1、医学遗传与细胞生物学教研室医学遗传与细胞生物学教研室唐唐 珉珉u本次课内容：本次课内容：绪论绪论遗传的细胞学基础遗传的细胞学基础u参考书：参考书：医学遗传学（李璞）医学遗传学（李璞）医学遗传学（杜传书）医学遗传学（杜传书）第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 医学遗传学的性质及其在医学遗传学的性质及其在 医学医学教育中的地位教育中的地位医学遗传学（医学遗传学（medical genetics)-是医学与遗传学相结合的一门边缘性科是医学与遗传学相结合的一门边缘性科学，是遗传学知识在医学中的应用。学，是遗传学知识在医学中的应用。成龙父子成龙父子曾宝仪母女曾宝仪母女又如身高、肤色、智力、性格，青春痘、
2、白发等等。又如身高、肤色、智力、性格，青春痘、白发等等。-是研究人类遗传和变异与健康和疾病关是研究人类遗传和变异与健康和疾病关系的科学。系的科学。乳糖不耐受乳糖不耐受 秃顶秃顶 痤疮痤疮 双胞胎双胞胎:生双胞胎的母生双胞胎的母亲携带有一种基因，这亲携带有一种基因，这种基因导致她在排卵时种基因导致她在排卵时会同时排出数个卵细胞。会同时排出数个卵细胞。男孩子激进的暴力行为男孩子激进的暴力行为 肥胖肥胖 色盲色盲 乳腺癌乳腺癌 研究对象：人类有关遗传的疾病（遗传病）研究对象：人类有关遗传的疾病（遗传病）任务：任务：研究遗传病发生机理、传递方式、诊断、研究遗传病发生机理、传递方式、诊断、治疗、预后、再
3、发风险和预防方法，从而控制治疗、预后、再发风险和预防方法，从而控制遗传病在一个家庭中的再发，降低遗传病在人遗传病在一个家庭中的再发，降低遗传病在人群中的危害，为人类的健康水平作出贡献。群中的危害，为人类的健康水平作出贡献。约约1.3%有严重的出生缺陷或先天畸形有严重的出生缺陷或先天畸形我国大约有我国大约有1500万新生儿万新生儿7080%涉及遗传因素：涉及遗传因素：1315万万50%由染色体畸变引起：由染色体畸变引起：112万万自然流产约占自然流产约占15%已存活的儿童，住院就诊的约有已存活的儿童，住院就诊的约有1/41/3患与遗传有关的疾病患与遗传有关的疾病第二节医学遗传学的分支学科第二节医
4、学遗传学的分支学科 1.细胞遗传学细胞遗传学(cytogenetics)2.生化遗传学生化遗传学(biochemical genetics)3.分子遗传学分子遗传学(mo1ecular genetics)4.群体遗传学群体遗传学(population genetics)5.免疫遗传学免疫遗传学(immunogenetics)6.肿瘤遗传学肿瘤遗传学(cancer genetics)7.药物遗传学药物遗传学(pharmacogenetics)8.体细胞遗传学体细胞遗传学(somatic cell genetics)9.辐射遗传学辐射遗传学(radiation genetics)10.发育遗传学发
5、育遗传学(developmental genetics)11.行为遗传学行为遗传学(behavior genetics)12.表观遗传学表观遗传学(epigenetics)第三节遗传性疾病的概述第三节遗传性疾病的概述遗传物质改变引起的疾病称为遗传物质改变引起的疾病称为遗传病遗传病（genetic disease）以遗传病作为研究对象的学科称为以遗传病作为研究对象的学科称为医学遗传医学遗传学（学（medical genetics）什么是什么是遗传病遗传病？广义：由遗传物质改变而引起的疾病（某些广义：由遗传物质改变而引起的疾病（某些遗传病需要环境因素的作用）。遗传病需要环境因素的作用）。狭义：由生
6、殖细胞和受精卵遗传物质改变而狭义：由生殖细胞和受精卵遗传物质改变而引起的疾病。引起的疾病。一、遗传性疾病的特征一、遗传性疾病的特征 人的健康与疾病涉及到人的健康与疾病涉及到“环境与遗传环境与遗传”u由遗传因素直接导致的疾病由遗传因素直接导致的疾病 如：白化病如：白化病u基本由遗传因素作用导致的疾病，但需基本由遗传因素作用导致的疾病，但需环境中的一定诱因。环境中的一定诱因。苯丙酮尿症苯丙酮尿症 蚕豆病（蚕豆病（G6PD基因突变，导致该酶活性基因突变，导致该酶活性降低，红细胞不能抵抗氧化损伤而遭受破坏，该病的患者在食用蚕豆降低，红细胞不能抵抗氧化损伤而遭受破坏，该病的患者在食用蚕豆或某些药物时就会
