第1章医学遗传学概论13课件.ppt

1、 医学生物学与遗传学教研室医学生物学与遗传学教研室 余余 红红 yh829126yh829126医学遗传学(Medical Genetics)v 1 1、学时安排：、学时安排：6363学时，学时，5151学时理论，学时理论，1212学时实验；学时实验；3 3学时学时/周；实验第周；实验第九周开始。九周开始。v 2 2、选用教材：、选用教材：案例版案例版医学遗传学医学遗传学（第（第2 2版）版）税青林税青林 主编主编 科学科学出版社出版社 20192019年年 【学习时注意参考学习时注意参考遗传大纲遗传大纲】v 3 3、参考书藉、参考书藉 医学遗传学医学遗传学（第（第2 2版）李璞版）李璞 主编

2、主编 中国协和医科大学中国协和医科大学出版社出版社 20192019年年v 4 4、期望：、期望：认真学习，有所收获认真学习，有所收获 医学遗传学医学遗传学v医学遗传学相关网站医学遗传学相关网站（1）单基因病基因克隆：）单基因病基因克隆：ncbi.nlm.nih.gov/（2）浏览基因组信息的网站：）浏览基因组信息的网站：genome.ucsc.edu;ensembl.org;ncbi.nlm.nih.gov/cgi-bin/Entrez/map-search（3）文库、基因、序列概要表：）文库、基因、序列概要表：ncbi.nlm.nih.gov/ncicgap/cgapha.cgi（4）已命

3、名的）已命名的SNPs列表：列表：lpg.nci.nih.gov/html-cgap/validated.html（5）线粒体遗传：）线粒体遗传：gen.emory.edu/mitomap.html（6）肿瘤抑制基因和癌基因目录（提供）肿瘤抑制基因和癌基因目录（提供Genbank访问号码和克隆访问号码和克隆信号）：信号）：ncbi.nlm.nih.gov/ncicgap/cgaptso.cgi（7）（肿瘤基因检索）（国家生物技术信息中心）（肿瘤基因检索）（国家生物技术信息中心-NCBI）：）：ncbi.nlm.nih.gov 医学遗传学医学遗传学v 医学遗传学省级精品课程网站：医学遗传学省级精

4、品课程网站：220.166.97.68/ec/C115/医学遗传学医学遗传学 医学遗传学医学遗传学 医学遗传学医学遗传学v 医学遗传学省级精品课程网站：医学遗传学省级精品课程网站：220.166.97.68/ec/C115/v 生物教研室博客生物教研室博客:ly.sw.163/v 欢迎同学们就学习中遇到的问题提问。欢迎同学们就学习中遇到的问题提问。医学遗传学医学遗传学 医学遗传学医学遗传学第一章 医学遗传学概论（Introduction to medical genetics）为什么学？为什么学？医学遗传学概况医学遗传学概况 怎么学？怎么学？医学遗传学医学遗传学第一节第一节 医学遗传学及其研究

5、范围医学遗传学及其研究范围 医学遗传学医学遗传学v医学遗传学医学遗传学(medical genetics)(medical genetics)：是医学与遗传学相结合的一门边缘学科，它主是医学与遗传学相结合的一门边缘学科，它主要研究人类疾病的发生、发展和转归与遗传因要研究人类疾病的发生、发展和转归与遗传因素的关系，同时探讨疾病诊断、预防和治疗的素的关系，同时探讨疾病诊断、预防和治疗的遗传学方法及手段，以改善人类的健康水平。遗传学方法及手段，以改善人类的健康水平。一、医学遗传学的定义一、医学遗传学的定义 医学遗传学医学遗传学v 细胞遗传学细胞遗传学（cytogenetics）v 分子遗传学分子遗传

6、学（molecular genetics）v 生化遗传学生化遗传学（biochemical genetics）v 群体遗传学群体遗传学（population genetics）v 免疫遗传学免疫遗传学（immunogenetics）v 药物遗传学药物遗传学（phamacogenetics）v 生态遗传学生态遗传学（ecogenetics）v 肿瘤遗传学肿瘤遗传学（cancer genetics）v 体细胞遗传学体细胞遗传学（somatic cell grenetics）v 行为遗传学行为遗传学（behavior genetics）v 发育遗传学发育遗传学（developmental genet

