01 医学遗传学绪论.ppt

第1页：课程封面

医学遗传学：Medical Genetics

第2页：课程基本信息

课程性质

必修

课程类别

学科基础课

适用专业

临床医学

适用学生类别

内外招生

学分

2.0

总学时数

36

周学时数

2

教材

医学遗传学（第7版），左伋主编，人民卫生出版社，2018年11月

第3页：课程简介

• 课程简介
• 医学遗传学主要通过理论教学和实验，介绍：
• 1.疾病的发生、发展过程中遗传或基因在其中所起的作用，以及疾病发生的遗传机制；
• 2.遗传或基因作为分子医学的基础为现代医学（健康保健和疾病预防、诊断与治疗）所提供的新观念与新思路；
• 3.重要疾病在遗传学角度的新进展；
• 4.临床医学中有关的遗传学技术。

第4页：医学遗传学

医学遗传学

是现代医学新的五大支柱课程之一，是基础医学与临床医学的桥粱，是现代医学临床各科医师和医务人员的必修课。近年来，医学各学科在人类基因组计划的推动下正在飞速地发展，从医学科学的发展来看，未来的医学工作者应该具有利用医学遗传学原理研究疾病的发生机制，并从医学遗传学的角度探讨疾病的诊断、治疗和预防的基本思路和基本手段。

第5页：1.基本要求

• 1.基本要求：掌握医学遗传学的基本原理和疾病的遗传机制，了解遗传医学新进展；掌握医学遗传学的基本实验方法。
• 2.写调查报告：请对父亲或母亲家族中的遗传性状或遗传病进行调查，并写出调查报告（如果是遗传病要经医生或老师确认）。

第6页：绪论

医学遗传学：Medical Genetics绪论

第7页：绪论目标要求

【目标要求】

• 1．掌握医学遗传学基本概念；遗传病概念、特点与分类；医学遗传学发展简史。
• 2．熟悉基因、基因组的基本概念；基因表达及调控。
• 3．了解医学遗传学的发展方向；精准医学；系统医学。

【教学内容】

• 1.医学遗传学的任务和范畴
• 2.医学遗传学发展简史
• 3.遗传病概述
• 4.医学遗传学的发展方向

【重点难点】

• 遗传病的概念和特点，人类遗传病的分类，疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系，再发风险率，精准医学，系统医学。

第8页：绪论目录

• 绪论
• 前言
• 第一节医学遗传学的任务和范畴
• 第二节医学遗传学发展简史
• 第三节人类基因组
• 第四节遗传病概述
• 第五节医学遗传学的发展方向

第9页：前言

• 前言
• 随着医学科学的发展，医学家们都已经认识到医学实践中所遇到的一些问题（例如某些疾病的病因、发病机制、病变过程、预防和诊治等）需要用遗传学的理论和方法才能得以解决。

第10页：为什么有高血压家族史的人更易患高血压

• 比如为什么有高血压家族史的人更易患高血压病？
• 为什么同一药物对患有同一疾病的不同患者的疗效不同（有人显效、有人无效、有人表现出严重的副作用）？
• 第一胎生了一个有先天缺陷的婴儿，第二胎也为先天缺陷患儿的（再发）危险有多大，是否可能出生健康的第二胎？
• 唐氏综合征（即Down综合征或先天愚型，一种由于染色体异常而引起的痴呆症）是如何发生的，它在新生儿中出现的机会为什么随母亲年龄的增大而增加？这类疾病能不能得到有效的根治？
• 怎样才能预防这类疾病的发生而达到健康生殖（healthy birth）的目的？

第11页：

第12页：

第13页：我们知道人是否健康或者有病

• 我们知道人是否健康或者有病是由“环境（包括生活方式）和遗传”决定的
• 目前认为绝大多数疾病的发生、发展和转归都是内在（遗传）的和外在（环境）的因素综合作用的结果。

第14页：

第15页：遗传已成为现代医学中的重要领域

遗传已成为现代医学中的重要领域：临床医生在临床工作中正在遇到越来越多的遗传学问题，与此同时，医学与遗传学的结合即形成了医学遗传学（medical genetics）这一介于基础与临床之间的桥梁学科。

