олж н а специа ль н о проверят ь ся; 7) при пред ст а влен ии д а н н ых в ст а т ь е н еобход им о у ка зыва т ь число обслед ова н н ых особей (или повт орн ост ей опыт а ), число проа н а лизирова н н ых клет ок, число ка ж д ого изу чит ыва ем ых т ипов а берра ций, т ипы а берра н т н ых клет ок и их ча ст от у , число а н еу плоид н ых клет ок. Для т очн ой ид ен т иф ика ции хром осом н ых а берра ций н еобход им о зн а т ь ст ру кт у ру ка риот ипа изу ча ем ого вид а ра ст ен ий или ж ивот н ых в н орм е.
Х од р аботы : 1. И зу чит ь ка риот ип сосн ыобыкн овен н ой в н орме (рис. 5.) 2. П ровест и пред обра бот ку пророст ков сем ян сосн ы обыкн овен н ой, под вергн у т ых возд ейст вию ра зличн ых д оз м у та ген а , 1 % ра ст вором колхицин а в т ечен ие 6 ча сов н а свет у (при комн а т н ой темпера т у ре) или в т ечен ие 2 ча сов в холод иль н ике (при t = +4˚С). 3. За ф иксирова т ь обра бот а н н ые колхицин ом кореш ки в а цетоа лкоголе (3 ча ст и э т а н ола , 1 ча сть лед ян ой у ксу сн ой кислот ы). 4. И зготовит ь д а влен ые м икропрепа ра т ы по м етод ике, описа н н ой в за н ят ии 1. 5. П роа н а лизирова т ь м икропрепа ра т ы н а м икроскопе, у чит ыва я н а ка ж д ом препа ра т е:
27 П РОТОКОЛ Ц И ТОГ ЕНЕТИ ЧЕСКОГ О А НА Л И ЗА № преп а ра т а Общ ее число клет ок – 50 Число клет ок с а берра циям и – 26 Число а берра ций – 41 Число повреж д ен н ых хром осом - 49 46 45 46 46 46 N N N 46
44
46
46 N
46
46
44
46 N
46
N
46 N
46
46
46
44
46
N 46
N
46
N
46
46
46
46
46
N
46
46 N
46
46
46
N 46
46
N 46
46
45
N
45 N
N 46
46
46 N
46
46 N
N 46
N
N
46
46
46
46
N
46
46
N
Рис. 4. П рот окол цит оген ет ического а н а лиза д ля клет ок человека (в левом верхн ем у глу ка ж д ой ячейки обозн а чен о число хром осом в а н а лизиру ем ой клет ке; N – н орм а , клет ка беза берра ций хром осом ).
28
а
б
Рис. 5. Х ромосом н ый н а борсосн ыобыкн овен н ойв н орме (2n = 24). а - ка риот ип, б – ид иогра м м а (по Е.Н. М у ра т овой) при м ет а ф а зн ом м ет од е у чет а хромосом н ых а берра ций – н е мен ее 100 м ет а ф а зн ых пла ст ин ок, н а которых вед ет ся под счет числа хром осом н а пред мет а н еу плоид н ост и и н а личия д оба вочн ых хромосом; - при а н а ф а зн о-т елоф а зн ом м етод е – н е м ен ее 200 клеток н а ст а д ии а н а ф а зы-т елоф а зы, изн их –число клет ок с мост а м и и ф ра гмен т а м и. Резу ль т а т ыа н а лиза за н осит ь в протокол (рис. 4). 6. П осле а н а лиза препа ра тов провод ит ся под счет общ его количест ва проа н а лизирова н н ых клеток и опред еляет ся: - процен т клеток с а берра циям и (от н ош ен ие числа клеток с а берра циям и к общ ем у числу проа н а лизирова н н ых клеток, у м н ож ен н ое н а 100); - количест во а берра ций в пересчет е н а 1 клет ку (от н ош ен ие общ его числа а берра ций к общ ем у числу проа н а лизирова н н ых клеток); - д ля а н а лиза спектра а берра ций опред еляют д олю а берра ций ка ж д ого т ипа от общ его числа выявлен н ых а берра ций. 7. П ровест и ста т ист ическу ю обра бот ку резу ль т а т ов, исполь зу я φ – преобра зова н ие Ф иш ера д ля д а н н ых, полу чен н ых м ет а ф а зн ым м ет од ом , и Х крит ерий ра н гов Ва н -д ер-Ва рд ен а и U-критерий У илкоксон а (У ит н и-М а н а ), д ля д а н н ых, полу чен н ых а н а ф а зн о-телоф а зн ым м ет од ом . Техн ика ра счетов описа н а в за н ят ии 1. 8. Сд ела т ь вывод ы о влиян ии ра зличн ых д оз м у та ген а н а ча стот у и спект рвозн ика ющ их хромосомн ых а берра цийв клетка х корн евой м ерист ем ы пророст ков сем ян сосн ыобыкн овен н ой. -
29 ЗА Н Я Т И Е 3 М И КРОЯ ДЕРНЫ Й ТЕС Т Ц е ль зан я т и я : н а у чит ь ся провод ит ь м икрояд ерн ый т ест в бу кка ль н ом э пит елии человека и в корн евой м ерист ем е пророст ков сем ян д еревь ев сосн ы обыкн овен н ой, произра ст а ющ их в ра йон а х с ра зн ым у ровн ем а н т ропоген н ой н а гру зки, провод ит ь ст а т ист ическу ю обра бот ку полу чен н ых резу ль т а т ов. О сн овн ы е теор етическ ие полож ен ия: М ик р оядр а – вн у т риклет очн ые хром а т ин овые обра зова н ия, имеющ ие собст вен н у ю оболочку и обособлен н ые от яд ра . П од м икроскопом м икрояд ра пред ст а вляют собой ова ль н ые, окру глые либо им еющ ие ф орм у полу м есяца обра зова н ия с ровн ым и кра ям и (рис. 6.). На препа ра т а х м икрояд ро м ож н о за регистрирова т ь толь ко в след у ющ их слу ча ях: м икрояд ро д олж н о быт ь ра сполож ен о в цит опла зме клет ки; яд ро клет ки и м икрояд ро н а ход ят ся в од н ом опт ическом поле; цвет и строен ие хром а т ин а яд ра и м икрояд ра совпа д а ют либо м икрояд ро свет лее яд ра , н о н и в коем слу ча е н е т ем н ее; м икрояд ро окру глой ф орм ыс ровн ым и кра ям и, чет ко очерчен о и отд елен о от яд ра клет ки н а ра сст оян ие н е более д ву х д иа мет ров от осн овн ого яд ра ; ра змерм икрояд ра сост а вляет 1/4 - 1/5 д иа м етра осн овн ого яд ра .
Рис. 6. М икрояд ро в клет ке. М икрояд ерн ый т ест д оволь н о ш ироко прим ен яет ся д ля оцен ки д ейст вия за грязн ит елей сред ы н а ж ивые орга н изм ы. А н а лиз м икрояд ер исполь зу ет ся д ля выявлен ия цит оген ет ических а н ом а лий в сом а т ических клет ка х лиц, под вергш ихся по род у ра бот ы возд ейст вию ра зличн ых а ген т ов или ион изиру ющ ем у облу чен ию, а т а кж е под вергш ихся м ед ика м ен т озн ом у лечен ию, ва кцин а ции, у боль н ых ин ф екцион н ым и за болева н иям и и при н екот орых ген ет ических болезн ях. М икрояд ра м огу т обра зова т ь ся:
30 1) из хром осом н ого м а т ериа ла , лиш ен н ого цен т ром еры в процессе обра зова н ия а берра ций хром осом и пот ом у от ст а вш ие н а ст а д ии а н а ф а зы от общ его числа хром осом . В ход е м ит оза э т от м а т ериа л попа д а ет лиш ь в од н у из д очерн их клет ок и ф орм иру ет од н о или н есколь ко м елких яд ер, т а к н а зыва емых м ик р ояде р . М икрояд ра сост оят гла вн ым обра зом иза цен т рических ф ра гм ен т ов, чт о было пока за н о с пом ощ ь ю изм ерен ия сод ерж а н ия ДНК. М икрояд ра м огу т быт ь обра зова н ы и целой хром осом ой в резу ль т а т е н ера схож д ен ия, вызва н н ого д еф ект ом верет ен а д елен ия (рис. 7, а ). 2) в резу ль т а т е д ест ру кции ин т ерф а зн ого хром а т ин а , т о ест ь ещ е д о д елен ия клет ок (рис 7, б).
Рис. 7. М еха н изм ыобра зова н ия м икрояд ер а - изот ст а вш его хром осом н ого м а т ериа ла при д елен ии клет ки, б –в резу ль т а т е д ест ру кции ин т ерф а зн ого хром а т ин а . Возн икн овен ие м икрояд ер м ож ет ин д у цирова т ь ся м у т а ген а ми ра зличн ой природ ы: ф изическим и ( α-, γ-, У Ф – излу чен ия, рен т ген овские лу чи, гипо- и гиперт ерм ия); хим ическим и (бен зол, бен з(а )пирен , выхлопн ые га зы, колхицин , колцем ид и д р., более 40 вещ ест в); биологическим и (виру с полиом иелит а , кори). Б ыст рора спа д а ющ иеся вещ ест ва н е способн ы ин д у цирова т ь м икрояд ра , т а к ка к д ля э т ого т ребу ет ся д лит ель н ое возд ейст вие м у т а ген а н а яд ерн ые и м ит от ические ст ру кт у рыклет ки На иболь ш ий ин т ерес пред ст а в ляет провед ен ие м икрояд ерн ого т ест а в э пит елиоцит а х слизист ой оболочки рот овой полост и человека в связи с от су т ст вием н еобход им ост и в специа ль н ом ла бора т орн ом обору д ова н ии д ля ку ль т ивирова н ия клет ок, а т а кж е в связи со сра вн ит ель н ой прост от ой, быст рот ой и д еш евизн ой а н а лиза . Кром е т ого, бу кка ль н ый э пит елий являет ся своеобра зн ым «зерка лом », от ра ж а ющ им сост оян ие всего орга н изм а , полу ча ющ его ксен обиот ики либо через ротову ю полост ь , либо ин га ляцион н о. П оэ т ом у резу ль т а т ы м икрояд ерн ого т ест а в клет ка х д а н н ого т ипа
31 м огу т слу ж ит ь пока за т елем д ейст вия н а орга н изм вд ыха ем ых и пост у па ющ их с пищ ей м у т а ген ов, вызыва ющ их числен н ые и ст ру кт у рн ые а берра ции хромосом и привод ящ ие к обра зова н ию микрояд ер. П овыш ен н ый у ровен ь м икрояд ерв клет ка х слизист ого э пит елия полост и рт а м ож ет слу ж ит ь своеобра зн ым «д озим ет ром » ра зличн ых па т ологических сост оян ий орга н изм а (а ллергозы, па ра зит а рн ые ин ва зии, н екот орые ген ет ические болезн и), косвен н о у ка зыва я н а сост оян ие имм у н н ой сист ем ыорга н изм а . К преим у щ ест ва м м икрояд ерн ого т ест а м ож н о от н ест и: - возм ож н ост ь провод ит ь приж изн ен н ый скрин ин г особей из ест ест вен н ых попу ляций д ля опред елен ия д ин а м ики изм ен ен ия д а н н ого пока за т еля во врем ен и; - прим ен им ост ь д а н н ого т ест а д ля зн а чит ель н ого числа биологических объект ов и т ипов клет ок, чт о особен н о ва ж н о д ля вид ов с боль ш им количест вом хром осом или с хром осом а м и н еболь ш ого ра зм ера , т о ест ь н еза висим ост ь от ка риот ипа ; - возм ож н ост ь провед ен ия в т ка н ях с н изкой м ит от ической а кт ивн ост ь ю; - возм ож н ост ь прим ен ен ия ра зличн ого род а а вт ом а т ических а н а лизиру ющ их сист ем д ля под счет а клет ок с м икрояд ра м и, чт о д а ет возм ож н ост ь а н а лизирова т ь боль ш ие в ыборки; - ст а н д а рт н а я процед у ра пригот овлен ия препа ра т ов хром осом позволяет провод ит ь просм от р с цель ю обн а ру ж ен ия м икрояд ер н а т ех ж е препа ра т а х, н а кот орых провод ит ся опред елен ие у ровн я па т ологических м ит озов; - по сра вн ен ию с д ру гим и т ест а м и м икрояд ерн ый т ест более кра т косрочн ый и более д еш евый, т о ест ь э кон омически более выгод н ый. Од н а ко целесообра зн о исполь зова т ь д а н н ый т ест совм ест н о с д ру гим и, т а к ка к м икрояд ерн ый т ест н е позволяет т очн о у ст а н овит ь т ип хром осом н ых а берра ций и ид ен т иф ицирова т ь хром осом ы, в кот орых он и произош ли. Реком ен д у ет ся исполь зова т ь м икрояд ерн ый т ест ка к осн овн ой м ет од исслед ова н ия н а м лекопит а ющ их in vivo в сист ем е кра т косрочн ых т ест ов выяв лен ия ка н цероген ов, а д ополн ит ель н о, д ля у т очн ен ия - м ет а ф а зн ый м ет од у чет а хром осом н ых а берра ций
Х од р аботы : I. Пров е д е н и е ми кроя д е рн ого т е ст ав буккальн ом эп и т е ли и че лов ека. 1. П ригот овит ь врем ен н ый м икропрепа ра т бу кка ль н ого э пит елия по след у ющ ейм ет од ике: 1) ст ериль н ым ш па т елем с в н у т рен н ей ст орон ы щ еки взят ь соскоб э пит елия и пом ест ит ь т ка н ь н а чист ое пред м ет н ое ст екло; 2) высу ш ит ь м а зок н а возд у хе в т ечен ие н есколь ких м ин у т ;
32 3) окра сит ь под гот овлен н ый м а зок а цет оорсеин ом в т ечен ие 15 – 20 м ин у т ; 4) н а крыт ь м а зок покровн ым ст еклом , пом ест ит ь сверху полоску ф иль т рова ль н ой бу м а ги д ля у д а лен ия излиш ка кра сит еля. 2. П роа н а лизирова т ь м икропрепа ра т ы н а м икроскопе при у величен ии 40×1,5×10. П репа ра т счита ется пригод н ым к изу чен ию толь ко в том слу ча е, если клет ки леж а т в од ин слой. На препа ра т е под счит а т ь число клет ок с м икрояд ра м и, просм а т рива я н е м ен ее 1000 клет ок. 3. Опред елит ь ча ст от у вст реча ем ост и клет ок с м икрояд ра м и по ф орм у ле: чи сло кле т ок с ми кроя д рами [25] част от а вст ре чае мост и кле т ок с ми кроя д рами
=
общ е е
чи сло п росмот ре н н ых
кле т ок
× 100%
4. П ровест и ст а т ист ическу ю обра бот ку полу чен н ых резу ль т а т ов, исполь зу я Х -крит ерий ра н гов Ва н -д ер-Ва рд ен а и U-крит ерий У илкоксон а (У ит н и-М а н а ). Техн ика ра счетов описа н а в за н ят ии 1. 5. Сд ела т ь вывод ы об у ровн е микрояд ерв бу кка ль н ом э пителии у обслед ова н н ых лиц. II. Пров е д е н и е ми кроя д ерн ого т е ст ав корн е в ой ме ри ст е ме п ророст ков се мя н сосн ы обыкн ов е н н ой. 1. И зготовит ь д а влен ые микропрепа ра т ы корн евой м ерист ем ы пророст ков сем ян сосн ыобыкн овен н ой, под вергн у т ых возд ейст вию ра зличн ых д оз м у т а ген а по м ет од ике, описа н н ойв за н ят ии 1. 2. П роа н а лизирова т ь м икропрепа ра т ы н а м икроскопе, у чит ыва я н а ка ж д ом препа ра те число клет ок с м икрояд ра м и, просм а т рива я н е м ен ее 1000 клет ок. 3. Опред елит ь ча ст от у вст реча ем ост и клет ок с м икрояд ра м и по ф орм у ле [25]. 4. П ровест и ст а т ист ическу ю обра бот ку полу чен н ых резу ль т а т ов, исполь зу я Х -крит ерий ра н гов Ва н -д ер-Ва рд ен а и U-крит ерий У илкоксон а (У ит н и-М а н а ). Техн ика ра счетов описа н а в за н ят ии 1. 5. С д ела т ь вывод ы о влиян ии ра зличн ых д оз м у т а ген а н а ча стот у встреча емост и клеток с м икрояд ра м и в корн евой м ерист еме проростков сем ян сосн ыобыкн овен н ой.
