醫(yī)學(xué)遺傳學(xué),緒 論,本章節(jié)主要內(nèi)容,遺傳病的概念 遺傳病的特點(diǎn) 遺傳病的分類 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展簡史,人的健康與疾病涉及到“環(huán)境與遺傳”,由環(huán)境因素直接導(dǎo)致的疾病 傳染性疾?。ㄈ缜萘鞲?、SARS） 、外傷等,由環(huán)境因素和遺傳因素交互作用導(dǎo)致的疾病,脊柱裂,如：蠶豆病 Gene 突變 葡萄糖-6-磷酸脫氫 酶缺乏 進(jìn)食蠶豆后，使患兒發(fā)生 溶血性貧血。發(fā)熱、頭暈、煩躁、惡 心，一般發(fā)作26天后能自行恢復(fù)， 但重者若不及時(shí)搶救，會(huì)因循環(huán)衰竭 危及生命。 乙酰苯胺、磺胺、伯氨基喹啉、樟 腦均可誘發(fā)此病。,基本由遺傳因素決定發(fā)病 環(huán)境因素起誘導(dǎo)作用,由遺傳因素直接導(dǎo)致的疾病,并指,Down綜合征,白化病,一般而言，遺傳因素參與引起的疾病稱為遺傳病（genetic disease） 以人類遺傳病作為研究對象的學(xué)科稱為醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)（medical genetics）,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)（medical genetics） 是用人類遺傳學(xué)的理論和方法來研究這些“遺傳病”從親代傳至子代的傳遞特點(diǎn)和規(guī)律、起源和發(fā)生、病理機(jī)制、病變過程及其與臨床關(guān)系（包括診斷、治療和預(yù)防）的一門綜合性學(xué)科。,第一節(jié) 遺傳病概述,一、遺傳病的概念及特點(diǎn) * 遺傳病 Genetic Disease： 是指其發(fā)生需要有一定的遺傳基礎(chǔ)，并通過這種遺傳基礎(chǔ)按一定的方式傳于后代而發(fā)育形成的疾病，稱為遺傳病。,二、遺傳病的特點(diǎn) （一）遺傳病的傳播方式 （二）遺傳病的數(shù)量分布 （三）遺傳病的先天性 （四）遺傳病的家族性 （五）遺傳病的傳染性,遺傳病的特點(diǎn) （一）遺傳病的傳播方式 （二）遺傳病的數(shù)量分布 （三）遺傳病的先天性 （四）遺傳病的家族性 （五）遺傳病的傳染性,1903年Farabee報(bào)道的 一個(gè)美國家族的短指（趾）癥系譜,遺傳病的特點(diǎn) （一）遺傳病的傳播方式 （二）遺傳病的數(shù)量分布 （三）遺傳病的先天性 （四）遺傳病的家族性 （五）遺傳病的傳染性,遺傳病的特點(diǎn) （一）遺傳病的傳播方式 （二）遺傳病的數(shù)量分布 （三）遺傳病的先天性 （四）遺傳病的家族性 （五）遺傳病的傳染性,苯丙酮尿癥,遺傳病的特點(diǎn) （一）遺傳病的傳播方式 （二）遺傳病的數(shù)量分布 （三）遺傳病的先天性 （四）遺傳病的家族性 （五）遺傳病的傳染性,脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)型的系譜,遺傳病的特點(diǎn) （一）遺傳病的傳播方式 （二）遺傳病的數(shù)量分布 （三）遺傳病的先天性 （四）遺傳病的家族性 （五）遺傳病的傳染性,人類朊蛋白疾?。╤uman prion diseases） 遺傳性、傳染性疾病 如:瘋牛病、克雅綜合征等,癥狀：神經(jīng)錯(cuò)亂、癡呆、不久死亡。,三、人類遺傳病的分類： （一）單基因病 （二）多基因病 （三）染色體病 （四）體細(xì)胞遺傳病 （五）線粒體遺傳病,X連鎖顯性(XD)遺傳 抗VD佝僂病,X連鎖隱性(XR)遺傳 紅綠色盲,Y連鎖遺傳 外耳道多毛癥,性染色體病,常染色體顯性(AD)遺傳并指、多指癥,常染色體隱性(AR)遺傳先天聾啞,（一）單基因病,常染色體病,（二）多基因病,多基因病是有一定家族史、但沒有單基因性狀遺傳中所見到的系譜特征的一類疾病。 一些常見的疾病或畸形，如；高血壓、糖尿病、冠心病、精神分裂癥、唇裂、無腦兒、脊柱裂、等。 多基因病往往有復(fù)雜的病因，既涉及遺傳基礎(chǔ)，又需要環(huán)境因素的作用而發(fā)病，也稱為多因子病(multifactorial disease，MF)。,唇裂 無 腦 兒,（三）染色體病,染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的改變往往涉及到許多基因，常表現(xiàn)為復(fù)雜的綜合征(syndrome)。,由于染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的改變而導(dǎo)致的疾病稱為染色體病(chromosome disease)。,數(shù)目異常: 常染色體病21三體綜合征 性染色體病Turner綜合征 結(jié)構(gòu)異常: 常染色體病5p-，貓叫綜合征 性染色體病脆性X染色體綜合征 （Xq27-28),21三體綜合征,部分單體綜合征： 5p-綜合征 （貓叫綜合癥）,似貓叫樣哭聲、特殊面容、 圓臉、眼距寬,（四）體細(xì)胞遺傳病,人的體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)改變而導(dǎo)致的疾病，稱為體細(xì)胞遺傳病(somatic cell genetic diseases) 包括腫瘤和白血病、自身免疫缺陷病以及衰老等。 （五）線粒體遺傳病 由線粒體DNA缺陷引起的疾病，包括Leber遺傳性視神經(jīng)病等。,在線人類孟德爾遺傳,人類孟德爾遺傳 ( Victor Mckusick)是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)最權(quán)威的百科全書和數(shù)據(jù)庫。譽(yù)為醫(yī)學(xué)遺傳界的“圣經(jīng)” 它包括所有已知的遺傳病的臨床特征、診斷、治療、預(yù)防，以及基因的連鎖關(guān)系、染色體定位、組成結(jié)構(gòu)和功能 自1966年初版以來，不斷再版，至1998年已出第12版。 共搜集單基因遺傳的性狀和疾病，已達(dá)14000多種，包括數(shù)千種比較嚴(yán)重的疾病。其中已經(jīng)確認(rèn)與特定疾病相關(guān)的基因約一千多個(gè)。 在線網(wǎng)址：/omim,1865, Mendel G,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展簡史,遺傳學(xué)基本定律,分離律 自由組合律 連鎖互換律,分離定律,自由組合律,連鎖與互換律 果蠅雜交實(shí)驗(yàn)-完全連鎖,果蠅雜交實(shí)驗(yàn)-不完全連鎖互換,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)分科及發(fā)展簡史,現(xiàn)代科學(xué)的迅猛發(fā)展，新概念、新技術(shù)的不斷引進(jìn)，醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)發(fā)展十分迅速，從群體個(gè)體細(xì)胞分子水平。同時(shí)向基礎(chǔ)及臨床許多學(xué)科滲透，進(jìn)而形成了許多與之密切相關(guān)的其它遺傳學(xué)分支，包括：,1949, Pauling L,1956, Ingram VM 6GluVal,1902, Garrod AE 先天性代謝病, 尿黑酸尿癥, 鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥 分子病,生化遺傳學(xué),在此基礎(chǔ)上建立和發(fā)展了生化遺傳學(xué)。就是應(yīng)用生化的方法研究遺傳病的蛋白、酶的變化以及核酸的相應(yīng)改變。,1923, Painter TS 2n = 48; XX, XY,1956, Tjio JH 2n = 46,1959, Lejune J Downs (21),Ford CE Turner (XO) Jacob PA Klinefelter (XXY),細(xì)胞遺傳學(xué),細(xì)胞遺傳學(xué)是研究人類染色體的數(shù)目、結(jié)構(gòu)異常與疾病的關(guān)系。,1944, Avery OT, et al DNA,Avery OT,MacLeod CM,McCarty M,分子遺傳學(xué) Molecular genetics,1953, Watson JD & Crick FHC DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu),分子遺傳學(xué) Molecular genetics,1968年，獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)與生理學(xué)獎(jiǎng),“for their interpretation of the genetic code and its function in protein synthesis“,Holley RW,Khorana HG,Nirenberg MW,1967, Holley RW, et al 遺傳密碼,1978年，榮獲諾貝爾醫(yī)學(xué)與生理學(xué)獎(jiǎng),Arber W,Nathans D,Smith H,“for the discovery of restriction enzymes and their application to problems of molecular genetics“,1968, Arber W, et al 限制性核酸內(nèi)切酶,The Nobel Prize in Chemistry 1980,Sanger F,“for their contributions concerning the deter-mination of base sequences in nucleic acids“,1977, Sanger F 雙脫氧測序技術(shù),1993年，獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。,Mullis F,“for his invention of the polymerase chain reaction (PCR) method“,1985, Mullis K 多聚酶鏈反應(yīng)（PCR),PCR,PCR是模擬體內(nèi)DNA復(fù)制條件，應(yīng)用DNA聚合酶反應(yīng)，特異性擴(kuò)增某一DNA片段的技術(shù)。