第16页：第一节医学遗传学的任务和范畴

• 第一节医学遗传学的任务和范畴
• 医学遗传学就是用人类遗传学（humangenetics）的理论和方法来研究疾病从亲代传至子代的特点和规律、起源和发生、病理机制、病变过程及其与临床关系（包括诊断、治疗和预防）的一门综合性学科。

第17页：人类遗传学

人类遗传学：（human genetics）人类遗传学主要从人种和人类发展史的角度来已研究人的遗传性状，例如人体形态的测量以及人种的特征，同时广泛地研究形态结构、生理功能上的变异，例如毛发的颜色、耳的形状等。在临床上，这些变异并不干扰或破坏正常的生命活动，其临床意义不大。

第18页：

第19页：医学遗传学

• 而医学遗传学往往是从医学角度来研究人类疾病与遗传的关系。
• 因此，医学遗传学也可以说是一门由遗传病这一纽带把遗传学和医学结合起来的交叉及综合性的学科。

第20页：医学遗传学

医学遗传学：（medical genetics）侧重于遗传病的病因学、病理生理学的研究。肝豆状核变性及其发生的病理机制

第21页：临床遗传学

临床遗传学：（clinical genetics）:侧重于遗传病的预防、诊断和治疗等内容。

第22页：临床遗传学

临床遗传学：（clinical genetics）遗传病的预防学生参加遗传咨询遗传病临床见习

第23页：临床遗传学

临床遗传学：（clinical genetics）遗传病的诊断——症状、体征和实验室诊断

第24页：临床遗传学

• 临床遗传学（clinical genetics）
• 遗传病的诊断——影像诊断

第25页：临床遗传学

临床遗传学：（clinical genetics）遗传病的诊断——分子诊断（如PKU）

第26页：遗传病治疗临床遗传学

遗传病治疗临床遗传学：（clinical genetics）PKU患者PKU专用食品

第27页：临床遗传学

临床遗传学：（clinical genetics）遗传病治疗

第28页：遗传医学

• 遗传医学（genetic medicine）
• 在许多场合等同与临床遗传学。随着人类基因组研究的深入及其在临床上的应用，又出现了基因组医学（genomic medicine），它侧重于疾病的分子（基因）诊断、分子（基因）治疗和分子（基因）预防（预测）。

第29页：第二节医学遗传学发展简史

• 第二节医学遗传学发展简史
• Mendel于1865年发表的《植物杂交实验》一文揭示了生物遗传性状的分离和自由组合规律，这是科学意义上的遗传学诞生的标志。
• 但Mendel这项工作的重要价值直到1900年才被发现；随即，该学说就被应用于解释一些人类疾病的遗传现象。

第30页：1865,MendelG

1865,MendelG

第31页：Garrod

• Garrod（1901）描述了4个黑尿症家系，还有白化病、胱氨酸尿症、戊糖尿症等，首次提出了先天性代谢病的概念，并认为这种疾病的性状属于隐性遗传性状。
• 这是第一个发现的人类隐性遗传病。

第32页：Farabee

Farabee：（1903）指出短指（趾）为显性遗传性状

第33页：短指症

例如：短指症

第34页：Hardy

• Hardy和Weinberg（1908）研究人群中基因频率的变化，提出遗传平衡定律，奠定了群体遗传学的基础；
• Nilsson（1909）研究数量性状的遗传，用多对基因的加性效应和环境因素的共同作用阐述数量性状的遗传规律。

第35页：20世纪的20年代到40年代

20世纪的20年代到40年代：Griffith和Avery用肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质。

第36页：20世纪的20年代到40年代

20世纪的20年代到40年代：Griffith和Avery用肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质。

第37页：1953年

1953年：Watson和Crick研究了DNA的分子结构，提出了DNA的双螺旋模型，使人们认识了遗传物质的化学本质。

第38页：

第39页：1952年

• 1952年，由于低渗制片技术的建立（徐道觉等）和使用秋水仙碱获得了更多中期细胞分裂像（蒋有兴等）后，才证实人体细胞染色数目为46。
• 标志着细胞遗传学的建立。

第40页：1921年

1921年：Painter T S提出X、Y染色体在性别决定上的作用和1923年提出人的染色体为48条

第41页：

第42页：

第43页：

第44页：

第45页：

第46页：1959年法国的J. Lejeune

• 1959年法国的J. Lejeune及Penrose几乎同时发现先天愚型多了一条小的染色体；
• 同年，Ford C. E.发现Turner综合征患者的性染色体组成为XO；
• Jacob P.A.则发现Klinefelter综合征患者性染色体组成为XXY。
• “染色体病”(chromosome disease)一词出现（三体时期）。

