Реферативно-исследовательская работа по информатике «Экспертные системы на примере решения задач из курса генетики и иридодиагностики» г. Тверь, 2014 г (стр. 2 )

Как генетически передается цвет глаз?

Последние исследования в сфере генетики обнаружили новые данные о генах, которые отвечают за цвет глаз. При этом на все вопросы относительно цвета глаз у генетики на сегодня ответов нет. Однако, есть общая теория, которая с учетом новейших исследований, даёт генетическое обоснование цвета глаз. Её и рассмотрим.

У каждого человека есть минимум 2 гена, определяющих цвет глаз:

ген HERC2, который расположен в 15 хромосоме человека, и ген gey (он же называется EYCL 1), который расположен в 19 хромосоме.

Ген HERC2

Рассмотрим сначала HERC2: у человека есть две копии этого гена, одну он получает от матери, одну - от отца. HERC2 бывает карий и голубой, то есть, один человек имеет или 2 карих HERC2 или 2 голубых HERC2 или один карий HERC2 и один голубой HERC2:

Таблица № 1

ген HERC2: 2 копии*	Цвет глаз человека
Карий и Карий	карий
Карий и голубой	карий
Голубой и голубой	голубой или зеленый

Примечание: * доминантный ген пишется с большой буквы, а рецессивный - с маленькой, цвет глаз человека пишется с маленькой буквы.

Карий цвет HERC2 – является доминантный, а голубой - рецессивный, поэтому у носителя одного карего и одного голубого HERC2 цвет глаз будет карий. Однако, своим детям носитель одного карего и одного голубого HERC2 с вероятностью 50х50 может передать и карий, и голубой HERC2, то есть, доминантность карего никак не влияет на передачу копии HERC2 детям.

Если у матери - глаза карего цвета, пусть даже, они "безнадежно" карие: то есть, у неё 2 копии карего HERC2: все дети будут кареглазыми, даже если у отца - голубые или зеленые глаза, так как передается один из двух карих генов. А уже в следующем поколении глаза могут быть любого цвета:

Например:

HERC2 от матери - карий (у матери, например, оба HERC2 карих)

HERC2 от отца - голубой (у отца, например, оба HERC2 голубых)

HERC2 у ребенка - один карий и один голубой. Цвет глаз такого ребенка - всегда карий; при этом свой HERC2 голубого цвета он может передать своим детям (которые могут от второго родителя получить тоже HERC2 голубого цвета и тогда иметь глаза либо голубого, либо зелёного цвета).

ген gey (EYCL1)

Этот ген бывает зелёный и голубой (синий, серый), имеется у каждого человека также в двух копиях: одну копию человек получает от матери, вторую - от отца. Зеленый gey является доминантным геном, голубой gey -

рецессивным. Человек, таким образом, имеет или 2 голубых гена gey или 2 зелёных гена gey или один голубой и один зелёный ген gey. При этом, на цвет его глаз это влияет только в случае, если у него HERC2 от обоих родителей - голубой (если хоть от одного из родителей он получил карий HERC2, его глаза всегда будут карие).

Итак, если человек получил от обоих родителей голубой HERC2, в зависимости от гена gey его глаза могут быть следующих цветов:

Таблица № 2

ген gey: 2 копии	Цвет глаз человека
Зелёный и Зелёный	зелёный
Зелёный и голубой	зелёный
голубой и голубой	голубой

Общая таблица для расчета цвета глаз (карий цвет глаз обозначен "К", зелёный цвет глаз обозначен "З" и голубой цвет глаз обозначен "г")

Таблица № 3

HERC2	Gey	цвет глаз
КК	ЗЗ	коричневый
КК	Зг	коричневый
КК	Гг	коричневый
Кг	ЗЗ	коричневый
Кг	Зг	коричневый
Кг	Гг	коричневый
гг	ЗЗ	зелёный
гг	Зг	зелёный
гг	Гг	голубой

Используя эту таблицу, можно сказать с большой долей вероятности, что у ребёнка глаза будут зелёные, если у обоих родителей глаза зелёные или у одного из родителей - зелёные, а у второго - голубые. Также можно

сказать наверняка, что глаза ребёнка будут голубые, если у обоих родите-

лей глаза голубые.

В случае, если хотя бы у одного из родителей глаза карие, у их детей могут быть глаза карего, зелёного или голубого цвета.

данные Статистики:

у двух кареглазых родителей вероятность того, что у ребенка будут карие глаза составляет 75%, зеленые - 18,75% и голубые - 6,25%; если один из родителей кареглазый, а второй - зеленоглазый, вероятность того, что у ребенка будут карие глаза составляет 50%, зеленые - 37,5%, голубые - 12,5%; если один из родителей - кареглазый, а второй - голубоглазый, вероятность того, что у ребенка будут карие глаза составляет 50%, голубые - 50%, зелёные - 0%.

