高一生物遺傳與人類健康課件

遺傳與人類健康教學(xué)要求1、了解健康與疾病的遺傳學(xué)基礎(chǔ)；2、掌握遺傳病的類型及其遺傳特征3、了解遺傳病與優(yōu)生的相關(guān)知識。

第一節(jié)健康與疾病的遺傳學(xué)基礎(chǔ)一、人類遺傳學(xué)與優(yōu)生1健康與疾病的遺傳學(xué)基礎(chǔ)健康與疾病都具有遺傳學(xué)基礎(chǔ)，是基因與外界環(huán)境綜合作用的結(jié)果。1.2先天性疾病先天性疾病是指嬰兒出生時就表現(xiàn)出臨床癥狀的疾病。有相當(dāng)多的遺傳病是先天性疾病，但并不是所有的先天性疾病都是遺傳病。如先天梅毒、先天AIDS、懷孕時受某些微生物感染或藥物影響等。相反，有些遺傳性疾病并不表現(xiàn)先天性，必須到一定年齡以后才發(fā)病，如：Huntington舞蹈病（發(fā)病年齡在15~60歲）。

1.3家族性疾病遺傳性疾病往往具有家族性，但并不是所有的家族性疾病都是遺傳病，也不是所有的遺傳病都具有家族性。2遺傳的基本規(guī)律2.1遺傳學(xué)三大定律

分離規(guī)律、自由組合規(guī)律、連鎖遺傳規(guī)律。（參見2-3章）3.遺傳病的類型及其遺傳特征根據(jù)遺傳病的發(fā)病機(jī)理，遺傳病可分為染色體病、單基因病、多基因病、線粒體病及體細(xì)胞遺傳病。

