遗传学重点知识总结.docx
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1、遗传学重点知识总结第一章绪论1 .医学遗传学:医学遗传学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、开展与遗传因素的关系,是研究遗传性 疾病的发生、传递.诊断、治疗和预防的科学。2遗传病的类型:单基因病 Monogenic disease多基因病 Polygenic disease染色体病 Chromosome disease线粒体遗传病 Mitochondrial genetic diseases体细胞遗传病 Somatic cell genetic disease表观遗传病 Epigenetic disease3遗传病的特征:a人群集聚分布;b家族遗传;c先天性注意
2、:先天性疾病“不一定为遗传病;家族性疾病也不一定为 遗传病先天性疾病,家族性疾病与遗传病的区别于联系(重要): 先天性疾病(Congenital disorders ):无论是否遗传,出生就有缺陷亲缘系数(k)=(1/2)亲级数四、X染色体连锁遗传病概念:一些致病基因位于X染色体上,它在上下代之间随着X染色体而传递.X-连锁隐性遗传病 X-Linked Recessive Inheritance Disease(XR):特点:女传男,男传女a患者多为男性,双亲表型正常,母亲为携带者。b呈交叉遗传和斜行 分布。c父亲为患者,母亲为携带者,子女有1/2机会得病机制遗传方式甲型血友病假1巴大性肌营养
3、不良Gower综合征凝血因子vn基因遗传性缺陷;基因缺陷包括:缺失、点突变、插入DMD基因遗传性缺陷蛋白质产物为抗肌篓缩蛋白XRXR1 .X-连锁显性遗传病 X-Linked Dominant InheritanceDisease(XD):特点:1)连续发病;2 )系谱中(或人群中)女患男患,近于2 :1 ,男患较杂合子女患病情重;3)男患后代女儿发病,儿子那么不不发病(不存在男传男);女患后代均有1/2可能发病;4 )双亲无病后代那么不发病。举例:抗维生素D佝偻病临床表现:低血磷.佝偻病3.Y-连锁遗传病 Y-Linked Inheritance Disease(XD)。决定某种性状 或疾病
4、的基因位于Y染色体上,那么这种性状或疾病的传递过程叫Y-连 锁遗传(Y-linked inheritance) o由于Y染色体只存在于男性个体,其 遗传方式为全男性遗传(holandric inheritance),即Y-连锁性状只由父 亲传递给儿子,再由儿子传递给孙子。举例:多毛耳(MIM 425500)五.遗传异质性(自己下去看一下书,重要)遗传异质性heterogeneity :不同的突变可引起相同的或相似的表型.等位基因异质性Allelic heterogeneity :同一基因的不同突变引起相 同或相似的表型。基因座异质性Locus heterogeneity :不同基因座上的不同基
5、因突变 引起相同或相似的表型。2.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(kwashiokor),病症 类似于遗传性疾病白化病。第五章线粒体病.线粒体病(Mitochondrial disorders):是因遗传基因异常引起线粒体 代谢酶的缺陷而出现的一组多系统疾病,也称为线粒体细胞病。1 .mtDNA的结构特征a不与组蛋白结合,呈裸露闭环双链分为重链和轻链b mtDNA分为编 码与非编码区c mtDNA的突变率较高2 .mtDNA遗传特点mtDNA半自主性;mtDNA仅编码13种蛋白,绝大局部蛋白质亚 基和其他维持线粒
6、体结构和功能的蛋白质都依赖于核DNA ( nuclear DNA , nDNA )编码mtDNA基因的表达受nDNA的制约,二者共同 作用参与机体代谢调节线粒体是一种半自主细胞器,受线粒体基因组和核基因组两套遗传系统 共同控制mtDNA的遗传密码与通用密码不同;母系遗传(maternal inheritance )(重要):受精卵中的线粒体 DNA几乎全都来自于卵子来源于精子的mtDNA对表型无明显作用, 这种双亲信息的不等量表现决定了线粒体遗传病的传递方式不符合孟德尔遗传,而是表现为母系遗传。即母亲将mtDNA传递给她的儿子和女儿只有女儿能将其mtDNA传递给下一代。mtDNA在有丝分裂和减
