2022年遗传学总结 .pdf
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1、医学遗传学(medical genetics ) : 是人类遗传学与临床医学相互渗透的一门学科,主要探讨人类疾病的发生、 发展与遗传因素的关系, 是研究遗传病的发生、 传递、诊断、治疗和预防的科学。 其研究方法: 细胞水平和分子水平探索遗传病的发生机理,从个体水平探索诊断和治疗的方法,从家族或群体水平探索预防的策略。遗传(heredity) :生物繁殖过程中,子代与亲代相似的现象,以保持物种的相对稳定。变异( variation ) :生物在世代间延续的过程中,子代与亲代,子代个体之间的差异。分离律(Law of Segregation):生物的性状是由遗传因子的组合决定的,因子都是成对的,它
2、们在形成配子时彼此分离,相互不发生影响。自由组合定律(Law of Independent Assortment ) :若干个性状的成对因子在形成合子的过程中,不同对的遗传因子进行自由组合,互不沾染,互不融合。遗传连锁和交换定律 (Law of genetic linkage and Exchange ) : 基因位于染色体上,每一个基因控制一个性状。 一个染色体通常含有多个基因, 基因在染色体上有一定的位置和顺序,做直线排列,这些基因组成连锁群。位于不同连锁群(或染色体)的基因在形成配子时是分离和自由组合的。同一连锁群的基因在减数分裂时常与同源染色体上的等位基因之间发生有秩序的交换,交换的结
3、果是连锁群基因的重新组合。遗传因子( hereditary factor) :在生物遗传性状的传递和表达上具有相对独立性的遗传单位,是代表决定某个性状遗传的抽象符号。二倍体( diploid) :体细胞染色体数目为46 条,成为二倍体。基因型( genotype ) :指个体遗传因子及其组合。表型( phenotype ) :是遗传因子所表现出的性状及其组合。显性( dominant) :杂合状态下表现的性状。隐性( recessive ) :杂合状态下消失的性状。基因座位( locus) :每个基因在染色体上的位置。等位基因( allele) :一对同源染色体同一基因座位上的一对基因。复等位
4、基因( multiple allele) :在群体中,同一基因座位上存在两个以上的等位基因。等位基因的表现型:完全显性( complete dominance ) :纯合子和杂合子在表型上无差别。不完全显性( incomplete dominance ) :表型上介于纯合患者和纯和隐性的正常人之间。共显性(codominance ) :带致病基因的杂合子在不同的条件可以表现正常或表现出不同的表现型。延迟显性( delayed dominance ) :杂合子在生命的早期,治病基因并不表达,达到一定年龄以后,其作用才表达出来的现象。从性显性(sex-influenced dominance )
5、:杂合子的表达受性别的影响, 在某一性别表达出相应表型,在另一性别则不表达出相应的性状的现象。遗传性疾病(hereditary disease ) :由遗传因素而产生的疾病, 简称遗传病(genetic disease ) 。生殖细胞或受精卵的遗传物质突变引起的疾病具有垂直传递(vertical transmission)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 15 页 - - - - - - - - - 体细胞内的遗传物质的结构和功能改变所引起的疾病没有垂直传递
6、的特征。家族性疾病与先天性疾病不等同于遗传病。医学遗传学研究方法:群体普查法、系谱分析法、双胎法、疾病组分分析法、关联分析法、染色体分析法染色质(chromatin) :是由 DNA、RNA、蛋白质等组成的复合物,是核基因的载体,在真核细胞间期呈伸展状态。核小体 (nucleosome) : 染色质在电镜下呈现为串珠样的结构,珠间由细丝连起来,每一珠体与其旁边的珠间细丝为一单元,名为核小体。 是染色质的基本单位, 由核心颗粒和连接区两部分组成。染色体核型( karyotype) :一个体细胞内全套染色体按其相对恒定的特征排列而成的图像。核型用模式图表示则称为组型(idiogram )。每一种真
