单基因遗传PPT课件.ppt
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- 基因 遗传 PPT 课件
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1、l细胞内遗传信息的结构和功能单位。细胞内遗传信息的结构和功能单位。 两个特点:两个特点: 一是能忠实地复制自己,以保持生物的一是能忠实地复制自己,以保持生物的基本特征;基本特征; 二是基因能够二是基因能够“突变突变”,突变绝大多数,突变绝大多数会导致疾病,另外的一小部分是非致病突会导致疾病,另外的一小部分是非致病突变。变。 由于基因突变导致人体结构或功能异常所引由于基因突变导致人体结构或功能异常所引起的疾病叫起的疾病叫基因病。基因病。 单基因遗传病又称单基因遗传病又称单基因病单基因病 ( monogenic ( monogenic disease)disease),指由单个基因突变所引起的遗传
2、病指由单个基因突变所引起的遗传病 单基因病的确认要靠系谱分析。单基因病的确认要靠系谱分析。系谱系谱(pedigree)(pedigree)是指某种疾病患者与家族各成员之是指某种疾病患者与家族各成员之间相互关系的图解。绘制系谱时要用国际上通用间相互关系的图解。绘制系谱时要用国际上通用的格式和符号来代表该家系各个成员的情况和关的格式和符号来代表该家系各个成员的情况和关系(系(图图) 按致病基因是位于常染色体还是性染色体按致病基因是位于常染色体还是性染色体 基因作用性质是显性还是隐性,将单基因病基因作用性质是显性还是隐性,将单基因病分为分为5种遗传方式种遗传方式: 常染色体显性遗传病(常染色体显性遗
3、传病(autosomal dominant diseaseautosomal dominant disease,AD)AD)常染色体隐性遗传病常染色体隐性遗传病(autosomal recessive disease(autosomal recessive disease,AR)AR)X X连锁显性遗传病连锁显性遗传病(X-linked dominant disease(X-linked dominant disease,XD)XD)X X连锁隐性遗传病连锁隐性遗传病(X-linked recessive (X-linked recessive ,XR)XR)Y Y连锁遗传病连锁遗传病(Y-l
4、inked disease (Y-linked disease ,YL)YL)常染色体显性遗传病常染色体显性遗传病 致病基因位于常染色体上,遗传方式呈显性,致病基因位于常染色体上,遗传方式呈显性,这类遗传病称这类遗传病称常染色体显性遗传(常染色体显性遗传(autosomal dominant disease,AD)病。病。 人类有许多性状呈常染色体显性遗传,如有耳人类有许多性状呈常染色体显性遗传,如有耳垂对无耳垂为显性、雀斑对非雀斑为显性等,而在垂对无耳垂为显性、雀斑对非雀斑为显性等,而在人类疾病中也有许多遗传病是按人类疾病中也有许多遗传病是按AD遗传的,如遗传的,如短短指(趾)症、软骨发育不
5、全等指(趾)症、软骨发育不全等都是常见的都是常见的AD遗遗传病。传病。 如果用如果用A代表显性基因,代表显性基因,a 代表相应的等代表相应的等位隐性基因,那么杂合体(位隐性基因,那么杂合体(A a)应表现出显)应表现出显性性状。但由于内外环境的复杂影响,杂合体性性状。但由于内外环境的复杂影响,杂合体可出现不同的表型。因此可出现不同的表型。因此AD遗传又可分为以遗传又可分为以下几种不同的遗传方式:下几种不同的遗传方式: 一、一、 完全显性完全显性 二、二、 不完全显性不完全显性 三、三、 共显性共显性 四、四、 不规则显性不规则显性 五、五、 延迟显性延迟显性 六、六、 从性显性从性显性 完全显