7、诱发急性溶血反应，引起肝、肾或心功能衰竭甚至或某些药物时就会诱发急性溶血反应，引起肝、肾或心功能衰竭甚至死亡。死亡。）u由环境因素和遗传因素交互作用导致的疾病由环境因素和遗传因素交互作用导致的疾病u由环境因素直接导致的疾病由环境因素直接导致的疾病 1 2 4 3遗传因素和环境因素在疾病发生中的作用图解遗传因素和环境因素在疾病发生中的作用图解遗传病的特点：遗传病的特点：（一）遗传病的先天性（一）遗传病的先天性 （二）遗传病的家族性（二）遗传病的家族性 （三）垂直传递（三）垂直传递 （四）遗传病的（四）遗传病的“终生性终生性”（五）遗传病的（五）遗传病的“罕见性罕见性”容易混淆的问题容易混淆的问题
8、遗传性疾病与家族性疾病（遗传性疾病与家族性疾病（familial disease)遗传性疾病与先天性疾病（遗传性疾病与先天性疾病（congential disease)n二、遗传性疾病的类型二、遗传性疾病的类型 （一）单基因病（一）单基因病 （二）多基因病（二）多基因病 （三）染色体病（三）染色体病 （四）体细胞遗传病（四）体细胞遗传病 （五）线粒体遗传病（五）线粒体遗传病（一）单基因病（一）单基因病n单基因病是疾病的发生是由单基因病是疾病的发生是由“单单”基因基因的突变所致的突变所致(一对主基因一对主基因)。又包括。又包括ADAD、ARAR、XDXD、XRXRn单基因病不多见，但由于其遗传性
9、，危单基因病不多见，但由于其遗传性，危害很大害很大软骨发育不全软骨发育不全(GrebeGrebe型型)n人类遗传病的分类人类遗传病的分类 （一）单基因病（一）单基因病 （二）多基因病（二）多基因病 （三）染色体病（三）染色体病 （四）体细胞遗传病（四）体细胞遗传病 （五）线粒体遗传病（五）线粒体遗传病n多基因病是由两对以上基因突变所所致，多基因病是由两对以上基因突变所所致，且环境因素在这类疾病的发生中起不同且环境因素在这类疾病的发生中起不同程度作用的一类疾病，程度作用的一类疾病，如若干人类常见病：高血压、动脉粥如若干人类常见病：高血压、动脉粥样硬化、糖尿病、哮喘、自身免疫性疾样硬化、糖尿病、哮
10、喘、自身免疫性疾病、老年痴呆、癫痫、精神分裂症、类病、老年痴呆、癫痫、精神分裂症、类风湿关节炎、智能发育障碍等。风湿关节炎、智能发育障碍等。（三）染色体病（三）染色体病n染色体病是染色体结构或数目异常引起染色体病是染色体结构或数目异常引起的一类疾病。的一类疾病。从本质上说，这类疾病涉及一个或多从本质上说，这类疾病涉及一个或多个基因结构或数量的变化，因此其对个个基因结构或数量的变化，因此其对个体的危害往往大于单基因病和多基因病，体的危害往往大于单基因病和多基因病，其中最常见的染色体异常为其中最常见的染色体异常为DownDown综合征。综合征。n人类遗传病的分类人类遗传病的分类 （一）单基因病（一
11、）单基因病 （二）多基因病（二）多基因病 （三）染色体病（三）染色体病 （四）体细胞遗传病（四）体细胞遗传病 （五）线粒体遗传病（五）线粒体遗传病n体细胞遗传病体细胞遗传病n（somatic cell genetic disordersomatic cell genetic disorder）只在特异的体细胞中发生，体细胞基因只在特异的体细胞中发生，体细胞基因突变是此类疾病发生的基础。这类疾病包括突变是此类疾病发生的基础。这类疾病包括恶性肿瘤、白血病、自身免疫缺陷病以及衰恶性肿瘤、白血病、自身免疫缺陷病以及衰老等。在经典的遗传病中，并不包括这一类老等。在经典的遗传病中，并不包括这一类疾病。疾病