ЗА Н Я Т И Е 4 И С П ОЛ Ь ЗОВА НИ Е Я ДРЫ Ш КОВЫ Х Х А РА КТЕРИ С ТИ К В Б И ОТЕС ТИ РОВА НИ И Ц е ль зан я т и я : н а у чит ь ся опред елят ь яд рыш ковые ха ра кт ерист ики (число, ра зм ери т ип яд рыш ек в клет ке) у ра зличн ых т ест -объектов, под вергш ихся возд ейст вию н ебла гоприят н ых ф а кт оров, д ела т ь вывод ы о возд ейст вии
33 вред н ых вещ ест в н а яд рыш ков у ю а кт ивн ост ь изу ча ем ых ра ст ит ель н ых т ест -объект ов. О сн овн ы е теор етическ ие полож ен ия: Я д рыш ко – производ н ое хром осом ы, од ин из ее локу сов, а кт ив н о ф у н кцион иру ющ ий в ин т ерф а зе клет очн ого цикла э у ка риот . Я д рыш ко ф орм иру ет ся в резу ль т а т е т ра н скрипции м н огокра т н о повт орен н ых рибосом н ых ген ов, кот орые собра н ы в кла ст еры в специа лизирова н н ых у ча ст ка х хромосом – яд рыш кообра зу ющ их ра йон а х. Я д рыш ко пред ст а вляет собой специф ическу ю обла ст ь яд ра , гд е происход ит обра зова н ие рРНК и сборка рибосом . В соот вет ст вии с современ н ой т ерм ин ологией, прин ят ой н а Вось м ом Европейском ра бочем совещ а н ии по яд рыш ку , осн овн ым и ст ру кт у рн ым и ком пон ен т а м и яд рыш ка являют ся ф ибр илляр ны е ц е нт р ы , ф ибр илляр ный к ом поне нт , гр ануляр ны й к ом поне нт , ядр ы шк овы е вак уоли, ок олои внут р иядр ы шк овый хр ом ат ин. Фибр илляр ны е ц е нт р ы – ст ру кт у ры, соот вет ст ву ющ ие яд рыш ковым орга н иза т ора м хром осом . Фибр илляр ны й к ом поне нт пред ст а вляет собой рибон у клеопрот еид н ые ф ибриллы, д иа м ет ром 4 – 8 н м . Он либо плот н о окру ж а ет ф ибриллярн ые цен т ры в вид е слож н ого слоя, либо обра зу ет н а поверхн ост и ф ибриллярн ого цен т ра н еболь ш ие «ш а почки». Гр ануляр ны й к ом поне нт – рибон у клеопрот еид н ые ча ст ицы д иа мет ром 10 – 25 н м . Э т о рибосом ы н а ра зн ых э т а па х созрева н ия. Я др ы шк овы е вак уоли – свет лые зон ы вн у т ри яд рыш ка , м а т ериа л кот орых по ст ру кт у ре н е от лича ет ся от сод ерж им ого н у клеопла зм ы. С лу ж а т д ля н а коплен ия, процессин га и т ра н спорт а рРНК. Ок оло- и внут р иядр ы шк овы й хр ом ат ин обра зова н д езоксирибон у клеопрот еид н ым и ф ибрилла м и. Ка к пра вило, околояд рыш ковый хрома т ин ф ормиру ет вокру г яд рыш ка обш ирн ые зон ы кон д ен са ции, кон т а кт иру я с блока м и вн у т рияд рыш кового хром а т ин а . Вн у т рияд рыш ковый хром а т ин обн а ру ж ива ет ся либо в т еле яд рыш ка сред и ф ибрилл и гра н у л, либо в ва ку олях. С т роен ие яд рыш ка пред ст а влен о н а рис. 8. С огла сн о общ еприн ят ой точке зрен ия, яд рыш ко являет ся орга н еллой, стру кт у ра и ф у н кцион ирова н ие кот орой н епосред ст вен н о связа н ы с ва ж н ейш им и м олеку лярн о-ген ет ическим и процесса м и в клет ке и объект ивн о отра ж а ют у ровен ь м ет а болизма клет ки в целом . Ст ру кт у рн а я орга н иза ция яд рыш ка тесн о связа н а с его ф у н кцион а ль н ой а кт ивн ост ь ю, т о ест ь у ровн ем син т еза рибосом н ой РНК, скорост ь ю процессин га и выход а зрелых су бъед ин иц рибосом изяд рыш ка в н у клеолопла зму . Дру гим и слова м и, стру кт у ра яд рыш ка за висит от ст епен и э кспрессии рибосом н ых ген ов. На осн ова н ии ра зличн ой ст епен и выра ж ен н ост и стру кт у рн ых ком пон ен т ов яд рыш ка , их ра зм еров, ф орм ыи прост ра н ст вен н ого ра сполож ен ия
34
Рис. 8. С т роен ие яд рыш ка 1 –яд ро, 2 –яд рыш ко, 3 –ф ибриллярн ые цен т ры, 4 – РНП ф ибриллярн ый ком пон ен т , 5 – РНП -гра н у лярн ый ком пон ен т , 6 –ва ку оль . Челид зе и За цепин а ра зра бот а ли м орф оф у н кцион а ль н у ю кла ссиф ика цию яд рыш ек. И м и было выд елен о д евят ь осн овн ых м орф ологических т ипов яд рыш ек: ком па кт н ые, н у клеолон ем н ые, яд рыш ки т ипа кора -серд цевин а , рет ику лярн ые, ва ку олизирова н н ые, коль цевид н ые, сегрегирова н н ые, плот н ые ф ибриллярн ые и свобод н ые ф ибриллярн ые цен т ры. Кром е т ого, во м н огих клет ка х обн а ру ж ива ют ся яд рыш ки переход н ых ф орм (н а пример, ком па кт н о-н у клеолон ем н ые, рет ику лярн о-ва ку олизирова н н ые и д р.). Х а ра кт ерист ика осн овн ых т ипов яд рыш ек пред ст а влен а в т а блице 4. П реобла д а н ие в спект ре яд рыш ек опред елен н ого т ипа м ож ет свид ет ель ст вова т ь о ст епен и ст рессового возд ейст вия. Та к, при за грязн ен ии окру ж а ющ ей сред ы происход ит у величен ие д оли высокоа кт ивн ых яд рыш ек и у м ен ь ш ен ие д олей м а лоа кт ивн ых и у м ерен н оа кт ив н ых яд рыш ек. П ри силь н ом ст рессовом возд ейст вии происход ит ин гибирова н ие син т еза рРНК, и в спект ре преобла д а ют м а лоа кт ивн ые яд рыш ки. На ряд у с ка чест вен н ым и ха ра кт ерист ика м и яд рыш ек в биоин д ика ции ш ироко прим ен яют ся и количест вен н ые ха ра кт ерист ики. Количест во яд рыш ек в яд ре опред еляет ся в перву ю очеред ь а кт ивн ост ь ю и числом яд рыш ковых орга н иза т оров, кот орые ча щ е всего леж а т в ра йон а х вт оричн ых перет яж ек хром осом . П од возд ейст вием ст рессовых ф а кт оров сред ы мож ет происход ит ь изм ен ен ие числа яд рыш ек за счет их слиян ия или за счет изм ен ен ия количест ва рибосом а ль н ых ген ов вслед ст вие д елеций, д у плика ций или а м плиф ика ций. Х ром осом ы м огу т н ест и ла т ен т н ые яд рыш ков ые орга н иза т оры, а кт ивн ост ь кот орых за висит от м н огих ф а кт оров, в т ом числе и от «кон ку рен т н ых» вза имоот н ош ен ий с «силь н ым и» яд рыш ковым и орга н иза т ора м и. А кт ив иза ция ла т ен т н ых яд рыш кообра зу ющ их ра йон ов хромосом м ож ет привод ит ь к у величен ию числа яд рыш ек в клет ке. И зм ен ен ие количест ва яд рыш ек являет ся н а иболее чу вст ит ель н ым и ин ф орм а т ив н ым крит ерием цит оген ет ического м он ит орин га ,
35 провод им ого н а орга н изм а х-биоин д ика т ора х с боль ш им числом яд рыш ек в клет ка х. Для т ого чт обы оцен ит ь изм ен ен ия количест ва яд рыш ек под возд ейст вием н ебла гоприят н ых ф а кт оров, исполь зу ют пока за т ель «число яд рыш ек, приход ящ ихся н а 1 клет ку »: сумма в се х я д рыше к, п од счи т ан н ых в и н т е рфазн ы х кле т ках [26 чи сло я д рыше к н а1 кле т ку= чи сло п роан али зиров ан н ых ] и н т е рфазн ы х кле т ок
Для вид ов ра ст ен ий и ж ивот н ых, в клет ка х кот орых вст реча ет ся ма лое число яд рыш ек, в ка чест ве крит ерия цит оген ет ического м он ит орин га исполь зу ют ся изм ен ен ие ра змера од ин очн ых яд рыш ек и/или процен т м орф ологически гет ером орф н ых, т о ест ь ра злича ющ ихся по своем у ра зм еру , па рн ых яд рыш ек. Ка к пра вило, гет ером орф н ым и счит а ют яд рыш ки, площ а д и поверхн ост и кот орых ра злича ют ся н а 3 м км 2 или объем кот орых ра злича ет ся н а 1 м км 3 . У величен ие или у м ен ь ш ен ие ра зм еров яд рыш ек н а зыва ют т ерм ин ом «из м е не ние ядр ы шк овой ак т ивност и». Для м н огояд рыш ковых клет ок под э т им т ерм ин ом пон има ют изм ен ен ие в количест ве клет ок с ра зн ым числом яд рыш ек. С ра вн ен ие выборок по крит ерию яд рыш ковой а кт ивн ост и провод ят по па ра м ет рическим т ест а м Ст ь юд ен т а и Ф иш ера . В н орм е яд рыш ко исчеза ет в позд н ей проф а зе и восст а н а влива ет ся в т елоф а зе м ит оза . В у словиях ст рессового возд ейст вия возм ож н о появлен ие ост а т очн ого яд рыш ка н а ст а д ии м ет а ф а зы, а н а ф а зы, т елоф а зы м ит оза (рис. 9). П од обн ое явлен ие свид ет ель ст ву ет о специф ическом пу ф ин ге хромосом , от ра ж а ющ ем сост оян ие т ра н скрипцион н ой а кт ивн ост и их яд рыш кообра зу ющ их ра йон ов. Ост а т очн ые яд рыш ки описа н ы в клет ка х ж ивот н ых и ра ст ен ий при лу чевом возд ейст вии, виру сн ой ин ф екции, под в лиян ием хим ических препа ра т ов. Э т от пока за т ель м ен ее чу вст вит елен , чем изм ен ен ие ра зм еров яд рыш ек и их числа , од н а ко более чу вст вит елен , чем пока за т ель ча ст от ы па т ологических м ит озов. Необход им о от м ет ит ь , чт о исполь зова т ь пока за т ель вст реча ем ост и ост а т очн ых яд рыш ек н а ст а д ии м ет а ф а зы, а н а ф а зы, т елоф а зы м ит оза н у ж н о с боль ш ой ост орож н ост ь ю, т а к ка к у н екот орых вид ов яд рыш ко в м ит озе в н орм е н е исчеза ет , и д а н н ый призн а к исполь зу ет ся в т а ксон ом ии. П ри зн а чит ель н ых ст рессовых возд ейст в иях возм ож н о появлен ие ост а т очн ого яд рыш ка в цит опла зм е ин т ерф а зн ых клет ок (рис. 10).
36
а
б
в
г
д
е
Рис. 9. Ост а т очн ое яд рыш ко н а ст а д ии м ет а ф а зы(а - в) и а н а ф а зы-т елоф а зы(г - е) м ит оза
Рис. 10. Ост а т очн ое яд рыш ко в ин т ерф а зн ойклет ке Для провед ен ия ст а т ист ической обра бот ки резу ль т а т ов н еобход им о вычислит ь д олю клет ок с ост а т очн ым яд рыш ком н а ст а д ии м ет а ф а зы, а н а ф а зы, т елоф а зы м ит оза , д олю яд рыш ек с ост а т очн ым яд рыш ком в ин т ерф а зе [26 - 28]. Чи сло кле т ок с ост ат очн ым я д рышком Доля кле т ок с ост ат очн ым н аст ад и и ме т афазы, ан афазы, т е лофазы я д рышком н аст ад и и = ×100% [27] О бщ е е чи сло кле т ок ме т афазы, ан афазы, т е лофазы н аст ад и и ме т афазы, ан афазы, т е лофазы Доля кле т ок с ост ат очн ым я д рышком н аст ад и и = ме т аф азы
Чи сло кле т ок с ост ат очн ым я д рышком н аст ад и и ме т аф азы ×100 % О бщ е е чи сло кле т ок н аст ад и и ме т аф азы
А н а логичн о вычисляют д олю ост а т очн ых яд рыш ек н а ст а д ии а н а ф а зы, т елоф а зы.
[28]
37 Доля кле т ок с ост ат очн ым я д рышком в и н т е рф азе =
Чи сло кле т ок с ост ат очн ым я д рышком в и н т е рф азе ×100 %[29 О бщ е е чи сло ] п росмот ре н н ых и н т е рф азн ых кле т ок
С ра вн ен ие в ыборок по крит ерию ча ст от ы вст реча ем ост и ост а т очн ых яд рыш ек провод ят с исполь зова н ием н епа ра м ет рической ст а т ист ики У илкоксон а и Ва н -д ер-Ва рд ен а .
Х од р аботы : I. У че т кле т ок с разли чн ым чи слом я д рыше к в я д ре 1. И згот овит ь м икропрепа ра т ы корн евой м ерист ем ы пророст ков сем ян сосн ыобыкн овен н ой, собра н н ых в ра зличн ых ра йон а х г. Ворон еж а по м ет од ике, описа н н ой в за н ят ии 1. 2. В 200 ин т ерф а зн ых клет ка х провест и под счет числа яд рыш ек. 3. Ра ссчит а т ь число яд рыш ек н а 1 клет ку д ля ка ж д ого препа ра т а , исполь зу я ф орм у лу [26]. 4. И споль зу я ст а т ист ику С т ь юд ен т а , сра в н ит ь д а н н ые, полу чен н ые при изу чен ии яд рыш ковой а кт ивн ост и в клет ка х корн евой м ерист ем ы пророст ков сем ян сосн ы обыкн овен н ой, собра н н ых в ра зличн ых опыт н ых ра йон а х. 5. С д ела т ь вывод ы о ка чест ве сред ы в изу чен н ых ра йон а х по крит ерию яд рыш ковой а кт ивн ост и в клет ка х корн евой м ерист ем ы сосн ы обыкн овен н ой. II. И зме ре н и е разме ров я д рыше к 1. И згот овит ь м икропрепа ра т ы корн евой м ерист ем ы пророст ков сем ян д еревь ев вяза гла д кого, березы повислой или д у ба череш ча т ого, произра ст а ющ их в ра йон а х г. Ворон еж а с ра зличн ым у ровн ем а н т ропоген н ого за грязн ен ия, по м ет од ике, описа н н ой в за н ят ии 1. Врем я окра ш ива н ия кореш ков вяза – 1 ча с, березыповислой – 40 м ин ., д у ба череш ча т ого –2 ча са . 2. Опред елит ь цен у д елен ия оку ляр-м икром ет ра . Для э т ого н а ст олик м икроскопа н еобход им о пом ест ит ь объект -м икром ет р, слу ж а щ ий э т а лон ом д лин ы, и опред елит ь , сколь ко д елен ий оку ляр-м икром ет ра (n) у кла д ыва ет ся в целое число д елен ий объект -м икром ет ра (m). П ри исполь зова н ии объект -м икром ет ра с цен ой д елен ий 0,01 м м , цен а д елен ий оку лярм икром ет ра бу д ет в ычислят ь ся по ф орм у ле [30]: m [30] Ц ен ад елен и й окуля р − ми кромет ра= ×10 [ мкм] n 3. С исполь зова н ием оку лярм икром ет ра изм ерит ь д иа м ет р яд рыш ек в 200 ин т ерф а зн ых клет ка х.
38 4. Вычислит ь д иа м ет р яд рыш ек с у чет ом цен ы д елен ия оку лярм икром ет ра , у м н ож ив ра зм еру объект а , полу чен н ые при изм ерен ии н а цен у д елен ия оку лярм икром ет ра . 5. И сход я из пред полож ен ия, чт о яд рыш ко пред ст а вляет собой сф еру , вычислит ь площ а д ь поверхн ост и яд рыш ек по ф орм у ле [31]: [31] S =πd 2 6. Вычислит ь сред н юю а риф м ет ическу ю площ а д ь поверхн ост и яд рыш ек н а препа ра т е. 7. С ра вн ит ь площ а д и поверхн ост и яд рыш ек в клет ка х пророст ков вяза гла д кого, за ф иксирова н н ых в ра зн ое врем я су т ок. 8. С д ела т ь в ывод ы об изм ен ен ии яд рыш ковой а кт ивн ост и в т ечен ие су т ок. III. И зуче н и е н е кот орых т и п ов я д рыше к 1. И згот овит ь м икропрепа ра т ы корн евой м ерист ем ы пророст ков ж елу д ей д у ба череш ча т ого, собра н н ых в ра йон а х с ра зличн ой а н т ропоген н ой н а гру зкой, по м ет од ике, описа н н ой в за н ят ии 1. Врем я окра ш ива н ия кореш ков д у ба –2 ча са . 2. В 200 ин т ерф а зн ых клет ка х опред елит ь т ип яд рыш ек, исполь зу я кла ссиф ика цию Челид зе и За цепин ой. 3. На ка ж д ом м икропрепа ра т е опред елит ь д олю яд рыш ек ка ж д ого т ипа . 4. Выявит ь преобла д а ющ ий т ип яд рыш ек и сд ела т ь вывод ы о ф у н кцион а ль н ой а кт ивн ост и м ерист ем ы д у ба череш ча т ого в ка ж д ом изизу чен н ых ра йон ов. IV. И зуче н и е фе н оме н аост ат очн ого я д рышка 1. На м икропрепа ра т а х корн евой м ерист ем ы пророст ков ж елу д ей д у ба череш ча того, собра н н ых в ра йон а х с ра зличн ой а н т ропоген н ой н а гру зкой, произвест и под счет д елящ ихся клет ок и число клет ок н а ст а д ии м ет а ф а зы, а н а ф а зы, т елоф а зым ит оза с ост а т очн ым и яд рыш ка м и. 2. П о ф орм у ла м [27 - 28] опред елит ь д олю клет ок с ост а т очн ым и яд рыш ка м и н а ка ж д ом м икропрепа ра т е. 3. С ра вн ит ь выборки изра зличн ых ра йон ов с исполь зова н ием н епа ра м ет рической ст а т ист ики. 4. С д ела т ь вывод ы о ка чест ве сред ы в изу чен н ых ра йон а х по крит ерию ча ст от ывст реча ем ост и ост а т очн ых яд рыш ек.
Та блица 4. М орф оф у н кцион а ль н а я ха ра кт ерист ика осн овн ых т ипов яд рыш ек. Тип яд рыш ек 1 Ком па кт н ые
Ну клеолон ем н ые
Особен н ост и м орф ологии
Ф у н кцион а ль н а я Ра зм еры а кт ивн ост ь 2 3 4 П од свет овым м икроскопом вы- высокоа кт ивн ые 3 –4 м км гляд ят пра кт ически од н ород н ым и. Х орош о выра ж ен ы ф ибриллярн ые цен т ры, им еющ ие окру глу ю или ча ш еобра зн у ю ф орм у и д ост ига ющ ие 0,1 – 0,5 мкм в д иа м ет ре. От личит ель н ый призн а к ком па кт н ых яд рыш ек - высока я ст епен ь ра звит ия гра н у лярн ого ком пон ен т а , н а д олю кот орого приход ит ся 70 – 80 % объем а яд рыш ка . Ф ибриллярн ый ком пон ен т выра ж ен зн а чит ель н о сла бее и сосред от очен гла вн ым обра зом в вид е «ш а почек» или сплош н ого ф ибриллярн ого слоя плот н ого ф ибриллярн ого компон ен т а . Ва ку оли, ка к пра вило, полн ост ь ю от су т ст ву ют . И меют ха ра кт ерн ое сет ча т ое высокоа кт ивн ые 2 –4 м км ст роен ие, кот орое после н екот орых способов окра ски м ож ет
Л ока лиза ция 5 Обн а ру ж ива ют ся в ин т ен сивн о пролиф ериру ющ их или ра ст у щ их клет ка х м н огих объект ов ж ивот н ого и ра ст ит ель н ого происхож д ен ия (в ку ль т у ре т ка н ей свин ь и, м ыш и, человека , э рит робла ст а х лягу ш ки, кон у са рост а гороха , ку ку ру зы и т .д .) Ф орм иру ют ся во м н огих ж ивот н ых клет ка х после иску сст вен н ой а кт ива ции син т еза РНК (лим ф оцит ы периф ерической крови человека и д ру гих м лекопит а ющ их после д ейст вия ф ит огем а гглют ин ин а ). Вст реча ют ся в а кт ивн о син т езиру ющ их и пролиф ериру ющ их клет ка х:
С хем а т ический рису н ок 6
40 Прод олж е н и е т абли цы 4.
1
2 3 быт ь выявлен о под световым м икроскопом . На у ль тра ст ру кт у рн ом у ровн е пред ст а вляют собой э лектрон н о-плот н ые, извит ые или пет лист ые т яж и. М еж д у пет лями н а ход ятся ва ку оли прим ерн о од ин а кового ра змера . Ф орм а та ких яд рыш ек преим у щ ест вен н о н епра виль н а я. Ка к пра вило, выявляется боль ш ое число ф ибриллярн ых цен т ров. Ну клеолон ем н ые яд рыш ки состоят в осн овн ом из гра н у л РНП , которые и являют ся осн овн ым стру кт у рн ым ком пон ен том н у клеолон ем ы. Около- и вн у т рияд рыш ковый хром а т ин ра звит ыплохо. Я д рыш ки И х осн овн ым и ком пон ен т а ми яв- высокоа кт ивн ые т ипа кора - ляются РНП -ф ибриллы и гра н у лы, серд цеви- при эт ом ф ибриллярн ый компона н ен т за н има ет цен тра ль н у ю ча ст ь яд рыш ка , а гра н у лы обра зу ют н епрерывн ый слой н а его периф ерии. Ф ибриллярн ые цен тры морф ологически н е выявляются из-за того, что он и за ма скирова н ы прод у кт а м и син теза рРНК.
4
5 реген ериру ющ их гепа тоцит а х крысы, лим ф оцит а х человека после бла стт ра н сф орма ции, клетка х гепа том ы человека , э пит елиоцит а х крипт ы киш ки и ооцит а х мыш и, клетка х корн евой м ерист ем ы Lilliaceae, Physarum и д р. В т о ж е врем я н у клеолон ем н ые яд рыш ки мож н о встрет ит ь и в д иф ф ерен цирова н н ых клет ка х: н ейрон а х, гепа тоцита х, а цин а рн ых клет ка х под ж елу д очн ой ж елезы, клет ка х С ерт оли, и т .д . 1 – 2 Х а ра кт ерн ы д ля клет ок с м км , в высоким у ров н ем син т еза ра ст ирРНК и белка . Описа н ы в т ель н ых ооцит а х и сперм а т оцит а х клет ка х а м ф ибий и н екот орых зн а чибеспозвон очн ых, гепа т от ель н о цит а х са ла м а н д ры и м еболь ш е рист ем а т ических клет ка х м н огих ра ст ен ий.
6
41 Прод олж е н и е т абли цы 4.