3.1染色體遺傳病是指由于染色體數(shù)目的改變或結(jié)構(gòu)的畸變引起的疾病。這類疾病的后果往往比較嚴(yán)重。染色體病除平衡易位外，一般不在家系中傳遞，即不表現(xiàn)為家族性，因?yàn)檫@是由于減數(shù)分裂異常引起的。常見的染色體病有以下幾種：（1）21三體綜合征（Down綜合征）：發(fā)病率約為1/650。臨床表現(xiàn)為：扁平面容、短頭、鼻梁低、內(nèi)眥贅皮、外眥上斜、耳小、眼距寬、大舌頭、口常張開、流口水、先天性心臟病、智力障礙、常呈通貫手。發(fā)病因素主要與母親的懷孕年齡有關(guān)，35歲以上孕婦發(fā)病率顯著增加。（2）貓叫綜合征（5p-綜合征）：5號染色體短臂缺失引起。發(fā)病率約1/50000，男女比率約1：2。臨床特征是：貓叫樣哭聲、小頭、智力低下、低位耳朵、斜視、寬眼距等、先天性心臟病等21三體，16歲及1歲的女孩（3）Klinefelter綜合征：核型47，XXY。外表男性，但睪丸發(fā)育不全或隱睪，乳房發(fā)育，體毛及胡須稀少。性情體態(tài)趨于女性，體質(zhì)較弱，不育。（4）Turner綜合征：核型45，XO。外表女性，身材矮小、手臂提攜外翻、原發(fā)性閉經(jīng)，卵巢萎縮，乳房不發(fā)育、性器官發(fā)育不良，不育。Turner綜合征患者（5）Martin-Bell綜合征（脆性X染色體智障綜合征）：染色體上有一些易斷裂的位點(diǎn)，稱脆性位點(diǎn)（fragilesite）。這個斷裂不是完全的斷裂（否則將成為缺失），而是形成裂縫（gap）。脆性位點(diǎn)在許多染色體上都可發(fā)現(xiàn)，但目前只發(fā)現(xiàn)在X染色體上的脆性斷裂對健康有害。X染色體脆性部位在Xq27.3。發(fā)病率為1/500~1/700。臨床表現(xiàn)為智力障礙（IQ0~50）、大睪丸、大耳朵、長臉。該病為X連鎖遺傳病，因此男性發(fā)病率較高。Martin-Bell綜合征常見的AD遺傳病有：（1）Huntington舞蹈?。喊l(fā)病年齡15~60歲（高峰在30~45歲）。表現(xiàn)為舞蹈樣不自主運(yùn)動，不能控制的肌肉痙攣和書寫樣動作，智能障礙等。（2）Marfan綜合征：也稱蜘蛛腳樣指（趾）病，患者骨骼發(fā)育畸形病累及心血管系統(tǒng)及眼部。臨床表現(xiàn)為身高體瘦、肢長、兩臂長于身高、顱骨細(xì)而長、雞胸或漏斗胸；眼部損傷表現(xiàn)為晶狀體脫位、高度近視、白內(nèi)障等；心血管系統(tǒng)表現(xiàn)為破裂性主動脈瘤，可致死。Marfan綜合征，蜘蛛腳樣指、雞胸、脊柱畸形。血紅蛋白病除了象鐮刀型細(xì)胞貧血癥（β鏈第六位氨基酸由Glu突變?yōu)閂al）這種結(jié)構(gòu)變異型以外，還有另外一類是肽鏈相對不足。根據(jù)不足肽鏈的不同，分為α地中海貧血和β地中海貧血兩種。嚴(yán)重的地中海貧血，大部分的紅細(xì)胞在被釋放到循環(huán)前被變形，從而對血液產(chǎn)生重大的影響。骨皮質(zhì)變薄將導(dǎo)致病理性骨折，進(jìn)而影響到顏面骨及顱骨的變形；肝脾也顯著增大并成為紅細(xì)胞再生的另一場所。如不治療，通常在10歲前由于貧血、虛弱和感染而死亡。鐮刀型細(xì)胞貧血癥正常紅細(xì)胞Glu突變?yōu)閂alX-連鎖顯性遺傳?。╔D）：X連鎖遺傳?。╔D及XR）已知有368種。XD的遺傳特征主要有：（1）與AD相同，每代均有受累者，呈世代連續(xù)分布。（2）與性別有關(guān)，女性患者多于男性（約2：1），但男性患者的癥狀比女性嚴(yán)重，這是因?yàn)榕詾殡s合子，男性為半合子。3）女性患者的子女各0.5的幾率受累，但男性患者只有女兒受累，兒子不受累——與AD不同。常見的XD遺傳病有：抗vitD佝僂病、高氨血癥I型等?？筕itD佝僂?。耗I小管對磷酸鹽再吸收障礙導(dǎo)致血磷降低，影響骨骼鈣化，表現(xiàn)為下肢彎曲成O型腿、牙齒發(fā)育不良等與VitD缺乏相似的癥狀，但VitD治療無效。X-連鎖隱性遺傳病（XR）：XR遺傳病的主要遺傳特征有：與性別有關(guān)，由于男性是半合子，因此男性的發(fā)病率遠(yuǎn)高于女性。呈交叉遺傳及隔代遺傳（或斜行遺傳）的特征。紅綠色盲Y-連鎖遺傳病：目前知道的Y-連鎖遺傳病只有10余種。Y-連鎖遺傳病的遺傳特征是限雄遺傳(holandricinheritance)，即只在男性中傳遞，有父親傳遞給兒子。注意與限性遺傳（sex-limitedinheridence）的區(qū)別。

