营养与基因表达精选PPT.ppt
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1、关于营养与基因表达第1页,讲稿共71张,创作于星期三第2页,讲稿共71张,创作于星期三 ABO血型在几个种群中的频率血型在几个种群中的频率种群种群 受试数目受试数目 O型型 A型型 B 型型 AB型型中国人中国人 1000 44.8 28.9 23.7 2.6埃塞俄比亚埃塞俄比亚 400 42.7 26.5 28.3 5.5英国人英国人 3696 43.7 44.2 8.9 3.2纽约白种人纽约白种人 265 41.5 46.8 9.8 1.9纽约黑种人纽约黑种人 267 46.4 34.1 17.2 2.2爱斯基莫人爱斯基莫人 569 23.9 56.2 11.2 8.7印地安人印地安人 1
2、20 73.4 25.8 0.8 第3页,讲稿共71张,创作于星期三人类遗传人类遗传遗传方式遗传方式:显性遗传显性遗传 隐性遗传隐性遗传基因所在染色体:常染色体遗传基因所在染色体:常染色体遗传 性染色体遗传性染色体遗传控制性状的基因数目:单基因遗传控制性状的基因数目:单基因遗传 多基因遗传多基因遗传pedigree analysis(系谱分析系谱分析)(1)正常性状正常性状 眼睛颜色:眼睛颜色:棕色棕色 蓝色蓝色 用手习惯:用手习惯:右癖右癖 左癖左癖 有耳垂有耳垂 无耳垂无耳垂第4页,讲稿共71张,创作于星期三遗传病遗传病 单基因常染色体疾病可分常染色体显性遗传和常染色体单基因常染色体疾病可
3、分常染色体显性遗传和常染色体 隐性遗传隐性遗传a 常染色体显性遗传特点:常染色体显性遗传特点:1 双亲之一为患者,而且常为杂合子。双亲之一为患者,而且常为杂合子。2 子女中有子女中有1/2可能性发病,男女发病机会相等。可能性发病,男女发病机会相等。3 连续几代都可能有患者。连续几代都可能有患者。4 正常人与正常人婚配,其子女一般不会有患者。正常人与正常人婚配,其子女一般不会有患者。这类疾病有数百种,如多脂症、多发性结肠息肉、先天这类疾病有数百种,如多脂症、多发性结肠息肉、先天性白内障等性白内障等第5页,讲稿共71张,创作于星期三第6页,讲稿共71张,创作于星期三第7页,讲稿共71张,创作于星期
4、三 b 常染色体隐性遗传特点:常染色体隐性遗传特点:1 患者双亲无病,但都是致病基因携带者。患者双亲无病,但都是致病基因携带者。2 子女中有子女中有1/4可能性发病,男女发病机会相等。可能性发病,男女发病机会相等。3 系谱中看不到连续几代的遗传,是散发性的。系谱中看不到连续几代的遗传,是散发性的。4 近亲结婚发病率高。近亲结婚发病率高。如:先天性聋哑、白化症、唇裂、侏儒症、黑尿症、如:先天性聋哑、白化症、唇裂、侏儒症、黑尿症、高度近视等高度近视等 第8页,讲稿共71张,创作于星期三第9页,讲稿共71张,创作于星期三n一、基因、环境与你的健康一、基因、环境与你的健康你身体的某些特征、功能以及健康
5、是命中注定的、不可改变的你身体的某些特征、功能以及健康是命中注定的、不可改变的 你棕色的眼睛,将不可能变成蓝色。你棕色的眼睛,将不可能变成蓝色。如果你现在穿的鞋是如果你现在穿的鞋是13码,那么,你将不可能再穿码,那么,你将不可能再穿6码的鞋。码的鞋。你已经知道是心脏病导致了你的父亲、叔叔和祖父的早逝,你已经知道是心脏病导致了你的父亲、叔叔和祖父的早逝,那么你也将有可能遭受同样的命运。那么你也将有可能遭受同样的命运。第10页,讲稿共71张,创作于星期三遗传决定命运的观念遗传决定命运的观念 n17世纪世纪90年代,有一位来自英国的船长和他的兄弟来到位于年代,有一位来自英国的船长和他的兄弟来到位于麻