1 Рет ику лярн ые (т ра беку ля рн ые)
2 С ход н ы с н у клеолон ем н ым и, од н а ко рет ику лярн ые яд рыш ки обла д а ют более ровн ым и кон т у ра м и и от чет ливо выра ж ен н ым и ва ку олям и. И зРНП -ком пон ен т ов в н их явн о преобла д а ют ф ибриллы, кот орые являют ся осн овн ым ком пон ен т ом т ра беку л (т яж ей); гра н у л очен ь м а ло или он и от су т ст ву ют совсем . Ф ибриллярн ые цен т ры хорош о ра звит ы. Околояд рыш ковый хром а т ин обра зу ет кру пн ые блоки. Вн у т рияд рыш ковый хром а т ин ра звит плохо. Ва ку олиГ ет ероген н а я гру ппа яд рыш ек, зирова н от личит ель н а я черт а кот орых н ые (ла - проявляет ся в преобла д а н ии ва ку н а рн ые) ку олярн ой сист ем ы н а д РНП ком пон ен т ом . Г ра н у лярн ый и ф ибриллярн ый ком пон ен т ы в т а ких яд рыш ка х у ра зн ых объект ов ра звит ы в н еод ин а ковой ст епен и, чт о позволяет ра зд елит ь ва ку олизирова н н ые яд рыш ки н а ф ибриллярн о-гра н у лярн ые и
3 у м ерен н оа кт ивн ые
4 2 –4 м км
5 Вст реча ют ся в клет ка х с у м ерен н ым у ровн ем син т еза рРНК: в д иф ф ерен цирова н н ых сом а т ических клет ка х ж ивот н ых в н орм е (гепа т оцит ы м ыш и и м орской свин ки, а д рен а лоцит ы крысы) и после д ейст вия ряд а ка н цероген ов (гепа т оцит ы крысы после д ейст вия э т ион ин а ).
у м ерен н оа кт ивн ые
до 4 м км
Ф ибриллярн о-гра н у лярн ые ва ку олизирова н н ые яд рыш ки от м ечен ы в ра ст у щ их ооцит а х н а ст а д иях д ву слойн ого и м н огослойн ого ф оллику ла , клет ка х корн я м оркови и кон у са рост а кореш ка лу ка после д ейст вия ин гибит оров син т еза РНК. К гра н у лярн ым ва ку олизи-
6
42 Прод олж е н и е т абли цы 4.
1
2 гра н у лярн ые ф орм ы. В ф ибриллярн о-гра н у лярн ых яд рыш ка х РНП -ком пон ен т пред ст а влен ф ибрилла м и и гра н у ла м и, ф ибриллярн ые цен т ры обычн о хорош о выра ж ен ы. В гра н у лярн ых ва ку олизирова н н ых яд рыш ка х н а блюд а ет ся резкое преобла д а н ие гра н у лярн ого ком пон ен т а н а д ф ибриллярн ым . Ф ибриллярн ые цен т ры пра кт ически н е выявляют ся. Счит а ет ся, чт о ва ку олиза ция яд рыш ка – обяза т ель н ый э т а п, кот орый ха ра кт ерен д ля опред елен н ой ст а д ии клет очн ого цикла и кот орый т ру д н о за регист рирова т ь из-за быст рого прохож д ен ия клет ка м и соот вет ст ву ющ ей ф а зы. П оэ т ом у ва ку олизирова н н ые яд рыш ки м огу т быт ь выявлен ы лиш ь в объект а х с за м ед лен н ым циклом . На прим ере Crepis capillaris у д а лось пока за т ь , чт о ва ку олиза ция яд рыш ка появляет ся в кон це период а G2.
3
4
5 рова н н ым яд рыш ка м от н осят ся яд рыш ки в клет ка х м ерист ем ы пророст ков ку ку ру зы, корн я гороха после обра бот ки ф ит огорм он а м и.
6
43 Прод олж е н и е т абли цы 4.
1 Коль цевид н ые
2 3 В свет овой м икроскоп коль це- м а лоа кт ивн ые вид н ые яд рыш ки им еют вид коль ца с опт ически свет лой цен т ра ль н ой зон ой. От ва ку олизирова н н ых яд рыш ек их от лича ют более м елкие ра зм еры. Ц ен т ра ль н у ю ча ст ь коль ца за н им а ет ф ибриллярн ый цен т р, окру ж ен н ый РНП -ф ибрилла м и и гра н у ла м и. С лой, сост оящ ий из РНП м а т ериа ла им еет од ин -д ва ра зрыва , через кот орые а ссоциирова н н ый с яд рыш ком кон д ен сирова н н ый хром а т ин ст ру кт у рн о кон т а кт иру ет с ф ибриллярн ым цен т ром .
С егрегирова н н ые
Осн овн ым морф ологическим призн а ком эт их яд рыш ек мож н о счит а т ь прост ра н ст вен н ое ра зд елен ие (сегрега цию) их стру кту рн ых компон ен тов. Г ра н у лярн ый и ф ибриллярн ый компон ен т ы чет ко от д елен ы д ру г от д ру га ; ф ибриллярн ые цен т ры зн а читель н о у величен ы в ра змера х и у мен ь ш ен ы в числе, лока лизу ются в периф ерической
м а лоа кт ив н ые, при полн ой сегрега ции н еа кт ивн ые
4 ~ 1 м км
1 –2 м км
5 Ра спрост ра н ен ы сред и ж ивот н ых объектов и н е ха ра ктерн ы д ля ра ст итель н ых клеток. Ча ст о обн а ру ж ива ются в д иф ф ерен цирова н н ых, опу холевых и иску сствен н о ин а кт ивирова н н ых клетка х. Типичн ые коль цевид н ые яд рыш ки ха ра ктерн ы д ля лимф оцитов периф ерической крови, тимоцитов, эн д отелиоцитов, клет ок Л ейд ига человека ; он и описа н ы в клет ка х лимф оса ркомы, опу холей пред ста тель н ой, молочн ой и щ итовид н ойж елезчеловека . На блюд а ют ся в боль ш ом числе объект ов ж ивот н ого и ра ст ит ель н ого происхож д ен ия после д ейст вия ра зличн ых ин гибит оров син т еза рРНК (а кт ин ом ицин а ). Ча ст о обра зу ют ся в процессе ест ест вен н ой д иф ф ерен цировки клет ок (в э пит елиа ль н ых клет ка х
6
44 Прод олж е н и е т абли цы 4.
1 П лот н ые ф ибриллят орн ые
С вобод н ые ф ибриллярн ые цен т ры
2 ча ст и яд рыш ка . Ва ку олей пра кт ически н е обн а ру ж ен о. В свет овом м икроскопе имеют высоку ю опт ическу ю плот н ост ь . На у ль т ра ст ру кт у рн ом у ровн е ха ра кт еризу ют ся высокой плот н ост ь ю у па ковки РНП м а т ериа ла , обла д а ют ровн ым и кон т у ра м и. На свет оопт ическом у ровн е н е выявляют ся без специа ль н ого окра ш ива н ия. П од э лект рон н ым м икроскопом пред ст а вляют собой окру глые зон ы, обра зова н н ые рыхло леж а щ им и ф ибрилла м и.
3 м а лоа кт ив н ые (н еа кт ив н ые)
н еа кт ивн ые
4
5 киш ечн ика м ыш и, лим ф оцит а х крысыи д р.) < 1 м км Описа н ы в клетка х эпителия ворсин ки киш ечн ика мыш и и крысы, яд ерн ых эритроцит а х, бла стомера х а мф ибий, а та кж е в клет ка х, под верж ен н ых возд ействию м н огих хим ических и ф изических ф а кторов – ин гибиторов син теза рРНК. д о 0,5 м км Обн а ру ж ива ют ся в клет ка х, гд е полн ост ь ю отсу т ст ву ет син т ез рРНК: яд ерн ых эритроцит а х пт иц, н ормобла ст а х кост н ого мозга и печен и за род ыш а м ыш и, гра н у лоцита х и д р. Он и та кж е вид н ы в телоф а зн ых клетка х и мета ф а зн ых хромосома х во врем я н орма ль н ого м итоза (в послед н ем слу ча е их н а зыва ют яд рыш кообра зу ющ им и ра йон а м и).
6
ЗА Н Я Т И Е 5 И С С Л Е ДОВА НИ Е А КТИ ВНОС ТИ П ЕРОКС И ДА ЗЫ РА С ТЕНИ Й КА К М Е ТОД М ОНИ ТОРИ НГ А С РЕ ДЫ
В
ТКА НЯ Х
Ц е ль зан я т и я : позн а ком ит ь ся с м ет од а м и опт ической спект роф от ом ет рии, н а у чит ь ся опред елят ь пероксид а зн у ю а кт ивн ост ь в т ка н ях ра ст ит ель н ых т ест -объект ов, под вергш ихся возд ейст вию н ебла гоприят н ых ф а кт оров, сд ела т ь вывод ы о возд ейст вии н ебла гоприят н ых ф а кт оров н а а кт ивн ост ь пероксид а зыу изу ча ем ых ра ст ит ель н ых т ест -объект ов. О сн овн ы е теор етическ ие полож ен ия: Э кологическое н орм ирова н ие а н т ропоген н ых н а гру зок н а природ н ые э косист ем ы м ож н о и н а у чн о целесообра зн ее провод ит ь по а вт от роф н ом у ком пон ен т у . За биохим ическим и и ф изиологическим и реа кциям и ра ст ен ий н а а н т ропоген н ые ст рессы м ож н о след ит ь по изм ен ен иям а кт ивн ост и опред елен н ых ф ерм ен т ов, э т от прин цип полож ен в осн ову ф ерм ен т н ых м ет од ов м он ит орин га окру ж а ющ ей сред ы. С лед у ет у чест ь , чт о возд ейст вие ст рессоров н а ф ерм ен т ы м н огообра зн о по своей природ е. На ряд у с опред елен ием су м м а рн ой а кт ивн ост и ф ерм ен т а д ля полу чен ия более под робн ой и глу бокой по сод ерж а н ию ин ф орм а ции след у ет изу ча т ь м н ож ест вен н ые ф орм ы (изоф ерм ен т ы) исслед у ем ого белка . И зоф орм ы ф ерм ен т а код иру ют ся од н им ген ом , изм ен ен ия в м олеку ле белка происход ят за счет пост т ра н сляцион н ой м од иф ика ции. И зоф ерм ен т ы код иру ют ся ра зн ым и ген а м и, от лича ют ся по а м ин окислот н ом у сост а ву . Г ем сод ерж а щ ие белки и ф ерм ен т ы – гем оглобин ы, цит охром ы, пероксид а зы и ка т а ла зы игра ют ва ж н у ю роль в ф у н кцион ирова н ии ф ерм ен т н ых сист ем орга н изм а . Общ ее свойст во э т их белков – н а личие в а кт ивн ом цен т ре ж елезопорф ирин ового ком пон ен т а (рис. 11).
Рис. 11. Г ем а т ин –а кт ивн а я гру ппа пероксид а зы.
46 П ероксид а за (К.Ф . 1.11.1.7) – гем сод ерж а щ ий ф ермен т , кот орый исполь зу ет пероксид вод ород а в ка чест ве а кцепт ора э лект рон а в ка т а лизе ряд а окислит ель н о-восст а н ов ит ель н ых реа кций. П ероксид а за ка т а лизиру ет след у ющ у ю реа кцию: А Н2 + Н2 О2 → А + 2Н2О. Б оль ш ин ст во су бст ра т ов пероксид а зы от н осит ся к т оксическим соед ин ен иям . П ероксид а за при их окислен ии проявляет обезвреж ива ющ у ю ф у н кцию. П ероксид а за – ф ерм ен т коричн евого цвет а , м олеку лярн а я м а сса его ра вн а 44 кДа . Э т о глобу лярн ый белок д иа м ет ром 50 Ǻ . П ероксид а за – слож н ый белок, сост оит изпрост ет ической гру ппы – гем ин а – и а побелка . А побелок сост оит из полипепт ид н ой и у глевод н ой цепочек. П олипепт ид н а я цепь включа ет в себя 300 а м ин окислот н ых ост а т ков. С пом ощ ь ю ра зличн ых ф изико-хим ических м ет од ов выд еляют от 7 д о 20 изоф ермен т ов пероксид а зы. На борих за висит от возра ст а т ка н и. П ероксид а за была обн а ру ж ен а в цит опла зм е, клет очн ой ст ен ке, хромосом а х и яд рыш ка х ра ст ит ель н ых клет ок. Та ким обра зом , в клет ке ф ерм ен т н а ход ит ся в свобод н ом (а кт ивн ом ) и связа н н ом (н еа кт ивн ом ) сост оян иях. С чит а ют , чт о связа н н ые ф орм ы ф ерм ен т а являют ся своеобра зн ым за па сн ым ф он д ом клет ки, кот орый м ож ет исполь зова т ь ся в э кст рем а ль н ых у словиях, вероят н о, д ля ра зру ш ен ия и окислен ия са м их ксен обиот иков. А кт ивн ост ь пероксид а зы являет ся у д обн ым ин д ика т ором д ля выявлен ия га зод ым ового ст ресса . Та к, пром ыш лен н ые кислые га зы и а м м иа к вызыва ют а кт ива цию т ерм ин а ль н ых оксид а з, н о более д ост оверн о – пероксид а з. Б олее чу вст вит ель н ые к га за м вид ы ра ст ен ий (а э т о вид ы с повыш ен н ой ф от осин т ет ической а кт ивн ост ь ю) обла д а ют повыш ен н ой пероксид а зн ой а кт ивн ост ь ю в чист ых у словиях. У э т их ж е вид ов за грязн ен ия вызыва ют , ка к пра вило, и боль ш у ю ст епен ь а кт ива ции ф ерм ен т а . С лед ова т ель н о, д ля ин д ика ции за грязн ен ия возд у ха след у ет исполь зова т ь э ф ф ект ы оксид а з, а в ка чест ве биоин д ика т оров след у ет исполь зова т ь вид ы с пот ен циа ль н о высоким ф от осин т езом и а кт ивн ост ь ю ф ерм ен т ов. П ричин а а кт ива ции пероксид а зы вред н ым и га за м и, ка к и м н огим и э кст рем а ль н ым и возд ейст виям и, ещ е н ед ост а т очн о ясн а . П од влиян ием вред н ых га зов обн а ру ж ен о у величен ие числа свобод н ых изоф орм пероксид а зы за счет освобож д ен ия ион н о- и кова лен т н освяза н н ых ф орм . С лед ова т ель н о, осн овн ой причин ой а кт ива ции пероксид а зы под влиян ием ст ресса являет ся у величен ие кон цен т ра ции свобод н ых ф орм ф ермен т а . Вм ест е с т ем н ель зя от рица т ь и возм ож н ост ь у величен ия син т еза ф ерм ен т а в э кст рем а ль н ых у слов иях, когд а послед н ие ст а н ов ят ся пост оян н ым ф а кт ором ж изн и ра ст ен ий. А кт ива ция оксид а з у ра ст ен ий в э кст рем а ль н ых у словиях яв ляет ся за щ ит н ой реа кцией клет ки н а повреж д ен ие ее биом ем бра н . Возра ст а н ие ф у н кцион а ль н ой а кт ивн ост и ф ерм ен т а д о 200 % от кон т роля м ож ет озн а ча т ь возм ож н ост ь обра т имост и ф изиолого-биохим ических н а ру ш ен ий, а более 200 % - н еобра т им ост ь их и возм ож н ост ь н екрозообра зова н ия. Та ким обра зом , а кт ива ция пероксид а зы у ра ст ен ий хот я и яв ляет ся н еспециф ичн ой, м ож ет ха ра кт еризова т ь н а личие в возд у хе за грязн ит елей в
47 д ост а т очн о ш ироком д иа па зон е кон цен т ра ций и позволяет по ст епен и а кт ива ции ф ерм ен т а выд елит ь зон ыс ра зличн ым у ровн ем за грязн ен ия. Реа кция д ру гих ф ерм ен т ов, в ча ст н ост и, ка т а ла зы, н а а т м осф ерн ые за грязн ит ели н е всегд а н е всегд а н а д еж н о воспроизвод ит ся в э ксперим ен т е. Од н а ко кислые га зы под а вляют а кт ивн ост ь ка т а ла зы, у га рн ый га зи а м м иа к – у величива ют , н о э т от э ф ф ект кра т коврем ен ен (от 1 – 3 ча сов д о 1 – 2 су т ок). И звест н о, чт о пероксид а за н е м ож ет за мен ят ь ка т а ла зу , н о возм ож н о а кт ива ция пероксид а зысвяза н а с ин гибирова н ием ка т а ла зы. О птическ ая спек тр оф отом етр ия Опт ическа я спект роф от ом ет рия яв ляет ся од н им изса м ых э ф ф ект ивн ых м ет од ов изу чен ия ра ст воров гем опрот еид ов и д ру гих белков. С т ру кт у ру биологических вещ ест в и сист ем исслед у ют м ет од ом м олеку лярн ого спект ра ль н ого а н а лиза , кот орый ба зиру ет ся н а полу чен ии спект ров поглощ ен ия исслед у ем ых обра зцов, а н а лизе изм ен ен ий опт ической плот н ост и препа ра т а при за д а н н ой д лин е волн ыи т .д . Регист ра цию опт ических ха ра кт ерист ик изу ча ем ых объект ов осу щ ест вляют с пом ощ ь ю с пом ощ ь ю специа ль н ых спект ра ль н ых приборов. В биологических исслед ова н иях ча щ е всего прим ен яют ф от оэ лект рические приборы- спект ромет ры, ф от оэ лект роколорим ет рыи спект роф отом ет ры. П рин ципиа ль н а я схем а спект роф отом ет ра включа ет в себя след у ющ ие э лемен т ы(рис. 12): 1) источн ик света , д а ющ ийизлу чен ие в У Ф - или вид имойобла сти спект ра ; 2) прост ой или д войн ой м он охром а т ор; 3) кювет н ое от д елен ие с кювет од ерж а т елем ; 4) ф от ом ет рическое у ст ройст во, включа ющ ее ф от оэ лект рический прием н ик свет а в в ид е ф от од иод а , ф от оэ лем ен т а , ф от осопрот ивлен ия или ф от оэ лект роу м н ож ит еля; 5) блок у силен ия ф от от ока ; 6) регист риру ющ ее у ст ройст во. И ст очн ик свет а
М он охром а т ор
Б лок у силен ия
Кювет н ое от д елен ие
Ф от ом ет рическое у ст ройст во
Регист риру ющ ее у ст ройст в о
Рис. 12. Б лок-схем а спект роф от ом етра .
48 В осн ову ра бот ы спект роф от ом ет ра С Ф -46 полож ен прин цип изм ерен ия от н ош ен ия д ву х свет овых пот оков: пот ока , прош ед ш его через исслед у ем ый обра зец, и пот ока , прош ед ш его черезкон т роль н ыйобра зец. С вет овой пу чок от ист очн ика свет а попа д а ет в мон охром а т ори ра зла га ет ся д иф ра кцион н ой реш ет кой в спект р. В м он охрома т ический пу чок свет а , пост у па ющ ий в кювет н ое от д елен ие, поочеред н о ввод ят ся кон т роль н ый исслед у ем ый обра зец. И злу чен ие, прош ед ш ее черезобра зец, попа д а ет н а ф от оэ лем ен т в прием н о-у силит ель н ом блоке. У силит ель пост оян н ого т ока обеспечива ет перед а чу сигн а лов н а вход м икропроцессорн ой сист ем ы регист риру ющ его у ст ройст ва . П роцессор обра ба т ыва ет пост у пивш ие сигн а лы, производ ит ра счет ыи высвечива ет н а т а бло зн а чен ие исслед у ем ой величин ы. П оглощ ен ие свет а вн еш н е проявляет ся в осла блен ии свет ового пот ока после прохож д ен ия черезисслед у ем ый объект . С пом ощ ь ю прием н ика излу чен ия м ож н о опред елит ь , во сколь ко ра з ин т ен сивн ост ь свет а перед обра зцом Iо ока ж ет ся боль ш е ин т ен сив н ост и свет а , прош ед ш его через ра ст ворI. И зм ерен н а я величин а свет опропу ска н ия Т=I/I o за висит от д лин ы волн ы па д а ющ его свет а и м ож ет слу ж ит ь ха ра кт ерист икой д а н н ого обра зца . Од н а ко величин а свет опропу ска н ия н е пропорцион а ль н а кон цен т ра ции ра ст вора , а связа н а с н ей более слож н ой за висим ост ь ю, поэ т ом у д ля опред елен ия кон цен т ра ции вещ ест ва и ха ра кт ерист ики его поглощ ен ия исполь зу ют д ру гу ю величин у – опт ическу ю плот н ост ь (D). D=ε cl, гд е ε– м олярн ый коэ ф ф ициен т э кст ин кции (поглощ ен ия), кот орый ха ра кт еризу ет способн ост ь м олеку л поглощ а т ь свет с д лин ой волн ы l. Он опред еляет ся ст ру кт у рой вещ ест ва и н е за висит от его кон цен т ра ции ε=[л/(м оль х см )-1]; с –кон цен т ра ция вещ ест ва , м оль /л; l - д лин а опт ического пу т и, см . Г ру ппы а т ом ов, поглощ а ющ их ква н т ы свет а в У Ф - и вид им ой обла ст ях спект ра , н а зыва ют хром оф ора м и. П оглощ ен ие свет а обеспечива ет ся сист ем ой сопряж ен н ых связей (д войн а я связь , а ром а т ические коль ца и т .д .). Г емсод ерж а щ ие ф ерм ен т ы (пероксид а за ) им еют д ост а т очн о прост у ю ст ру кт у ру , д ост у пн ы в высокоочищ ен н ом сост оян ии, хорош о изу чен ы, чт о д ела ет их у д обн ым и м од ель н ым и сист ем а м и.
