人类遗传学
•
(2)同学们今后无论从事何种工作,都不可避免地会接触或涉
及到生命科学的各种问题。
• a、作家(中文、英语、历史): 科普作品、报告文学、小说;
• b、数学家 : 生物统计、数量遗传学、数值分类;
• c、电脑专家:计算机模拟预测蛋白质结构和功能、基因结构和功能;
• d、物理学家:双螺旋结构;
• e、化学家:生物化学
• 杂交:不同基因型个体之间的交配。 • 自交:植物中有自花授粉的植物,是自己的花粉落在自
己的柱头上。如豌豆。
• 显(性2)性一些状基:本在概念F1:代表现的某一亲本的性状。 • 隐性性状:在F1代没有表现的、而在F2代中表现
出的某一亲本的性状。
• 显性基因:控制显性性状的基因。
• 隐性基因:控制隐性性状的基因。
yyR--
yyrr
315
101
108
32
9 : 3 : 3 :1
孟 德 尔 自 由 组 合 律
黄圆 绿圆 黄皱 绿皱
• (2) 分离比:9:3:3:1 • (3)自由组合定律的本质:杂种F1代 在形成配
子时,等位基因分离、在等位基因分离的基础上,非等
位基因(不同的基因,如R、Y基因)可以自由组合形成
• (7)表现型与基因型: • a、表现型:又称为表型,是生物个体所表现的性状总和。 • b、基因型:又称为遗传型,是生物个体的基因总和。
2、孟德尔第一遗传定律—分离定律
• 孟德尔(1822-1884)从 1856 年起开 始豌豆试验。 孟德尔的基本方法是杂交。他挑选了七 对性状。 经过近 10 年的潜心研究,孟德尔发表 了他的研究报告。其内容可概括两个定律。
• c、用此方法可以有效鉴别某种疾病或性状是否是由遗传因素所决定,对同卵 双生在不同条件下生长的调查分析,有助于判断遗传因素和环境因素对某种 表型的形成所起作用的大小。
• (4)染色体分析:基因病和染色体病两大类。染色体病是由染色体数目 和结构变异所引起的,这些畸变都可以通过染色体检查来鉴别。
• (5)DNA分析:对于由基因突变所引起的基因疾病,可以用多种分子生物 学技术来鉴定诊断,例如,限制性片段长度多态性(RFLP)连锁分析、DNA重 组分析、DNA指纹分析和mRNA差异显示等技术。
授粉。
(1) 实验
性状
花色
显性性状 紫色
隐性性状 白色
(2)基本概念
• 性状(Character):遗传学中把生物体所表现的 形态特征和生理特性统称为性状。
• 单位性状(Unite Character):能被区分开的每一 个具体性状。每个单位性状在不同个体间有各种 不同的表现。
• 相对性状(Relative Character):同一单位性状 在不同个体间所表现出来的相对差异。
上来。
• 所以这门课程对了解自己及家庭成员的健康会有一些帮助。
• 2、为了将来的工作和生活,更应该学习:21世纪是生命科学的时 代—这是因为:
• (1)生命科学已经从描述性科学、记录性科学迈进到了工程科学 阶段,生物工程高科技成果正在进入产业化,必将影响到人类社会发 展进程。目前人类所面临的人口、健康、粮食、环境和能源等重大问 题无不依赖生命科学发展来加以解决
• (1)遗传疾病:即遗传病 • a、概念:是指由于生殖细胞或受精卵的遗传物质发生
突变(或畸变)所引起的疾病。 • b、特点:通常具有垂直传递(世代之间,上下代之间
遗传)和终身表现的特点。 • c、范围:体细胞(非生殖细胞)中的遗传物质突变虽
可引起个体发病,但是不可能遗传。如某些肿瘤,仅仅 是造成患者体内局部体细胞的遗传信息改变而产生肿瘤, 不会传给后代,不列人遗传病范畴。 • d、获得性遗传的问题:早期的研究者认为体细胞遗传 物质的变异可以累积遗传给后代,他们称之为获得性遗 传。但魏斯曼反对,例如切割老鼠尾巴实验,一对、20 代、21代的小老鼠的尾巴和老祖宗的尾巴一模一样。
• (1)人类个体之间遗传背景差别比较大,又不能人为制造纯 系和无性繁殖系,
• (2)不可能进行实验性婚配
• (3)人类生活的社会环境也不可能受遗传学家控制和支配
• (4)人类世代周期长:20年一代,后代个体数量少,1-10几 个(现在1-2个),难以满足数量统计要求。
• (性3疾1、)病社人,会确普类定查发遗:病通传率过和学发基病研因群频体究率普方查,法特:别是患者亲属普查来判断是否是遗传
• (2)系谱分析:对患者家族所有成员的发病情况追踪调查,绘制成系谱 图,确定该遗传病的分布和遗传方式。现在用此法鉴定单基因遗传病及遗传 方式。
• (3)双生儿分析:是一种特殊的研究方法 • a、同卵双生—基因型相同,性别相同,表型也极相似;
• b、异卵双生—相当于兄弟姐妹,遗传特征相似不相同,性别和表型可能相同, 也可能不同。
面”,双胞胎——。
•
b、意义:—变异是进化的原料,自然界形形色色,千差万别,丰富多彩。