6、萨诸塞州东南方的马撒葡萄园岛定居。麻萨诸塞州东南方的马撒葡萄园岛定居。n兄弟俩是耳聋隐性基因携带者,通过与当地人联姻,到兄弟俩是耳聋隐性基因携带者,通过与当地人联姻,到19世纪中世纪中叶,生活在岛内深处一些隔离的村落里的人群中,大约有叶,生活在岛内深处一些隔离的村落里的人群中,大约有25%的人患有先天性耳聋,手势成了他们交流的标准语言。的人患有先天性耳聋,手势成了他们交流的标准语言。第11页,讲稿共71张,创作于星期三n如果仅仅是基因决定了我们的体形和功如果仅仅是基因决定了我们的体形和功能,那么如何解释这样一个事实:能,那么如何解释这样一个事实:n二战后,日本成年男女的平均身高增加二战后,日本
7、成年男女的平均身高增加了近了近6英寸。英寸。n日本人基因没有改变,而改变的是日本日本人基因没有改变,而改变的是日本儿童和青少年的营养状况。儿童和青少年的营养状况。n营养状况和遗传因素结合决定了一个人营养状况和遗传因素结合决定了一个人的的“表型表型”,即他或她的身材、体形和,即他或她的身材、体形和功能。功能。第12页,讲稿共71张,创作于星期三表型表型:相对基因型而言,表型是指一个个体身体的、:相对基因型而言,表型是指一个个体身体的、生物化学的、生理学的全部组成,生物化学的、生理学的全部组成,它是由遗传和环境所共同决定的。它是由遗传和环境所共同决定的。第13页,讲稿共71张,创作于星期三基因革命
8、基因革命n直到直到1997年,遗传学家仍认为,一个细胞从胚胎期发育到成年,遗传学家仍认为,一个细胞从胚胎期发育到成熟期后不可能重新成为一个胚胎细胞。熟期后不可能重新成为一个胚胎细胞。n苏格兰苏格兰Ian Wilmut博士和他的研究小组克隆多利羊的成博士和他的研究小组克隆多利羊的成功,对这一理论提出了质疑。功,对这一理论提出了质疑。Wilmut在在1997年的一篇年的一篇具有里程碑意义的论文里,提出的观点动摇了当时在遗传具有里程碑意义的论文里,提出的观点动摇了当时在遗传学和发育生物学上的占统治地位的理论。学和发育生物学上的占统治地位的理论。第14页,讲稿共71张,创作于星期三n“从一个成熟细胞克
9、隆羊这一事实,证实了细胞的分化所涉从一个成熟细胞克隆羊这一事实,证实了细胞的分化所涉及的、必需的遗传物质是可以改变的。及的、必需的遗传物质是可以改变的。”在你生命中的任何一个年龄段,你都有可能唤醒那些在你生命中的任何一个年龄段,你都有可能唤醒那些可决定更年轻、更健康的遗传信息,哀老并不是不可可决定更年轻、更健康的遗传信息,哀老并不是不可抗拒的,你可以通过所具备的生物学能力来唤醒一些抗拒的,你可以通过所具备的生物学能力来唤醒一些沉睡的遗传信息,从而塑造一个年轻的你。沉睡的遗传信息,从而塑造一个年轻的你。第15页,讲稿共71张,创作于星期三n在在1960年到年到1990年期间,美国在健康方面的支出
10、从每年年期间,美国在健康方面的支出从每年2亿亿美元增加到美元增加到1000亿美元,而公众在过去亿美元,而公众在过去30年中的患病率并未年中的患病率并未显著减少。显著减少。n在未来的几年里,随着遗传信息时代的到来,人类必将首先在健在未来的几年里,随着遗传信息时代的到来,人类必将首先在健康领域中取得重大突破。康领域中取得重大突破。n遗传信息将有助于我们获得最佳的表型,而抑制那些能导致我们遗传信息将有助于我们获得最佳的表型,而抑制那些能导致我们功能衰弱、早衰和疾病的基因表达。功能衰弱、早衰和疾病的基因表达。第16页,讲稿共71张,创作于星期三n暴露在有害环境以前,异常基因对人类暴露在有害环境以前,异