Х од р аботы : 1. Опред елит ь а кт ивн ост ь пероксид а зы по окислен ию бен зид ин а в лист ь ях т ра д еска н ции Zebrina pendula Schnizl., под вергн у т ой облу чен ию ра д он ом , и кон т роль н ых обра зца х. М ет од опред елен ия осн ова н н а способн ост и пероксид а зы ка т а лизирова т ь окислен ие бен зид ин а (n,n’-д иа м ин од иф ен ил) в п-хин он д иим ин (n,nд иа м ин од иф ен олхин он ):
49 H2 N
NH2 + H2 O2
NH
NH + 2H2 O
П ослед н ий кон д ен сиру ет ся со вт орой м олеку лой бен зд ин а с обра зова н ием окра ш ен н ого соед ин ен ия (бен зид ин ового син его). Обору д ова н ие и реа кт ивы: С Ф -46; весы; секу н д ом ер; ф иль т ры бу м а ж н ые; ф а рф оровые ст у пки; ква рцевый песок или т олчен ое ст екло; ст еклян н ые па лочки; ворон ки; колбы; пипет ки н а 1, 2 и 10 м л. Ра ст вор бен зид ин а (в мерн у ю колбу н а 100 м л влива ют 60 – 70 м л д ист иллирова н н ой вод ы, приба вляют 1,15 м л лед ян ой у ксу сн ой кислот ы и 92 м г бен зид ин а осн овн ого; ра ст ворпод огрева ют д о 50 – 60 оС н а вод ян ой ба н е при пост оян н ом пом еш ива н ии; через10 –15 м ин после полн ого ра ст ворен ия бен зид ин а д оба вляют 2,72 г а цет а т а н а т рия, колбу охла ж д а ют и д олива ют д о м ет ки; ра ст вор м ож ет хра н ит ь ся в т ем н ом м ест е 2 н ед ели); 3 %-н ый ра ст ворпероксид а вод ород а ; 0,2 М а цет а т н ыйбу ф ер, рН 4,7. М а т ериа лы: лист ь я т ра д еска н ции. П ра кт ическа я ча ст ь : 0,5 – 1 г ра ст ит ель н ой т ка н и ра ст ира ют с ква рцевым песком или т олчен ым ст еклом и 3 м л а цет а т н ого бу ф ера , рН 4,7; за т ем д оба вляют ещ е 7 м л бу ф ера и ф иль т ру ют . В д ве кювет ыш ирин ой 1 см н а лива ют по 2 м л ра ст вора бен зид ин а и 1 м л ф ерм ен т н ой выт яж ки. С м есь ост орож н о перем еш ива ют и ст а вят в гн езд а С Ф -46. И зм ерен ия провод ят при д лин е волн ы 520 н м . В кон т роль н у ю кювет у влива ют 2 м л вод ы, в опыт н у ю 2 м л Н2 О2. Регист риру юи зн а чен ия опт ической плот н ост и в опыт н ой кювет е в м ом ен т д оба влен ия Н2 О2 и прод олж а ют измерен ия в циклическом реж им е д о т ех пор, пока зн а чен ие опт ической плот н ост и н е перест а н ет изм ен ят ь ся. А кт ивн ост ь ф ермен т а ра ссчит ыва ют по ф орм у ле: А=(D0 - D)/(m × t), гд е А – а кт ивн ост ь ф ерм ен т а , ед /м г · с; D0 –опт ическа я плот н ост ь обра зца в н а ча ль н ый м омен т врем ен и; D – опт ическа я плот н ост ь обра зца в кон ечн ый м ом ен т врем ен и; m – м а сса н а вески, м г; t – врем я изм ерен ия, с. 2. И споль зу я ст а т ист ику С т ь юд ен т а , сра в н ит ь д а н н ые, полу чен н ые при изу чен ии пероксид а зн ой а кт ивн ост и в лист ь ях т ра д еска н ции Zebrina pendula Schnizl., под вергн у т ой ра д он овом у облу чен ию и в кон т роль н ых обра зца х. 3. С д ела т ь вывод ы о влиян ии ра д он овой ра д иа ции н а а кт ивн ост ь пероксид а зыу изу ча ем ого ра ст ит ель н ого т ест -объект а .
50 ЗА Н Я Т И Е 6 ОБ РА Б ОТКА РЕЗУ Л Ь ТА ТОВ Ц И ТОГ ЕНЕТИ ЧЕС КИ Х И С С Л Е ДОВА НИ Й С И С П ОЛ Ь ЗОВА НИ ЕМ П А КЕ ТА С ТА ТИ С ТИ ЧЕС КИ Х П РОГ РА М М «STADIA» Ц е ль зан я т и я : н а у чит ь ся провод ит ь ст а т ист ическу ю обра бот ку резу ль т а т ов цит оген ет ического а н а лиза н а Э ВМ с исполь зова н ием па кет а ст а т ист ических програ м м “ Stadia 4.10” . О сн овн ы е теор етическ ие полож ен ия: П а кет ст а т ист ических програ м м “ Stadia 4.10” ра зра бот а н д ля оболочки DOS и позволяет провод ит ь обра бот ку резу ль т а т ов исслед ова н ий по боль ш ин ст ву извест н ых ст а т ист ических м ет од ов, включа я м ет од ы м н огом ерн ой ст а т ист ики. Сост ав сист е м ы В сост а в сист ем ыв ход ят чет ыре блока со своей сист ем ойком а н д : 1. Б лок ре д акт ора д ан н ых (рис. 13) являет ся вход н ым блоком сист ем ы и пред н а зн а чен д ля в вод а и изм ен ен ия д а н н ых, им еющ их ст ру кт у ру т а блицы или м а т рицы, в кот орой ст олбцы соот вет ст ву ют перем ен н ым , а ст роки зн а чен иям перем ен н ых или измерен иям . В блоке т а кж е опред елен ряд ком а н д д ля ра бот ы с д исковым и а рхива м и, пост роен ия гра ф иков д а н н ых, сброса э кра н н ой выд а чи н а прин т ерили в д исковый ф а йл, и переход а в д ру гие блоки сист ем ы(см . Ком анды блок а р е дак т ор а данны х). 2. Б лок п ре образов ан и я д ан н ых пред н а зн а чен д ля выполн ен ия ра зличн ых преобра зова н ий н а д д а н н ым и (н а прим ер, а лгебра ические, логические, м а т ричн ые и д ру гие преобра зова н ия) и вход в н его производ ит ся из блока ред а кт ора по н а ж а т ию кла виш и
. 3. Б лок ст ат и ст и ки сод ерж ит н а борпроцед у р, реа лизу ющ их вычислен ия по н а иболее у пот ребит ель н ым ст а т ист ическим м ет од а м и вход в н его производ ит ся изблока ред а кт ора по н а ж а т ию кла виш и . 4. С п равочн и к состоит изра зд елов с сет ь ю перекрест н ых э лект рон н ых ссылок; и сод ерж ит описа н ие всех опера цийи м а т ем а т ических м ет од ов. П ор ядок диалога П ри выполн ен ии боль ш ин ст ва опера ций происход ит н екот орый д иа лог с вопроса м и и от вет а м и, появляющ им ися в н иж н ей ст роке э кра н а . И м еют ся д ва т ипа вопросов и от вет ов: 1. Вопросы, ока н чива ющ иеся н а '>>', т ребу ют н а ж а т ия од н ой кла виш иключа из списка или м ен ю возм ож н ых от ветов или ж е посред ст вом выбора от вет а из м ен ю в резу ль т а т е перемещ ен ия ра м ки выбора (изобра ж а ет ся ин версн ым цвет ом ) с послед у ющ им у т верж д ен ием выбора н а ж а т ием <Enter>. 2. Вопросы, за ка н чива ющ иеся н а '=', т ребу ют ввод а в ра м ку ин версн ого цвет а н екот орого т екст а от вет а (слова , числа , выра ж ен ия), за верш а ем ого н а ж а т ием <Enter>. В ра м ке в вод а исход н о м ож ет ра спола га т ь ся от вет "по у м олча н ию". Если от вет "по у м олча н ию" ва м под ход ит , н а ж м ит е
51 <Enter>, если ж е он н е под ход ит полн ост ь ю, н а берит е н ов ый от вет . Для ча ст ичн ого измен ен ия от вет а "по у м олча н ию" м ож н о под вест и ку рсор к н у ж н ом у м ест у и выполн ит ь ред а кт ирова н ие с исполь зова н ием кла виш , , . Когд а н а э кра н вывод ит ся н екот ора я ин ф орма ция или резу ль т а т ы, и он а за полн яет его полн ост ь ю, т о появляет ся сообщ ен ие: <На ж м ит е Enter=прод олж ит ь или f2=печа т ь э кра н а >. На ж м ит е <Enter> д ля прод олж ен ия выд а чи или н а ж м ит е . Если ж е вы хот ит е от печа т а т ь т еку щ ее сод ерж им ое э кра н а (кроме гра ф ики) н а прин т ере или за писа т ь его в д исковый ф а йл, чт обы за т ем вст а вит ь в т екст ст а т ь и или от чет а , н а ж м ит е н а кла виш у и в от вет е н а послед у ющ ий вопрос у ка ж ит е н а пра влен ие вывод а сод ерж им ого э кра н а : «Вывод : 0=печа т ь ; 1=ф а йл >>». П еред печа т ь ю проверь т е гот овн ост ь прин т ера и н а личие бу м а ги. Если вы в первые д а ет е за пись в ф а йл, т о за пра ш ива ет ся его им я (т ип ф а йла по у м олча н ию - .STT). В э т ом ф а йле бу д у т н а коплен ы все копии э кра н а , произвед ен н ые посред ст вом в т еку щ ем сеа н се, и он мож ет быт ь обра бот а н любым т екст овым ред а кт ором (н а прим ер, Word) и исполь зова н при под гот овке ст а т ей и от чет ов. И м я ф а йла и н а зва н ие д ирект ории, в кот орой вы хот ит е сохра н ит ь т екст овый ф а йл, н у ж н о ввод ит ь ла т ин ским и бу ква м и. Обра зец ввод а : C:\STADIA\TEXT\GOLUBI. П а пку д ля хра н ен ия т екст овых ф а йлов н еобход им о созд а т ь за ра н ее. Кла виш у м ож н о исполь зова т ь т а кж е и в любом м ест е д иа лога д ля копирова н ия э кра н а . Ввод и из м е не ние данны х Ввод и изм ен ен ие д а н н ых производ ит ся в блоке э кра н н ого ред а кт ора (рис. 13), кот орыйявляет ся вход н ым блоком сист ем ы. П ри ра боте в н ем н а э кра н е вы вид ит е т еку щ у ю стра н ицу м а т рицы д а н н ых (э лектрон н у ю т а блицу ), сод ерж а щ у ю д о 7 перем ен н ых (столбцы) и д о 18 зн а чен ий ка ж д ой перем ен н ой (строки). Верхн яя строка сод ерж ит : им я т еку щ его ф а йла д а н н ых, число перем ен н ых и общ ее числе э лем ен т ов ма т рицыд а н н ых. В строке 2 у ка за н ы: поряд ковые н ом ера перем ен н ых, число зн а чен ий ка ж д ой перем ен н ой. Ст рока 3 сод ерж ит им ен а перем ен н ых. Длин а ввод им ого числа - н е более 10 сим волов (включа я зн а к, д есят ичн у ю точку , степен н ой м н ож итель вид а Е<пока за т ель >, н а прим ер: число 0,0004 в м а трице д а н н ых бу д ет выгляд ет ь ка к “4Е-4”). Числа окру гляют ся д о чет ырех зн а ча щ их циф р. Если введ ен о н ечисловое зн а чен ие (н а пример, бу ква ), т о он о обозн а ча ет ся н а э кра н е “-?-” , т .е. ка к “ пропу щ ен н ые зн а чен ия” . Общ ее число э лем ен т ов - н е более 4096, а число перем ен н ых - 255. Теку щ а я позиция в м а т рице д а н н ых у ка зыва ет ся ку рсором . П ерем ещ ен ие ку рсора осу щ ест вляет ся кла виш а м и со ст релка м и, а см ен а ст ра н иц - кла виш и: -в верх; - вн из, <End> - в пра во; - влево. Чт обы ввест и/за мен ит ь зн а чен ие или им я перем ен н ой, перем ест ит е ку рсор под т ребу ем у ю позицию, н а берит е зн а чен ие, н а ж м ит е кла виш у <Enter>.
52 Для испра влен ия зн а чен ия или им ен и перем ен н ой, перем ест ит е ку рсорн а т ребу ем у ю позицию, н а ж м ит е <Enter> - появит ся ра м ка ред а кт ирова н ия с ку рсором ; перем ест ит е ку рсор н а т ребу ем у ю позицию, за м ен ит е от д ель н ые сим волы (у д а лен ие сим волов - кла в иш а ми и ) и н а ж м ит е <Enter>. Чт обы у д а лит ь зн а чен ие, под вед ит е ку рсорпод т ребу ем у ю позицию и н а ж м ит е . У д а лит ь перем ен н у ю мож н о, под вед я ку рсор под им я перем ен н ой и н а ж а в . Ф ай л: GOLUBI Var/Cases 1/200 Varname x1 4 1 6 2 6 3 6 4 6 5 3 6 7 7 7 8 9 9 8 10 7 11 7 12 6 13 6 14 6 15 7 16 6 17 7 18
Пер ем ен н ы х=16
И зм ер ен ий =2040
2/200 x2
3/200 x3
4/200 x4
5/200 x5
6/200 x6
7/200 x7
4 7 6 6 4 9 9 8 5 6 5 8 7 6 6 8 7 8
6 8 5 10 8 6 8 9 12 6 6 10 5 5 10 8 5 6
5 6 11 6 9 6 6 7 8 6 6 8 8 5 6 6 7 6
9 5 6 7 7 6 6 7 6 8 8 6 8 7 5 6 7 12
7 6 5 6 5 8 5 7 5 6 12 6 6 8 6 5 7 6
6 12 11 10 11 9 7 10 7 12 12 10 8 12 8 7 7 5
F1П омощ ь F2П ечЭ крF3Чтен ие F4За пись F5Архив F6Рису н окF7Очист F8П реобра зF9Ста тисF0Выход Ввод ит е в м а т рицу числа + Enter (ра бот а ют т а кж е Enter/Ins/Del/Tab и F-ключи)
Рис. 13. Б лок ред а кт ора д а н н ых в сист ем е “ Stadia 4.10” Чт обы вст а вит ь зн а чен ие, под вед ит е ку рсор к требу ем ой позиции и н а ж м ит е . Чт обы вст а вит ь н ову ю перем ен н у ю, под вед ит е ку рсор к имен и перем ен н ой, гд е н еобход им о сд ела т ь вст а вку , и н а ж м ит е . П ом ен ят ь м ест а м и 2 перем ен н ые м ож н о след у ющ им обра зом : перем ест ит е ку рсорн а перву ю перем ен н у ю, н а ж м ит е , перем ест ит е ку рсорн а д ру гу ю перем ен н у ю и н а ж м ит е . Чт обы д оба вит ь зн а чен ия перем ен н ой i к зн а чен иям перем ен н ой j, перем ест ит е ку рсорн а перем ен н у ю i, н а ж м ит е , перем ест ит е ку рсор н а перем ен н у ю j и н а ж м ит е . Чт обы перест а вит ь зн а чен ия всех перем ен н ых (ст роки): введ ит е вспом ога т ель н у ю перем ен н у ю, зн а чен ия кот орой у ка зыва ют н овый поря-
53 д ок ст рок, и восполь зу йт есь опера цией сорт ировки в блоке П реобра зова н ия д а н н ых. Для очист ки м а т рицыд а н н ых н а ж м ит е кла виш у . Дру гие д ост у пн ые в блоке опера ции (перечислен ы вн изу э кра н а ), реа лизу ют ся н а ж а т ием н а ф у н кцион а ль н ые ключи. Описа н ие э т их опера ций вызыва ет ся кла виш ей пом ощ и с послед у ющ им н а ж а т ием н а f-ключ опера ции (см . Ком анды блок а р е дак т ор а данны х и П ор ядок диалога). Ф орм а пред ст а влен ия исход н ых д а н н ых (од н а или д ве перем ен н ые, м а т рица или псевд ом а т рица д а н н ых) д олж н а от веча т ь т ребова н иям кон крет н ого ст а т ист ического м ет од а (см . Ст ат ист ич е ск ие м е т оды , Ст ат ист ич е ск ие данны е ). Ком анды блок а р е дак т ор а данны х В блоке ред а кт ора д а н н ых опред елен ы след у ющ ие ком а н д ы, исполн яем ые по н а ж а т ию н а ф у н кцион а ль н ые кла виш и: f1 - вызов спра вочн ика по опера ции или м ет од у ; f2 - печа т ь э кра н а или за пись в д исковыйф а йл; f3 - чт ен ие д а н н ых изт еку щ его д искового а рхива ; f4 - за пись д а н н ых в т еку щ ийд исковый а рхив или у д а лен ие ф а йлов д а н н ых; f5 - см ен а а рхива д а н н ых; f6 - пост роен ие гра ф иков д а н н ых; f7 - очист ка ра бочей м а т рицыд а н н ых; f8 - вход в блок преобра зова н ий д а н н ых; f9 - вход в блок ст а т ист ического а н а лиза . f10 (f0) - выход изблока или сист емы. Вы дач а спр авк и Для вызова вст роен н ого сист ем н ого спра вочн ика , сод ерж а щ его описа н ие всех ком а н д и ст а т ист ических м ет од ов и реком ен д а ции по их исполь зова н ию, н а ж м ит е кла виш у . В блоке ред а кт ора д а н н ых после н еобход им о н а ж а т ь ф у н кцион а ль н у ю кла виш у ин т ересу ем ой ком а н д ы. Если н а ж а т ь д ва ж д ын а , т о бу д ет выд а н общ ий ру брика т орспра вочн ика . В блоке ст а т ист ики д ля выд а чи описа н ия требу емого м етод а н еобход им о выд елит ь : его в м ен ю посред ст вом кла виш со ст релка м и, и н а ж а т ь . Ч т е ние данных из диск овогоф ай ла Чт обы ввест и д а н н ые из д искового ф а йла в э лект рон н у ю т а блицу , н а ж м ит е кла виш у . На э кра н е появит ся огла в лен ие ф а йлов д а н н ых (т ипа .STD) т еку щ его д искового а рхива (под д ирект ории). Для см ен ы т еку щ его а рхива пред ва рит ель н о выполн ит е ком а н д у А рхив (см . См е на ар хива данных). В от вет н а за прос н а берит е имя д искового ф а йла д а н н ых д ля чт ен ия или выберит е ф а йл перем ещ ен ием ра м ки по огла влен ию, и н а ж м ит е <Enter>. Если в ыперед у м а ли и хот ит е от м ен ит ь опера цию, н а ж м ит е <Enter>, н е ввод я им ен и ф а йла .