7、数分裂间都要经过复制别离mtDNA的杂质性与阈值效应异质性(heteroplasmy ):在克隆和测序的研究中发现一些个体同时 存在两种或两种以上类型的mtDNA ,这是由于mtDNA发生突变,导 致一个细胞内同时存在野生型mtDNA和突变型mtDNA。野生型 mtDNA对突变型mtDNA有保护和补偿作用,因此,mtDNA突变时 并不立即产生严重后果。阈值效应:即当突变的mtDNA到达一定的比例时,才有受损的表型出 现。突变型mtDNA的表达受细胞中线粒体的异质性水平以及组织器官 维持正常功能所需的最低能量影响可产生不同的外显率和表现度。mt DNA的遗传瓶颈。意义:可能在于最大程度地降低携有
8、突变基因 的线粒体传给子代的可能性mtDNA的突变率和进化率极高4举例:leber遗传性视神经病(LHON ),诱发LHON的mtDNA突 变均为点突变.(Wallace突变) 线粒体脑肌病,肌阵挛性癫痫伴碎红纤维病(MERRF) , KSS CPEO第六章多基因病Polygenetic Disease多基因疾病(polygenic disease):人类的一些遗传性状不是决定于一 对主基因,其遗传基础是多对基因,这些基因对该遗传性状的作用是微 小的,称为微效基因。多对微效基因累加起来可以形成明显的表型效应, 称为加性效应。这些基因因此也称为加性基因。一些常见的疾病或畸形, 有复杂的病因,既涉
9、及多基因遗传基础,又需要环境因素的作用。这种 遗传方式称为多基因遗传。L质量性状与数量性状(重要)质量性状(qualitative数量性状(quantitativetrait):属于多基因性状,受控于二对以上基因,相对性状之间变异 是连续的,个体间仅存在有数量嵋度上的不同,无类型或 本质的差异.差异不显著.可以正态分布曲线表示.trait):属于单基因性状,受控于一对主基因, 相对性状之间变异是不连续的,差异显 著。变异的个体可明显区分为23个群, 之间差异显著。这种变异在群体呈不连 续分布的性状称为质量性状.2 .多基因假说 人类的一些遗传性状或疾病不是由一对等位基因决定,其遗传基础是 多对
10、等位基因,它们对该遗传性状或疾病形成的作用是微小的,称为微 效基因(minor gene)o每对微效等位基因的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;多对微效基因的效应累加起来可以形成明显的表型 效应 称为加性效应(additive effect)这些基因称为加性基因(additive gene)多基因性状或多基因疾病的形成除受微效基因影响外,也受环境因素 的影响,所以这种遗传方式称为多基因遗传(polygenic inheritance) 或多因子遗传(multifactorial inheritance) o.多基因遗传的特点回归(regression):数量性状的遗
11、传过程中,子代将向群体的平均值 靠拢;两个极端变异(纯种)的个体杂交,子1代大局部为中间型;中间型子1代杂交后,子2代大局部为中间型,但其变异范围要比子 1代广泛,也可出现极端变异的个体(纯合子);除环境因素外,微效 基因的别离组合也起作用;在随机杂交的群体中,变异范围很广泛,但大多数个体接近中间型, 极端变异个体很少,环境与遗传因素都起作用。3 .易患性与阈值假说(重要,自己看书好好理解)易感性(susceptibility):在多基因遗传病中,假设干作用微小但有累 积效应的致病基因构成了个体患某种病的遗传因素,这种由遗传基础决 定一个个体患病的风险称易感性。易感性仅指个体的遗传基础易患性(
