医学遗传学研究绪论培训课件.ppt

1、文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。绪绪 论论医学遗传学研究的对象医学遗传学研究的对象医学遗传学研究的范围医学遗传学研究的范围遗传病的概念和遗传病的概念和分类分类医学遗传学发展简史医学遗传学发展简史医学遗传学分科医学遗传学分科走进基因组医学时代走进基因组医学时代1文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。第一节第一节 医学遗传学研究的对象和范围医学遗传学研究的对象和范围 一、遗传与变异一、遗传与变异 1.1.遗传遗传(Hereditary)：子代和亲代之间在形态构造、生理机能特点上都子代和亲代之间在形态构造、生理机能

2、特点上都相似相似的的现象。现象。2文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。有其父必有其子有其父必有其子文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。性状：生物的形态特征和生理特性性状：生物的形态特征和生理特性 如：是否卷舌，有无耳垂，血型，毛发颜色如：是否卷舌，有无耳垂，血型，毛发颜色4文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。2.2.变异变异(Variance)：亲代和子代之间，以及子代个体间的性状亲代和子代之间，以及子代个体间的性状差异差异。“母生九子，各有不同母生九子，各有不同”“种

3、瓜得豆，种豆得瓜种瓜得豆，种豆得瓜”基因工程基因工程遗传遗传和和变异变异是生物界普遍现象，是生物界普遍现象，表现型与环境影响密不可分。表现型与环境影响密不可分。5文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。二、医学遗传学二、医学遗传学研究的对象和范围研究的对象和范围n 遗传学遗传学(Genetics)：研究生物遗传物质及其变化规律。：研究生物遗传物质及其变化规律。n 人类遗传学人类遗传学(Human Genetics)：广泛地探讨：广泛地探讨人类性状人类性状的的遗传和变异的规律及物质基础。遗传和变异的规律及物质基础。n 医学遗传学医学遗传学(Medical G

4、enetics)：遗传学与医学结合产生遗传学与医学结合产生的边缘学科，研究的边缘学科，研究疾病疾病产生的遗传机制、遗传方式及其产生的遗传机制、遗传方式及其诊治和预防的策略和措施。诊治和预防的策略和措施。遗传病遗传病的基本特征的基本特征遗传物质变化遗传物质变化突变。突变。人类疾病在一定程度上都人类疾病在一定程度上都和遗传有关和遗传有关。6文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。第二节第二节 遗传病的概念和分类遗传病的概念和分类一、一、遗传病（遗传病（Genetic diseases）：遗传物质发生）：遗传物质发生突变突变所引所引起的疾病。起的疾病。垂直传递垂

5、直传递 特点特点：终生性终生性 遗传物质突变遗传物质突变 7文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。1.发病受环境因素不同程度影响发病受环境因素不同程度影响环境因素环境因素1 1、遗传因素、遗传因素 决定作用：先天性聋哑、甲型血友病；决定作用：先天性聋哑、甲型血友病；2 2、遗传因素、遗传因素 主要主要，环境因素，环境因素 诱发：苯丙酮尿症；诱发：苯丙酮尿症；3 3、遗传和环境双重作用：哮喘病、遗传和环境双重作用：哮喘病（80%）、消化性溃疡（）、消化性溃疡（37%）；4 4、环境因素、环境因素 决定作用：外伤等。（传染性疾病）决定作用：外伤等。（传染性疾

6、病）？1 12 23 34 4遗传因遗传因素素8文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。2.2.遗传病遗传病 vs.家族性疾病家族性疾病&先天性疾病先天性疾病n 家族性家族性疾病疾病(Familial disease):大多数遗传病呈家族聚集现象；大多数遗传病呈家族聚集现象；某些遗传病为散发性，仅有先证者发病；某些遗传病为散发性，仅有先证者发病；某些环境因素致病亦有家族聚集现象。某些环境因素致病亦有家族聚集现象。n 先天性疾病先天性疾病(Congenital disease):指出生时既表现出来指出生时既表现出来的疾病的疾病;大多数遗传病都是先天的，出生前