Y染色體上最重要的基因是Y短臂上的SRY（sex-determiningregionoftheY）基因。這個基因也是性別決定的主要基因，目前已知SRY基因編碼一個223氨基酸組成的多肽，該多肽是一個轉(zhuǎn)錄因子。有發(fā)現(xiàn)部分性別畸形的人，如XX男性及XY女性，前者是由于Y染色體短臂易位到某個常染色體上，因此具有SRY基因，而后者則是由于Y染色體短臂的缺失，沒有SRY基因。還有部分病人是由于SRY基因點(diǎn)突變。3.3多基因遺傳病多基因遺傳也稱數(shù)量性狀遺傳。人類有許多常見病如：哮喘、精神分裂癥、原發(fā)性高血壓、消化性潰瘍、II型糖尿病、冠心病、癲癇及動脈粥樣硬化等；許多先天畸形如：唇裂、腭裂、無腦兒、脊柱裂、先天性心臟病等都表現(xiàn)為多基因遺傳現(xiàn)象。多基因遺傳的特征是：有一定的家族聚集性，但不符合孟德爾式遺傳，是基因與環(huán)境相互作用的結(jié)果。這類疾病通常在一般人群的發(fā)病率約1‰~1%，而患者的一級親屬發(fā)病率可達(dá)1%~10%。近親婚配多基因病的發(fā)病率明顯高于隨機(jī)婚配。精神分裂癥子代復(fù)發(fā)風(fēng)險雙親子代風(fēng)險（%）父母均正常<0.5父為患者43.5母為患者56.2雙親均為患者67.3唇裂（±腭裂）發(fā)病率的家系研究親屬受累親屬（%）同群體相比的親屬發(fā)病率一級親同胞4.1X40子女3.5X35二級親姑、叔、舅0.7X7侄兒（女）0.8X8三級親一級表親0.3X3雙側(cè)唇裂+額裂單側(cè)唇裂腫瘤的遺傳：大部分腫瘤是環(huán)境因子與遺傳因子共同作用的結(jié)果，具有多基因遺傳的特征，但有少量腫瘤表現(xiàn)為孟德爾式遺傳，是一種單基因病。視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤：該病約35%~40%為遺傳型（AD）。致病基因rb位于13q14，是一個抑癌基因。Wilms瘤（腎胚細(xì)胞瘤）：是一種幼兒期多發(fā)的腎臟惡性腫瘤?？煞譃檫z傳型、散發(fā)型及染色體缺失型，遺傳型（AD）約占38%。4.遺傳病與優(yōu)生遺傳病的診斷對于任何疾病來說，明確診斷是疾病防治的第一部，遺傳病也不例外。遺傳病的診斷包括：臨癥診斷、癥狀前診斷以及產(chǎn)前診斷。（1）臨癥診斷（symptomaticdiagnosis）：是指遺傳病出現(xiàn)臨床癥狀后所作的診斷。診斷方法除常規(guī)的病史、癥狀、體征外，又依賴于遺傳病的特殊診斷方法，包括系譜分析、染色體分析（核型分析及分帶分析）、酶與蛋白質(zhì)的生化分析以及DNA分析等。（2）癥狀前診斷（presymptomaticdiagnosis）：是指臨床癥狀出現(xiàn)前所作的診斷。主要用于某些發(fā)病年齡延遲的遺傳病。診斷方法主要包括家系調(diào)查和系譜分析以及各種臨床檢查和實(shí)驗(yàn)室檢查，但目前能明確診斷的方法只有DNA檢查。（3）產(chǎn)前診斷（prenataldiagnosis）：即出生前診斷。由于目前大多數(shù)遺傳病尚無有效的治療方法，因此在患兒出生前作出明確診斷，必要時進(jìn)行人工流產(chǎn)或引產(chǎn)以終止妊娠，避免患兒出生。這對于降低遺傳病的發(fā)病率，提高人口素質(zhì)具有重要的意義。