6、性(完全显性(complete dominance)指杂合指杂合体体Aa可以表现出与显性纯合体可以表现出与显性纯合体AA完全相同的表型。完全相同的表型。即在杂合体(即在杂合体(Aa)中,显性基因)中,显性基因A的作用完全表的作用完全表现出来,而隐性基因现出来,而隐性基因a 的作用完全被掩盖,从而使的作用完全被掩盖,从而使杂合体表现出与显性纯合子完全相同的性状或症杂合体表现出与显性纯合子完全相同的性状或症状。如状。如 并指并指型、短指(趾)症。型、短指(趾)症。 致病基因致病基因A是由正常基因是由正常基因a 突变而来的,其频突变而来的,其频率非常低,所以很少有纯合(率非常低,所以很少有纯合(AA
7、)的患病个体,)的患病个体,患者大多为杂合体(患者大多为杂合体(A a)。)。 1. 1.短指(趾)症是一种常染色体完全显性遗传病,短指(趾)症是一种常染色体完全显性遗传病,患者由于指骨患者由于指骨( (或趾骨或趾骨) )短小或缺如,致使手指短小或缺如,致使手指( (或或足趾足趾) )变短。该病致病基因定位于变短。该病致病基因定位于2q35-q362q35-q36,我国,我国科学家贺林已将该基因克隆。科学家贺林已将该基因克隆。 短指(趾)短指(趾) 短指一短指家系 2 9短指短指( (趾趾) )症系谱症系谱 2 2并指并指型型 是一种肢端发育畸形,患者第是一种肢端发育畸形,患者第3 3、4 4
8、指间有蹼,其末节指骨愈合,其致病基因定位于指间有蹼,其末节指骨愈合,其致病基因定位于2q34-q362q34-q36。 一个并指一个并指型的系谱型的系谱 完全显性(完全显性(complete dominance)指杂合指杂合体体Aa可以表现出与显性纯合体可以表现出与显性纯合体AA完全相同的表型。完全相同的表型。即在杂合体(即在杂合体(Aa)中,显性基因)中,显性基因A的作用完全表的作用完全表现出来,而隐性基因现出来,而隐性基因a 的作用完全被掩盖,从而使的作用完全被掩盖,从而使杂合体表现出与显性纯合子完全相同的性状或症杂合体表现出与显性纯合子完全相同的性状或症状。如状。如 并指并指型、短指(趾
9、)症。型、短指(趾)症。 致病基因致病基因A是由正常基因是由正常基因a 突变而来的,其频突变而来的,其频率非常低,所以很少有纯合(率非常低,所以很少有纯合(AA)的患病个体,)的患病个体,患者大多为杂合体(患者大多为杂合体(A a)。)。 患者(患者(Aa) 正常人(正常人(aa)A aa 正常人正常人aaAa患患 者者与性别无关,男女发病机会均等与性别无关,男女发病机会均等;患者双亲之一为患者,患者同胞中患者双亲之一为患者,患者同胞中1/2可能发病;可能发病;可看到连续几代发病可看到连续几代发病; 双亲无病时,子女一般不发病。双亲无病时,子女一般不发病。一例常染色体显性遗传病系谱一例常染色体
10、显性遗传病系谱二、不完全显性遗传二、不完全显性遗传 不完全显性不完全显性 (incomplete dominance)(incomplete dominance)也称为也称为半显性半显性 (semidominance)遗传。遗传。它是指它是指杂合子杂合子 Aa 的表现的表现介于显性纯合子介于显性纯合子AA 和隐性纯合子和隐性纯合子 aa 的表现型之间,的表现型之间,即即在杂合子在杂合子 Aa 中显性基因中显性基因A 和隐性基因和隐性基因 a 的作用均得到的作用均得到一定一定程度程度的表现。如的表现。如 PTCPTC尝味能力、软骨发育尝味能力、软骨发育不全不全、家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血
11、症等。等。 软骨发育不全软骨发育不全是一种典型的常染色体是一种典型的常染色体不完全显性遗传病。该病是一种常见的不完全显性遗传病。该病是一种常见的侏儒畸形,显性纯合体(侏儒畸形,显性纯合体(AA)患者病)患者病情严重,多于胎儿或新生儿期死亡,临情严重,多于胎儿或新生儿期死亡,临床上见到的患者多为杂合体(床上见到的患者多为杂合体(Aa)。)。本病患者在出生时即表现出体格畸形,本病患者在出生时即表现出体格畸形,身高身高1.3米左右。米左右。三、不规则显性遗传三、不规则显性遗传 不规则显性遗传不规则显性遗传是指杂合子的显性基是指杂合子的显性基因由于某种原因而不因由于某种原因而不表现出相应的性状,表现出