7、致病基因已经表达；大多数遗传病都是先天的，出生前致病基因已经表达；某些遗传病需发育到一定年龄出现表型；某些遗传病需发育到一定年龄出现表型；某些先天畸形为环境因素所致。某些先天畸形为环境因素所致。9文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。二、遗传病分类：二、遗传病分类：染色体病染色体病：染色体数目和结构异常：染色体数目和结构异常自然流产。自然流产。单基因病单基因病：单个基因突变单个基因突变(孟德尔方式孟德尔方式)儿童。儿童。多基因病多基因病：遗传因素：遗传因素&环境因素共同作用。环境因素共同作用。体细胞遗传病体细胞遗传病：体细胞：体细胞 肿瘤癌。肿瘤癌。线粒

8、体病线粒体病：能量代谢：能量代谢 神经肌肉神经肌肉 母系遗传。母系遗传。10文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。遗传性疾病的群体发生率遗传性疾病的群体发生率疾疾 病病发生率（发生率（%）疾疾 病病发发 生生 率（率（%）单基因缺陷单基因缺陷多基因遗传病多基因遗传病 常显遗传病常显遗传病0.14 先天性疾病先天性疾病2.3 常隐遗传病常隐遗传病0.17 其他疾病其他疾病2.4 X X连锁遗传病连锁遗传病0.05 小小 计计4.7 小小 计计0.36未归类遗传病未归类遗传病0.12染色体缺陷染色体缺陷0.19总计总计5.3711文档仅供参考，不能作为科学依

9、据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。1.1.染色体病染色体病 常表现为生长迟缓、智力低下和身体器官异常的复杂常表现为生长迟缓、智力低下和身体器官异常的复杂综合征综合征(syndrome)。数目异常数目异常:常染色体常染色体 21三体综合征，三体综合征，47，XY/XX,+21 性染色体性染色体 Turner综合征综合征45,X45,X 结构异常结构异常:常染色体常染色体 5p5p-，猫叫综合征，猫叫综合征 性染色体性染色体 脆性脆性X X染色体综合征染色体综合征12文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。2.2.单基因病单基因病 单个基因单个

10、基因/等位突变，符合孟德尔遗传。等位突变，符合孟德尔遗传。分类：分类：Autosomal Dominant(AD)并指、多指症并指、多指症Autosomal Recessive(AR)PKU、先天聋哑、先天聋哑X-linked Dominant(XD)抗抗VD佝偻病佝偻病X-linked Recessive(XR)DMD、血友病、血友病Y-linked Fashion13文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。3.3.多基因病多基因病n 多基因交互作用：多基因交互作用：主基因主基因&微效基因微效基因 与环境因素交互作用与环境因素交互作用 n 常见复杂常见复

11、杂疾病疾病:唇腭裂、精神分裂症、唇腭裂、精神分裂症、高血压、糖尿病、先心病高血压、糖尿病、先心病 消化性溃疡等。消化性溃疡等。14文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。5.5.线粒体病线粒体病n 突变发生在特定体细胞，而非生殖细胞，不传递突变发生在特定体细胞，而非生殖细胞，不传递给后代。给后代。n 实例：实例：肿瘤肿瘤4.4.体细胞遗传病体细胞遗传病n 突变发生在线粒体突变发生在线粒体DNA中，一般由母亲传递给后中，一般由母亲传递给后代。代。n 实例：实例：Leber视神经病。视神经病。15文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网

12、站或本人删除。三、遗传病的研究方法三、遗传病的研究方法n 群体筛查群体筛查n 家系调查家系调查n 系谱分析系谱分析n 核型分析核型分析n 双生子分析双生子分析n 种族差异比较种族差异比较n 疾病组分分析疾病组分分析n 伴随性状研究伴随性状研究16文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。第三节第三节 医学遗传学分科和发展简史医学遗传学分科和发展简史n 现代科学的迅猛发展，新概念、新技术的不断引进，现代科学的迅猛发展，新概念、新技术的不断引进，医学遗传学发展十分迅速，从群体医学遗传学发展十分迅速，从群体 个体个体 细胞细胞 分子水平。分子水平。n 同时向基础及