需要進(jìn)行產(chǎn)前診斷的對象：（1）夫婦之一有染色體畸變，或生育過染色體畸變患兒的孕婦。（2）35歲以上的高齡產(chǎn)婦。（3）夫婦之一有開放性神經(jīng)管畸形，或生育過這種患兒的孕婦。（4）夫婦之一有先天性代謝缺陷，或生育過這種患兒的孕婦。（5）X-連鎖遺傳病基因攜帶者孕婦。（6）有原因不明的習(xí)慣性流產(chǎn)的孕婦。（7）羊水過多的孕婦。（8）夫婦之一有致畸因素接觸史的孕婦。（9）具有遺傳病家族史，又系近親結(jié)婚的孕婦。產(chǎn)前診斷的主要方法是通過羊膜穿刺術(shù)和絨毛取樣術(shù)等為主要手段，對羊水、羊水細(xì)胞及絨毛膜細(xì)胞進(jìn)行核型分析或DNA分析。產(chǎn)前診斷的取樣方法（1）非侵襲性方法a、母親血清或尿液分析b、超聲檢查c、X線檢查（2）侵襲性方法a、羊膜穿刺術(shù)b、臍帶穿刺術(shù)c、絨毛取樣術(shù)d、胎兒鏡檢察e、羊水造影二.遺傳病的預(yù)防遺傳病的預(yù)防包括原發(fā)性預(yù)防和繼發(fā)性預(yù)防，前者指在異?；蛐蛡€體出現(xiàn)前（出生前）的預(yù)防，后者指個體出現(xiàn)臨床癥狀前（發(fā)病前）的預(yù)防。1、遺傳病的普查和登記遺傳病的普查是指對某一地區(qū)（或人群）進(jìn)行遺傳病的普查，以便了解該地區(qū)（或人群）中存在的遺傳病的病種、發(fā)病率、遺傳方式、遺傳異質(zhì)性等情況。普查的人群應(yīng)具有代表性，要包括不同年齡、不同職業(yè)、不同生活環(huán)境（農(nóng)村、城市）等。登記時要求內(nèi)容準(zhǔn)確、全面，至少包括：個人背景資料：年齡、性別、姓名、民族、籍貫、身高、體重等。病情及檢出依據(jù)：疾病名稱、發(fā)病年齡、癥狀、檢驗(yàn)手段等。發(fā)育史：出生時父母親的年齡、是否近親、懷孕時是否正常、出生時是否正常等?；橐龊蜕罚喊ㄅ渑嫉谋尘百Y料及生育狀況，后代健康狀況等。親屬的健康狀況：一級親、二級親、三級親等盡可能多的親屬的健康狀況。系譜繪制2遺傳篩查指對某地區(qū)（人群）的某基因位點(diǎn)進(jìn)行普查。通過普查及早發(fā)現(xiàn)帶有致病基因的個體以及該基因在該人群中的分布情況（基因頻率），從而發(fā)現(xiàn)該遺傳病的發(fā)病規(guī)律及流行特點(diǎn)。遺傳篩查的基本條件：（1）已明確的遺傳?。?）有一定的發(fā)病率（3）早期缺乏特殊的癥狀體征（3）危害嚴(yán)重（4）可以治療（5）具有可靠、廉價并適合于大規(guī)模進(jìn)行的篩查方法3遺傳咨詢與優(yōu)生包括廣義和狹義兩層含義。廣義的遺傳咨詢包含內(nèi)容較多，即包含了遺傳學(xué)的內(nèi)容——遺傳方式、病因、再發(fā)風(fēng)險等，也包含了醫(yī)學(xué)的內(nèi)容——診斷、治療、預(yù)防等。狹義的遺傳咨詢只包含遺傳學(xué)的內(nèi)容。一般的咨詢指廣義的遺傳咨詢。3.遺傳咨詢的對象：患者本人的咨詢：主要咨詢再發(fā)風(fēng)險父母正常，子女患病的咨詢：是否遺傳病、遺傳方式、再發(fā)風(fēng)險等不育或不明原因流產(chǎn)：尋找原因、是否與遺傳有關(guān)夫婦正常，但家族中有遺傳病患者：再發(fā)風(fēng)險近親婚配：遺傳病的發(fā)病風(fēng)險4.遺傳咨詢的步驟：（1）明確診斷：最重要、最基本的一環(huán)（2）分析遺傳方式：大多數(shù)遺傳病的遺傳方式已經(jīng)知道，但要注意遺傳異質(zhì)性。（3）估計(jì)再發(fā)風(fēng)險：這是遺傳咨詢的核心（4）婚姻生育指導(dǎo)：包括避孕及節(jié)育、禁婚、可懷孕但需進(jìn)行產(chǎn)前診斷以決定生育、不影響生育或?qū)ι绊懞苄?、領(lǐng)養(yǎng)、人工受精、試管嬰兒等。5、基因診斷基因診斷的對象1、病原生物的侵入；2、先天遺傳性疾患者3、后天基因突變引起的疾病其它：如DNA指紋、個體識別，親子關(guān)系識別，法醫(yī)物證等。5基因診斷的方法從理論上說所有檢測基因水平或結(jié)構(gòu)的方法都應(yīng)可用于基因診斷。(1)、核酸雜交

制備樣品制備探針雜交檢測2、聚合酶鏈反應(yīng)

DNA提取DNA純化PCR擴(kuò)增檢測PCR擴(kuò)增原理高溫變性低溫退火中溫延伸6.遺傳病的基因治療

所謂的基因治療是指利用遺傳學(xué)的原理治療人類的疾病?；蛑委煟╣enetherapy）是指目的基