54 Если выхот ит е ввест и д а н н ые, полу чен н ые при ра бот е с ка ким -либо д ру гим програ м м н ым па кет ом (т екст овым ред а кт ором , ба зой д а н н ых, э лект рон н ой т а блицей и т .п.), т о т а кие д а н н ые д олж н ы быт ь пред ст а влен ы в т екст овом ф орм а т е: - ка ж д а я т екст ова я ст рока сод ерж ит послед ова т ель н ост ь зн а чен ий перем ен н ых д ля од н ой ст роки м а т рицыд а н н ых; - в ка чест ве ра зд елит елей м еж д у числа м и могу т исполь зова т ь ся любое число пробелов, за пят ые или сим волыт а бу ляции; - перва я т екст ова я ст рока мож ет включа т ь список им ен перем ен н ых. Для чт ен ия д а н н ых в т екст овом вид е выполн ит е след у ющ ие д ейст вия: - за пиш ит е д а н н ые изв н еш н его па кет а в т екcт овом ф орм а т е (.TXT); - если э т от ф орм а т н есколь ко от лича ет ся от выш еперечислен н ых т ребова н ий, т о вы легко м ож ет е привест и ф а йл д а н н ых к н еобход им ом у вид у с пом ощ ь ю любого т екст ового ред а кт ора ; - при н а боре им ен и ф а йла д ля чт ен ия у ка ж ит е и его ра сш ирен ие, от личн ое от .STD . Если в ра бочем прост ра н ст ве у ж е им еют ся д а н н ые, т о в ыд а ет ся вопрос: «Очист ит ь обла ст ь от д а н н ых (Y-д а /N-н ет )?». В слу ча е от рица т ель н ого от вет а ввод им ые д а н н ые бу д у т д оба в лен ы к им еющ им ся, чт о позволяет объед ит н ят ь н есколь ко ф а йлов д а н н ых в од ин ф а йл. Опера ция прод олж а ет ся, пока н а д пись "Чт ен ие..." прису т ст в у ет н а н иж н ейст роке э кра н а . З апись данных в диск овый ф ай л Если вы хот ит е сохра н ит ь им еющ иеся д а н н ые в д исковом ф а йле или у д а лит ь ф а йл д а н н ых из а рхива , т о н а ж м ит е кла в иш у , и н а э кра н е появит ся огла влен ие ф а йлов д а н н ых (т ипа STD) т еку щ его д искового а рхива - под д ирект ории (д ля см ен ыт еку щ его а рхива пред ва рит ель н о выполн ит е кома н д у А рхив (см . См е на ар хива данны х)). В от вет н а за прос введ ит е имя ф а йла за писи д а н н ых (н а пример, GOLUBI) и н а ж м ит е <Enter> (ра сш ирен ие STD в вод ит ь н е обяза т ель н о). Если вы н а берет е им я у ж е су щ ест ву ющ его в огла в лен ии ф а йла , т о его сод ерж имое бу д ет за м ещ ен о за писыва ем ым и д а н н ым и. На ж м ит е <Enter>, н е ввод я им ен и ф а йла , если вы перед у м а ли, и хот ит е от м ен ит ь опера цию. Ф а йл бу д ет у д а лен иза рхива , если ва ш а м а т рица д а н н ых пу ст а . Если вы введ ет е им я ф а йла с ра сш ирен ием , от личн ым от STD, т о д а н н ые ф а йла бу д у т за писа н ы в т екст овом ф орм а т е. В н ем перва я ст рока бу д ет сод ерж а т ь им ен а перем ен н ых, а послед у ющ ие ст роки - зн а чен ия перем ен н ых. От вет ом н а вопрос н еобход им о т а кж е у ка за т ь вид ра зд елит елей д ля чисел и им ен перем ен н ых в т екст овом ф а йле: 0=пробелы, 1=за пят ые. Та кой ф а йл м ож н о исполь зова т ь д ля ред а кт ирова н ия и вст а вки в т екст ы посред ст вом любого т екст ового ред а кт ора , а т а кж е д ля обра бот ки д ру гим и програ м м н ым и сист ем а ми, боль ш ин ст во изкот орых д опу ска ют ввод д а н н ых в т екст овом ф орм а т е.
55 Если вы введ ет е имя ф а йла с ра сш ирен ием .DBF, т о ва ш и д а н н ые бу д у т за писа н ыв ф орм а т е сист ем ыу пра влен ия ба за м и д а н н ых DBASE. Чт обы у д а лит ь (ст ерет ь ) ф а йл из т еку щ его а рхива , обн у лит е сод ерж им ое э лект рон н ой т а блицын а ж а т ием н а кла виш у и произвед ит е за пись c у ка за н ием им ен и ф а йла , кот орыйн а д о у д а лит ь . Опера ция прод олж а ет ся, пока н а д пись "За пись ..." прису т ст ву ет н а н иж н ейст роке э кра н а . См е на ар хива данны х Если вы хот ит ечит а т ь и за писыва т ь д а н н ые в а рхив, н а ход ящ ийся в д ру гой под д ирект ории гибкого или ж ест кого д иска , т о н а ж м ит е кла виш у . В от вет н а послед у ющ ий вопрос: У ка ж ит е пу т ь к а рхиву д а н н ых. П а ки н еобход им о созд а т ь за ра н ее, исполь зу я ла т ин ицу . Введ ит е пу т ь к т ребу ем ой под д ирект ории и н а ж м ит е <Enter>. На ж м ит е <Enter>, н е ввод я н ичего, если вы перед у м а ли м ен ят ь а рхив. На э кра н е появит ся огла влен ие ф а йлов д а н н ых (т ипа .STD) в н овь у ст а н овлен н ого а рхива . Оч ист к а м ат р иц ы данны х Чт обы очист ит ь сод ерж им ое м а трицы д а н н ых, н а ж м ит е н а кла виш у . П р е обр аз ования данны х Если вы хот ит е преобра зова т ь ва ш и д а н н ые, т о в блоке ред а кт ора д а н н ых н а ж м ит е н а кла виш у и вы войд ет е в блок преобра зова н ий (рис. 14) с ш ироким н а бором опера ций, кот орые м ож н о ра збит ь н а пят ь гру пп: опера ции н а д од н ой или д ву м я перем ен н ым и, ген ера т ор, м а т ричн ые опера ции и пропу щ ен н ые зн а чен ия. П реобра зова н ия 1 = LOG(X) 2 = LN(X) 3 = EXP(X) 4 = ABS(X) 5 = SQRT(X) 6 = ROUND(X) 7 = INT(X) 8 = FRAC(X) 9 = 1/X A = Тригон ом ет рия B = Л юба я ф у н кция от Х C = X1+X2 D = X1-X2 E = X1*X2 F = X1/X2 G = MOD(X) по ба зе=a H = X^a I = a+b*X J = Г ен ера т орчисел K = Код ирова н ие L = Копирова н ие M = Норм ировка N = С орт ировка O = Тра н спон ирова н ие P = Ра н ж ирова н ие Q = Та бу лирова н ие R = П ропу щ .зн а чен ия 0 = Выход Рис. 14. Б лок преобра зова н ия д а н н ых в сист ем е “ Stadia 4.10” 1. Опера ции н а д од н ой перем ен н ой. П ри исполн ен ии э т их опера ций сист ем а за пра ш ива ет н ом ер перем ен н ой-а ргу м ен т а преобра зова н ия X и н ом ерперемен н ой-прием н ика Y д ля за писи резу ль т а т а преобра зова н ия. Если перем ен н а я Y н е у ка за н а , т о резу ль т а т бу д ет за писа н в перем ен н у ю X. Если н е у ка за н а перем ен н а я X, т о
56 преобра зова н ие бу д ет производ ит ь ся н а д ка ж д ой перем ен н ой послед ова т ель н о. В э т у гру ппу вход ят след у ющ ие опера ции: а ) а лгебра ические ф у н кции: лога риф м д есят ичн ый (LOG); лога риф м н а т у ра ль н ый (LN); э кспон ен т а (EXP); aбсолют н ое зн а чен ие (ABS); корен ь ква д ра т н ый (SQRT), опред елен т оль ко д ля целых чисел; м од у ль (MOD) по осн ова н ию а , зн а чен ие а ввод ит ся от вет ом н а вопрос; окру глен ие (ROUND); выд елен ие целой (INT) или д робн ой (FRAC) ча ст и; д елен ие 1/Х (н е опред елен о д ля Х =0); возвед ен ие Х в ст епен ь а , зн а чен ие а ввод ит ся от вет ом н а вопрос сист ем ы (н ечет н а я и д робн а я ст епен ь от рица т ель н ых чисел н е опред елен а ). б) т ригон ом ет рические ф у н кции от од н ой перем ен н ой (зн а чен ия а ргу м ен т а выра ж ен ы в ра д иа н а х): син у с (SIN), косин у с (COS), т а н ген с (TAN), а рксин у с (ASIN), а ркосин у с (ACOS), а ркт а н ген с (ATAN); в) лин ейн ое преобра зова н ие вид а Y=a+b*X, гд е па ра м ет ры a, b ввод ят ся от вет ом н а вопрос сист ем ы. П ри а =0 зн а чен ия Х у м н ож а ют ся н а кон ст а н т у . П ри b=0 перем ен н ой Y присва ива ет ся n кон ст а н т а , гд е n - число зн а чен ийперем ен н ой Х . г) за д а ва ем а я поль зова т елем ф у н кция от од н ого а ргу м ен т а . П осле исполн ен ия д а н н ой ком а н д ы н еобход им о в выд елен н у ю цвет ом э кра н н у ю ст року ввест и ф орм у лу преобра зова н ия, в кот орой д опу ст им о исполь зова т ь след у ющ ие обозн а чен ия: х - перем ен н а я; - + * / ^ DIV MOD ( ) - а лгебра ические опера ции и скобки; ABS, INT, SQR, SGN, EXP, LN, LOG а лгебра ические ф у н кции; SIN, COS, TAN, ASN, ACS, ATN - т ригон ом ет рические ф у н кции, н а прим ер: SQR(SIN(x)^2+COS(x)^2). д ) код ирова н ие зн а чен ий перем ен н ой: зн а чен ия, н а ход ящ иеся в д иа па зон е a – b, за м ен яют ся код ом с. П а ра м ет ры a, b, c ввод ят ся от вет ом н а вопрос. Если д ля па ра мет ра "с" введ ен о н ечисловое зн а чен ие, т о ем у присва ива ет ся т ип "пропу щ ен н ое зн а чен ие". Та ким обра зом м ож н о э кст рем а ль н ые зн а чен ия за м ен ит ь ка к пропу щ ен н ые и т ем са м ым н е у чит ыва т ь их в процессе ст а т ист ического а н а лиза . Кром е т ого, ка к пропу щ ен н ые э т и зн а чен ия м ож н о д а лее за м ен ит ь по м ет од у сред н их или регрессии. е) копирова н ие зн а чен ий перем ен н ой, н а ход ящ ихся в д иа па зон е a - b, в перем ен н у ю-прием н ик в д ополн ен ие к им еющ им ся зн а чен иям . Для д у блирова н ия всех зн а чен ий перем ен н ой н еобход им о у ка за т ь д ост а т очн о ш ирокий д иа па зон a - b. П а ра м ет рыa, b ввод ят ся от вет ом н а за прос сист ем ы. ж ) н орм ировка зн а чен ий перем ен н ой-ист очн ика с д в у м я возм ож н ост ям и: посред ст вом вычит а н ия сред н его и д елен ия н а ст а н д а рт н ое от клон ен ие; посред ст вом д елен ия н а д иа па зон зн а чен ий. 2. А лгебра ические опера ции с д ву м я перем ен н ым и Для опера ций слож ен ия, вычит а н ия, у м н ож ен ия и д елен ия д ву х перем ен н ых в от вет а х н а вопросын еобход им о у ка за т ь н омера д ву х перем ен н ых-а ргу м ен т ов X1, X2 и н ом ерперем ен н ой-прием н ика Y, в кот ору ю бу д ет за писа н резу ль т а т преобра зова н ий. Если перем ен н а я Y н е у ка за н а , т о резу ль т а т бу д ет за писа н в X1.
57 3. Г ен ера т ор В от вет а х н а т ри вопроса н еобход им о у ка за т ь : т ип ген ера т ора , н ом ер перем ен н ой-прием н ика и д лин у ген ериру ем ой послед ова т ель н ост и чисел. П од робн ее о ген ера т оре м ож н о у зн а т ь в спра вке, н а ж а в . 4. М а т ричн ые опера ции а ) С орт ировка зн а чен ий всех перем ен н ых по возра ст а н ию или у м ен ь ш ен ию зн а чен ий перем ен н ой-а ргу м ен т а . б) Тра н спон ирова н ие м а т рицы д а н н ых: ст роки ст а н овят ся ст олбца м и, а ст олбцыст рока м и. в) Ра н ж ирова н ие, т .е. за м ен а зн а чен ий всех перем ен н ых соот вет ст ву ющ им и поряд ковым и ра н га м и. И м еет ся д ва возм ож н ых ва риа н т а : ка ж д а я перем ен н а я ра н ж иру ет ся от д ель н о или ж е производ ит ся ед ин ое ра н ж ирова н ие зн а чен ий всех перем ен н ых. г) Та бу лирова н ие прим ен им о к м а т рице, сод ерж а щ ей д ве па рн ые перем ен н ые со зн а чен иям и д ля н екот орого м н ож ест ва объект ов. Од н а из э т их перем ен н ых прин им а ет целые зн а чен ия в д иа па зон е 1-M, а д ру га я - в д иа па зон е 1-N (м а ксим а ль н ое зн а чен ие перем ен н ых н е д олж н о быт ь боль ш е числа объект ов). В резу ль т а т е преобра зова н ия полу ча ет ся м а т рица кросст а бу ляции ра зм ером , ка ж д а я ячейка кот орой сод ерж ит число объект ов, обла д а ющ их соот вет ст ву ющ ей па рой зн а чен ий призн а ков. И сход н ые па рн ые перем ен н ые д олж н ы имет ь целочислен н ые полож ит ель н ые зн а чен ия, ма ксим а ль н ое из кот орых н е превосход ит n, гд е n число зн а чен ий, в прот ивн ом слу ча е опера ция кросст а бу лирова н ия бу д ет прерва н а с ош ибкой. 5. А н а лизи за м ен а пропу щ ен н ых зн а чен ий и выбросов П о э т ой опера ции н а э кра н выд а ет ся т а блица пропу щ ен н ых зн а чен ий и выбросов, превыш а ющ их по величин е 2.0 ст а н д а рт н ого от клон ен ия, по кот орой м ож н о н а гляд н о оцен ит ь ха ра кт ер ра спред елен ия э т их э лем ен т ов в м а т рице д а н н ых. На д ст олбца м и т а блицы у ка за н ы н ом ера перем ен н ых, а в ст рока х у ка за н ы н ом ера изм ерен ий. П ропу щ ен н ые зн а чен ия от м ечен ы "-?-", а выбросы - их величин ой в ст а н д а рт н ых от клон ен иях. За т ем пред ла га ет ся за м ен ит ь пропу ски сред н им и или регрессион н ым и зн а чен иям и. Для за м ен ы выбросов н еобход им о их сн а ча ла пред ст а вит ь ка к пропу щ ен н ые зн а чен ия посред ст вом преобра зова н ия код ирова н ия. Возвра т в блок ред а кт ора д а н н ых производ ит ся по за верш ен ию ка ж д ого преобра зова н ия или н а ж а т ию кла виш и () или <ESC>. Ст ат ист ич е ск ие м е т оды П ереход в ст а т ист ический блок (рис. 15) со своим собст вен н ым м ен ю ком а н д производ ит ся по н а ж а т ию кла виш и в блоке ред а кт ора д а н н ых. Для полу чен ия описа н ия т ребу ем ого м ет од а н еобход им о н а ж а т ь , когд а ж ела ем ый м ет од выд елен ра м кой. Кром е т ого, описа н ие м ет од а м ож н о полу чит ь и н а любой ст а д ии д иа лога в н у т ри ст а т ист ической процед у ры. Возвра т в блок ред а кт ора д а н н ых производ ит ся по ком а н д е или <ESC>.
58 П ор ядок р абот ы в блок е ст ат ист ик и Чт обывыполн ит ь н еобход им у ю ва м ст а т ист ическу ю процед у ру : - войд ит е в блок ст а т ист ики посред ст вом н а ж а т ия кла виш и в блоке ред а кт ора д а н н ых; - перем ест ит е кла в иш а м и-ст релка м и ра м ку по м ен ю н а н у ж н ый м ет од и н а ж м ит е <Enter> или прост о н а ж м ит е кла виш у -ключ м ет од а . С т а т ист ические м ет од ы П А РА М Е ТРИ ЧЕС КИ Е ТЕС ТЫ ДИ С П ЕРСИ ОННЫ Й А НА Л И З 1 = Описа т ель н а я ст а т ист ика G = 1-ф а кт орн ый па ра м ет рический 2 = Г ист огра мм а и н орм а ль н ост ь H = 2-ф а кт орн ый па ра м ет рический 3 = Корреляция I = 1-ф а кт орн ый Кру ска ла -У оллиса 4 = Тест ыС т ь юд ен т а и Ф иш ера J = 2-ф а кт орн ый Ф рид м а н а НЕ П А РА М Е ТРИ ЧЕС КИ Е ТЕС ТЫ РЕГ РЕС С И ОННЫ Й А НА Л И З 5 = Х и-ква д ра т K = С ра вн ен ие д ву х регрессий 6 = С д вига (полож ен ия) L = П рост а я регрессия (т рен д ) 7 = М а сш т а ба (ра ссеян ия) M = М н ож ест вен н а я лин ейн а я регрессия 8 = П роизволь н ых а ль т ерн а т ив N = П ош а гова я регрессия 9 = Для па рн ых выборок O = Общ а я (+н елин ейн а я) регрессия A = Корреляция (н еза висим ост ь ) М НОГ ОМ ЕРНЫ Е М ЕТОДЫ B = Кросст а бу ляция P = Дискрим ин а н т н ый а н а лиз А НА Л И З ВРЕМ ЕННЫ Х РЯ ДОВ Q = Кла ст ерн ый а н а лиз C = Корреляцион н ый а н а лиз R = Ф а кт орн ый а н а лиз D = С пект ра ль н ый а н а лиз S = Ш ка лирова н ие E = С гла ж ива н ие и ф иль т ра ция Рис. 15. Б лок ст а т ист ики в сист ем е “ Stadia 4.10” Если в ва ш ей ма т рице д а н н ых сод ерж ит ся м н ого перем ен н ых, т о: а ) ст а т ист ические т ест ы, опериру ющ ие с од н ой выборкой, м огу т быт ь выполн ен ын а д любой у ка за н н ой перем ен н ой; б) т ест ы д ля д ву х выборок м огу т быт ь выполн ен ы н а д любой у ка за н н ой па рой перем ен н ых; в) ряд процед у ропериру ют н а д всей м а т рицей д а н н ых. Введ ит е н ом ер обра ба т ыва ем ой перемен н ой или н ом ера д ву х перем ен н ых, ра зд елен н ых за пят ой, если э т ого т ребу ет первый вопрос после вызова т ест а . Не за бу д ь т е, чт о д а н н ые д олж н ы у д овлет ворят ь т ребова н ием кон крет н ого м ет од а , кот орые привод ят ся в его описа н ии. Вы ход из пр огр ам м ы П о н а ж а т ию кла виш и происход ит выход из сист ем ы в DOS. П еред э т им н еобход им о под т верд ит ь , чт о все н у ж н ые изм ен ен ия д а н н ых за писа н ы н а д иск. П ри от рица т ель н ом от вет е н а э т от вопрос возвра т а в DOS н е происход ит . Для возвра т а в WINDOWS н еобход им о н а ж а т ь .