12、liability):多基因遗传病中,遗传基础和环境因素的共同作 用,决定一个个体患病可能性的大小阈值(threshold):在一定环境条件下,阈值代表患病所需的致病基 因的最低数值。4 ,易患性变异与群体发病率(理解):一种多基因病的阈值与平均值相 距越近,说明平均值高而阈值低,群体发病率高。相反,二者相聚越远 说明平均值低而阈值高,群体发病率低.多基因病遗传的特点:a家族聚集倾向,患者亲属的发病率高于群体 发病率,不符合任何一种单基因遗传方式,同胞发病率低于0.5或 0.25. b亲缘系数相同,发病风险相同。c亲缘级别降低发病风险降低。5 .遗传率(h2)(不需要计算,但是要理解):多基因
13、病中,易患性的高 低受遗传基础和环境因素的双重影响,其中遗传基础所起作用的大小称 为遗传率.多基因发病风险的估计四点(p94 )Edward公式(重要)Carter效应(重要):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。第七章染色体病Chromosomal Diseases一、基本概念:L染色体组(Chromosome Set):二倍体生物中其配子的全部染色体 被称为一个染色体组,也称为单倍体(haploid )。2、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。组型(idiogram ):核型用模式图表示,每一种
14、真核生物都有自己特 定的核型和组型。3、核型分析(Karyotype analysis):按照Denver体制,通过血 组织培养制备染色体标本,将待测细胞的染色体进行分析,确定其数目 和结构是否正常,以及异常特点即称为核型分析。4 .染色体带命名的国际体制:界标,区,带.人类细胞遗传学研究进展:微细胞遗传学(Microcytogenetics)和分 子细胞遗传学(Molecular cytogenetics)二、人类染色体畸变染色体畸变(chromosome aberration):指细胞内染色体数目或结构发生异常的改变(缺失、重复、易位,倒位)。分类:数目异常:涉及整条染色体的增多或丧失结构
15、畸变:染色体局部片段的缺失、重复或重排。1 .整倍体(euploid):原因:染色体断裂和/或断裂后的异常连接染色体数目成倍增加,导致多倍体(polyploid).形成原因:双雄受精(diandry)或双雄受精(digyny)核内复制(endoreduplication)缺失一局部单体型(partial monosomy)等皆染色体(isochromosome) 刎位(inversion)臂内雌、 臂间倒位(倒位环?)环状染色体(ring chromosome)易位(translocation)互易位、罗伯逊易位(四射体?)重复局部三体型(partial trisomy)双假设丝粒染色体(di
16、centric chromosome)插入(insertion)常见的染色体结构畸变需要会读会 写简式和详式(重要).非整(雏(aneuploid)细胞内个别染色体数的熠加或减少,形成整倍体。体细胞染色体数目少于二倍体(46条)时称为亚二倍体(hypodiploid),体细胞染色体数目多于二倍体时称为超二倍体 (hyperdiploid).形成原因:染色体不分阁染色体丧失(后延迟期P127 )染色体不别离包括:1 .减数分裂不别离(meiotic non-disjunction):初级不别离(primary non-disjunction):父母均为正常二倍体,只是 在生殖细胞形成时,由于减数
17、分裂染色体不别离,导致受精后产生三体 型患儿,称为初级不别离。次级不别离(secondary non-diqunction):由于父母一方为三体型, 其生殖细胞在减数分裂时发生的不别离,称为次级不别离。2 .有丝分裂不别离(non-disjunction):发生在受精卵或体细胞有丝分裂 过程中的姐妹染色单体不别离,即可形成嵌合体(mosaic)。嵌合体:体 内同时存在染色体数目不同的两种或两种以上细胞系的个体。嵌合体个 体中各细胞系的类型和数量的比例,取决于发生染色体不别离的卵裂时 间的早晚。三、染色体异常与疾病染色体病(chromosome syndrome ):由于内部或外界的原因,染 色