7、ics）v 辐射遗传学辐射遗传学（radiation genetics）v 表观遗传学表观遗传学（epigenetics）v 临床遗传学临床遗传学（clinical genetics）二、医学遗传学的分支学科二、医学遗传学的分支学科 医学遗传学医学遗传学第三节第三节 遗传因素在疾病发生中的作用遗传因素在疾病发生中的作用 医学遗传学医学遗传学v 完全由遗传因素决定：完全由遗传因素决定：-先天性的红绿色盲、血友病等单基因遗传病先天性的红绿色盲、血友病等单基因遗传病v 基本由遗传因素决定：基本由遗传因素决定：-胡豆黄（胡豆黄（G-6-PDG-6-PD缺乏）、苯丙酮尿症（苯丙氨酸羟化缺乏）、苯丙酮尿症

8、（苯丙氨酸羟化酶缺乏）酶缺乏）v 遗传和环境因素共同决定：遗传和环境因素共同决定：-多基因遗传病，如唇裂、腭裂、哮喘、精神分裂症等。多基因遗传病，如唇裂、腭裂、哮喘、精神分裂症等。v 基本由环境因素引起：基本由环境因素引起：-外伤等外伤等 医学遗传学医学遗传学第四节第四节 遗传性疾病的特征和类型遗传性疾病的特征和类型 医学遗传学医学遗传学v古义：是指人类生殖细胞或受精卵的遗传物质古义：是指人类生殖细胞或受精卵的遗传物质发生异常改变（突变或畸变）所引起的疾病。发生异常改变（突变或畸变）所引起的疾病。v今义：今义：是是遗传物质改变所导致的疾病遗传物质改变所导致的疾病（genetic disease

9、 或或 hereditary disease）。）。v遗传因素可以是生殖细胞或受精卵内遗传物质遗传因素可以是生殖细胞或受精卵内遗传物质结构和功能改变，也可以是体细胞中遗传物质结构和功能改变，也可以是体细胞中遗传物质的结构和功能改变。的结构和功能改变。一、遗传性疾病的特征一、遗传性疾病的特征 医学遗传学医学遗传学v（1 1）遗传物质改变）遗传物质改变 所有遗传病都有遗传物质的改变，所有遗传病都有遗传物质的改变，这是遗传这是遗传病发生的病发生的物质基础物质基础。遗传物质改变包括遗传物质改变包括细胞核细胞核中的中的基因突变基因突变和和染染色体畸变色体畸变，还有，还有细胞质细胞质中中线粒体线粒体DNA

10、DNA的改变的改变。一、遗传性疾病的特征一、遗传性疾病的特征 医学遗传学医学遗传学v（1 1）遗传物质改变）遗传物质改变v（2 2）遗传性）遗传性 异常的遗传物质通过复制由母细胞传递给子细异常的遗传物质通过复制由母细胞传递给子细胞，胞，这种遗传物质在细胞之间的传递可构成这种遗传物质在细胞之间的传递可构成个体间个体间由亲代传给子代的基础。由亲代传给子代的基础。在一些家系中可以看到在一些家系中可以看到遗传病由上代向下一代遗传病由上代向下一代传递传递，但不是每个遗传病的家系中都可观察到这一，但不是每个遗传病的家系中都可观察到这一现象。现象。医学遗传学医学遗传学v（1 1）遗传物质改变）遗传物质改变v

11、（2 2）遗传性）遗传性v（3 3）先天性）先天性 遗传病的先天性是指遗传病的先天性是指患者发病的基础患者发病的基础一般一般出生出生时就已经具有时就已经具有，也有一些疾病一出生就表现出相应，也有一些疾病一出生就表现出相应的症状和体征。的症状和体征。医学遗传学医学遗传学v（1 1）遗传病不应与先天性疾病等同起来）遗传病不应与先天性疾病等同起来 v先天性疾病（先天性疾病（congential diseasecongential disease）：个体出）：个体出生后即表现的疾病，也被称为出生缺陷生后即表现的疾病，也被称为出生缺陷（birth defectbirth defect）。）。医学遗传学医

12、学遗传学v既是先天性疾病，又是遗传病：既是先天性疾病，又是遗传病：-并指、白化病、先天愚型并指、白化病、先天愚型v先天性疾病，非遗传病：先天性疾病，非遗传病：-感染风疹病毒感染风疹病毒先天性心脏病和先天性白内先天性心脏病和先天性白内障障v非先天性疾病，是遗传病：非先天性疾病，是遗传病：-遗传性小脑性共济失调症（遗传性小脑性共济失调症（3535岁后发病）岁后发病）医学遗传学医学遗传学v（1 1）遗传病不应与先天性疾病等同起来）遗传病不应与先天性疾病等同起来 并非所有先天性疾病都是遗传病。并非所有先天性疾病都是遗传病。遗传病并不都是先天性疾病。遗传病并不都是先天性疾病。医学遗传学医学遗传学v（1