,PCR產(chǎn)物電泳圖片,1908, Hardy-Weinberg 遺傳平衡定律,1954, Neel JV, et al 遺傳流行病學(xué),群體遺傳學(xué) Population genetics,以群體為研究對象，研究群體中的遺傳結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律，如遺傳病的種類、發(fā)病率、基因頻率、攜帶者頻率，以控制遺傳病在群體中的播散。,我國主要單基因病患病率,腫瘤遺傳學(xué) Cancer genetics,應(yīng)用遺傳學(xué)的基本原理、方法，研究腫瘤發(fā)生的遺傳基礎(chǔ)。 遺傳學(xué)家與腫瘤學(xué)家們從細(xì)胞遺傳學(xué)、分子遺傳學(xué)、免疫遺傳學(xué)等不同角度探討腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，闡明腫瘤發(fā)生機(jī)理，為診斷、治療以及預(yù)防提供依據(jù)。,行為遺傳學(xué) Behavior genetics,從低等生物高等生物人類的行為是什么決定的？如何決定的？這是行為遺傳學(xué)將要闡述的問題。 60年代，人們傾向于行為是由環(huán)境決定的觀點(diǎn)。 70年代，認(rèn)為行為是遺傳因素和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。 80年代以后，N生物學(xué)、分子生物學(xué)的理論方法進(jìn)展，推動(dòng)了行為遺傳學(xué)的發(fā)展，對行為提出科學(xué)、辨證的觀點(diǎn)，行為是N元及其由N元所構(gòu)成的回路對外界刺激的綜合性反應(yīng)。不難看出遺傳及環(huán)境與行為形成的辨證關(guān)系。,目前研究進(jìn)展,人們對人類病理行為的研究取得了很大進(jìn)展，定位和克隆了一些行為基因，如害羞基因、癲癇發(fā)作基因、自殺基因、同性戀基因、酗酒基因等。,臨床遺傳學(xué) Clinical genetics,研究臨床各種遺傳病的診斷、產(chǎn)前診斷、預(yù)防、遺傳咨詢以及治療。 例如：一院兒科 李秀玲教授- Down綜合征，細(xì)胞遺傳學(xué)診斷。 二院 兒?？?武盈玉 教授-DMD、血友病、性別異常 遺傳教研室 金春蓮教授-DMD、血友病、性別異常，分子遺傳學(xué)診斷，無創(chuàng)性產(chǎn)前診斷。 Down綜合征 -FISH診斷。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究熱點(diǎn)及 醫(yī)學(xué)生為什么要學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué),醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究熱點(diǎn),1、人類基因組學(xué) 2、復(fù)雜疾病的基因定位、克隆 3、腫瘤病因?qū)W研究 4、遺傳病的基因診斷 5、遺傳病的基因治療,1、人類基因組學(xué),人類基因組學(xué)的研究，將闡明人類基因組30億個(gè)堿基對的序列，破譯DNA序列中蘊(yùn)藏的全部信息，揭示人體生理和病理過程的分子基礎(chǔ)，并逐步認(rèn)識(shí)生命的衰老以及死亡的本質(zhì)，為人類疾病的預(yù)防、診斷和治療提供最為合理和有效的方法和途徑。理論上講人類可活？歲，至少？歲。,人類基因組計(jì)劃簡史,1985年 美國科學(xué)家提出對人類基因組進(jìn)行測序的問題。 1988 美國建立研究機(jī)構(gòu)-命名人類基因組研究國家中心（NCHGR） J .Watson 為主任，得到國會(huì)支持。,1990年正式啟動(dòng)，預(yù)期投資30億美元 該計(jì)劃由國際人類基因組測序協(xié)作組（IHGSC）來完成。 IHGSC是由美國（54%）、英國（33%）、日本（7%）、法國（2.8%）、德國（2.2%）、中國（1%）6個(gè)國家20個(gè)研究所的科學(xué)家組成的開放性國際協(xié)作組織，全球2800余名科學(xué)家參加了IHGSC的工作。 我國科學(xué)家參加了這項(xiàng)計(jì)劃，完成了3p末端的測序工作，31.4cM，30萬bp，占人類基因組的1%。,1990年啟動(dòng)的人類基因組計(jì)劃經(jīng)過多國科學(xué)家的10年努力，于2001年“大功告成” 2001年2月15日出版的英國nature雜志和2001年2月16日出版的美國science雜志，分別正式公布了人類基因組計(jì)劃和塞萊拉遺傳公司的人類基因組全序列數(shù)據(jù)，人類基因組草圖誕生了,最新分析結(jié)果 ： 基因組序列共包含285億個(gè)核苷酸，它近乎完整，涵蓋了99以上的常染色質(zhì)基因組序列；準(zhǔn)確率為99999，誤差小于1/10萬分之一的精確版人類基因組圖譜，也就是說誤差率只有1個(gè)bp10萬個(gè)bp，比最初制訂的目標(biāo)精確了10倍。而且還進(jìn)一步糾正了蛋白編碼基因的數(shù)量，僅為2萬25萬個(gè)，而非原先估計(jì)的3萬35萬個(gè)。,目前的研究結(jié)果顯示，人類基因組有19599個(gè)已經(jīng)獲得確定的蛋白編碼基因，另外還有2188段可能為蛋白編碼基因的DNA序列。 人類基因重復(fù)片段高達(dá)5