13、临床许多学科渗透，进而形成了许多同时向基础及临床许多学科渗透，进而形成了许多与之密切相关的其它遗传学分支。与之密切相关的其它遗传学分支。17文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。一、医学遗传学分科一、医学遗传学分科 1 1、临床遗传学、临床遗传学 研究临床各种遗传病的诊断、产前诊断、预防、遗研究临床各种遗传病的诊断、产前诊断、预防、遗传咨询以及治疗。传咨询以及治疗。例如：例如：二院二院 临床遗传科临床遗传科 ：Down综合征综合征，代谢病；细胞遗传，代谢病；细胞遗传学诊断学诊断(FISH)，突变检测，产前诊断。，突变检测，产前诊断。医学遗传教研室：常见单

14、基因病（医学遗传教研室：常见单基因病（DMD、血友病、血友病、PKU）、性别异常的分子遗传学诊断，产前诊断。）、性别异常的分子遗传学诊断，产前诊断。18文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。2 2、细胞遗传学、细胞遗传学 研究人类染色体的数目、结构异常与疾病的关系。研究人类染色体的数目、结构异常与疾病的关系。n 1923年年 Painter TS，人的染色体数目，人的染色体数目2n=48，性染色体为，性染色体为 XX，XY。n 1952年年 徐道觉徐道觉，偶然应用，偶然应用低渗处理低渗处理细胞获得染色体分散良细胞获得染色体分散良好为好为46条，但未能肯定

15、其发现。条，但未能肯定其发现。n 1956年年 蒋有兴和蒋有兴和Levan A，证明人的体细胞染色体数为，证明人的体细胞染色体数为46条，条，标志着人类细胞遗传学开始。标志着人类细胞遗传学开始。n 1959年年 Lejune J，发现先天愚型是由于多了一条，发现先天愚型是由于多了一条G组染色组染色体，即体，即21三体。三体。n 继之发现：继之发现：Turner综合征（综合征（45，X）Klinefelter综合征（综合征（47，XXY）现已明确百余种染色体异常综合征和万余种罕见的异常核型。现已明确百余种染色体异常综合征和万余种罕见的异常核型。19文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不

16、当之处，请联系网站或本人删除。3 3、体细胞遗传学、体细胞遗传学 以体外细胞的培养和杂交的方法，研究基因作用、以体外细胞的培养和杂交的方法，研究基因作用、人类基因图的绘制，诱变的本质等。人类基因图的绘制，诱变的本质等。优越性：优越性：1 1）体外培养迅速、大量繁殖传代，可长期保存；）体外培养迅速、大量繁殖传代，可长期保存；2 2）可打破种属界限进行不同种属、不同细胞的杂交；）可打破种属界限进行不同种属、不同细胞的杂交；3 3）可施加各种因素进行研究。）可施加各种因素进行研究。应用：应用：1 1）杂交进行基因定位：）杂交进行基因定位：人人鼠鼠 TK酶基因定位。酶基因定位。2 2）细胞杂交：单克隆

17、抗体的制备。）细胞杂交：单克隆抗体的制备。3 3）抑制基因研究：肿瘤细胞）抑制基因研究：肿瘤细胞正常细胞正常细胞失去肿瘤特征。失去肿瘤特征。4 4）克隆羊、牛、猴、鼠及猪。）克隆羊、牛、猴、鼠及猪。20文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。4 4、生化遗传学、生化遗传学n 1902年，年，Garrod AE 分离出尿黑酸尿病患者的尿中尿黑酸，证实该病由于分离出尿黑酸尿病患者的尿中尿黑酸，证实该病由于代谢异常所致，提出代谢异常所致，提出“先天性代谢缺陷先天性代谢缺陷”。n 1949年，年，Pauling L 发现镰状细胞贫血患者发现镰状细胞贫血患者HbHb

18、与正常人电泳的速率不同，与正常人电泳的速率不同，推断其由分子结构改变所致，提出推断其由分子结构改变所致，提出“分子病分子病”的概念。的概念。n 1956年，年，Ingram VM 证实了证实了Hbs分子结构的改变是分子结构的改变是链第链第6位由谷位由谷Aa缬缬Aa所致。所致。生化遗传学在此基础上建立和发展，即应用生化的方生化遗传学在此基础上建立和发展，即应用生化的方法研究遗传病的蛋白和酶的变化以及核酸的相应改变。法研究遗传病的蛋白和酶的变化以及核酸的相应改变。21文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。5 5、分子遗传学、分子遗传学n 1944年，年，Av

