系谱图
• 系谱(pedigree) 是表明一个家族中，某种疾病发病情况的一个 图解。临床上，常用系谱来判断某种病的遗传 方式。
• 先证者(proband) 家族中第一个来就诊的患者。
系谱图常用符号
常染色体显性遗传病
• 概念： 一种疾病其致病基因位于1-22号染色体
上，如果遗传方式是显性的，杂合时即可 发病，这种疾病称为常染色体显性遗传病 (autosomal dominant, AD)。
1~22为常染色体 X，Y为性染色体
正常人体核型：46，XX 或46，XY
人类染色体
染色体命名（1971年）
臂区
带
亚带
p：短臂（着丝粒上端） q：长臂（着丝粒下端）
记述一特定带时，需要写明 4个内容：染色体号，长短 臂，区的号序和带的号序。
1p31.2代表一号染色体短臂 3区1带第2亚带
染色体病
** 显隐性实际上是指性状，而不是指基因。如镰刀细胞贫血病，纯合子 有病，杂合子临床表现正常，但其红细胞表现为镰刀形。
基本概念
• 显性遗传(dominant inheritance)：若杂合子能够表 现出显性基因A有关的性状或遗传病时，其遗传方 式称为显性遗传。
• 隐性遗传(recessive inheritance)：杂合子不表现相 应症状，只有当隐性基因纯合时（aa）才得以表 现出有关性状或遗传病，此遗传方式就称为隐性遗 传。
基因突变一览表
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DNA序列改变
mRNA结构、功能改变
举例
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1. 缺失、插入或倒位
⑴大片段 ①染色体片段
染色体病
②整个基因
无mRNA
α地贫
③数个外显子 长度改变 移码突变
细胞周期
细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的过程.
G1→S→G2→M→G1 ＊合成前期(G1, gap 1 phase): 从有
丝分裂完成到DNA复制之前的间隔.
转录并翻译管家基因(housekeeping genes)和其它基因 ，合成大量物质(RNA、 结构蛋白、酶蛋白).
＊合成期(S, synthetic phase):
③Poly A信号 不稳定
β地贫
④内含子内剪接信号类似序列
剪接异常，长度改变，功能异常
β地贫
⑤密码子内剪接信号类似序列
剪接异常，长度改变（移码突变）
Hb E
密码子
长度不变 ⑥中性突变（密码子不变）
⑦错义突变（氨基酸取代） 异常血红蛋白
⑧无义突变（翻译提前终止）β地贫
⑨终止密码
长度不变，肽链合成延长
Hb CS
基因内存在的基因
e26
i26
NF1有义链 5‘
NF1反义链 3‘
e27 3‘
5‘
OGMP EV12B EV12A
2.2kb 10kb
4kb
OGMP: Oligodendrocyte myelin glycoprotein
EV12A,EV12B: Human homologs of murine genes thought to be involved in leukemogenesis, and located at ecotropic viral integration sites
★三倍体胚胎在发育过程的细胞有丝分裂中形成三极纺锤体(tripolar spindle)，因而造成染色体在细胞分裂中期、后期时的分布和分配紊 乱，最终导致子细胞中染色体数目异常，从而严重干扰了胚胎的正常 发育，而导致自发流产。
常见染色体病
（一）21三体综合征（Down syndrome或先天愚型）
常染色体显性遗传病
• 完全显性 纯合子（AA）和杂合子（Aa）患者在表型上无差别时，称完全显性。
下面为一个并指I型(syndactyly type I)的家系
常染色体显性遗传病
• 不完全显性或半显性 杂合子（Aa）患者在表型上介于纯合子患者（AA）与纯合隐性(aa)的正 常人之间，即常表现为轻病型患者。
下面为一个家族性 高胆固醇血症的系谱
等位基因(allele)
• 同一基因的不同形式或多态性DNA标记位 点 的 多 态 性 DNA 片 段 ， 称 为 等 位 基 因 (allele)。
ε
Gγ Aγ
ψβ
δ
β
11p15.5β基因簇
ε
Gγ Aγ
ψβ
δ
β
DNA多态性
• DNA区域中等位基因(或片段)存在两种或 两种以上形式，对基因功能没有影响，称 为多态性(polymorphism)。