18、体的数目或结构发生畸变,由此所引起的疾病称为染色体病或染色体 异常综合征。(包括常染色体病、性染色体病、染色体异常携带者)1.常染色体异常综合征家族性疾病Familial disease :在一个家族中有多个同样疾病的患者名称/发旃发病原因(遗传学)21-三体综合症Down syndrome(具体的发病机制需要掌握,减数分裂不别离母95% (辐射,病毒感染);卵裂过程中不别离(mitosis )嵌合体;双亲之一是平衡易位携带者;高龄孕妇危险率增高.临床表现:智力障碍.染色体核型分析:(1) 47 , XX ( XY ) , +21遗传病(genetic disease):由生殖细胞或体细胞的遗
19、传物质改变所导致 的疾病。通常有垂直传递(vertical transmission )特征,表现为家 族性疾病;疾病表型可表现为先天性,也可能在成年后才表现出异常。4 .识别疾病遗传基础的研究方法群体筛查法、系谱分析法、双生子法、疾病组分分析、关联分析法5 .遗传学基本概念10子(homozygote)杂 合子(heterozygote)二倍体(diploid )单倍体 (haploid )遗传(heredity, inheritance ): 生物繁殖过程中子代与亲代相似 的现象,以保持物种的稳定;基因座(locus ):每个基 因在染色体上有固定的位 置吸型(phenotype ):遗传
20、因子 所表现出的性状良等位基因(multiple allele ): 在群体中,同一基因座位上存在二个以上的等位基因基因型(genotype ):指 个体遗传因子及其组合隐性(recessive ):杂合状态下消失,纯合时表现的性状等位基因(allele)同源染色体同一 基因座位上的一对基因显性(dominant) :状态下表现的性状变异(variation ):生物在世代 间延续过程中,子代与亲代,子代 个体之间的差异;4.遗传疾病(genetic disease)传统的遗传病:由生殖细胞或受精卵遗传物质改变所导致蹦病,有垂直 传递(vertical transmission )特征.包括单
21、基因、多基因、 染色体、线粒体疾病.现代遗传病:由体细胞内的遗彳专物质的结构和功能改 变所引起的疾病,没有垂直传递的特征. 包括体细胞遗彳康和表观遗传病.单基因病(single gene disorder):受一对主基因(major gene)影响而发生的疾病,其遗传方式符合孟德尔定律, 所以也称孟德尔遗命国.包括AD、AR、XD、XR、Y.体细胞遗传病(somatic cell geneticdiseases):由人的体细胞中遗传物质改变而导致的 疾病.包括肿瘤等.多基因病(polygenic disease):会判断是仰么病,重要)(典期 21-三体, 90% ) ( 2 )46 , XX
22、( XY )/47 , XX( XY ) +21嵌合型(3 ) 46 , XX ( XY ) , -14 , +t ( 14q ; 21q ) 14/21 易旌18-三体综合征Edward Syndrome减数分裂不别离体细胞不别离:10%为嵌合型双亲之一是平衡易位携带者:10%为各种易位13-三体综合征Patau s Syndrome减数分裂不别离体细胞不别离双之一是平衡易位携带者局部单体综合征新突变双亲之一是平衡易位携带者2.性染色体异常综合征(两性畸形):由性染色体数目或结构异常引起的疾病分类:疾病病因L性腺发育不全综合征Turner s syndrome患者少了一条X染色质,X染色质为
23、阴性2.Klinefelter SyndromeXXY综合症卵子发生中XX染色体不别离,XX+Y-XXY 精子发生中XY不别离,X+XY-XXY3.XYY综合征Sandberg Syndrome精子形成过程中YY不别离123,X x 24,YY47.XYY4.47, XXX和多X女性超雌性5.脆性X染色体综合征farX卵子形成过程中XX不别离23,X x 24,XX147,XXX在X染色体的脆性位点处含有fra X综合征的致病基因FMR-1的错误表达.6.两性畸形真两性畸形具有男女两种性腺;可单独存在或结合形成卵巢睾。外生 殖器和第二性征不同程度介于两性之间。假两性畸形体内仅具有一种性腺;外生
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