19、ery 肺炎双球菌转化实验证明肺炎双球菌转化实验证明DNADNA是遗传物质。是遗传物质。n 1953年，年，Watson 和和Crick 阐明了阐明了DNADNA双螺旋结构，标志着分子遗传学的开始。双螺旋结构，标志着分子遗传学的开始。n 1958年，年，Crick 提出的中心法则是遗传信息的传递原则。提出的中心法则是遗传信息的传递原则。n 1961年，年，Jacob和和Monod 提出乳糖操纵子模型，建立了基因调控的概念。提出乳糖操纵子模型，建立了基因调控的概念。22文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。n 1967年，年，Khorana等等 破译了全部

20、遗传密码破译了全部遗传密码 n 1968年，年，Arber等等 发现了限制性核酸内切酶，推进发现了限制性核酸内切酶，推进了了DNA重组重组技术技术 n 1977年，年，Sanger 发明了双脱氧核苷酸测序发明了双脱氧核苷酸测序法法 DNA序列序列分析分析 n 1985年，年，Mullis 建立体外扩增建立体外扩增DNA方法（方法（PCR）人工合成人工合成DNA 分子遗传学依据上述理论和技术，研究基因结构、突变、分子遗传学依据上述理论和技术，研究基因结构、突变、表达及调控，阐明遗传病的分子机制，为基因诊断、治疗表达及调控，阐明遗传病的分子机制，为基因诊断、治疗提供手段。提供手段。分子遗传学分子遗

21、传学23文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。6 6、肿瘤遗传学、肿瘤遗传学 应用遗传学的基本原理和方法，研究肿瘤发生的遗传应用遗传学的基本原理和方法，研究肿瘤发生的遗传基础，基础，肿瘤的早期诊断、肿瘤的早期诊断、治疗以及预防治疗以及预防提供科学依据。提供科学依据。7 7、群体遗传学、群体遗传学 以群体为研究对象，研究群体中的遗传结构及变化规以群体为研究对象，研究群体中的遗传结构及变化规律，如遗传病的种类、发病率、基因频率和携带者频率，律，如遗传病的种类、发病率、基因频率和携带者频率，以控制遗传病在群体中的播散。以控制遗传病在群体中的播散。其理论依据其理

22、论依据是是1908年年Hardy和和1909年年Weinberg提出的提出的遗传平衡定律。遗传平衡定律。24文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。8 8、免疫遗传学、免疫遗传学 9 9、药物遗传学、药物遗传学 1010、遗传毒理学、遗传毒理学1111、发育遗传学、发育遗传学 1212、行为遗传学、行为遗传学25文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。二、遗传学史上的里程碑二、遗传学史上的里程碑1865 Mendel 豌豆豌豆分离律和自由组合律分离律和自由组合律1902 Garrod 尿黑酸尿症尿黑酸尿症先天性代谢缺陷

23、先天性代谢缺陷1926 Morgan 果蝇果蝇染色体染色体1953 Watson&Crick DNA双螺旋结构双螺旋结构1956 Pauling 镰状细胞贫血症镰状细胞贫血症分子病分子病1969 Pardue 分子杂交分子杂交1972 Berg 体外体外DNA重组重组1977 Sanger 双脱氧核苷酸法双脱氧核苷酸法DNA测序测序1985 Mullis PCR 体外体外DNA扩增扩增2003 HGP 解译人类遗传密码解译人类遗传密码26文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。第四节第四节 走进基因组医学时代走进基因组医学时代一、研究热点一、研究热点1.1