13、1）遗传病不应与先天性疾病等同起来）遗传病不应与先天性疾病等同起来v（2 2）遗传病应与家族性疾病加以区别）遗传病应与家族性疾病加以区别 家族性疾病（家族性疾病（familial diseasefamilial disease）：表现）：表现出家族聚集现象的疾病，即在同一家庭中有两出家族聚集现象的疾病，即在同一家庭中有两个或两个以上的患者。个或两个以上的患者。医学遗传学医学遗传学v遗传病是家族性疾病：遗传病是家族性疾病：-并指、家族性结肠息肉并指、家族性结肠息肉v家族性疾病非遗传病：家族性疾病非遗传病：-维生素维生素C C缺乏引起的坏血症、各种传染病、夜缺乏引起的坏血症、各种传染病、夜盲盲v遗

14、传病非家族性疾病：遗传病非家族性疾病：-苯丙酮尿症、先天愚型苯丙酮尿症、先天愚型 医学遗传学医学遗传学v（1 1）遗传病不应与先天性疾病等同起来）遗传病不应与先天性疾病等同起来v（2 2）遗传病应与家族性疾病加以区别）遗传病应与家族性疾病加以区别 家族性疾病不一定都是遗传病。家族性疾病不一定都是遗传病。遗传病并不都具有家族性。遗传病并不都具有家族性。医学遗传学医学遗传学 常染色体显性遗传病常染色体显性遗传病 常染色体隐性遗传病常染色体隐性遗传病 单基因病单基因病 X X连锁显性遗传病连锁显性遗传病 性连锁遗传病性连锁遗传病 X X连锁隐性遗传病连锁隐性遗传病 Y Y连锁遗传病连锁遗传病遗传病遗

15、传病 多基因病多基因病 线粒体病线粒体病 常染色体病常染色体病 染色体病染色体病 X X染色体病染色体病 性染色体病性染色体病 Y Y染色体病染色体病 体细胞遗传病体细胞遗传病二、遗传病的分类二、遗传病的分类 医学遗传学医学遗传学第五节第五节 识别疾病遗传基础的方法识别疾病遗传基础的方法 医学遗传学医学遗传学v1 1、群体筛查法（、群体筛查法（population surveypopulation survey）v选定某一人群对某种疾病进行普查。选定某一人群对某种疾病进行普查。患者亲属发病率高于群体发病率患者亲属发病率高于群体发病率 患者亲属的发病率随亲属级别的增加而降低患者亲属的发病率随亲属

16、级别的增加而降低 表明遗传继承关系影响该病发生，可以认为该病有表明遗传继承关系影响该病发生，可以认为该病有遗传基础。遗传基础。为了排除同一家族成员的共同生活环境对发病的为了排除同一家族成员的共同生活环境对发病的影响，可将血缘亲属与非血缘亲属加以比较，此时具影响，可将血缘亲属与非血缘亲属加以比较，此时具有遗传基础的疾病血缘亲属发病率高于非血缘亲属。有遗传基础的疾病血缘亲属发病率高于非血缘亲属。医学遗传学医学遗传学v2 2、系谱分析法（、系谱分析法（pedigree analysispedigree analysis）v对患者的家族成员的发病情况进行详细调查，绘制对患者的家族成员的发病情况进行详细

17、调查，绘制系谱图，依据系谱特征进行分析，确认是否为单基系谱图，依据系谱特征进行分析，确认是否为单基因病的某一类型因病的某一类型。v无法确认为单基因病，则要考虑多基因病。无法确认为单基因病，则要考虑多基因病。医学遗传学医学遗传学v3 3、双生子法（、双生子法（twins methodtwins method）v对比对比 MZMZ（monozygotic twins)monozygotic twins)和和 DZDZ (dizygotic twins)(dizygotic twins)疾病发生的一致性疾病发生的一致性（concordance)concordance)。医学遗传学医学遗传学疾疾 病病

18、发病一致率（发病一致率（%）单卵双生单卵双生双卵双生双卵双生先天愚型先天愚型897精神分裂症精神分裂症8013结核病结核病7428糖尿病糖尿病8437原发性癫痫原发性癫痫7215十二指肠溃疡十二指肠溃疡5014麻疹麻疹9587某些疾病在某些疾病在MZMZ和和DZDZ中的发病一致率中的发病一致率注：发病一致率（注：发病一致率（%）=同病双生子对数同病双生子对数/总双生子数（总双生子数（MZMZ或或DZDZ）对数）对数100%100%医学遗传学医学遗传学v4 4、种族差异比较、种族差异比较v如果某种疾病在不同种族中的发病率、临床表如果某种疾病在不同种族中的发病率、临床表现、发病年龄和性别、合并症有