11、常基因对人类健康的影响很小。疾病与遗传风险,并健康的影响很小。疾病与遗传风险,并非一成不变非一成不变n糖尿病、心脏病、高血压、中风、关节糖尿病、心脏病、高血压、中风、关节炎和肿瘤等疾病由遗传因素决定。炎和肿瘤等疾病由遗传因素决定。n人类基因组计划证明,基因仅仅导致疾人类基因组计划证明,基因仅仅导致疾病发生的一个部分,比基因更重要的是病发生的一个部分,比基因更重要的是表型表型:即一个基因表达的结果和功能即一个基因表达的结果和功能 第17页,讲稿共71张,创作于星期三n对一个成年人而言,你处于的健康或疾病状态,对一个成年人而言,你处于的健康或疾病状态,即你的即你的表型表型,是通过你的生活环境作用于
12、基因来,是通过你的生活环境作用于基因来决定的。决定的。n饮食、呼吸、周围环境、所受压力、参加的活动或饮食、呼吸、周围环境、所受压力、参加的活动或所受的伤害、感染、炎症所受的伤害、感染、炎症等因素都会改变你的基等因素都会改变你的基因表达,成为影响你健康和疾病状态的主要因素。因表达,成为影响你健康和疾病状态的主要因素。第18页,讲稿共71张,创作于星期三基因表达的营养调控基因表达的营养调控n糙皮病糙皮病:临床上一种因缺乏维生素:临床上一种因缺乏维生素B3(菸(菸酸),或色氨酸转化为菸酸功能缺陷而致酸),或色氨酸转化为菸酸功能缺陷而致的一种临床综合征的一种临床综合征n特征特征:皮炎、粘膜炎症、腹泻和
13、精神障碍皮炎、粘膜炎症、腹泻和精神障碍第19页,讲稿共71张,创作于星期三糙皮病糙皮病第20页,讲稿共71张,创作于星期三nJeseph和和Mary Goldberger博士是发现营养影响基因表达理博士是发现营养影响基因表达理论的典范论的典范 n20世纪初期医学微生物学的科学家伴侣,世纪初期医学微生物学的科学家伴侣,Goldberger夫妇夫妇被联邦政府国立健康机构安排去寻找和分离和鉴定导致糙皮病的被联邦政府国立健康机构安排去寻找和分离和鉴定导致糙皮病的病原体。病原体。第21页,讲稿共71张,创作于星期三糙皮病病因的发现糙皮病病因的发现n当时在美国东南部每年的秋冬季节,精神病医院都会收纳当时在
14、美国东南部每年的秋冬季节,精神病医院都会收纳一些痴呆伴腹泻、皮炎的患者(糙皮病的三大综合征)。一些痴呆伴腹泻、皮炎的患者(糙皮病的三大综合征)。n早期的医生发现,那些患糙皮病的人由东欧移民来的。有早期的医生发现,那些患糙皮病的人由东欧移民来的。有鉴于此鉴于此,人们认为它是一种遗传性疾病。人们认为它是一种遗传性疾病。n此病发病的季节性,认为如流感,是一些遗传易感群体感染所此病发病的季节性,认为如流感,是一些遗传易感群体感染所致,追溯详细的家族遗传图谱发现,糙皮病与遗传相关。致,追溯详细的家族遗传图谱发现,糙皮病与遗传相关。n但但Goldberger夫妇很快就从一些观察中确信,糙皮病既不是夫妇很快
15、就从一些观察中确信,糙皮病既不是遗传疾病也不是由感染所致的。遗传疾病也不是由感染所致的。第22页,讲稿共71张,创作于星期三n为了证实糙皮病与营养相关而非传染性,他们把那些从为了证实糙皮病与营养相关而非传染性,他们把那些从糙皮病患者体内分离出来的生物物质注射或食入自己体糙皮病患者体内分离出来的生物物质注射或食入自己体内。内。n他们证实用牛肝能治疗糙皮病。他们证实用牛肝能治疗糙皮病。n发现肝脏富含维生素发现肝脏富含维生素B3(菸酸)(菸酸)第23页,讲稿共71张,创作于星期三n生物化学个体化生物化学个体化:一个人携带的独特遗传因子,决定了他的基础代谢、营养需求和对环境的敏感性。n遗传营养性疾病遗