24、.基因工程基因工程 20世纪世纪70年代兴起。在核酸限制性内切酶、载体质年代兴起。在核酸限制性内切酶、载体质粒、连接酶和其它修饰酶被陆续发现以后，人类实现粒、连接酶和其它修饰酶被陆续发现以后，人类实现重组疫苗重组疫苗、生物制药生物制药、转基因动转基因动/植物植物等。等。2.2.克隆克隆 对哺乳动物特定发育阶段的核供体（胚胎分裂球或对哺乳动物特定发育阶段的核供体（胚胎分裂球或体细胞核）体细胞核）,及相应的核受体（去核的受精卵或成熟的及相应的核受体（去核的受精卵或成熟的卵母细胞）进行体外重构胚胎并移植，从而达到扩繁卵母细胞）进行体外重构胚胎并移植，从而达到扩繁同基因型哺乳动物种群的目的。同基因型哺

25、乳动物种群的目的。27文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。克隆羊多利克隆羊多利(1997.4.23-2003.4.14),),威尔穆特教授威尔穆特教授-克隆羊之父克隆羊之父 1997年年2月，月，威尔穆特等利用绵羊乳腺细胞成功地威尔穆特等利用绵羊乳腺细胞成功地克隆出体细胞核移植后代克隆出体细胞核移植后代-Doly。28文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。3.3.RNA干扰干扰-表观遗传现象之一，转录后基因沉默。表观遗传现象之一，转录后基因沉默。1990 Jorgensen，向矮牵牛中导入更多拷贝与粉红色色素向矮

26、牵牛中导入更多拷贝与粉红色色素合成有关的基因，以产生颜色更深的紫色矮牵牛花合成有关的基因，以产生颜色更深的紫色矮牵牛花,结果结果许多花朵的颜色，反而变成白色。发生导入的基因和其同许多花朵的颜色，反而变成白色。发生导入的基因和其同源的内源基因同时都被抑制的现象。源的内源基因同时都被抑制的现象。1995 Dr Guo，在秀丽小杆线虫中发现正义在秀丽小杆线虫中发现正义RNARNA具有很高的具有很高的基因沉默活性。基因沉默活性。1998 华盛顿卡内基研究院华盛顿卡内基研究院Andrew Fire和马萨诸塞大学和马萨诸塞大学Craig Mello通过实验阐明了这一反常现象。通过实验阐明了这一反常现象。2

27、9文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。4.4.基因诊断基因诊断&基因治疗基因治疗 利用分子遗传学的技术方法技术从利用分子遗传学的技术方法技术从DNA水平检测人水平检测人类遗传性疾病的基因缺陷。被广泛地应用于遗传病类遗传性疾病的基因缺陷。被广泛地应用于遗传病的诊断、产前诊断、个体对某种重大疾病的易感性。的诊断、产前诊断、个体对某种重大疾病的易感性。如：地贫、镰状细胞贫血、遗传病产前无创诊断。如：地贫、镰状细胞贫血、遗传病产前无创诊断。将某种遗传物质转移到患者细胞内，使其体内发挥将某种遗传物质转移到患者细胞内，使其体内发挥作用，以达到治疗疾病目的方法。作用

28、，以达到治疗疾病目的方法。如：如：ADA，地中海贫血。地中海贫血。5 Knock-in/Knock-out 模式生物。模式生物。6 Y染色体与人类进化、性别分化。染色体与人类进化、性别分化。30文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。Human Genome ProjectGregor Mendel(18221884)Francis Crick James Watson (1916-2004)(1928-)1990.10-2003.45.人类基因组计划人类基因组计划Double helix 186519532003 孟德尔提出孟德尔提出“遗传因遗传因子子”

29、DNA双螺旋结构双螺旋结构 人类基因组计划完成人类基因组计划完成31文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。1）人类基因组的组成（人类基因组的组成（3.2109 bp）32文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。1986年年3月，月，Renato Dulbecco 提出提出1990年年10月，美国政府正式启动了月，美国政府正式启动了HGP,投资投资30亿美元，预期亿美元，预期 于于2005年完年完成人类基因组约成人类基因组约30亿个碱基对的全序列测定亿个碱基对的全序列测定1998年年5月，月，Craig Venter创

30、立创立Celera公司公司1999年年9月，中国加入月，中国加入HGP，测序任务，测序任务3000万万bp1999年年12月，第月，第22条染色体破译条染色体破译2000年年4月，中国完成月，中国完成1%测序任务测序任务2000年年5月，第月，第21条染色体破译条染色体破译2000年年6月，人类基因组工作框架图公布月，人类基因组工作框架图公布2001年年2月，公布基因组基本信息月，公布基因组基本信息2001年年9月，月，HGP第十次战略大会在杭州召开，还有第十次战略大会在杭州召开，还有1%的难测序列，约的难测序列，约700个疑难点个疑难点2003年年4月，六国共同完成人类基因测序工作月，六国共

