Номер 4, страница 390 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

4. Объясните основную идею идентификации человека по анализу ДНК.

Объясните основную идею идентификации человека по анализу ДНК.

Основная идея идентификации человека по анализу ДНК, также известной как генетическая дактилоскопия или ДНК-профилирование, заключается в уникальности генетического кода каждого индивидуума. Хотя ДНК всех людей совпадает на 99,9%, оставшаяся небольшая часть (0,1%) содержит уникальные вариации, которые позволяют с высочайшей точностью отличать одного человека от другого. Единственным исключением являются однояйцевые близнецы, у которых последовательности ДНК идентичны.

Для идентификации используются не те участки ДНК, которые кодируют белки (гены), а так называемые некодирующие или "мусорные" участки. В этих участках находятся специфические локусы, содержащие короткие тандемные повторы (Short Tandem Repeats, STR). STR — это короткие последовательности нуклеотидов (обычно от 2 до 6 пар оснований), которые многократно повторяются друг за другом, например, ГАТА-ГАТА-ГАТА... Количество таких повторов в определённом локусе у разных людей сильно варьируется. Именно это число повторов является высокоиндивидуальным маркером.

Процесс идентификации, или создания ДНК-профиля, включает несколько ключевых этапов:

1. Сбор и выделение ДНК: Из биологического образца (например, крови, слюны, волосяной луковицы, клеток кожи) в лаборатории выделяют молекулы ДНК.
2. Амплификация: С помощью метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) многократно копируют (амплифицируют) заранее выбранные STR-локусы. Это позволяет получить достаточное количество генетического материала для анализа даже из микроскопического образца.
3. Анализ фрагментов: Полученные в результате ПЦР фрагменты ДНК разделяют по их длине. Чаще всего для этого используется метод капиллярного электрофореза. Поскольку длина каждого фрагмента напрямую зависит от количества тандемных повторов в нём, этот метод позволяет точно определить их число для каждого анализируемого локуса.
4. Создание ДНК-профиля: Результаты анализа по нескольким (стандартно используется от 13 до 20 и более) локусам объединяют в уникальный ДНК-профиль. Этот профиль представляет собой набор чисел, где каждое число соответствует количеству повторов в определённом локусе.
5. Сравнение: Полученный ДНК-профиль сравнивают с профилем из другого образца (например, с образцом с места преступления), с профилями предполагаемых родственников (при установлении отцовства) или с профилями из криминалистической базы данных.

Вероятность случайного совпадения ДНК-профилей по большому числу локусов у двух неродственных людей астрономически мала. Это делает данный метод чрезвычайно точным и надёжным инструментом для идентификации личности в криминалистике, установления родства, идентификации жертв катастроф и в медицинской генетике.

Ответ: Основная идея идентификации человека по ДНК основана на анализе уникальных для каждого индивидуума вариаций в некодирующих участках генома. Эти вариации, представляющие собой разное количество коротких тандемных повторов (STR) в определённых локусах, создают уникальный ДНК-профиль ("генетический паспорт"), который можно использовать для точного установления личности путем сравнения с другими образцами ДНК.