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医学遗传学

第一章绪论第一节医学遗传学及其研究范围遗传学——研究生物遗传与变异的科学.人类遗传学:研究人类(个体和群体)性状(生理性状和病理性状)的遗传规律和物质基础的一门学科.医学遗传学:研究人类(个体和群体)可遗传的病理性状(遗传病)的发病机制、传递规律以及诊断、治疗和预防.遗传病:遗传因素为唯一或主要病因的疾病—遗传物质改变.(可发生在生殖细胞、受精卵或体细胞中)医学遗传学的分科1、细胞遗传学:从细胞水平上研究遗传物质—染色体的结构、畸变类型、频率以及与疾病的关系2、生化遗传学从生物化学的角度研究遗传物质—基因的分子结构、表达、调控和突变所引起的疾病。

重点研究分子病和遗传性代谢病。

3、群体遗传学研究基因在人群中的行为,人群中的基因频率、基因频率改变的因素,近亲婚配的危害以及从群体范围对遗传病的防治作预期的估算。

4、肿瘤遗传学研究肿瘤发生发展的遗传因素,研究癌变的遗传基础,为肿瘤的早期诊断和防治提供科学依据。

5、临床遗传学:研究临床各科遗传病的诊断、预防、治疗和遗传咨询的学科6、药物遗传学7、毒理遗传学第二节遗传因素在疾病发生中的作用一.遗传因素在疾病发生中的作用(一)遗传因素决定发病——发病完全由遗传决定,如染色体病、大部分单基因病(二)遗传因素起主导作用的疾病,环境为诱因,如G6PD缺乏症、PKU等部分单基因病(三)遗传和环境因素共同起作用的疾病,如多基因病糖尿病原发性高血压等(四)环境因素起主导作用的疾病,如外伤、传染病等第三节遗传病的特征和类型(一)遗传病的三大特征:(1)遗传物质的改变;(2)垂直传播;(3)先天性。

关于遗传病特征的误区(1)大多数表现为发病的家族性✌应区别于家族性疾病家族性疾病不一定都是遗传病(2)往往表现出发病的先天性✌应区别于先天性疾病大部分遗传病属于先天性疾病,先天性疾病不一定都是遗传病(二)遗传病的分类1、单基因病:由一对等位基因突变所引起的疾病.2、多基因病:由多对微效基因和环境因素共同引起的疾病.3、线粒体病:线粒体DNA突变所导致的疾病;大部分为母系遗传.4、染色体病:由染色体结构或数量异常引起的疾病.5、体细胞遗传病:由体细胞遗传物质突变所引起的疾病,如肿瘤.第四节识别疾病遗传基础的技术和方法一、群体筛查法对某一特定人群进行某种遗传病的普查群体筛查法的目的:①了解某种遗传病的发病率和基因频率②筛查遗传病的预防和治疗对象③筛查携带者普查所选的病种:•发病率较高,例: 地中海贫血•疾病危害严重,例: 苯丙酮尿症•可以治疗,例: 半乳糖血症二、系谱分析法对某一家系全体成员进行某种疾病的调查目的:辨别是单基因病?多基因病?判断该病的遗传方式三、双生子法1、单卵双生(MZ):遗传基础相同,表型极相似2、双卵双生(DZ):遗传基础不相同,表型有较大差异通过对比MZ与DZ表型特征的一致性和不一致性,可估计某种疾病的遗传和环境因素在表型发生中的各自作用发病一致率双生子之一具有某种性状或疾病时,另一个也具有此性状或疾病提示:❖如MZ发病一致性> DZ 发病一致性,则提示该病遗传因素具有一定影响❖如MZ发病一致性≈ DZ 发病一致性,则提示该病遗传因素不起主导作用四. 伴随性状研究方法如某一疾病总是伴随另一已知的遗传病或遗传性状出现,则说明该病与遗传有关。

原因:①连锁:两种遗传性状或疾病位于同一染色体上共同遗传的现象。

②关联: 两种非连锁的不同的遗传性状或疾病在同一个体的非随机性同时出现,例如:十二指肠溃疡与O型血第五章单基因遗传病疾病的发生主要受一对等位基因控制,它们的传递方式遵循孟德尔遗传律。