31、同完成人类基因测序工作。2）HGP 简史简史33文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。n 1990年启动的人类基因组计划（年启动的人类基因组计划（HGP）于）于2001年年“大大功告成功告成”，至，至2003年结束，历时共年结束，历时共13年。n 2001年年2月月15日出版的英国日出版的英国nature杂志和杂志和2001年年2月月16日出版的美国日出版的美国science杂志。杂志。n 分别正式公布了人类基因组计划和塞莱拉遗传公司的分别正式公布了人类基因组计划和塞莱拉遗传公司的人类基因组全序列数据，人类基因组草图诞生了。人类基因组全序列数据，人类基因

32、组草图诞生了。n 2001年年2月，公布人类基因组草图存在很多重要的不足。月，公布人类基因组草图存在很多重要的不足。例如，仅测出了约例如，仅测出了约90的常染色质基因组序列，而且的常染色质基因组序列，而且序列之间存在序列之间存在147821个未检测出的空缺等等，使得个未检测出的空缺等等，使得2001年人类基因草图略显潦草。年人类基因草图略显潦草。34文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。n 国际人类基因组测序协作组（国际人类基因组测序协作组（IHGSC）立即启动了一）立即启动了一项十分艰难、但非常必要的项十分艰难、但非常必要的“纠错补漏纠错补漏”程序程序

33、,用了用了3年的时间将草图一点点地丰满起来，那些令人头疼的年的时间将草图一点点地丰满起来，那些令人头疼的缝隙也从原来的缝隙也从原来的15万个减少到现在的万个减少到现在的341个。个。n 在在20012003年之间，年之间，IHGSC的不懈努力终于将此草的不懈努力终于将此草图转化为今天这张既高度精确又相当完整的人类基因图转化为今天这张既高度精确又相当完整的人类基因组图。组图。n 发表在发表在2004年年10月月21日日Nature（2004,431:931）上。）上。n 报告对报告对2001年年2月发表的初步分析报告进行了补充。月发表的初步分析报告进行了补充。35文档仅供参考，不能作为科学依据，

34、请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。36文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。3)3)人类基因组计划的宗旨人类基因组计划的宗旨n 破译破译DNADNA序列中蕴藏的全部信息。序列中蕴藏的全部信息。n 揭示人体生理和病理过程的分子基础。揭示人体生理和病理过程的分子基础。n 逐步认识生命的起源、进化、遗传、发育、衰老以及死逐步认识生命的起源、进化、遗传、发育、衰老以及死亡的本质。亡的本质。n 为人类疾病的预测、诊断、预防和治疗提供最为合理和为人类疾病的预测、诊断、预防和治疗提供最为合理和有效的方法和途径。有效的方法和途径。37文档仅供参考，不能作为科

35、学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。4)4)人类基因组计划（人类基因组计划（1990.102003.4）主要内容主要内容n制图（制图（Mapping）遗传图：遗传图：又称连锁图，是以遗传多态性（遗传又称连锁图，是以遗传多态性（遗传 标记）为位标，以遗传学距离标记）为位标，以遗传学距离cM为图距制作的为图距制作的 基因图。基因图。RFLP，STR，SNP。物理图：物理图：以已知核苷酸的一个以已知核苷酸的一个DNA片段为标记，以序列长片段为标记，以序列长度度kb/Mb为距离的基因组图。为距离的基因组图。n测序（测序（Sequencing）利用自动测序仪，完成全部碱基的测序图。利用

36、自动测序仪，完成全部碱基的测序图。38文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。测序策略测序策略Celera公司公司Whole shotgun HGPNested shotgun 全基因组霰弹法全基因组霰弹法 分级霰弹法分级霰弹法39文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。40文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。5)5)人类基因组计划（人类基因组计划（1990.102003.4）基本策略基本策略(1)(1)对基因组进行对基因组进行标记和划界标记和划界将每条染色体划分为长短臂、将每