• 3、人类遗传学研究的内容: (1)人类的特征特性是怎样遗传的? (2)支配遗传现象的客观规律是什么? (3)变异是如何发生的,有无规律性? (4)遗传和变异的物质基础是什么? (5)人类有无能力控制遗传和变异,控制和
数目相同、类型不同的雌雄配子,雌雄配子随机结合,
构成了F2代特定的分离比(9:3:3:1)。 • (4)测交验证:
RrYy((F1))× rryy (双隐性个体) ↓
测交后代 RrYy 、Rryy、rrYy、rryy 圆 黄、圆绿、皱黄、皱绿 1 :1 :1 :1
4、遗传疾病、先天性疾病和家族性疾病
•
(2)许多严重影响人类健康的疾病已经被证实与遗传因素密切相关:如
癌症、糖尿病、冠心病、动脉粥样硬化、高血压、精神分裂症等常见病的患
者,往往被确诊与家族遗传直接有关;某些病原菌引起的传染性疾病,在某 些群体中表现出的发病易感性是受其遗传背景影响的,这些易感家族中存在 有家
• 族性遗传的免疫系统缺陷。人类群体中大约有20%—25%的人都不同程度地患 有不同种类的与遗传相关的疾病。
第一章 概 述
本章要点:
• 我们为什么都应学点人类遗传学知识 • 人类遗传学研究方式的特色 • 人类遗传学的几个基础性概念 • 遗传病、先天性疾病和家族性疾病
第一章
概
述
• 一、什么是人类遗传学?
• 1、人类遗传学概念:人类遗传学(human genetics)是遗传学中一个重要 的分支学科,它是专门探讨研究人类遗传和变异规律的一门科学。
孟 德 尔 ( 的 七 对 性 状
豌豆杂交操作
相关符号
P: 表示亲本(parent) ♀: 表示母本(female parent) ♂: 表示父本(male parent) ×: 表示杂交,在母本上授上外来的花粉 F (filial generation): 表示杂种后代 F1: 杂种一代 F2: 杂种二代 Fn: 杂种n代 : 自交,指同一植株上的自花授粉或同株上的异花
•
1、普通遗传学研究,需要具备三个基本条件:
• (1)实验对象的选择:基因型完全相同或相似的纯系、自交 系、无性繁殖系。周期短、繁殖快、繁殖量大。
• (2)实验环境的选择:相对稳定的一致性,这样能排除环境 的影响
• (3)对实验方案的选择:可按照人为意愿进行不同遗传型之 间的杂交。
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2、人类遗传学难以实现上述的三点,原因:
三、我们为什么要学点人类遗传学知识?
• 1、为了自己和家庭成员的健康,应该学习:遗传疾病和健康的关系受到人们 的高度重视,其原因如下:
• (1)遗传疾病对人类健康的威胁日益明显突出:1996年全世界统计公布的遗 传疾病已经达到7746种,估计每100个新生儿就有4-5人患病;低能儿中有2/5 是由遗传病引起的;流产胎儿中有1/2是由染色体病引起的。
• (2)先天性疾病:
• a、辐射遗传学
• b、药物遗传学
• c、毒理遗传学
• d、免疫遗传学
• e、肿瘤遗传学。
• (4)从不同研究层次和研究技术上分:
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a、人类细胞遗传学
• b、人类生化遗传学
• c、人类体细胞遗传学
• d、人类分子遗传学
• e、人类基因工程学等。
二、人类遗传学研究方式的特点
• 人类遗传学的研究方法与普通遗传学的常规研究方法有显著的不 同。
• 2、遗传和变异:
• (1)遗传:是生物界的一种普遍现象
•
a、概念:就是亲代和子代,子代和子代之间的相似现象。一个生物物种
只会繁殖出同一物种的后代,每一物种的任何个体都继承着上一代的各种基
本特征。如“类生类”、 “种瓜得瓜,种豆得豆”、龙生龙、凤生凤——。
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b、意义—各类生物才能维持其各自独有的形态特征和生理特点的恒定,
• (6)人类基因组作图:为了全面认识了解人类基因组的全部分子结构和 功能,1990年开始,投资30个亿,中国、美国等6个国家联合开展对基因组全 面测序作图的宏伟计划,对人类基因组3X109bp,大约3-4万个基因进行全序 列测序,绘制详尽的遗传学图谱,2000/6/27已经宣布人类基因组草图完成。
• (4)验证:测交验证
• 测交:杂种F1代与隐性个体的交配。 • 回交:杂种F1代与双亲之一的交配。
Rr(F1) × rr(隐性个体)
↓
Rr
rr
圆
皱
1:1
3、孟德尔第二遗传定律—自由组合定律
(1) 实验:
P
黄圆 X
YYRR
绿皱
yyrr
F1
黄圆
YyRr
F2 黄圆 黄皱
绿圆
绿皱
Y--R--
Y--rr
• f、法学家:从事公安政法工作,DNA破案
• g、地理学家:环境生态方面工作要和植物、动物打交道。