59 Х од р аботы : 1. Включит ь ком пь ют ер. 2. П оль зу ясь П ровод н иком , н а йт и па пку “ Stadia” , от крыт ь ее д войн ым щ елчком м ыш и. Для за пу ска програ м м ы выбра т ь пу сковой ф а йл «STAD.BAT» и д ва ж д ы щ елкн у т ь мыш ь ю. П осле э т ого ком пь ют ер переход ит в реж им DOS, и н а э кра н е появляет ся головн ое м ен ю програ м м ы “ Stadia” . На ж а в <Enter>, вы осу щ ест вит е вход в сист ем у , а после повт орн ого н а ж а т ия кла в иш и <Enter> н а э кра н е появит ся блок ред а кт ора д а н н ых. 3. Ввест и зн а чен ия, полу чен н ые в резу ль т а т е исслед ова н ий, в м а т рицу д а н н ых, от м ет ив в т ет ра д и им ен а ка ж д ой перем ен н ой (н а прим ер, х1 – м ит от ический ин д екс, х2 – па т ологические м ит озы). П р и р абот е с пр огр ам м ой “ Stadia” м ы шь не ф унк ц ионир уе т , все к ом анды вы полняю т ся с к лавиат ур ы пут е м пе р е м е щ е ния к ур сор а пр и пом ощ и ст р е лок . 4. С охра н ит ь ф а йл н а д иске. 5. П ровест и ст а т ист ическу ю обра бот ку д а н н ых, поль зу ясь н еобход им ым и крит ериям и. Резу ль т а т ы ст а т ист ической обра бот ки за писа т ь в т ет ра д ь .
60 В О ПРО СЫ К ЗА ЧЕ Т У 1. Ка ково м ест о цит оген ет ического м он ит орин га в сист ем е мер слеж ен ия, оцен ки и прогн озирова н ия сост оян ия окру ж а ющ ей сред ы? 2. Ка ким обра зом провод ит ся т ест ирова н ие хим ических вещ ест в, ф изических ф а кт оров, биологических а ген т ов н а м у т а ген н ост ь ? 3. Ка кие Ва м извест н ы т ест -объект ы и т ест -сист ем ы д ля оцен ки ген от оксичн ост и окру ж а ющ ей сред ы? 4. В чем преим у щ ест во исполь зова н ия д ревесн ых ра ст ен ий д ля оцен ки за грязн ен ия окру ж а ющ ей сред ы? 5. Ка ковы причин ы возн икн овен ия цирка д н ых рит м ов м ит от ической а кт ивн ост и? 6. Ка кова причин а возн икн овен ия па т ологических м ит озов? 7. Ка к м ож н о исполь зова т ь у ка за н н ые в вопроса х 5, 6 пока за т ели д ля оцен ки за грязн ен ия окру ж а ющ ей сред ы? 8. На зовит е прин ципы, за кла д ыва ем ые в кла ссиф ика цию т ипов хром осом ? 9. Ка кие Ва м извест н ы т ипы хром осом н ых а берра ций? Ка кова причин а возн икн овен ия хром осом н ых а берра ций? 10. Ка кие су щ ест ву ют м ет од ыу чет а хром осом н ых а берра ций? 11. Ка ковыпричин ыобра зова н ия м икрояд ер? 12. Ка к влияет пол и возра ст особи н а у ровен ь м икрояд ерв ее т ка н ях? 13. Ка кие Ва м извест н ы объект ы д ля провед ен ия м икрояд ерн ого т ест а ? 14. На зовит е обла ст и прим ен ен ия резу ль т а т ов м икрояд ерн ого т еста . 15. Ка кова т он ка я ст ру кт у ра яд рыш ка ? 16. Ка ким обра зом исполь зу ют ся яд рыш ковые ха ра кт ерист ики в биот ест ирова н ии ген от оксичн ост и окру ж а ющ ей сред ы? 17. В чем причин а появлен ия ост а т очн ого яд рыш ка н а ст а д ии м ет а ф а зы, а н а ф а зы, т елоф а зым ит оза ? 18. Ка ково ст роен ие и выполн яем ые ф у н кции пероксид а зы? 19. В чем за ключа ет ся исполь зова н ие пероксид а зн ой а кт ивн ост и д ля опред елен ия сост оян ия биообъект ов в ст рессовых у словиях? 20. Ка ково у ст ройст во и прин ципы ра бот ы спект роф от ом етра С Ф 46? 21. На зовит е осн овн ые прин ципы спект ра ль н ого а н а лиза . 22. Опиш ит е процед у ру ввод а резу ль т а т ов э ксперим ен т ов в ред а кт орд а н н ых програ м м ы «Stadia».
61 О СН О В Н А Я ЛИ Т Е РА Т У РА 1. А рхипчу к В.В. И споль зова н ие яд рыш ковых ха ра кт ерист ик в биот ест ирова н ии / В.В. А рхипчу к // Ц ит ология и ген ет ика . - 1995. - Т. 29, № 3. - С . 6 - 9. 2. Г риф В.Г . Рит м ы м ит от ической а кт ивн ост и и клет очн ые циклы в м ерист ем а х ра ст ен ий / В.Г . Г риф , Э .М . М а чс // Ц ит ология. - 1994. - Т. 36, № 11. - С . 1069 - 1084. 3. За ха ров В.М . Б иот ест : ин т егра ль н а я оцен ка зд оровь я э косист ем и от д ель н ых вид ов / В.М . За ха ров, Д.М . Кла рк. - М .: М оск. от д -н ия М еж д у н а р. ф он д а "Б иот ест ", 1995. - 68 с. 4. Ку ла ичев А .П . М ет од ыи сред ст ва а н а лиза д а н н ых в опера цион н ой сред е Windows. Stadia 6.0. / А .П . Ку ла ичев. – М .: И н ф орм а т ика и ком пь ют еры, 1996. –257 с. 5. Э кологический м он ит орин г. М ет од ы биом он ит орин га / П од ред . Г ела ш вили Д.Б . - Н. Новгород : И зд - во ННГ У , 1995. - Ч. 2. - 272 с. 6. Зем лян у хин А .А . П ра кт ику м по биохим ии: У чебн ое пособие / А .А . Зем лян у хин . –Ворон еж : И зд – во ВГ У , 1993. – 188 с. 7. Б у т орин а А .К. А н а лизчу вст вит ель н ост и ра зличн ых крит ериев цит оген ет ического м он ит орин га / А .К. Б у т орин а , В.Н. Ка ла ев // Э кология. – 2000. - № 3. – С . 206 - 210. 8. А рт юхов В.Г . Опт ические м ет од ы ин т а кт н ых и м од иф ицирова н н ых биологических сист ем : У чебн ое пособие / В.Г . А рт юхов, О.В. П у т ин цева . – Ворон еж : И зд –во ВГ У , 1996. –240 с. 9. Зд оровь е сред ы: пра кт ика оцен ки / В.М . За ха ров, А .Т. Чу бин иш вили, С.Г . Дм ит риев и д р. – М .: Ц ен т рэ кологической полит ики России, 2000. – 320 с. 10. Зд оровь е сред ы: м ет од ика оцен ки / В.М . За ха ров, А .С . Б а ра н ов, В.И . Б орисов и д р. - М .: Ц ен т р э кологической полит ики России, 2000. – 180 с. 11. Г риф В.Г . Влиян ие рит м а освещ ен ия н а м ит от ический цикл в корн евой м ерист ем ыра ст ен ия / В.Г . Г риф , Э .М . М а чс // Ц ит ология. - 1996. - T. 38, № 7. - С . 718 - 725. 12. М а чс Э .М . Ст ру кт у ра клет очн ого цикла и рит м д елен ия клет ок в м ерист ем е ра ст ен ия / Э .М . М а чс, В.Г . Г риф // Ц ит ология. - 1996. - Т. 38, № 8. - С . 842 - 853. 13. Ду рн ев А .Д. М у т а ген ы (скрин ин г и ф а рм а кологическа я проф ила кт ика возд ейст вия) / А .Д. Ду рн ев, С .Б . Серед ен ин . –М .: М ед ицин а , 1998. – 328 с. 14. Х у д олей В.В. М ет од ы регист ра ции и процед у ра т ест ирова н ия за грязн ит елей сред ы н а ка н цероген н ост ь в хрон ических э ксперим ен т а х н а ла бора т орн ых ж ивот н ых: прот окол, возм ож н ост ь , огра н ичен ия / В.В. Х у д олей // М у т а ген ы и ка н цероген ы окру ж а ющ ей сред ы и н а след ст вен н ост ь человека : С б. н а у ч. т ру д ов. –М ., 1994. – Ч. 1. – С . 67 – 105. 15. Та ра сов В.А . П рин ципы ка чест вен н ой и количест вен н ой оцен ки ген ет ической опа сн ост и хим ических вещ ест в / В.А . Та ра сов // М у т а ген ы и
62 ка н цероген ы окру ж а ющ ей сред ы и н а след ст вен н ост ь человека : С б. н а у ч. т ру д ов. – М ., 1994. – Ч. 1. – С . 3 – 66. 16. С ычева Л .П . П рим ен ен ие м икрояд ерн ых т ест ов д ля выявлен ия м у т а ген ов и ка н цероген ов / Л .П . С ычева , В.С. Ж у рков // Вест н ик РА М Н. – 1995. - № 5. – С. 41 – 44. 17. С оболь М .А . Роль яд рыш ка в реа кциях ра ст ит ель н ых клет ок н а д ейст вие ф изических ф а кт оров окру ж а ющ ей сред ы / М .А . С оболь // Ц ит ология и ген ет ика . – 2001. – Т. 35, № 3 . – С . 72 –84. Д О ПО ЛН И Т Е ЛЬН А Я ЛИ Т Е РА Т У РА 1. А лов И .А . П а т ология м ит оза / И .А . А лов // Вест н ик А М Н С СС Р. 1965. - № 11. - С . 58 - 66. 2. Б очков Н.П . Кла ссиф ика ция и м ет од ы у чет а хромосом н ых а берра ций в сом а т ических клет ка х / Н.П . Б очков, Ю .С . Дем ин , Н.В. Л у чн ик // Г ен ет ика . - 1972. - Т. 8, № 5. - С . 133 -142. 3. М икрояд ерн ый а н а лиз и цит оген ет ическа я н ест а биль н ост ь / Н.Н. И ль ин ских, В.В. Новицкий, Н.Н. Ва н чу гова и д р. – Томск: И зд – во Том ского у н иверсит ет а , 1992. –272 с . 4. Нем цева Л .С . М ет а ф а зн ый м ет од у чет а перест роек хром осом / Л .С . Нем цева . - М .: На у ка , 1970. - 126 с. 5. Челид зе П .В, За цепин а О.В. М орф оф у н кцион а ль н а я кла ссиф ика ция яд рыш ек / П .В. Челид зе, О.В. За цепин а // У спехи соврем ен н ой биологии. – 1988. – Т. 105, вып. 2. – С . 252 –268.
63 ПРИ ЛО Ж Е Н И Я Табли цаI. Число степен ей свободы k 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Р
Крит ические т очки t- крит ерия С т ь юд ен т а при ра зличн ых у ровн ях зн а чим ост и α. Число α, % степен ей 5 1 0,1 5 свободы k 12,706 63,657 636,62 2,101 18 4,303 9,925 31,598 2,093 19 3,182 5,841 12,924 2,086 20 2,776 4,604 8,610 2,080 21 2,571 4,032 6,869 2,074 22 2,447 3,707 5,959 2,069 23 2,365 3,499 5,408 2,064 24 2,306 3,355 5,041 2,060 25 2,262 3,250 4,781 2,056 26 2,228 3,169 4,587 27 2,052 2,201 3,106 4,437 2,048 28 2,179 3,055 4,318 2,045 29 2,160 3,012 4,221 2,042 30 2,145 2,977 4,140 2,021 40 2,131 2,947 4,073 2,000 60 2,120 2,921 4,015 1,980 120 2,110 2,898 3,965 1,960 ∞ 0,05 0,01 0,001 0,05
α, % 1
0,1
2,878 2,861 2,845 2,831 2,819 2,807 2,797 2,787 2,779 2,771 2,763 2,756 2,750 2,704 2,660 2,617 2,576 0,01
3,922 3,883 3,850 3,819 3,792 3,767 3,745 3,725 3,707 3,690 3,674 3,659 3,646 3,551 3,460 3,373 3,291 0,001
Табли цаII. Крит ические зн а чен ия F-крит ерия Ф иш ера c k1 и k2 ст епен ям и свобод ы. У ровен ь зн а чим ост и 5% k1 – ст епен и свобод ыд ля боль ш ей д исперсии 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 24 30 40 60 120 ∞ k2 1 161,4 199,5 215,7 224,6 230,2 234,0 236,8 238,9 240,5 241,9 243,9 245,9 248,0 249,1 250,1 251,1 252,2 253,3 254,3 2 18,51 19,00 19,16 19,25 19,30 19,33 19,35 19,37 19,38 19,40 19,41 19,43 19,45 19,45 19,46 19,47 19,48 19,49 19,50 3 10,13 9,55 9,28 9,12 9,01 8,94 8,89 8,85 8,81 8,79 8,74 8,70 8,66 8,64 8,62 8,59 8,57 8,55 8,53 4
7,71
6,94 6,59
6,39 6,26
6,16
6,09 6,04
6,00 5,96
5,91
5,86 5,80
5,77
5,75 5,72
5,69 5,66
5,63
5
6,61
5,79 5,41
5,19 5,05
4,95
4,88 4,82
4,77 4,74
4,68
4,62 4,56
4,53
4,50 4,46
4,43 4,40
4,36
6
5,99
5,14 4,76
4,53 4,39
4,28
4,21 4,15
4,10 4,06
4,00
3,94 3,87
3,84
3,81 3,77
3,74 3,70
3,67
7
5,59
4,74 4,35
4,12 3,97
3,87
3,79 3,73
3,68 3,64
3,57
3,51 3,44
3,41
3,38 3,34
3,30 3,27
3,23
8
5,32
4,46 4,07
3,84 3,69
3,58
3,50 3,44
3,39 3,35
3,28
3,22 3,15
3,12
3,08 3,04
3,01 2,97
2,93
9
5,12
4,26 3,86
3,63 3,48
3,37
3,29 3,23
3,18 3,14
3,07
3,01 2,94
2,90
2,86 2,83
2,79 2,75
2,71
10 4,96 4,10 3,71 3,48 3,33 3,22 3,14 3,07 3,02 2,98 2,91 2,85 2,77 2,74 2,70 2,66 2,62 2,58 2,54 11 4,84 3,98 3,59 3,36 3,20 3,09 3,01 2,95 2,90 2,85 2,79 2,72 2,65 2,61 2,57 2,53 2,49 2,45 2,40 12 4,75 3,89 3,49 3,26 3,11 3,00 2,91 2,85 2,80 2,75 2,69 2,62 2,54 2,51 2,47 2,43 2,38 2,34 2,30 13 4,67 3,81 3,41 3,18 3,03 2,92 2,83 2,77 2,71 2,67 2,60 2,53 2,46 2,42 2,38 2,34 2,30 2,25 2,21 14 4,60 3,74 3,34 3,11 2,96 2,85 2,76 2,70 2,65 2,60 2,53 2,46 2,39 2,35 2,31 2,27 2,22 2,18 2,13 15 4,54 3,68 3,29 3,06 2,90 2,79 2,71 2,64 2,59 2,54 2,48 2,40 2,33 2,29 2,25 2,20 2,16 2,11 2,07 16 4,49 3,63 3,24 3,01 2,85 2,74 2,66 2,59 2,54 2,49 2,42 2,35 2,28 2,24 2,19 2,15 2,11 2,06 2,01
66 Прод олж е н и е т абл. II. k1 – ст епен и свобод ыд ля боль ш ей д исперсии
k2 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
15
20
24
30
40
60
120
∞
17 4,45 3,59 3,20 2,96 2,81 2,70 2,61 2,55 2,49 2,45 2,38 2,31 2,23 2,19 2,15 2,10 2,06 2,01 1,96 18 4,41 3,55 3,16 2,93 2,77 2,66 2,58 2,51 2,46 2,41 2,34 2,27 2,19 2,15 2,11 2,06 2,02 1,97 1,92 19 4,38 3,52 3,13 2,90 2,74 2,63 2,54 2,48 2,42 2,38 2,31 2,23 2,16 2,11 2,07 2,03 1,98 1,93 1,88 20 4,35 3,49 3,10 2,87 2,71 2,60 2,51 2,45 2,39 2,35 2,28 2,20 2,12 2,08 2,04 1,99 1,95 1,90 1,84 21 4,32 3,47 3,07 2,84 2,68 2,57 2,49 2,42 2,37 2,32 2,25 2,18 2,10 2,05 2,01 1,96 1,92 1,87 1,81 22 4,30 3,44 3,05 2,82 2,66 2,55 2,46 2,40 2,34 2,30 2,23 2,15 2,07 2,03 1,98 1,94 1,89 1,84 1,78 23 4,28 3,42 3,03 2,80 2,64 2,53 2,44 2,37 2,32 2,27 2,20 2,13 2,05 2,01 1,96 1,91 1,86 1,81 1,76 24 4,26 3,40 3,01 2,78 2,62 2,51 2,42 2,36 2,30 2,25 2,18 2,11 2,03 1,98 1,94 1,89 1,84 1,79 1,73 25 4,24 3,39 2,99 2,76 2,60 2,49 2,40 2,34 2,28 2,24 2,16 2,09 2,01 1,96 1,92 1,87 1,82 1,77 1,71 26 4,23 3,37 2,98 2,74 2,59 2,47 2,39 2,32 2,27 2,22 2,15 2,07 1,99 1,95 1,90 1,85 1,80 1,75 1,69 27 4,21 3,35 2,96 2,73 2,57 2,46 2,37 2,31 2,25 2,20 2,13 2,06 1,97 1,93 1,88 1,84 1,79 1,73 1,67 28 4,20 3,34 2,95 2,71 2,56 2,45 2,36 2,29 2,24 2,19 2,12 2,04 1,96 1,91 1,87 1,82 1,77 1,71 1,65 29 4,18 3,33 2,93 2,70 2,55 2,43 2,35 2,28 2,22 2,18 2,10 2,03 1,94 1,90 1,85 1,81 1,75 1,70 1,64 30 4,17 3,32 2,92 2,69 2,53 2,42 2,33 2,27 2,21 2,16 2,09 2,01 1,93 1,89 1,84 1,79 1,74 1,68 1,62 40 4,08 3,23 2,84 2,61 2,45 2,34 2,25 2,18 2,12 2,08 2,00 1,92 1,84 1,79 1,74 1,69 1,64 1,58 1,51 60 4,00 3,15 2,76 2,53 2,37 2,25 2,17 2,10 2,04 1,99 1,92 1,84 1,75 1,70 1,65 1,59 1,53 1,47 1,39 120 3,92 3,07 2,68 2,45 2,29 2,17 2,09 2,02 1,96 1,91 1,83 1,75 1,66 1,61 1,55 1,50 1,43 1,35 1,25 ∞
3,84
3,00 2,60 2,37 2,21
2,10