第一节单基因遗传病的遗传方式单基因病分类①常染色体遗传:常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传②X伴性遗传:X伴性显性遗传、X连锁隐性遗传③Y连锁遗传:限于男性(一)系谱与系谱分析法1、先证者:是某个家族中第一个被医生或遗传研究者发现的罹患某种遗传病的患者或具有某种性状的成员。

2、系谱:从先证者入手,追溯调查其所有家族成员(直系亲属和旁系亲属)的数目、亲属关系及某种遗传病(或性状)的分布等资料,并按一定格式将这些资料绘制而成的图解。

(二)常染色体显性遗传病的遗传(常见病例P54)1、常染色体显性遗传典型系谱2、常染色体完全显性遗传的特征•男、女患病的机会均等;•患者的双亲中必有一个为患者,但绝大多数为杂合子,患者的同胞中约有1/2的可能性也为患者;•连续传递:连续几代都有患者;•双亲无病时,子女一般不会患病(除非发生新的基因突变)。

3、常染色体显性遗传病的类型(1)完全显性:AA和Aa表型无差别。

仅有很少病种:Huntington舞蹈症、并指症Ⅰ型、多发性内分泌腺瘤(2)不完全显性(半显性)它是杂合子Dd的表现介于显性纯合子DD和隐性纯合子dd的表现型之间,即在杂合子Dd 中显性基因D和隐性基因d的作用均得到一定程度的表现。

DD>Dd>dd例1、如人类对PTC(苯硫脲)尝味能力(T)Tt 、TT(浓度更低)---尝味者无尝味能力(t)tt: 味盲者例2、软骨发育不全(3)不规则显性杂合子(Aa)在不同条件下,可以不同程度地表现性状,甚至不出现相应的表型。

如多指(轴后Ⅰ型A型)a.外显率是某一显性基因(在杂合状态下)在一个群体中得以表现的百分比。

100%时为完全外显;低于100%时则为外显不全或不完全外显外显率取决于考察的性状和检查手段:如多指症:肉眼观察正常,X线检查,外显率提高b.表现度指基因在个体中的表现程度,或者说具有同一基因型的不同个体或同一个体的不同部位,由于各自遗传背景的不同,疾病所表现的程度可有显著的差异。

如多指(趾):桡侧、尺侧多指;手、脚多指原因:基因(其他基因影响致病基因的作用)和环境因素的影响(4)共显性一对等位基因之间,没有显性和隐性的区别,在杂合体时两种基因的作用都完全表现出来。

如:人类ABO血型系统、MN血型系统、HLA系统的遗传(5)延迟显性杂合子在生命的早期,因致病基因并不表达或虽表达但尚不足以引起明显的临床表现,只在达到一定的年龄后才表现出疾病。

例如:Huntington舞蹈病常于30~40岁间发病。

(6)从性遗传杂合子(Aa)的表达受性别影响,在一种性别表现相应表型,在另一种性别不表现相应的性状。

如:原发性血色素病遗传性铁代谢障碍疾病,铁质蓄积到10-35g才出现症状;典型症状:皮肤色素沉着、肝硬化、糖尿病;男性多于女性:男性是女性发病率的10-20倍。

原因:女性通过月经、流产、妊娠、哺乳而导致铁丢失。

(三)常染色体隐性遗传病的遗传(AR)(常见病例P57)1、常染色体隐性遗传典型系谱2、常染色体完全隐性遗传的特征☉男女发病机会相等;☉散发的,无连续传递现象;☉患者的双亲表型往往正常,但都是致病基因的肯定携带者:患儿占1/4,患儿的正常同胞中有2/3的为可能携带者☉近亲婚配时,发病率高。