16、传营养性疾病:一类中老年易患疾病,如心脏病、某些癌症和成人型糖尿病等,这是由于营养摄入不足以致基因的非最适表达。第24页,讲稿共71张,创作于星期三n像数以千计人通过摄入合适的维生素像数以千计人通过摄入合适的维生素B3而从糙皮病中解脱出来一样,未来将会而从糙皮病中解脱出来一样,未来将会有数以万计人通过遗传营养工程学中所有数以万计人通过遗传营养工程学中所介绍的方法在疾病前期或死亡之前获得介绍的方法在疾病前期或死亡之前获得拯救。拯救。第25页,讲稿共71张,创作于星期三二二.你的基因是如何起作用的你的基因是如何起作用的?n18世纪,瑞士自然科学家世纪,瑞士自然科学家Charles Bonnet创建
17、了创建了早期的遗传学概念,提出人类的雏形存在于精子中,早期的遗传学概念,提出人类的雏形存在于精子中,在受精时转入卵子,在卵子内停留并发育成婴儿。在受精时转入卵子,在卵子内停留并发育成婴儿。n18世纪孟德尔在修道院花园中种植豌豆,发现每世纪孟德尔在修道院花园中种植豌豆,发现每一朵豌豆花都有雌雄两种器官,自然条件下自交。一朵豌豆花都有雌雄两种器官,自然条件下自交。如用一种豌豆雄性花粉与另豌豆雌性器官人工授如用一种豌豆雄性花粉与另豌豆雌性器官人工授粉,会产生杂交种。粉,会产生杂交种。第26页,讲稿共71张,创作于星期三n纯合子纯合子:在特定的同一位置上,有一对相同的等位基因n杂合子杂合子:等位基因中
18、,一个是显性等位基因,另一个是隐性等位基因n等位基因等位基因:与某性状相关的基因 第27页,讲稿共71张,创作于星期三n色视基因色视基因是是显性的,色盲基因色盲基因则是隐性的n一个人可能是一个色盲基因携带者而不表现为色盲,如果他不和一个也携带有色盲基因的女子婚配,他的子女就不可能是色盲患者。如他和携带色盲基因的女子婚配,可能会有纯合子的色盲子代第28页,讲稿共71张,创作于星期三 血型遗传血型遗传:位于第9号染色体上,其中A和B是显性基因,O为隐性基因 血型血型 基因型基因型 表现型表现型 A型型 AA或或AO A B型型 BB或或BO B AB型型 AB AB O型型 OO O第29页,讲稿
19、共71张,创作于星期三n双隐性基因的纯合子与大量罕见的遗传双隐性基因的纯合子与大量罕见的遗传性状相关,包括性状相关,包括血友病、镰形细胞贫血、血友病、镰形细胞贫血、侏儒症、地中海贫血侏儒症、地中海贫血等。等。第30页,讲稿共71张,创作于星期三遗传规律遗传规律 n1基因决定遗传特性,基因在子代和亲代中保持相基因决定遗传特性,基因在子代和亲代中保持相同的特性。基因不会混成一体。同的特性。基因不会混成一体。n2.一个基因(一个等位基因)的一种形式可能对另外一个基因(一个等位基因)的一种形式可能对另外一个为显性,但隐性基因可能在以后的子代中表现出一个为显性,但隐性基因可能在以后的子代中表现出它的表型
20、。它的表型。n3.成熟有机体的每个细胞的每个基因都有两个拷贝,成熟有机体的每个细胞的每个基因都有两个拷贝,但精子和卵细胞只有一个拷贝。但精子和卵细胞只有一个拷贝。n4.不同的遗传性状随机分配到精子和卵子中。不同的遗传性状随机分配到精子和卵子中。第31页,讲稿共71张,创作于星期三n同一家庭的人,具有相同的基因,同一家庭的人,具有相同的基因,n相同的环境、饮食、环境、生活方式和相同的环境、饮食、环境、生活方式和所接触的毒性物质都能调控一个人基因所接触的毒性物质都能调控一个人基因表达的途径表达的途径 第32页,讲稿共71张,创作于星期三正在形成的医学观点正在形成的医学观点n基基因因控控制制着着我我