37、条染色体划分为长短臂、带、亚带和亚亚带，为定位基因和特定序列提供了染带、亚带和亚亚带，为定位基因和特定序列提供了染色体标志。一般色体标志。一般以以500 kb标以一个特异的标以一个特异的DNADNA标记，作标记，作为特定基因或序列的界标。为特定基因或序列的界标。(2)(2)切割和排序切割和排序标记好后，再对标记好后，再对基因组基因组DNA用一定内切酶用一定内切酶切割成片段并进行克隆，并用已知的标记将这些克隆切割成片段并进行克隆，并用已知的标记将这些克隆有序排列。有序排列。(3)(3)建立遗传建立遗传图谱图谱、物理图谱和基因图谱。、物理图谱和基因图谱。(4)(4)进行进行全序列测定全序列测定。(

38、5)(5)确定每一个基因结构、特性和功能。确定每一个基因结构、特性和功能。41文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。6)6)人类基因组计划的意义人类基因组计划的意义 是人类自然科学史上最重大的研究项目之一，可与产生是人类自然科学史上最重大的研究项目之一，可与产生原子弹的曼哈顿工程和人类登月阿波罗飞行任务相媲美，是原子弹的曼哈顿工程和人类登月阿波罗飞行任务相媲美，是当前国际生物学、医学领域内一项引人注目的工程，将推动当前国际生物学、医学领域内一项引人注目的工程，将推动整个生命科学的发展整个生命科学的发展。人类基因组研究成果表明人类基因组研究成果表明:（1

39、1）基因数量少得惊人，约）基因数量少得惊人，约2-2.5万万；（2 2）人类基因组中存在）人类基因组中存在“热点热点”和大片和大片“荒漠荒漠”；（3 3）三分之一重复序列为）三分之一重复序列为“垃圾垃圾”DNA；（4 4）个体）个体间间99.99的基因序列相同。种族歧视毫无根据。的基因序列相同。种族歧视毫无根据。42文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。中国人类基因组计划中国人类基因组计划1993年年，启动中国人类基因组计划（，启动中国人类基因组计划（CHGP），首先开展了），首先开展了 “中华民族基因组中若干位点基因结构的研究中华民族基因组中若干位点基

40、因结构的研究”。1997年年，启动了，启动了“重大疾病相关基因的定位、克隆、结构重大疾病相关基因的定位、克隆、结构 与功能研究与功能研究”项目。项目。在上海和北京相继成立了国家人类基因组南方、北方中心。在上海和北京相继成立了国家人类基因组南方、北方中心。研究成果研究成果:1%测序任务测序任务：2000年年4月，月，3号染色体号染色体3000万万bp，精确度精确度 99.99%，发现，发现142个基因个基因（80个个为预测基因）为预测基因）“炎黄一号炎黄一号”：2007年年10月月11日，完成日，完成第一个完整的中国人第一个完整的中国人 基因组图谱。基因组图谱。43文档仅供参考，不能作为科学依据

41、，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。7)HGP带来的带来的新名词新名词(1)(1)基因组学基因组学（genomics）：）：Mckusick于于19861986年首创，指年首创，指的是从整体的方式来阐明基因组功能遗传的科学。的是从整体的方式来阐明基因组功能遗传的科学。(2(2)比较基因组学比较基因组学（comparative genomics）：）：研究模式生研究模式生物与人类及其他生物基因组物与人类及其他生物基因组整体比较全基因组核苷酸序整体比较全基因组核苷酸序列列特点特点。特点是在整个基因组的层次上比较基因组的大。特点是在整个基因组的层次上比较基因组的大小及基因数目、位置、顺序

42、、特定基因的缺失等。小及基因数目、位置、顺序、特定基因的缺失等。(3)(3)药物基因组学药物基因组学（pharcogenomics）：从基因组入手，研）：从基因组入手，研究药物作用的遗传多态性，优化药物设计，发现药物作究药物作用的遗传多态性，优化药物设计，发现药物作用的靶点的科学。用的靶点的科学。44文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。(4)(4)转录物组学转录物组学(transcriptomics):):研究细胞在不同时空基研究细胞在不同时空基因转录物的种类，结构和功能因转录物的种类，结构和功能 。(5)(5)蛋白质组学蛋白质组学(proteomic