7、核生物都有自己特定的核型和组型。常染色质 (euchromatin) :细胞间期螺旋化程度低,呈松散状,染色较浅而且具有转录活性的染色质。异染色质 (heterochromatin):细胞间期螺旋化程度较高,呈凝聚状态,而且染色较深,很少进行转录的染色质。组成型异染色质 (constitutiveheterochromatin):异染色质的主要类型,这类异染色质在各种细胞中总是处于凝缩状态,一般为高度重复的DNA 序列,没有转录活性,常见于染色体的着丝粒区和端粒,以及核仁组织者区等位置。兼性异染色质 (facultative heterochromatin) :在特定细胞或在一定发育阶段,由常
8、染色质凝缩转变而形成的异染色质。其在浓缩时基因失去了活性,无转录功能,当其处于松散状态时,又能够转变为常染色质,恢复其转录活性。联会( synapsisi ):同源染色体在相同位置上准确地配对的过程。减数分裂和有丝分裂的异同及意义有丝分裂 (Mitosis )特点:发生在体细胞增殖的过程中;染色体复制一次, 细胞分裂一次,形成两个子细胞;两个子细胞其染色体数目和功能与母细胞完全一致。意义:体细胞增殖,维持了个体的生长发育;保证了遗传物质的稳定性和延续性。减数分裂( meiosis )特点:减数分裂是一次DNA 复制,两次细胞分裂,结果染色体数减少一半。意义:配子染色体数目减半,维持生物染色体数
9、目的恒定,以及生物遗传性状的相对稳定;同源染色体的染色单体间片段的交换,为生物的变异提供了可能性。有利于生物的进化及适应环境的变化基因( gene) :是生物体遗传信息的基本单位,是编码产生一种有生物学功能产物-蛋白质(多肽)或RNA 所必需的全部核酸( DNA 或 RNA)序列;也是可以人工操作用于改造生命属性的元件。基因组印记 (genomic impriting) :来自父母双方的同源染色体或等位基因存在功能上的差异, 由不同亲本来源传递给子代的同源染色体或基因,可以引起不同的表型,这种遗传现象称为基因组印记,也称为遗传印记(genetic impriting ) 。基名师资料总结 -
10、- -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 15 页 - - - - - - - - - 因组印记主要与甲基化、染色质结构变化和非编码RNA 的调节作用有关。突变(mutation) : 遗传物质所发生的可被检测和可遗传的改变;通常对机体有害。广义上包括染色体和DNA 的改变;狭义上是指基因组DNA 分子的碱基组成或其顺序的改变。DNA 突变的类型:碱基置换:转换( transition) 、颠换( transversion ) 、错义突变( missense ) 、同义突变( sam
11、e sense ) 、无义突变( nonsense ) 、延长突变碱基增减:插入( insertion) 、缺失( deletion)动态突变( dynamic mutation) :靶基因附近或其中三核苷酸重复数目异常改变使得基因功能缺失,从而导致某些遗传病的发病,称为动态突变。基因组( genome ) :一种生物体所具有的全套遗传物质。单核苷酸多态性( SNP):在某一人群中的正常个体间,基因组内特定核苷酸位置上的单个碱基对 (核苷酸对) 存在有两种或两种以上的差别,且其出现频率不少于 1%,就称为单核苷酸多态性。单基因病( monogenic disease ,single gene
12、disorders ):受一对主基因影响而发生的疾病,他的遗传方式符合孟德尔定律,所以也称孟德尔遗传的疾病。系谱分析 (pedigree analysis) :根据绘制成的系谱进行的回顾性分析。系谱( pedigree):在一个家庭中,某种疾病患者与家庭各成员相互关系的图解。(一)常染色体显性遗传( AD)外显率( penetrance ):是指一群人具有某种致病基因的人中,出现相应的病理表现的人数的百分率。表现度 (expressivity):是指个体基因的表达程度。分为重型,中型,轻型及顿挫型等当一种畸形疾病或综合型的表现极其轻微而无临床意义时称为顿挫型(forme frust)AD 遗传
13、的特点:每代都有患者,呈垂直分布;男女受累机会相等,有父传子现象;患者父母中必有一方患病.(两种关键的婚配提示或排除AD 遗传( 1)双亲是患者,出生正常孩子,提示为AD 遗传; ( 2)双亲均正常,出生患儿,排除AD 遗传。 ) (二)常染色体隐性遗传(AR) 囊性纤维化 (cystic fibrosis,CF );早老症 (progeny);软骨发育不全症II 型;白化病名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 15 页 - - - - - - - - - 1