2,01 1,94
1,88
1,83 1,75
1,67 1,57
1,52
1,46 1,39
1,32 1,22
1,00
67 Прод олж е н и е т абл. II. Крит ические зн а чен ия F-крит ерия Ф иш ера c k1 и k2 ст епен ям и свобод ы. У ровен ь зн а чим ост и 1% k1 –ст епен и свобод ыд ля боль ш ейд исперсии 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 24 30 40 60 120 ∞ k2 1 1 4052 4999, 5403 5625 5764 5859 5928 5981 6022 6056 6106 6157 6209 6235 6261 6287 6313 6339 6366 5
2 98,50 99,00 99,17 99,25 99,30 99,33 99,36 99,37 99,39 99,40 99,42 99,43 99,45 99,46 99,47 99,47 99,48 99,49 99,50 3 34,12 30,82 29,46 28,71 28,24 27,91 27,67 27,49 27,35 27,23 27,05 26,87 26,69 26,60 26,50 26,41 26,32 26,22 26,13 4 21,20 18,00 16,69 15,98 15,52 15,21 14,98 14,80 14,66 14,55 14,37 14,20 14,02 13,93 13,84 13,75 13,65 13,56 13,46 5 16,26 13,27 12,06 11,39 10,97 10,67 10,46 10,29 10,16 10,05 9,89 9,72 9,55 9,47 9,38 9,29 9,20 9,11 9,02 6 13,75 10,92 9,78 9,15 8,75 8,47 8,26 8,10 7,98 7,87 7,72 7,56 7,40 7,31 7,23 7,14 7,06 6,97 6,88 7 12,25 9,55 8,45 7,85 7,46 7,19 6,99 6,84 6,72 6,62 6,47 6,31 6,16 6,07 5,99 5,91 5,82 5,74 5,65 8 11,26 8,65 7,59 7,01 6,63 6,37 6,18 6,03 5,91 5,81 5,67 5,52 5,36 5,28 5,20 5,12 5,03 4,95 4,86 9 10,56 8,02 6,99 6,42 6,06 5,80 5,61 5,47 5,35 5,26 5,11 4,96 4,81 4,73 4,65 4,57 4,48 4,40 4,31 10 10,04 7,56 6,55 5,99 5,64 5,39 5,20 5,06 4,94 4,85 4,71 4,56 4,41 4,33 4,25 4,17 4,08 4,00 3,91 11 9,65 7,21 6,22 5,67 5,32 5,07 4,89 4,74 4,63 4,54 4,40 4,25 4,10 4,02 3,94 3,86 3,78 3,69 3,60 12 9,33 6,93 5,95 5,41 5,06 4,82 4,64 4,50 4,39 4,30 4,16 4,01 3,86 3,78 3,70 3,62 3,54 3,45 3,36 13 9,07 6,70 5,74 5,21 4,86 4,62 4,44 4,30 4,19 4,10 3,96 3,82 3,66 3,59 3,51 3,43 3,34 3,25 3,17 14 8,86 6,51 5,56 5,04 4,69 4,46 4,28 4,14 4,03 3,94 3,80 3,66 3,51 3,43 3,35 3,27 3,18 3,09 3,00 15 8,68 6,36 5,42 4,89 4,56 4,32 4,14 4,00 3,89 3,80 3,67 3,52 3,37 3,29 3,21 3,13 3,05 2,96 2,87 16 8,53 6,23 5,29 4,77 4,44 4,20 4,03 3,89 3,78 3,69 3,55 3,41 3,26 3,18 3,10 3,02 2,93 2,84 2,75 17 8,40 6,11 5,18 4,67 4,34 4,10 3,93 3,79 3,68 3,59 3,46 3,31 3,16 3,08 3,00 2,92 2,83 2,75 2,65
68 Прод олж е н и е т абл. II. k1 –ст епен и свобод ыд ля боль ш ейд исперсии 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 24 30 40 60 120 ∞ k2 18 8,29 6,01 5,09 4,58 4,25 4,01 3,84 3,71 3,60 3,51 3,37 3,23 3,08 3,00 2,92 2,84 2,75 2,66 2,57 19 8,18 5,93 5,01 4,50 4,17 3,94 3,77 3,63 3,52 3,43 3,30 3,15 3,00 2,92 2,84 2,76 2,67 2,58 2,49 20 8,10 5,85 4,94 4,43 4,10 3,87 3,70 3,56 3,46 3,37 3,23 3,09 2,94 2,86 2,78 2,69 2,61 2,52 2,42 21 8,02 5,78 4,87 4,37 4,04 3,81 3,64 3,51 3,40 3,31 3,17 3,03 2,88 2,80 2,72 2,64 2,55 2,46 2,36 22 7,95 5,72 4,82 4,31 3,99 3,76 3,59 3,45 3,35 3,26 3,12 2,98 2,83 2,75 2,67 2,58 2,50 2,40 2,31 23 7,88 5,66 4,76 4,26 3,94 3,71 3,54 3,41 3,30 3,21 3,07 2,93 2,78 2,70 2,62 2,54 2,45 2,35 2,26 24 7,82 5,61 4,72 4,22 3,90 3,67 3,50 3,36 3,26 3,17 3,03 2,89 2,74 2,66 2,58 2,49 2,40 2,31 2,21 25 7,77 5,57 4,68 4,18 3,85 3,63 3,46 3,32 3,22 3,13 2,99 2,85 2,70 2,62 2,54 2,45 2,36 2,27 2,17 26 7,72 5,53 4,64 4,14 3,82 3,59 3,42 3,29 3,18 3,09 2,96 2,81 2,66 2,58 2,50 2,42 2,33 2,23 2,13 27 7,68 5,49 4,60 4,11 3,78 3,56 3,39 3,26 3,15 3,06 2,93 2,78 2,63 2,55 2,47 2,38 2,29 2,20 2,10 28 7,64 5,45 4,57 4,07 3,75 3,53 3,36 3,23 3,12 3,03 2,90 2,75 2,60 2,52 2,44 2,35 2,26 2,17 2,06 29 7,60 5,42 4,54 4,04 3,73 3,50 3,33 3,20 3,09 3,00 2,87 2,73 2,57 2,49 2,41 2,33 2,23 2,14 2,03 30 7,56 5,39 4,51 4,02 3,70 3,47 3,30 3,17 3,07 2,98 2,84 2,70 2,55 2,47 2,39 2,30 2,21 2,11 2,01 40 7,31 5,18 4,31 3,83 3,51 3,29 3,12 2,99 2,89 2,80 2,66 2,52 2,37 2,29 2,20 2,11 2,02 1,92 1,80 60 7,08 4,98 4,13 3,65 3,34 3,12 2,95 2,82 2,72 2,63 2,50 2,35 2,20 2,12 2,03 1,94 1,84 1,73 1,60 120 6,85 4,79 3,95 3,48 3,17 2,96 2,79 2,66 2,56 2,47 2,34 2,19 2,03 1,95 1,86 1,76 1,66 1,53 1,38 ∞
6,63
4,61
3,78
3,32
3,02
2,80
2,64
2,51
2,41
2,32 2,18
2,04
1,88 1,79
1,70 1,59
1,47
1,32
1,00
Табли цаIII. R Зн а чен ие ф у н кции ψ N + 1 R N +1
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31 0,32 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-∞ -2,53 -2,05 -1,88 -1,75 -1,64 -1,55 -1,48 -1,41 -1,34 -1,28 -1,23 -1,18 -1,13 -1,08 -1,04 -0,99 -0,95 -0,92 -0,88 -0,84 -0,81 -0,77 -0,74 -0,71 -0,67 -0,64 -0,61 -0,58 -0,55 -0,53 -0,50 -0,47 -0,44 -0,41 -0,39 -0.36 -0,33 -0,31 -0,28
-3,09 -2,29 -2,03 -1,87 -1,74 -1,64 -1,55 -1,47 -1,40 -1,33 -1,28 -1,22 -1,17 -1,12 -1,08 -1,03 -0,99 -0,95 -0,91 -0,87 -0,84 -0,80 -0,77 -0,74 -0,70 -0,67 -0,64 -0,61 -0,58 -0,55 -0,52 -0,49 -0,46 -0,44 -0.41 -0,38 -0,36 -0,33 -0,30 -0,28
-2,88 -2,26 -2,01 -1,85 -1,73 -1,63 -1,54 -1,46 -1,39 -1,33 -1,27 -1,22 -1,17 -1,12 -1,07 -1,03 -0,99 -0,95 -0,91 -0,87 -0,83 -0,80 -0,77 -0,73 -0,70 -0,67 -0,64 -0,61 -0,58 -0,55 -0,52 -0,49 -0,46 -0,43 -0,41 -0,38 -0,35 -0,33 -0,30 -0,27
-2,75 -2,23 -2,00 -1,84 -1,72 -1,62 -1,53 -1,45 -1,39 -1,32 -1,26 -1,21 -1,16 -1,11 -1,07 -1,02 -0,98 -0,94 -0,90 -0,87 -0,83 -0,80 -0,76 -0,73 -0,70 -0,67 -0,63 -0,60 -0,57 -0,54 -0,52 -0,49 -0,46 -0,43 -0,40 -0,38 -0,35 -0,32 -0,30 -0,27
-2,65 -2,20 -1,98 -1,83 -1,71 -1,61 -1,52 -1,45 -1,38 -1,32 -1,26 -1,21 -1,16 -1,11 -1,06 -1,02 -0,98 -0,94 -0,90 -0,86 -0,83 -0,79 -0,76 -0,73 -0,69 -0,66 -0,63 -0,60 -0,57 -0,54 -0,51 -0,48 -0,46 -0,43 -0,40 -0,37 -0,35 -0,32 -0,30 -0,27
-2,58 -2,17 -1,96 -1,81 -1,70 -1,60 -1,51 -1,44 -1,37 -1,31 -1,25 -1,20 -1,15 -1,10 -1,06 -1,02 -0,97 -0,93 -0,90 -0,86 -0,82 -0,79 -0,76 -0,72 -0,69 -0,66 -0,63 -0,60 -0,57 -0,54 -0,51 -0,48 -0,45 -0,43 -0,40 -0,37 -0,35 -0,32 -0,29 -0,27
-2,51 -2,14 -1,94 -1,80 -1,68 -1,59 -1,51 -1,43 -1,37 -1,30 -1,25 -1,20 -1,15 -1,10 -1,05 -1,01 -0,97 -0,93 -0,89 -0,86 -0,82 -0,79 -0,75 -0,72 -0,69 -0,66 -0,63 -0,60 -0,57 -0,54 -0,51 -0,48 -0,45 -0,43 -0,40 -0,37 -0,34 -0,32 -0,29 -0,26
-2,46 -2,12 -1,93 -1,79 -1,67 -1,58 -1,50 -1,43 -1,36 -1,30 -1,24 -1,19 -1,14 -1,09 -1,05 -1,01 -0,97 -0,93 -0,89 -0,85 -0,82 -0,78 -0,75 -0,72 -0,68 -0,65 -0,62 -0,59 -0,56 -0,53 -0,50 -0,47 -0,45 -0,42 -0,39 -0,37 -0,34 -0,31 -0,29 -0,26
-2,41 -2,10 -1,91 -1,77 -1,66 -1,57 -1,49 -1,42 -1,35 -1,29 -1,24 -1,19 -1,14 -1,09 -1,05 -1,01 -0,96 -0,92 -0,89 -0,85 -0,81 -0,78 -0,75 -0,71 -0,68 -0,65 -0,62 -0,59 -0,56 -0,53 -0,50 -0,47 -0,45 -0,42 -0,39 -0.36 -0,34 -0,31 -0,28 -0,26
-2,37 -2,07 -1,90 -1,76 -1,65 -1,57 -1,48 -1,41 -1,35 -1,29 -1,23 -1,18 -1,13 -1,09 -1,04 -1,00 -0,96 -0,92 -0,88 -0,85 -0,81 -0,78 -0,74 -0,71 -0,68 -0,65 -0,62 -0,59 -0,56 -0,53 -0,50 -0,47 -0,44 -0,42 -0,39 -0,36 -0,33 -0,31 -0,28 -0,26
70 Прод олж е н и е т абл. III. R n +1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0.46 0,47 0,48 0,49 0.50 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,60 0,61 0,62 0,63 0,64 0,65 0,66 0,67 0,68 0,69 0,70 0,71 0,72 0,73 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,80 0,81 0,82
-0,25 -0,23 -0,20 -0,18 -0,15 -0,13 -0,10 -0,08 -0,05 -0,03 +0,00 0,03 0,05 0,08 0,10 0,13 0,15 0,18 0,20 0,23 0,25 0,28 0,31 0,33 0,36 0,39 0,41 0,44 0,47 0,50 0,52 0,55 0,58 0,61 0,64 0,67 0,71 0,74 0,77 0,81 0,84 0,88 0,92
-0,25 -0,23 -0,20 -0,17 -0,15 -0,12 -0,10 -0,07 -0,05 -0,02 +0,00 0,03 0,05 0,08 0,10 0,13 0,15 0,18 0,20 0,23 0,26 0,28 0,31 0,33 0,36 0,39 0,42 0,44 0,47 0,50 0,53 0,56 059 0,62 0,65 0,68 0,71 0,74 0,78 0,81 0,85 0,88 0,92
-0,25 -0,22 -0,20 -0,17 -0,15 -0,12 -0,10 -0,07 -0,05 -0,02 +0,01 0,03 0,06 0,08 0,11 0,13 0,16 0,18 0,21 0,23 0,26 0,28 0,31 0,34 0,36 0,39 0,42 0,45 0,47 0,50 0,53 0,56 0,59 0,62 0,65 0,68 0,71 0,75 0,78 0,81 0,85 0,89 0,92
-0,25 -0,22 -0,19 -0,17 -0,14 -0,12 -0,09 -0,07 -0,04 -0,02 +0,01 0,03 0,06 0.08 0,11 0,13 0,16 0,18 0,21 0,24 0,26 0,29 0,31 0,34 0,37 0,39 0,42 0,45 0,48 0,50 0,53 0,56 0,59 0,62 0,65 0,68 0,72 0,75 0,78 0,82 0,85 0,89 0,93
-0,24 -0,22 -0,19 -0,17 -0,14 -0,12 -0,09 -0,07 -0,04 -0,02 +0,01 0,04 0,06 0,09 0,11 0,14 0,16 0,19 0,21 0,24 0,26 0,29 0,32 0,34 0,37 0,40 0,42 0,45 0,48 0,51 0,54 0,57 0,59 0,63 0,66 0,69 0,72 0,75 0,79 0,82 0,86 0,89 0,93
-0,24 -0,21 -0,19 -0,16 -0,14 -0,11 -0,09 -0,06 -0,04 -0,01 +0,01 0,04 0,06 0,09 0,11 0,14 0,16 0,19 0,21 0,24 0,27 0,29 0,32 0,35 0,37 0,40 0,43 0,45 0,48 0,51 0,54 0,57 0,60 0,63 0,66 0,69 0,72 0,76 0,79 0,82 0,86 0,90 0,93
-0,24 -0,21 -0,19 -0,16 -0,14 -0,11 -0,09 -0,06 -0,04 -0,01 +0,02 0,04 0,07 0,09 0,12 0,14 0,17 0,19 0,22 0,24 0,27 0,30 0,32 0,35 0,37 0,40 0,43 0,46 0,48 0,51 0,54 0,57 0,60 0,63 0,66 0,69 0,73 0,76 0,79 0,83 0,86 0,90 0,94
-0,24 -0,21 -0,18 -0,16 -0,13 -0,11 -0,08 -0,06 -0,03 -0,01 +0,02 0,04 0,07 0,09 0,12 0,14 0,17 0,1° 0,22 0,25 0,27 0,30 0,32 0,35 0,38 0,40 0,43 0,46 0,49 0,52 0,54 0,57 0,60 0,63 0,67 0,70 0,73 0,76 0,80 0,83 0,87 0,90 0,94
-0,23 -0,21 -0,18 -0,16 -0,13 -0,11 -0,08 -0,06 -0,03 -0,01 +0,02 0,05 0,07 0,10 0,12 0,15 0,17 0,20 0,22 0.25 0,27 0,30 0,33 0,35 0,38 0,41 0,43 0,46 0,49 0,52 0,55 0,58 0,61 3,64 3,67 0,70 0,73 0,77 0,80 0,83 0,87 0,91 0,95
-0,23 -0,20 -0,18 -0,15 -0,13 -0,10 -0,08 -0,05 -0,03 -0,00 +0,02 0,05 0,07 0,10 0,12 0,15 0,17 0,20 0,23 0,25 0,28 0,30 0,33 0,36 0,38 0,41 0,44 0,46 0,49 0,52 0,55 0,58 0,61 0,64 0,67 0,70 0,74 0,77 0,80 0,84 0,87 0,91 0,95
71 Прод олж е н и е т абл. III. R n +1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,83 0,84 0,85 0,86 0,87 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99
0,95 0,99 1,04 1,08 1,13 1,18 1,23 1,28 1,34 1,41 1,48 1,55 1,64 1,75 1,88 2,05 2,33
0,96 1,00 1,04 1,09 1,13 1,18 1,23 1,29 1,35 1.41 1,48 1,56 1,65 1,76 1,90 2,07 2,37
0,96 1,00 1,05 1,09 1,14 1,19 1,24 1,29 1,35 1,42 1,49 1,57 1,66 1,77 1,91 2,10 2,41
0,97 1,01 1,05 1,09 1,14 1,19 1,24 1,30 1,36 1,43 1,50 1,58 1,67 1,79 1,93 2,12 2,46
0,97 1,01 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,37 1,43 1,51 1,59 1,68 1,80 1,94 2,14 2,51
0,97 1,02 1,06 1,10 1,15 1,20 1,25 1,31 1,38 1,44 1,51 1,60 1,70 1,81 1,96 2,17 2,58
0,98 1,02 1,06 1,11 1,16 1,21 1,26 1,32 1,37 1,45 1,52 1,61 1,71 1,83 1,98 2,20 2,65
0,98 1,02 1,07 1,11 1,16 1,21 1,26 1,32 1,39 1,45 1,53 1,62 1,72 1,84 2,00 2,23 2,75
0,99 1,03 1,07 1,12 1,17 1,22 1,27 1,33 1,39 1,46 1,54 1,63 1,73 1,85 2,01 2,26 2,88
0,99 1,03 1,08 1,12 1,17 1,22 1,28 1,33 1,40 1,47 1,55 1,64 1,74 1,87 2,03 2,29 3,09
Табли цаIV. Крит ические зн а чен ия X–крит ерия Ва н -д ер-Ва рд ен а
n1 -n2 =0 или 1
У ровн и зн а чим ост и α, %
n 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
n1-n2=2 или 3
n1-n2=4 или 5
У ровн и зн а чим ост и α, % У ровн и зн а чим ост и α, %
5
1
5
1
5
1
2,40 2,48 2,60 2,72 2,86 2,96 3,11 3,24 3,39 3,49 3,63 3,73 3,86 3,96 4,08 4,18 4,29 4,39
320 3,40 3,60 3,71 3,94 4,07 4,26 4,44 4,60 4,77 4,94 5,10 5,26 5,40 5.55 5,68
2,30 2,40 2,49 258 2,79 2,91 3,06 3,19 3,36 3,44 3,60 3,69 3,84 3,92 4,06 4,15 4,27 4,36
3,10 3,40 3,58 3,64 3,88 4,05 4,25 4,37 4,58 4,71 4,92 5,05 5,24 5,36 5,53 5,65
2,30 2,40 2,68 2,78 3,00 3,06 3,28 3,36 353 3,61 3,78 3,85 4,01 4,08 4,23 4,30
3,40 3,50 3,76 3,88 4,12 4,23 4,50 4,62 4,85 4,96 5,17 5,27 5,48 5,58
72 n1 -n2 =0 или 1 У ровн и зн а чим ост и α, %
n 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 P
n1-n2=2 или 3
Прод олж е н и е т абл. IV. n1-n2=4 или 5
У ровн и зн а чим ост и α, % У ров н и зн а чим ост и α, %
5
1
5
4,50 4,59 4,68 4,78 4,88 4.97 5,07 5,15 5,25 5,33 5,42 5,50 5.59 5,67 5,75 5,83 5,91 5,99 6,04 6,14 6,21 6,29 6,36 6,43 6,50 0,05
5,83 5,95 6,09 6,22 6,35 6,47 6,60 6,71 6,84 6,95 7,06 7,17 7,28 7,39 7,50 7,62 7,72 7,82 7,93 8,02 8,13 8,22 8,32 8,41 8,51 0,01
4,48 4,56 4,68 4,76 4,87 4,95 5,06 5,13 5,24 5.31 5,41 5,48 5,58 5,65 5,74 5,81 5,90 5,97 6,06 6,12 6.21 6,27 6,35 6,42 6,51 0,05
5,81 5,92 6,07 6,19 6,34 6,44 6,58 6,69 6,82 6,92 7,05 7,15 7,27 7,37 7,49 7,60 7,71 7,81 7,92 8,01 8,12 8,21 8,31 8,40 8,50 0,01
5
1
4,44 4,51 4,64 4,72 4,84 4,91 5,03 5,10 5,21 5,28 5,38 5,45 5,55 5,62 5,72 5,79 5,88 5,95 6,04 6,10 6,19 6,25 6,34 6,39 6,48 0,05
5,76 5,85 6,03 6,13 6,30 6,39 6,55 6,64 6,79 6,88 7,02 7,11 7,25 7.33 7,47 7,56 7,69 7,77 7.90 7,98 8,10 8,18 8,29 8,37 8,48 0,01
73 Табли цаV. Крит ические зн а чен ия U-крит ерия У илкоксон а (М а н н а -У ит н и) (од н ост орон н ий крит ерий, P=0,01) n1 5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20 n2
n2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
0 0 1
0 1 2 3
0 1 3 4 6
0 2 4 6 7 9
1 3 5 7 9 11 14
1 3 6 8 11 13 16 19
1 4 7 9 12 15 19 22 25
2 5 8 11 14 17 21 24 28 31
2 5 9 12 16 20 23 27 31 35 39
2 6 10 14 18 22 26 30 34 38 43 47
3 7 11 15 19 24 28 33 37 42 47 51 56
3 7 12 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66
4 8 13 18 23 28 33 38 44 49 55 60 66 71 77