12、。n人类遗传病的分类人类遗传病的分类 （一）单基因病（一）单基因病 （二）多基因病（二）多基因病 （三）染色体病（三）染色体病 （四）体细胞遗传病（四）体细胞遗传病 （五）线粒体遗传病（五）线粒体遗传病n线粒体遗传病线粒体遗传病就是由线粒体就是由线粒体DNADNA缺陷引缺陷引起的疾病，包括起的疾病，包括LeberLeber遗传性视神经病等。遗传性视神经病等。遗传病遗传病基因病基因病(genic disease）染色体病染色体病（chromosomal disease）单基因病单基因病（monogenic disease）多基因病多基因病（polygenic disease）常染色体常染色体性染
13、色体异常性染色体异常体细胞遗传病体细胞遗传病线粒体遗传病线粒体遗传病第四节第四节 医学遗传学的发展简史医学遗传学的发展简史 一、生化遗传学的建立和发展一、生化遗传学的建立和发展二、细胞遗传学的建立和发展二、细胞遗传学的建立和发展三、分子遗传学的建立和发展三、分子遗传学的建立和发展四、群体遗传学的建立和发展四、群体遗传学的建立和发展五、我国医学遗传学的发展五、我国医学遗传学的发展1902年：年：Garrod A首次提出先天性代谢病首次提出先天性代谢病概念。概念。1941年：年：Beadle GW和和Tatum EL，红色链红色链孢霉突变孢霉突变 “一个基因一种酶一个基因一种酶”。1949年：年：
14、Pauling L，镰状细胞贫血症、，镰状细胞贫血症、“分分子病子病”。1956年：年：Ingram VM，珠蛋白，珠蛋白 6 Glu 谷谷 6 Val缬。缬。研究人类染色体的正常形态结构以及研究人类染色体的正常形态结构以及染色体数目、结构异常与染色体病关系的染色体数目、结构异常与染色体病关系的学科。学科。1923年：年：Painter TS，2n48条，条，XX、XY。1952年：年：Hsu TC，低渗处理法；，低渗处理法；1956年：年：Tjio JH，46条。条。1959年：年：21三体；三体；Turner；Klinefelter；染色；染色体病。体病。1960年：年：Denver体制。
15、体制。1961年：年：Lyon。1970年：年：Caspersson T，染色体显带技术。，染色体显带技术。1975年：高分辨。年：高分辨。20世纪世纪80年代：年代：FISH技术。技术。分子遗传学分子遗传学 1944年：年：Avery OT，DNA 1953年：年：Watson JD和和Crick FHC，DNA双螺双螺旋结构旋结构-开始开始 1967年：年：Nirenberg 破译破译genetic code 1968年：年：Arber W发现限制性酶。发现限制性酶。1977年：年：Sanger F，双脱氧核苷酸法分析，双脱氧核苷酸法分析DNA序列。序列。1985年：年：Mullis K提
16、出聚合酶链式反应提出聚合酶链式反应(PCR)。20世纪世纪90年代：人类基因组计划年代：人类基因组计划(HGP)。四、群体遗传学的建立和发展四、群体遗传学的建立和发展 应用数学和统计学方法研究群体中基因频应用数学和统计学方法研究群体中基因频率和基因型频率率和基因型频率（哈代（哈代-温伯格定律）温伯格定律）五、我国遗传学与医学遗传学的发展五、我国遗传学与医学遗传学的发展新中国成立前：新中国成立前：ABO血型的调查等血型的调查等新中国成立后（文革后）：恢复和发展新中国成立后（文革后）：恢复和发展 成立中国遗传学会、开展各种遗传研究；成立中国遗传学会、开展各种遗传研究；1992年，参加人类基因组计划
17、，年，参加人类基因组计划，2000年完年完成成1%的测序任务。的测序任务。McKusick 主编的主编的人类孟德尔式遗传人类孟德尔式遗传（Mendelian Inheritance in Men,MIM）是人类公认的人类遗传百科全书，是人类公认的人类遗传百科全书，1966年第一版，收录年第一版，收录1500种遗传性状和种遗传性状和疾病。疾病。1998年第二十版，增加到年第二十版，增加到8587种。种。2000年，网络版，收录年，网络版，收录12000种。种。2003年，收录年，收录14598种疾病，种疾病，10839性状。性状。nOnline Mendelian Inheritance in Man OMIMnwww.ncbi.nlm.gov/omim在线在线人类孟德尔遗传人类孟德尔遗传