14、遗传特点:遗传与性别无关,男女均可得病;2 一般不会每代出现患者,患者可在同胞间呈水平分布(隔代遗传);3 者父母往往是表现型正常的杂合子,在这种情况下,每胎再显危险率是1/4;4 亲婚配发病风险高于随机婚配。(三) X-伴性显性遗传(XD) 低磷酸盐血症(抗维生素D 佝偻病 ) 遗传特点:1 每一代均有患者,在连续世代中呈垂直分布;2 者父母中必有一方是患者;3 性患者多于男性患者;4 性患者其女儿全部有病,儿子全部正常女性患者其女儿和儿子均有1/2 机会得病。(四) X-伴性隐性遗传(XR) 假肥大型进行性肌营养不良(Duchenne 型进行性肌营养不良);血友病遗传特点:1 患者多为男性
15、,其双亲表型正常,但母亲必为隐性致病基因携带者2 隔代遗传和斜行分布(男性患者不育的只呈斜行分布)3 父为患者,母为携带者时,子女有1/2 机会得病4 呈交叉遗传所谓显、隐性是针对女性来说的,男性只有一条X 染色体 ,在 Y 染色体上没有相对应的等位基因,这种情称为半合子(hemizygote)- 只有成对的等位基因中的一个基因。(五) Y 连锁遗传病外耳道多毛症遗传特点:全男性传递,无显隐性之分别影响单基因病分析的若干问题:发病年龄,性别,复等位基因,遗传异质性,基因多效性, X 染色体失活,亲代印迹,遗传早现,拟表型,亲缘系数和近亲婚配限性遗传 (sex-limited inheritan
16、ce) 常染色体致病基因的表达仅限于一种性别受累者。如男性性早熟 (precocious puberty) (AD) 男女均可有此致病基因,但在女性中不表达,而在男性中则表现为性早熟。偏性遗传 (sex-influenced inheritance) 性遗传的疾病,但在两性中的表达,其程度和频率均有不同。早秃(baldness) 绝大部分患者为男性。遗传异质性 (genetic heterogeneity) 有些临床症状相似的疾病,可有不同的遗传基础,称之为遗传异质性。(天性聋哑 (AR) )基因多效性 (pleiotropy) 一个或一对突变基因产生的多种继发效应。(丙酮尿症)亲代印迹 (p
17、arental imprinting)是指同一基因会随着它来自父源或母源而有不同的表现。如: Huntington 舞蹈病遗传早现 (genetic anticipation) 有些遗传病在世代传递过程中有发病年龄逐代超前和病情症状逐代加剧的现象。肌强直性营养不良(myotonic dystrophy) 拟表型 (phenocopy)环境因素引起的疾病模拟了由遗传决定的表现型。如严重蛋白质缺乏引起的恶性营养不良症,症状类似于遗传性疾病 白化病。亲缘系数和近亲婚配亲缘系数: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。近亲婚配:是指两个配偶在三代之内曾有共同的祖先。一级亲(父母、子女
18、、同胞)父亲或母亲有A 基因,子代得到A 基因的机会是:1/2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 15 页 - - - - - - - - - 反之,若子代有A 基因,其父或母有A 基因的机会也是:1/2。 k(亲子) = 1/2 二级亲(祖父母/外祖父母,叔姑/舅姨,半同胞,侄与侄女/甥与甥女,孙子女/外孙子女)现以祖孙为例:祖父有A 基因,孙子也有A 基因的机会是:1/2 x 1/2 = 1/4 故 k(祖孙) = 1/4 三级亲(曾祖父母/曾外祖父母,
19、曾孙子女/曾外孙子女,一级表亲)现以祖孙为例:曾祖父有 A 基因,孙子也有A 基因的机会是:1/2 x 1/2 x 1/2 = 1/8 故 k(曾祖孙) = 1/8 第六章多基因病一基本概念(掌握)1.质量性状 (qualitative trait) :性状由一对基因控制,相对性状之间的差异明显,变异是不连续性的。2.数量性状 (quantitative trait) :性状的遗传基础不是一对基因,而是两对以上的多对基因。性状的变异是连续的,相对性状存在着一系列的过渡型,个体间仅存在有数量或程度上的不同,无类型或本质的差别。(不完全显性:杂合子界于纯合显性DD 与纯合隐性之间,为中间类型。)3