21、们们自自身身的的各各种种物物质质(蛋蛋白白质质、酶酶、核核酸酸和成千上万种生物化学物质和成千上万种生物化学物质)合成。合成。n不是所有遗传信息在任何时候都表达。不是所有遗传信息在任何时候都表达。n在在特特定定时时候候,细细胞胞中中只只有有一一小小部部分分的的遗遗传传信信息息表表达。达。n饮食、生活方式和环境能调节信息本身和它的表达。饮食、生活方式和环境能调节信息本身和它的表达。n个体是由那些基因表达及其表达优劣所决定的产物。个体是由那些基因表达及其表达优劣所决定的产物。n在在生生命命过过程程中中,基基因因持持续续表表达达健健康康的的信信息息来来维维持持一一个个健康的成长和衰老过程。健康的成长和
22、衰老过程。n我们的表型是基因表达好坏的结果。我们的表型是基因表达好坏的结果。第33页,讲稿共71张,创作于星期三“生命实验生命实验”的结果的结果n一一个个人人在在沉沉重重的的压压力力下下,或或者者嗜嗜烟烟多多年年或或服服用用过过量量的的药药物物后后,他他或或她她的的外外表表发发生生了了改改变变,而而基基因因没没变变,但其基因表达方式变化了但其基因表达方式变化了n过过多多摄摄入入热热量量,或或以以高高脂脂、高高盐盐和和高高糖糖和和快快餐餐食食品品作作为为营营养养主主要要来来源源的的人人,变变成成典典型型的的肥肥胖胖者者。其其皮皮肤肤和和头头发发就就会会缺缺少少光光泽泽,身身体体不不再再强强健健、
23、不不再充满活力再充满活力;同样同样,基因没变,但基因表达改变了基因没变,但基因表达改变了 第34页,讲稿共71张,创作于星期三全新的医患关系全新的医患关系n设想有一个病人血液化验的结果提示其设想有一个病人血液化验的结果提示其患结肠癌的风险为正常人的四倍,患糖患结肠癌的风险为正常人的四倍,患糖尿病的风险可能为正常人的两倍,内科尿病的风险可能为正常人的两倍,内科医生与他讨论此报告,然后与病人和护医生与他讨论此报告,然后与病人和护士制定了一项预防医疗计划,以使病人士制定了一项预防医疗计划,以使病人最大可能地保持健康状态。最大可能地保持健康状态。第35页,讲稿共71张,创作于星期三Roger Will
24、iams和生物化学个体化和生物化学个体化 nRoger Williams博士是运用个体化营养方法来增进健康的先驱。他于20世纪发现发现了维生素了维生素B族的一成员族的一成员-泛酸泛酸nWilliamsWilliams认为个体生物化学功能的差异认为个体生物化学功能的差异来源于基因和基因表达的不同来源于基因和基因表达的不同n遗传营养性疾病遗传营养性疾病-这种疾病是指受疾病这种疾病是指受疾病折磨的个体的遗传类型需要折磨的个体的遗传类型需要更多的特殊更多的特殊营养供给营养供给;如若不然,则将导致营养缺乏。如若不然,则将导致营养缺乏。第36页,讲稿共71张,创作于星期三n标准美式饮食导致美国文明病的发生
25、!n因为人们的遗传需要得不到满足,基因的不恰当表达是这种饮食的结果。n过量摄入营养价值不高的食物所导致的疾病包括心脏病、高血压和中风、关节炎、老年痴呆症和神经系统紊乱,免疫力低下和易受感染,如过敏性肠炎等消化道疾患。还可引发慢性肾病、成人型糖尿病和成人的癌症等。第37页,讲稿共71张,创作于星期三n判断营养充分与否的潜在判定标准:判断营养充分与否的潜在判定标准:n手术后的恢复时间、承受压力的能力、手术后的恢复时间、承受压力的能力、伤口愈合情况、记忆力和头发的生长速伤口愈合情况、记忆力和头发的生长速率。率。第38页,讲稿共71张,创作于星期三镰形细胞贫血与基因表达镰形细胞贫血与基因表达n镰形细胞
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