主要症状：明显的智力低下和生长发育障碍、特殊面容和多发畸形。 多为中度至重度智力低下；出生体重低；这类病人的面容相似，头小、宽
而圆、枕骨扁平、眼裂小、眼距宽、外侧上斜、内眦赘皮、鼻跟扁平、颌小、 腭弓高、舌大外伸、发际低、耳小、耳位低，小指内弯、拇趾和第二趾之间距 离宽、至少为一侧通贯手，肌张力低下、韧带松弛致关节过度屈曲等。平均寿 命16岁。 男性患者无生育能力，女性患者偶有生育能力，所生子女1/2将发病。
线粒体DNA 存在于细胞浆中
细胞核基因组：整套染色体所包含的全部或完整遗传信
息的DNA序列，是人的所有遗传信息的总和。
基因的定义
• 基因是染色体 DNA上的特定序列，携带着一种遗传信息， 世代传递。
• 随着遗传学的深入发展基因的定义不断改变：一个基因= 一个性状→一个基因=一个蛋白质→一个基因=一个多肽链 →一个基因=一个 RNA（rRNA、tRNA、mRNA、snRNA）
• DNA序列中大约有 1／100～1/200的碱基 存在多态现象。
单核苷酸多态性
EcoRI
重复序列多态性
β珠蛋白基因结构模式图
①
② ③④ ⑤ ⑥ ⑦
｜ ｜ ｜ ｜ ｜｜
⑤ ⑥⑦
｜ ｜｜
⑧⑨ ⑩
｜｜ ｜
5‘
※
3'
①增强子；②启动子；③RNA 5' 端；④起始密码子；剪接信号：⑤给点、⑥分枝点、
罕见性遗传病
2011年7月15日
目录
• 遗传的染色体基础 • 遗传的分子基础 • 单基因遗传病 • 罕见病 • 遗传咨询与优生
遗传与 变异是 以细胞 的生命 活动为
基础
细胞分裂
是生命有机体生长(growth)和繁殖(propagation)的根本.
＊体细胞——有丝分裂(mitosis) ＊生殖细胞——减数分裂(meiosis)
染色体的数目或结构异常所致
1.染色体组(chromosome set)： 人类等二倍体生物的每一个正常精子或正常卵子的全部染色体。
2.单倍体(haploid)： 正常人配子的染色体组含有22条常染色体和一条性染色体（X或Y）
即22+X或22+Y，称单倍体。
3.二倍体(diploid)： 精子、卵子结合后形成的受精卵含有二个染色体组，称二倍体。
⑩起始密码
பைடு நூலகம்
长度不变，翻译缺陷
β地贫
3. 动态突变
多态性三核苷酸重复序列的扩增
不转录
脆Ｘ综合征
功能改变
Huntington病
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从表可见，有许多基因突变在 DNA水平上只是一个核苷酸的取代，但破坏了正常的拼接信号或产生了新的拼接信号， 导致移码突变。
常染色体显性遗传病
遗传方式
• 系谱特点：
– 患者双亲中一方患病，致病基因是由患 者亲代传来。如果双亲都未患病，这可 能是新生突变所致。
– 患者同胞中1/2将会发病，而且男女患 病机会均等。
– 患者子代中有1/2将患病，或者说患者 婚后每生育一次，后代有1/2风险患病。
– 本病可在一家中连续几代都有发病患者， 即连续传递
组成：DNA、组蛋白（H1、H2A、H2B、H3、H4）、非组蛋白、RNA
染色体的组装
四级结构模型
DNA
压缩7倍
核小体
压缩6倍
螺线管
压缩40倍
超螺线管
压缩5倍
染色体
人类染色体
核型：一个体系细胞的全部染色体，按其大小、形态特征顺 序排列所构成的图像。
G显带技术
根据大小和着丝粒位置分为 A~G组共7组
许多重要和已知的遗传病都是单基因突变的结果。 2007年《人类孟德尔遗传》的在线版本列出了近18,000 种已知的单基因性状 。单基因性状的研究是医学遗传学 的研究热点 。
基本概念
• 显性基因 基因的表型在杂合子中 (即仅有一个突变基因的个 体) 就能表现出来的，称显性基因。
• 隐性基因 基因表型只在纯合子中 (即同时有两个相同突变基 因的个体) 才能表现出来的，则称隐性基因。
基 因
突变类型
突
变
类
型
突变机制
• 染色体互换 • 染色体重排—倒位 • 复制差错导致核苷酸取代 • 致突变剂导致核苷酸改变 • 复制滑动导致插入/缺失 • DNA（染色体）重组—不等互换 • 转座子插入、重排 • 三核苷酸重复序列扩展——动态突变
单基因遗传病
是指单一基因突变引起的疾病，符合孟德尔遗传方式，也 称孟德尔遗传病。
⑦受点；⑧终止密码子；⑨ Poly A加接信号；⑩转录终止信号；
外显子；
内含子；
分别为3'不翻译区和5'不翻译区；
基因的表达
基因突变
类型：基因突变在遗传物质的改变上无非两种情况： – 量（增加或减少） – 质（核苷酸）的改变
后果： – 导致基因功能异常的突变称为致病突变