20、.多基因遗传 (polygenic inheritance):由不同基因座位的多对基因协同作用而使表型性状呈现数量变化的特征,这种遗传方式称为多基因遗传。4.多基因病 (:由不同基因座位的多对基因协同作用而发生的疾病,这些基因具有微效、累加效应,并且受到环境因素的作用。(如先天性唇裂、房间隔缺损)(单基因病:指受一对主基因影响而发生的疾病,它符合孟德尔定律。)5.易感性 (susceptibility):由多基因基础决定一个个体发生某种多基因病风险的高低。6.易患性 (liability) :一个个体由遗传基础和环境条件共同作用所决定患多基因遗传病的风险。7.阈值( threshold) :一
21、个个体的易患性高达一定的水平,即达到一个限度即将发病,这个限度为域值。8.阈值学说 (threshold theory):如果一个个体的易患性高达一定的水平,即达到一个限度即将发病,这个限度为域值。阈值代表在一定环境条件下,发病所必需的、最低的易感基因的数量。阈值的存在,将群体区分为不连续的两种性状:正常人和患者。9.遗传率 (heritability) :在多基因病中,易患性的高低受遗传基础和环境因素双重作用,其中遗传基础所起作用的大小称为遗传率或遗传度。二说明1.遗传率(了解)a 遗传率是一个统计学概念,是针对群体,而不是用于个体;b 遗传率反映了遗传变异和环境变异在表型变异中所占的比例,
22、遗传率的数值会受环境变化的影响;H= VG / (VG+VE)c 一般来说,遗传率高的性状较容易选择,遗传率低的性状较难选择。2.多因子假说: (了解)a.遗传基础是基因,但不是1 对等位基因,而是2 对以上的等位基因,每对基因遗传方式符合孟德尔遗传方式;彼此间没有显隐性区别,为共显性;每对基因为微效基因;多个基因的效应可以累加。b.决定数量性状的基因座位称为数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL). c.微效基因 (minor gene) d.加性效应 (additive effect) e.环境因素影响3.多基因遗传的3 个特点(熟悉)名师资料总结 -
23、- -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 15 页 - - - - - - - - - a.两种极端变异的个体杂交后,子1 代都是中间类型。由于不同环境的影响,子1 代也有一定的变异范围。b.两个子 1 代个体杂交后,子2 代大部分也是中间类型。但由于多对基因的分离和自由组合以及环境的影响,子2 代的变异范围更广,可能出现极端变异个体。c.在一个随机杂交的群体中,变异范围广泛,大多数个体接近中间类型,极端变异的个体少。这些变异的产生是由基因和环境因素共同作用。4.多基因病遗传的特点(
24、掌握)a. 家族聚集倾向:患者亲属的发病率高于群体发病率,但系谱分析表明这种遗传方式不符合单基因遗传。b.亲缘系数相同的亲属有相同的发病风险c. 患者亲属随着亲缘系数降低而发病率迅速降低d.近亲婚配 子女发病风险增加。但不如AR 病明显。e.多基因病发病率有种族差异 。表明不同民族、种族的基因库是不同的5.易患性与发病率的关系(掌握)个体的易患性:无法测量群体的易患性 :可以从群体的发病率作估计。易患性阈值与平均值愈近,表明平均值高而阈值低,群体发病率愈高;相反群体发病率愈低。6.遗传率的计算:Falconer 公式(熟悉) P87-88 b = (Xg - Xr)/ag h2= b/r Xg
25、 ,Xr及 ag可查表得出, r 为亲缘系数(一级亲属为1/2,二级为 1/4)h2=70%-80% 遗传度高h2=30%-40% 遗传度低7.多基因病发病风险估计:Edward 公式(掌握) P94 群体发病率为0.1%1%,遗传率为70% 80%,一级亲属发病率f = P ?( f 为患者一级亲属发病率,P 为群体发病率)遗传率高或发病率高,则实际值将高于此估计值8.风险估计一般原则a.一个家庭中患者人数愈多,则发病风险高。b.病情严重的患者,其同胞发病风险高c.Carter 效应 :群体中不同性别发病率有差异。群体发病率低性别的患者其子女发病风险高,反之亦然。三例题1.多基因病的群体易患
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