43、s):):研究细胞内全部蛋白质组的研究细胞内全部蛋白质组的组成、结构与功能及其活动规律。组成、结构与功能及其活动规律。(6)(6)功能基因组学功能基因组学(functional genomics):):研究基因及研究基因及DNA序列功能，基因表达的调控，以及基因组和基因与环序列功能，基因表达的调控，以及基因组和基因与环境之间的相互作用。境之间的相互作用。(7)(7)生物信息学生物信息学（bioinformatics）：）：是对是对DNA和蛋白质等和蛋白质等序列中各种类型信息进行识别、储存、分析、模拟和序列中各种类型信息进行识别、储存、分析、模拟和传输的学科。传输的学科。HGP计划促进了生物信息

44、学的快速形成，计划促进了生物信息学的快速形成，HGP工程产生的浩瀚的图谱和序列分析资料构成了复工程产生的浩瀚的图谱和序列分析资料构成了复杂的遗传信息数据库。杂的遗传信息数据库。45文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。二、后基因组时代展望二、后基因组时代展望1 1 常规的常规的基因诊断基因诊断将能够预测个体对某些常见疾病和遗传将能够预测个体对某些常见疾病和遗传性癌症的易感风险，对许多性癌症的易感风险，对许多肿瘤肿瘤早期诊断，安全的早期诊断，安全的基因基因治疗治疗将成为对某些遗传病的有效治疗手段。将成为对某些遗传病的有效治疗手段。2 2 安全的安全的基因疫

45、苗基因疫苗将成为对某些癌症和特定病原体的有效将成为对某些癌症和特定病原体的有效治疗和预防手段，针对个体基因型的特异、高效和低毒治疗和预防手段，针对个体基因型的特异、高效和低毒性的性的基因药物基因药物将会广泛使用；乳腺癌疫苗将会广泛使用；乳腺癌疫苗 。46文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。3 3 人类许多疾病发生发展的人类许多疾病发生发展的分子机理分子机理将会阐明，在疾病将会阐明，在疾病症状前得以早期基因诊断和治疗；阐明许多复杂性疾症状前得以早期基因诊断和治疗；阐明许多复杂性疾病的病的基因变异及其环境诱导因素基因变异及其环境诱导因素，能够通过改变生活，

46、能够通过改变生活习惯和改进环境条件来降低患病风险，使得对这些疾习惯和改进环境条件来降低患病风险，使得对这些疾病的预防成为可能。病的预防成为可能。到到20502050年，年，一个较全面、完整的以基因组为基础的一个较全面、完整的以基因组为基础的医医疗实践和卫生保健体系疗实践和卫生保健体系将有可能在各个国家成为标准将有可能在各个国家成为标准和规范应用。和规范应用。后基因组时代展望后基因组时代展望47文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。23 and me 48文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。三、医学生为什么要学习三

47、、医学生为什么要学习医学遗传学医学遗传学？n 基础医学与临床医学之间的桥梁课程。基础医学与临床医学之间的桥梁课程。n 遗传病对人类健康威胁仍在继续。遗传病对人类健康威胁仍在继续。n 掌握掌握遗传病遗传病致病机理和诊断、防治策略；致病机理和诊断、防治策略；n 建立建立“基因型基因型 表型表型”等遗传等遗传思维思维；n 了解现代分子生物学基本了解现代分子生物学基本技术技术。n 有利于我们认知和把握健康和疾病的生物学原理，对疾有利于我们认知和把握健康和疾病的生物学原理，对疾病本质认识的需要。病本质认识的需要。49文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。本章复习要点本章复习要点 概念：概念：医学遗传学医学遗传学(Medical Genetics)(Medical Genetics)思考题：思考题：遗传病的概念及分类？遗传病的概念及分类？遗传学史上的里程碑？遗传学史上的里程碑？人类基因组计划的宗旨？人类基因组计划的宗旨？人类基因组研究成果？人类基因组研究成果？医学生为什么要学习医学生为什么要学习医学遗传学医学遗传学？50