Таким образом, если у ребенка глаза не такого цвета, как у его родителей, - тому есть генетические причины и обоснования, ведь "ничто не исчезает бесследно и ничто не берётся из ниоткуда".

проектная часть. разработкаЭкспертной системы

Формальная модель

Для  реализации поставленной задачи на компьютере целесообразно представить модель экспертной системы в виде укрупненной блок-схемы. Для идентификации цвета глаз человека достаточно проверить справедливость заданных условий.

Например, если ген матери HERC2 – карий, а тот же ген отца - голубой, то у ребенка глаза все равно карие.

компьютерная модель

Реализуем  экспертную систему определения цвета глаз у человека с использованием языка Visual Basic. Функционирование такой экспертной системы реализуем в диалоге “система - пользователь”. Экспертная система задает пользователю серию вопросов, анализирует ответы и сравнивает с имеющимися фактами. При этом производится логический вывод и формируется ответ на интересующий пользователя вопрос, то есть определяется цвет глаз.

Экспертная система “определения цвета глаз человека”

Поместить на форму командную кнопку CommandButton и управляющий элемент ListBox1 (список); результаты распознавания  будем помещать в ListBox1, который удобен для вывода элементов списка с помощью метода List1.AddItem(). Создать обработчик события, который реализует диалог с пользователем путем вызова общих процедур и осуществляет вывод соответствующих сообщений.

‘Обработчик события

Dim A As Byte

Private Sub Command1_Click()

‘число 36 обеспечивает вывод окна типа "вопрос",

‘которое имеет две кнопки Да и Нет

A = MsgBox("Ген матери HERC2 карий?", 36, "Первый вопрос")

‘Число 6 означает, что нажата кнопка Да

If A = 6 Then Отец_Карие Else Мать_голубые

End Sub

‘Общая процедура Отец_карие

Sub Отец_Карие()

A = MsgBox("Ген отца HERC2 карий?", 36, "Второй вопрос")

If A = 6 Then List1.AddItem ("1. У ребенка глаза-карие") Else Отец_голубые

End Sub

‘Общая процедура Мать_голубые

Sub Мать_голубые()

A = MsgBox("Ген матери HERC2 голубой?", 36, "Второй вопрос")

If A = 6 Then Отец_голубые1

End Sub

‘Общая процедура Отец_голубые

Sub Отец_голубые()

A = MsgBox("Ген отца HERC2 голубой?", 36, "Третий вопрос")

If A = 6 Then List1.AddItem ("2. У ребенка глаза-карие")

End Sub

‘Общая процедура Отец_голубые1

Sub Отец_голубые1()

A = MsgBox("Ген отца HERC2 голубой?", 36, "Третий вопрос")

If A = 6 Then List1.AddItem ("3. У ребенка глаза-голубые или зеленые")

End Sub

компьютерный эксперимент

Работа с экспертной системой позволит более эффективно проанализировать рассматриваемый процесс. Запустить экспертную систему с подготовленными тестами и получить необходимые варианты ответов (см. блок-схему) в диалоговом окне нажатием на кнопки Да или Нет.

Иридодиагностика. как поставить диагноз?

описательная часть:

       

“Глаза не только зеркало души, но и зеркало тела” - с этого изречения открывается фундаментальный труд, “Руководство по изучению глазной диагностики” венгерского врача последней трети 19 века Игнаце Пекцени, который и вернул в медицину этот древнейший метод исследования болезней человеческого организма.

Иридодиагностика – это наука о распознавании патологических изменений в организме по радужке глаза. Радужная оболочка находится на переднем отделе глаза (см. Приложение ). В центре радужной оболочки находится зрачок. Цвет радужки определяется содержанием меланина в специальных клетках, чем больше меланина, тем темнее цвет радужки. Иридодиагностика использовалась ещё за полторы тысячи лет до нашей эры. При раскопках в Гизе на двух папирусах длиной 50 метров были найдены сделанные жрецом-врачевателем описания диагностики по радужке. Современная иридодиагностика началась с доктора медицины Игнаца Пекцели (1826-1907 г.), который в 1866 г. опубликовал книгу “Открытие в области природы и искусство лечения”. В этой книге были изложены принципы диагностики по радужке.

Принцип иридодиагностики заключается в том, что каждый участок радужной оболочки связан с различными внутренними органами человека. Разработаны специальные карты, таблицы, на которых есть схемы проекционных зон тела человека на радужке (см. Приложение ).  При патологии какого-то органа на радужке наступают определенные изменения. Многие врачи считают, что с помощью иридодиагностики можно выявить генетическую предрасположенность человека к разным заболеваниям, и установить, каких заболеваний нужно опасаться в будущем и как их можно предотвратить.