19、显著差异，则现、发病年龄和性别、合并症有显著差异，则应考虑该病与遗传密切有关。应考虑该病与遗传密切有关。v例如：鼻咽癌例如：鼻咽癌v同在美国居住的中国人是美国人发病率同在美国居住的中国人是美国人发病率3434倍。倍。医学遗传学医学遗传学v5 5、疾病组分分析法、疾病组分分析法v对疾病各环节（组分）单独进行遗传学分析，确对疾病各环节（组分）单独进行遗传学分析，确定其遗传关系，然后确认该病的遗传基础。定其遗传关系，然后确认该病的遗传基础。v又称亚临床标记（又称亚临床标记（subclinical markersubclinical marker）研究）研究 。v例如，冠心病是有复杂病因的疾病，高血脂

20、症是例如，冠心病是有复杂病因的疾病，高血脂症是其组分之一，已知家族性高胆固醇血症是常染色其组分之一，已知家族性高胆固醇血症是常染色体显性遗传的，据此可以认为冠心病是受遗传控体显性遗传的，据此可以认为冠心病是受遗传控制的。制的。医学遗传学医学遗传学v6 6、伴随性状研究、伴随性状研究 v伴随性状是指两种同时出现的性状。如果某一伴随性状是指两种同时出现的性状。如果某一疾病经常伴随另一已确定由遗传决定的性状或疾病经常伴随另一已确定由遗传决定的性状或疾病出现，则说明该病与遗传有关。疾病出现，则说明该病与遗传有关。v原因：基因连锁（原因：基因连锁（linkagelinkage）关联（关联（associa

21、tionassociation）医学遗传学医学遗传学v7 7、动物模型、动物模型 v以动物遗传病模型作为研究人类遗传病的辅助手以动物遗传病模型作为研究人类遗传病的辅助手段。段。v所得结论仅可作参考，不能搬用于人类。所得结论仅可作参考，不能搬用于人类。v近年来转基因动物，特别是转基因小鼠，人工定近年来转基因动物，特别是转基因小鼠，人工定向复制可传代的动物模型，大大丰富了这一手段。向复制可传代的动物模型，大大丰富了这一手段。医学遗传学医学遗传学v8 8、染色体分析法、染色体分析法 核型分析，主要用于鉴定由于染色体异常核型分析，主要用于鉴定由于染色体异常引起的疾病。引起的疾病。医学遗传学医学遗传学v

22、1 1、现代医学发展的必然趋势、现代医学发展的必然趋势v现代医学发展的特征之一就是将临床医学和预防医现代医学发展的特征之一就是将临床医学和预防医学奠基于医学遗传学和免疫学的基础上。学奠基于医学遗传学和免疫学的基础上。医学遗传学在现代医学中的地位医学遗传学在现代医学中的地位 医学遗传学医学遗传学v2 2、遗传病对人类的威胁日益加重、遗传病对人类的威胁日益加重 医学遗传学医学遗传学 医学遗传学医学遗传学v3 3、许多常见病同遗传因素有关、许多常见病同遗传因素有关v例如：高血压、糖尿病、精神分裂症、哮喘等例如：高血压、糖尿病、精神分裂症、哮喘等 医学遗传学医学遗传学v4 4、优生学的需要、优生学的需

23、要v通过修饰出生前后个体的发育通过修饰出生前后个体的发育 ，降低异常性状，降低异常性状的发生率，提高人类的智力、体力和平均寿命是的发生率，提高人类的智力、体力和平均寿命是医学遗传学的长远目标。医学遗传学的长远目标。医学遗传学医学遗传学v 重组重组DNA:DNA:生产生命活性物质；生产生命活性物质；v 转基因动物：生产昂贵的药用蛋白；转基因动物：生产昂贵的药用蛋白；v 癌基因，抑癌基因，癌转移抑制基因，癌生长因子的发现：癌基因，抑癌基因，癌转移抑制基因，癌生长因子的发现：揭示了癌发生，发展和转移的本质；揭示了癌发生，发展和转移的本质；v 基因诊断：提供了快速，准确的疾病诊断技术；基因诊断：提供了

24、快速，准确的疾病诊断技术；v 基因治疗：提供了疾病根治的新手段；基因治疗：提供了疾病根治的新手段；v 人类基因组计划及后基因组计划的实施：奠定了人类基因组计划及后基因组计划的实施：奠定了21 21 世纪世纪生物学和医学进一步繁荣的基础。生物学和医学进一步繁荣的基础。医学遗传学的任务和展望医学遗传学的任务和展望 医学遗传学医学遗传学v展展 望：望：v 研究重点将是多基因的复杂疾病；研究重点将是多基因的复杂疾病；v 出生到死基因表达调控机制；出生到死基因表达调控机制；v 基因芯片（基因芯片（gen chip or microarraygen chip or microarray）的临床运用；）的临