12、相应的性状,因此在系谱中可以出因此在系谱中可以出现隔代遗传的现象。现隔代遗传的现象。如多指如多指 ( (趾趾) )症症 多指(趾)症多指(趾)症 是一个不规则显性遗传的典是一个不规则显性遗传的典型例子型例子,患者主要症状是指(趾)数增多,增加患者主要症状是指(趾)数增多,增加的指可以有完整的全指发育,也可以是只有软组的指可以有完整的全指发育,也可以是只有软组织增加而形成的赘生物。织增加而形成的赘生物。 1 12 2一例多指(趾)症系谱一例多指(趾)症系谱 表现的程度如何,是属于表现的程度如何,是属于“量量”的问题;的问题;是属于是属于“质质”的问题。的问题。蜘蛛趾样综合征(蜘蛛趾样综合征(AD
13、)骨骼畸形骨骼畸形骨骼畸形骨骼畸形, ,二尖瓣功能障碍二尖瓣功能障碍骨骼畸形骨骼畸形, ,晶状体脱位和高度近视晶状体脱位和高度近视MarfanMarfan综合征的系谱综合征的系谱四、共显性遗传四、共显性遗传 共显性共显性 (codominance)是指一是指一对等位基因之间,没有显性和隐性的对等位基因之间,没有显性和隐性的区别,在杂合体时两种基因的作用都区别,在杂合体时两种基因的作用都完全表现出来。完全表现出来。例如人类的例如人类的ABO血型、血型、MN血型和组织相容性抗原等的遗传属于血型和组织相容性抗原等的遗传属于这种遗传方式。这种遗传方式。 34 ABO血型是由一组复等位基因血型是由一组复
14、等位基因(IA、IB和和i)所控制所控制的性状的性状。IA和和IB对基因对基因 i 来说都是显性的,因而来说都是显性的,因而IAIA和和IAi 基因型的细胞表面具有基因型的细胞表面具有A抗原,表现为抗原,表现为A型血型血; IB IB和和IBi 基因型表现为基因型表现为B型血型血; 隐性纯合体隐性纯合体 ii 为为0型型血血; IAIB间无显隐性关系而表现为共显性,间无显隐性关系而表现为共显性,IA、IB两两个基因的作用都表现出来,使其红细胞表面既存在个基因的作用都表现出来,使其红细胞表面既存在A抗原,也存在抗原,也存在B抗原,呈抗原,呈AB型血,表现为共显性型血,表现为共显性遗传。遗传。 M
15、N血型血型是由是由M和和N这对等位基因所决定的,二这对等位基因所决定的,二者之间无显隐性关系而呈共显性,其中者之间无显隐性关系而呈共显性,其中M决定决定M型型血,血,N决定决定N型血。所以,基因型为型血。所以,基因型为MM的个体表现的个体表现为为M型血,型血,NN个体为个体为N型血,杂合体型血,杂合体MN则为则为MN型型血。血。 人类组织相容性抗原人类组织相容性抗原HLA是一个高度复杂等位是一个高度复杂等位基因系统,共有基因系统,共有224个连锁紧密的基因位点(其中个连锁紧密的基因位点(其中128个为功能性基因)和多组复等位基因,其中个为功能性基因)和多组复等位基因,其中HLA-A、HLA-B
16、和和HLA-C位点的复等位基因之间具位点的复等位基因之间具有共显性关系。有共显性关系。 了解上述经典遗传规律的例外情况,有助于我了解上述经典遗传规律的例外情况,有助于我们辩证地认识问题、解决问题,最终揭示人类遗传们辩证地认识问题、解决问题,最终揭示人类遗传病的奥秘。病的奥秘。五、从五、从 性性 遗遗 传传 从性遗传从性遗传 (sex-conditioned inhertance)是指位于常染色体上的基因,由于性别的是指位于常染色体上的基因,由于性别的差异而显示出男女性分布比例上的差异或差异而显示出男女性分布比例上的差异或基因表达程度上的差异。基因表达程度上的差异。 38 例如例如秃顶秃顶是常染
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