4 9 14 19 24 30 36 41 47 53 59 65 70 76 82 88
4 5 9 10 15 16 20 22 26 28 32 34 38 40 44 47 50 53 56 60 63 67 69 73 75 80 82 87 88 94 94 100 101 107 114
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
(П род олж ен ие та бл. V) Критические зн а чен ия U-крит ерия У илкоксон а (М а н н а -У ит н и) (д ву ст орон н ий крит ерий, P=0,01) n2 3
4
5
6
n1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 23 21 22 23 24 25
0 0 0 1 1 2 2 3 4 4 5 5 6 6 7 8 8 9 9 10 10
0 1 1 2 3 4 5 6 7 7 8 9 10 11 12 13 14 14 15 16 17
2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 21 22 23 24
0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5
7
4 6 7 9 10 12 13 15 16 18 19 21 22 24 25 27 29 30 32
8
7 9 11 13 15 17 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 37 39
9
11 13 16 18 20 22 25 27 23 31 34 36 38 40 43 45 47
10
16 19 21 24 26 29 31 34 37 39 42 44 47 50 52 55
11
21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63
12
28 31 34 37 41 44 47 51 54 58 61 64 68 71
13
34 38 42 46 49 53 57 60 64 68 72 76 79
14
42 46 50 54 59 63 67 71 75 79 83 88
15
16
17
18
19
51 55 60 60 65 70 64 70 75 77 81 69 75 81 87 93 73 79 86 92 99 78 84 91 98 105 82 89 97 104 111 87 94 102 109 117 91 99 107 115 123 96 104 113 121 129
20
n2
105 112 118 125 131 138
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 23 21 22 23 24 25
74 Табли цаVI. P 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
0
1
0,000 0,063 0,089 0,110 0,127 0,142 0,155 0,168 0,179 0,190 0,200 0,284 0,348 0,403 0,451 0,495 0,535 0,574 0,609 0,644 0,676 0,707 0,738 0,767 0,795 0,823 0,850 0,876 0,902 0,927 0,952 0,976 1,000 1,024 1,047 1,070 1,093 1,115 1,137 1,159 1,182
0,020 0,066 0,092 0,111 0,128 0,143 0,156 0,169 0,180 0,191 0,210 0,291 0,354 0,408 0,456 0,499 0,539 0,577 0,613 0,647 0,679 0,711 0,741 0,770 0,798 0,826 0,853 0,879 0,905 0,930 0,955 0,979 1,003 1,026 1,050 1,072 1,095 1,117 1,140 1,161 1,183
Зн а чен ия ϕ = 2 arcsin( P ) 2 3 4 5 0,028 0,069 0,094 0,113 0,130 0,144 0,158 0,170 0,182 0,192 0,220 0,298 0,360 0,413 0,460 0,503 0,543 0,581 0,616 0,650 0,682 0,714 0,744 0,773 0,801 0,828 0,855 0,881 0,907 0,932 0,957 0,981 1,005 1,029 1,052 1,075 1,097 1,120 1,142 1,164 1,185
0,035 0,072 0,096 0,115 0,131 0,146 0,159 0,171 0,183 0,193 0,229 0,304 0,363 0,418 0,465 0,507 0,546 0,584 0,620 0,653 0,686 0,717 0,747 0,776 0,804 0,831 0,858 0,884 0,910 0,935 0,959 0,984 1,007 1,031 1,054 1,077 1,100 1,122 1,144 1,166 1,187
0,040 0,075 0,098 0,117 0,133 0,147 0,160 0,172 0,184 0,194 0,237 0,311 0,371 0,423 0,469 0,512 0,551 0,588 0,623 0,657 0,689 0,720 0,750 0,778 0,807 0,834 0,861 0,887 0,912 0,937 0,962 0,986 1,010 1,033 1,056 1,079 1,102 1,124 1,146 1,168 1,190
0,045 0,077 0,100 0,118 0,134 0,148 0,161 0,173 0,185 0,195 0,246 0,318 0,376 0,428 0,473 0,516 0,555 0,592 0,627 0,660 0,692 0,723 0,752 0,781 0,809 0,837 0,863 0,889 0,915 0,940 0,964 0,988 1,012 1,036 1,059 1,082 1,104 1,126 1,148 1,170 1,192
6
7
8
9
0.049 0,080 0,102 0,120 0,136 0,150 0,163 0,175 0,186 0,196 0,254 0,324 0,382 0,432 0,478 0,520 0,559 0,595 0,630 0,663 0,695 0,726 0,755 0,784 0,812 0,839 0,866 0,892 0,917 0,942 0,967 0,991 1,015 1,038 1,061 1,084 1,106 1,129 1,151 1,172 1,184
0,053 0,082 0,104 0,122 0,137 0,151 0,164 0,176 0,187 0,197 0,262 0,330 0,387 0,437 0,482 0,524 0,562 0,599 0,633 0,666 0,698 0,729 0,758 0,787 0,815 0,842 0,868 0,894 0,920 0,945 0,969 0,993 1,017 1,040 1,063 1,086 1,109 1,131 1,153 1,174 1,196
0,057 0,085 0,106 0,123 0,139 0,153 0,165 0,177 0,188 0,198 0,269 0,336 0,392 0,442 0,486 0,528 0.566 0.602 0.637 0,670 0,701 0,732 0,761 0,790 0,818 0,845 0,871 0,897 0,922 0,947 0,972 0,996 1,019 1,043 1,066 1,088 1,111 1,133 1,155 1,177 1,198
0,060 0,087 0,108 0,125 0,140 0,154 0,166 0,178 0,189 0,199 0,277 0,342 0,398 0.448 0,491 0,532 0,570 0,606 0,640 0,673 0,704 0,735 0,764 0,793 0,820 0,847 0,874 0,900 0,925 0,950 0,974 0,998 1,022 1,045 1,068 1,091 1,113 1.135 1,157 1,179 1,200
75 P 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73
0
1
2
3
4
5
1,203 1,224 1,245 1,266 1,287 1,308 1,328 1,349 1,369 1,390 1,410 1,430 1,451 1,471 1,491 1,511 1,531 1,551 1,571 1,591 1,611 1,631 1,651 1,671 1,691 1,711 1,731 1,752 1,772 1,793 1,813 1,834 1,855 1,875 1,897 1,918 1,939 1,961 1,982 2,004 2,026 2,049
1,205 1,226 1,247 1,268 1,289 1,310 1,330 1,351 1,371 1,392 1,412 1,432 1,453 1,473 1,493 1,513 1,533 1,553 1,573 1,593 1,613 1,633 1,653 1,673 1,693 1,713 1,734 1,754 1,774 1,795 1,815 1,836 1,857 1,878 1,899 1,920 1,941 1,963 1,984 2,006 2,029 2,051
1,207 1,228 1,249 1,270 1,291 1,312 1,333 1,353 1,374 1,394 1,414 1,434 1,455 1,475 1,495 1,515 1,535 1,555 1,575 1,595 1,615 1,635 1,655 1,675 1,695 1,715 1,736 1,756 1,776 1,797 1,817 1,838 1,859 1,880 1,901 1,922 1,943 1,965 1,987 2,009 2,031 2,053
1,209 1,230 1,251 1,272 1,293 1,314 1,335 1,355 1,376 1,396 1,416 1,436 1,457 1,477 1,497 1,517 1,537 1,557 1,577 1,597 1,617 1,637 1,657 1,677 1,697 1,717 1,738 1,758 1,778 1,799 1,819 1,840 1,861 1,882 1,903 1,924 1,946 1,967 1,989 2,011 2,033 2,056
1,211 1,232 1,254 1,274 1,295 1,316 1,337 1,357 1,378 1,398 1,418 1,438 1,459 1,479 1,499 1,519 1,539 1,559 1,579 1,599 1.619 1,639 1,659 1.679 1,699 1,719 1,740 1,760 1,780 1,801 1,821 1,842 1,863 1,884 1,905 1,926 1,948 1,969 1,991 2,013 2,035 2,058
1,213 1,234 1,256 1,277 1,297 1,318 1,339 1,359 1,380 1,400 1,420 1,440 1,461 1,481 1,501 1,521 1,541 1,561 1,581 1,601 1,621 1,641 1,661 1,681 1,701 1,721 1,742 1,762 1,782 1,803 1,823 1,844 1,865 1,886 1,907 1,928 1,950 1,971 1,993 2,015 2,038 2,060
Прод олж е н и е т абл.VI. 6 7 8 9 1,215 1,237 1,258 1,279 1,299 1,320 1,341 1,361 1,382 1,402 1,422 1,442 1,463 1,483 1,503 1,523 1,543 1,563 1,583 1,603 1,623 1,643 1,663 1,683 1,703 1,723 1,744 1,764 1,784 1,805 1,826 1,846 1,867 1,888 1,909 1,930 1,952 1,974 1,995 2,018 2,040 2,062
1,217 1,239 1,260 1,281 1,302 1,322 1,343 1,363 1,384 1,404 1,424 1,444 1,465 1,485 1,505 1,525 1,545 1,565 1,585 1,605 1,625 1,645 1,665 1,685 1,705 1,725 1,746 1,766 1,786 1,807 1,828 1,848 1,869 1,890 1,911 1,933 1,954 1,976 1,998 2,020 2,042 2,065
1,220 1,241 1,262 1,283 1,304 1,324 1,345 1.365 1,386 1,406 1,426 1,446 1,467 1,487 1,507 1,527 1,547 1,567 1,587 1,607 1,627 1,647 1,667 1,687 1,707 1,727 1,748 1,768 1,789 1,809 1,830 1,850 1,871 1,892 1,913 1,935 1,956 1,978 2,000 2,022 2,044 2,067
1,222 1,243 1,264 1,285 1,306 1,326 1,347 1,367 1,388 1,408 1,428 1,448 1,469 1,489 1,509 1,529 1,549 1,569 1,589 1,609 1,629 1,649 1,669 1,689 1,709 1,729 1,750 1,770 1,791 1,811 1,832 1,853 1,873 1,894 1,916 1,937 1,958 1,980 2,002 2,024 2,047 2,069
76 P 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 99,1 99,2 99,3 99,4 99,5 99,6 99,7 99,8 99,9 100
0
1
2
3
4
5
2,071 2,094 2,118 2,141 2,165 2,190 2,214 2,240 2,265 2,292 2,319 2,346 2,375 2,404 2,434 2,465 2,498 2,532 2,568 2,606 2,647 2,691 2,739 2,793 2,858 2,941 2,952 2,963 2,974 2.987 3,000 3,015 3,032 3,052 3,078 3,142
2,074 2,097 2,120 2,144 2,168 2,192 2,217 2,242 2,268 2,294 2,321 2,349 2,377 2,407 2,437 2,469 2,501 2,536 2,572 2,610 2,651 2,695 2,744 2,799 2,865 2,942 2,953 2,964 2,975 2,988 3,002 3,017 3,034 3,054 3,082
2,076 2,099 2,122 2,146 2,170 2,194 2,219 2,245 2,271 2,297 2,324 2,352 2,380 2,410 2,440 2,472 2,505 2,539 2,575 2,614 2,655 2,700 2,749 2,805 2,872 2,943 2,954 2,965 2,976 2,989 3,003 3,018 3,036 3,057 3,085
2,078 2,101 2,125 2,148 2,172 2,197 2,222 2,247 2,273 2,300 2,327 2,355 2,383 2,413 2,443 2,475 2,508 2,543 2,579 2,618 2,659 2,706 2,754 2,811 2,880 2,944 2,955 2,966 2,978 2,990 3,004 3,020 3,038 3,059 3,089
2,081 2,104 2,127 2,151 2,175 2,199 2,224 2,250 2,276 2,302 2,330 2,357 2,386 2,416 2,447 2,478 2,512 2,546 2,583 2,622 2,664 2,709 2,760 2,818 2,888 2,945 2,956 2,967 2,979 2,992 3,006 3,022 3,040 3,062 3,093
2,083 2,106 2,129 2,153 2,177 2,202 2,224 2,252 2,278 2,305 2,332 2,360 2,389 2,419 2,450 2,482 2,515 2,550 2,587 2,626 2,668 2,714 2,765 2,824 2,896 2,946 2,957 2,968 2,980 2,993 3,007 3,023 3.041 3,064 3,097
Прод олж е н и е т абл.VI. 6 7 8 9 2,085 2,108 2,132 2,156 2,180 2,204 2,227 2,255 2,281 2,308 2,335 2,363 2,392 2,422 2,453 2,485 2,518 2,554 2,591 2,630 2,673 2,719 2,771 2,830 2,904 2,948 2,958 2,969 2,981 2,995 3,009 3,025 3,044 3,067 3,101
2,087 2,111 2,134 2,158 2,182 2,207 2,229 2,258 2,284 2,310 2,338 2,366 2,395 2,425 2,456 2,488 2,522 2,557 2,594 2,634 2,677 2,724 2,776 2,837 2,913 2,949 2,959 2,971 2,983 2,996 3,010 3,027 3,046 3,069 3,107
2,090 2,113 2,136 2,160 2,185 2,209 2,231 2,260 2,286 2,313 2,341 2,369 2,398 2,428 2,459 2,491 2,525 2,561 2,598 2,638 2,681 2,729 2,782 2,844 2,922 2,950 2,960 2,972 2,984 2,997 3,012 3,028 3,048 3,072 3,113
2,092 2,115 2,139 2,163 2,187 2,212 2,237 2,263 2,289 2,316 2,343 2,372 2,402 2,431 2,462 2,495 2,529 2,564 2,602 2,642 2,686 2,734 2,788 2,851 2,931 2,951 2,961 2,973 2,985 2,999 3,013 3,030 3,050 3,075 3,122
77 П РИ М ЕРЫ РА С ЧЕТОВ С И С П ОЛ Ь ЗОВА НИ ЕМ РА ЗЛ И ЧНЫ Х С ТА ТИ С ТИ ЧЕС КИ Х КРИ ТЕРИ Е В П рим ер 1. Необход им о сра вн ит ь опыт н у ю и кон т роль н у ю выборки по пока за т елю м ит от ическойа кт ивн ост и: Опыт н а я выборка Кон т роль н а я выборка 5,2 % 6,0 % 5,0 % 5,0 % 4,8 % 4,0 % 7,0 % П ока за т ель м ит от ической а кт ивн ост и от н осит ся к призн а ка м с н орм а ль н ым ра спред елен ием . Для сра вн ен ия д а н н ых выборок бу д ем исполь зова т ь t-крит ерий С т ь юд ен т а и F-крит ерий Ф иш ера . На ход им сред н ее а риф м ет ическое зн а чен ие призн а ка в ка ж д ой выборке: 5, 2 + 5,0 + 4,8 x оп = = 5,0 % ; 3 6,0 + 5,0 + 4,0 + 7,0 x кон т р. = = 5,5 %. 4 На ход им д исперсию д ля ка ж д ой выборки по ф орм у ле [9]: 2 2 2 ( 5,2 − 5,0 ) + (5,0 − 5,0) + (4,8 − 5,0) 0,04 + 0 + 0,04 2 sоп . = = = 0,04 3 −1 2 2 2 2 2 2 (6,0 − 5,5) + (5,0 − 5,5 ) + (4,0 − 5,5) + (7,0 − 5,5) sкон т р. = 4 −1 0,25 + 0,25 + 2,25 + 2,25 = = 1,67 3 Вычисляем ф а кт ический t-крит ерий С т ь юд ен т а , зн а я, чт о д исперсии д ву х выборок н е ра вн ыи выборки н е ра вн очислен н ы. П оль зу ясь ф орм у лой [12], н а ход им 5,0 − 5,5 0,5 tф = = = 1,16 0,04 / 3 + 1,67 / 4 0,013 + 0,418 П о ф орму ле [18] н а ход им число ст епен ейсвобод ы: 2 2 (1,67 4) 2 0,04 1,67 ( 0,04 3) k = + + −2= 4 3 + 1 4 + 1 3 2 0, 4182 2 0,013 = (0,013 + 0,418) + −2= 5 4 = 0, 4312 [0,00004 + 0,03494] − 2 = 0,18576 0,03498 − 2 = 5,31 − 2 = 3,31 ~ 3 П о т а блице I П рилож ен ий д ля α=5 % и k=3 н а ход им tst=3,182. С лед ова т ель н о, tф
78 Число ст епен ей свобод ыд ля первой выборки ра вн о 3, д ля вт орой – 2 (по ф орм у ле [20]). П о т а блице II П рилож ен ий д ля α=5 % н а ход им F st =19,16. Fф
79
5× 6 = 5. 2 М ен ь ш у ю величин у Uф =5 сра вн ива ем с т а бличн ым зн а чен ием Ust д ля n1 =5, n2=5 и у ровн я зн а чим ост и α=1 %, кот орое ра вн о Ust=1 (см. т а бл. V П рилож ен ий). П осколь ку Uф >Ust, от вергн у т ь проверяем у ю H0 -гипот езу н ель зя. С лед ова т ель н о, под т верж д а ет ся ра н ее сд ела н н ый вывод о ст а т ист ической н ед ост оверн ост и ра зличий, н а блюд а ем ых м еж д у э т им и выборка м и. U 2 = 20 −
П рим ер 3. Необход им о сра вн ит ь опыт н у ю и кон т роль н у ю выборки по ча ст от е вст реча ем ост и от ст а ва н ий хром осом в м ет а кин езе. И звест н о, чт о в кон т роль н ой выборке было просм от рен о 36 м ет а ф а з, изн их с от ст а ва н ием хром осом - 13, в опыт н ой выборке - из14 м ет а ф а зв 11 н а блюд а лись от ст а ва н ия хром осом . С ра вн им д ве д а н н ые в ыборки с исполь зова н ием у гловой т ра н сф орм а ции и введ ен ием попра вки Й ейт са . П ред ст а вим д а н н ые в в ид е т а блицы: Ест ь э ф ф ект (от ст а ва н ие хром осом )
Нет э ф ф ект а (н орм а ль н ые м ет а ф а зы)
11(78,6%) опы т
3 (21,4%) опы т
Ест ь э ф ф ект (от ст а ва н ие хром осом )
Нет э ф ф ект а (н орм а ль н ые м ет а ф а зы)
13(36,1%) 23 (63,9%) к он тр оль к он тр оль И м еем : кон т роль (p1 %) 21,4+100/(2·14)=24,97 %; опыт (p2%) 63,9100/(2·36)=62,51%. П о т а блице VI П рилож ен ий д ля p1=24,97 н а ход им φ 1 =1,047 и д ля p2 =62,51 φ 2 =1,824. От сюд а крит ерий д ост оверн ост и 1,824 − 1, 047 0,777 ϕф = = = 2,47 1 / 14 + 1 / 36 0,315 Э т а величин а превосход ит крит ическу ю т очку φ st =1,96 д ля k=14+362=48 и α=5 % (см . т а бл. II П рилож ен ий), н у лева я гипот еза опроверга ет ся. Да н н ые выборки ст а т ист ически д ост оверн о ра злича ют ся.
80
А вт оры: Вла д исла в Никола ев ич Ка ла ев, Свет ла н а Сергеев н а Ка рпова Ред а кт ор Тихом иров а О.А .