25、床运用；v 个体化的基因组医学个体化的基因组医学(individulized genomic medicine)(individulized genomic medicine)；v 体细胞的基因治疗成为常规；体细胞的基因治疗成为常规；v 医疗服务从治病走向防病。医疗服务从治病走向防病。医学遗传学医学遗传学小小 结结1 1、掌握掌握遗传性疾病的特征和类型。遗传性疾病的特征和类型。2 2、熟悉熟悉遗传因素在疾病发生中的作用；识别疾病遗遗传因素在疾病发生中的作用；识别疾病遗传基础的方法。传基础的方法。3 3、了解了解医学遗传学及其研究范围；医学遗传学的发医学遗传学及其研究范围；医学遗传学的发展简史和

26、发展趋向。展简史和发展趋向。医学遗传学医学遗传学复习思考题及作业复习思考题及作业 1 1、医学遗传学定义。、医学遗传学定义。2 2、什么是遗传病？可以分为哪几类？、什么是遗传病？可以分为哪几类？3 3、举例说明遗传性疾病和先天性疾病及家族性疾、举例说明遗传性疾病和先天性疾病及家族性疾病有何不同？病有何不同？4 4、可以用哪些方法来认识疾病的遗传基础？、可以用哪些方法来认识疾病的遗传基础？医学遗传学医学遗传学v第二章第二章 遗传的细胞基础遗传的细胞基础v主要：染色质和染色体；人类染色体主要：染色质和染色体；人类染色体 v第三章第三章 遗传的分子基础遗传的分子基础v主要：基因的概念；人类基因组；基

27、因突变主要：基因的概念；人类基因组；基因突变 下次课预习要点下次课预习要点 医学遗传学医学遗传学 医学遗传学医学遗传学 某些单基因病的发病频率某些单基因病的发病频率常染色体显性遗传病常染色体显性遗传病常染色体隐性遗传病常染色体隐性遗传病病名病名频率频率病名病名频率频率家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症1/5001/500纤维囊性病纤维囊性病1/25001/2500成人多囊肾成人多囊肾1/10001/1000糖原沉积病糖原沉积病1/500001/50000慢性进性性舞蹈病慢性进性性舞蹈病1/50001/5000先天性聋先天性聋1/20001/2000先天性聋先天性聋1/100001/10000

28、先天性盲先天性盲1/50001/5000先天性盲先天性盲1/100001/10000苯丙酮尿症苯丙酮尿症1/120001/12000蜘蛛指（趾）综合症蜘蛛指（趾）综合症1/200001/20000粘多糖沉积症粘多糖沉积症1/250001/25000成骨不全成骨不全1/250001/25000 医学遗传学医学遗传学 染色体病的发病率染色体病的发病率 （根据（根据5695256952名新生儿染色体检查结果）名新生儿染色体检查结果）类型类型发病率（发病率（）性染色体数目异常性染色体数目异常2.232.23常染色体数目异常常染色体数目异常1.441.44平衡的染色体结构异常平衡的染色体结构异常1.93

29、1.930.600.60总计总计6.206.20不平衡的染色体结构异常不平衡的染色体结构异常 医学遗传学医学遗传学v基因连锁（基因连锁（linkagelinkage）：即两个基因座位同在一）：即两个基因座位同在一条染色体上。条染色体上。v举例：举例：v椭圆形红细胞增多症常见于椭圆形红细胞增多症常见于RhRh血型阳性者，现知血型阳性者，现知这两种性状的基因紧密连锁，前者定位于这两种性状的基因紧密连锁，前者定位于1p321p32，后者定位于后者定位于1p351p35。医学遗传学医学遗传学v关联（关联（associationassociation）：两种遗传上无关的性状）：两种遗传上无关的性状非随机的同时出现。非随机的同时出现。v举例：举例：vHLAHLA系统的系统的B27B27是位于是位于6p21.36p21.3的单基因决定的抗原，的单基因决定的抗原，在正常人中检出率仅为在正常人中检出率仅为1%1%，但在强直性脊柱炎患，但在强直性脊柱炎患者中检出率达者中检出率达90%90%，这表明，这表明HLA-B27HLA-B27与强直性脊柱与强直性脊柱炎之间关联，即强直性脊柱炎的发生有遗传基础。炎之间关联，即强直性脊柱炎的发生有遗传基础。医学遗传学医学遗传学Thank You!