3、近亲婚配情况下,子女AR遗传病发病风险高?1)近亲婚配和亲缘系数近亲婚配:是指配偶在3~4代之内有共同的祖先的婚配。

亲缘系数:是指有共同祖先的两个人,在某一位点上具有同一基因的概率。

2)亲缘系数(k) = (1/2)亲属级数亲级与亲缘关系与先证者的亲缘关系亲缘系数(与先证者共有的基因数)一卵双生 1一级亲(父母、同胞、子女)1/2二级亲(祖父母/外祖父母、叔姑/舅姨、半同胞、侄/侄女、甥/甥女、孙子女/外孙子女)1/4三级亲(曾祖父母/外曾祖父母、曾孙子女/外曾孙子女、一级表亲等等)1/8(四)X连锁显性遗传病(XD) (常见病例P59)基因位于X染色体上,为显性1、X连锁显性遗传病典型系谱2、X连锁显性遗传特点:•女性患者比男性患者约多一倍,前者病情常较轻;•患者的双亲中必有一名是该病患者;•男性患者的女儿全部都为患者,儿子全部正常;•女性患者(杂合子)的子女各有50%的可能性是该病的患者;•连续传递现象(如何与常染色体显性遗传区分?一般看男性患者女儿)。

(五)连锁隐性遗传病(XR)基因位于X上,隐性1、X连锁隐性遗传病的遗传典型系谱2、X连锁隐性遗传病的遗传特点:•男性患者远多于女性患者多;•双亲无病时,儿子可能发病,女儿则不会发病;儿子如果发病,母亲肯定是一个携带者,女儿也有1/2的可能性为携带者;•男性患者的兄弟、外祖父、舅父、姨表兄弟、外甥、外孙等也有可能是患者;•如果女性是一患者,其父亲一定也是患者,母亲一定是携带者。

3. X染色体失活—Lyon假说的要点1)正常雌性哺乳动物体细胞中的两个X染色体之一在遗传性状表达上是失活的;2)在同一个体的不同细胞中,失活是随机的--来源于雌性亲本或来源于雄性亲本3)失活发生在胚胎发育的早期,人在胚胎发育的第16天。

(六)Y连锁遗传病---全男性遗传1、Y连锁遗传病的遗传典型系谱如:外耳道多毛基因、无精子基因、睾丸决定因子基因第二节影响单基因遗传病的若干问题1.遗传异质性表现型一致的个体或同种疾病临床表现相同,但可能具不同的基因型(等位异质性和非等位异质性).如dystrophin基因不同突变所引起的临床症状各不相同的DMD或BMD---等位异质性由于遗传基础不同,它们的遗传方式、发病年龄、病程进展、病情严重程度、预后以及复发风险等都可能不同。

从已知的综合征中分出了亚型(遗传异质性)。

遗传异质性几乎成为遗传的普通现象。

2、基因多效性一个基因可以决定或影响多个性状,产生多种表型效应。

如半乳糖血症:神经系统: 智力发育不全消化系统: 黄疸、腹水、肝硬化眼:白内障(1)初级效应:蛋白质或酶直接或间接影响不同组织或器官的正常功能.(2)次级效应:在基因初级效应的基础上,通过连锁反应引起的一系列异常症状。

如HbA、HbS 红细胞镰刀型(初级效应):血液黏度增加、局部血流停滞、血管堵塞,出现各种临床症状(次级效应).3.遗传早现遗传早现是指一些遗传病(通常为显性遗传病)在连续几代的遗传中,发病年龄提前而且病情严重程度增加。

4.限性遗传基因位于常染色体或性染色体上,由于基因表达的性别限制,只在一种性别表现,而在另一种性别则完全不能表现。

例如:男性的前列腺癌;女性的子宫阴道积液症。

5.遗传印迹一个个体的同源染色体(或相应的一对等位基因)来自其父方或母方,功能不同。

又叫基因组印记或亲代印记6.表现型模拟由于环境因素的作用使个体的表型恰好与某一特定基因所产生的表型相同或相似,这种由环境因素引起的表型称为拟表型。

例如:孕期病毒感染所致先天性聋哑、致聋哑(如链霉素致聋)、遗传病所致先天性聋哑(遗传)第六章线粒体遗传病线粒体概述1、约95% 的能量来源于线粒体;2、每个细胞约含200-2000 个线粒体;3、线粒体是细胞核以外含有遗传信息和表达系统的细胞器。

第一节线粒体基因组线粒体基因组中只有一条DNA,线粒体DNA (mtDNA)1、每个线粒体约含有2-10 个拷贝mtDNA。

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