第47页：

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第53页：

第54页：20世纪70年代

20世纪70年代：限制性内切酶的使用使研究者首次能够对DNA进行可控的操作。

第55页：1978年

1978年：Yuet Wai Kan（简悦威）运用限制性内切酶和DNA操作这两种技术实现了对镰状细胞贫血的产前基因诊断。

第56页：镰型红细胞

镰型红细胞

第57页：

第58页：80年代出现的聚合酶链反应

80年代出现的聚合酶链反应：（PCR）技术能在体外实现DNA分子的快速扩增，从而使某些疾病的DNA检测成为临床的常规工作。

第59页：

第60页：真正使医学遗传学发生革命性变化

• 真正使医学遗传学发生革命性变化的是九十年代开始的人类基因组计划（humangenome project, HGP）。
• 人类基因组计划是1990年启动，包括美、英、中等16国研究机构参与
• 2000年6月，人类基因组工作草图完成
• 2003年4月，人类基因组的精细图谱完成
• 2004年10月，完成序列公布

第61页：

第62页：人类基因组计划

• 人类基因组计划（human genomeproject, HGP）。促进了：
• DNA测序技术的发展
• 生物芯片的产生
• 生物信息学的产生

第63页：BiochipHuman Genome

BiochipHuman Genome：Project

第64页：后基因组时代

• 后基因组时代（post genomic era）
• 生物信息学
• 合成生物学
• 系统生物学
• 各种组学(-omics)----基因组学、转录物组学、蛋白质组学、代谢物组学、抗体组学等

第65页：第三节人类基因组

第三节人类基因组

第66页：基因（gene）

基因（gene）

是细胞内遗传物质的结构和功能单位，它以脱氧核糖核酸（DNA）化学形式存在于染色体上。

第67页：一、人类基因一个基因决定一种酶→ →一个

一、人类基因一个基因决定一种酶→ →一个：基因一种蛋白质→→一个基因一条多肽链现代遗传学认为，基因（gene）是决定一定功能产物的DNA序列。一个基因的结构除了编码特定功能产物的DNA序列外，还包括对这个特定产物表达所需的邻接DNA序列。

第68页：遗传分子基础基因

遗传分子基础基因：(gene)的分类：基因是合成一种有功能的多肽链或者RNA分子所必需的一段完整的DNA序列。按产物类别分：蛋白质基因和RNA基因按产物功能分：结构基因和调节基因

第69页：（一）基因的化学本质

• （一）基因的化学本质
• 在整个生物界中，绝大部分生物（包括人类）基因的化学本质是DNA；在某些仅含有RNA和蛋白质的病毒中，基因的化学本质是RNA。

第70页：DNA分子的基本单位

• DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸。
• 每个脱氧核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成。
• 碱基有4种：腺嘌吟（A）、鸟嘌岭（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。

第71页：

第72页：（二）基因的结构

• （二）基因的结构
• 真核生物基因的编码序列往往被非编码序列所分割，呈现断裂状的结构，故而也称割裂基因（split gene）。
• 编码序列称为外显子（exon），间隔的非编码序列称为内含子（intron）。

第73页：割裂基因的结构

割裂基因的结构

第74页：割裂基因中的内含子和外显子的关系不完全

• 割裂基因中的内含子和外显子的关系不完全是固定不变的，有时会出现这样的情况，即在同一条DNA分子上的某一段DNA顺序，在作为编码某一条多肽链的基因时是外显子，但是它作为编码另一条多肽链的基因时是内含子，这是由于mRNA剪接加工的方式不同所致。
• 结果使同一个基因（确切地说是同一段DNA顺序）产生两条或者两条以上的mRNA链。

第75页：

第76页：二、人类基因组

• 二、人类基因组
• （一）单拷贝序列（single copy）
• 1.非重复序列
• 单拷贝序列的长度在800bp～1000bp之间，DNA序列可占到人类基因组的45％。
• 2.多为结构基因（编码细胞中各种蛋白质和酶）
• 3.在基因组中仅有单一拷贝或少数拷贝

第77页：（二）重复多拷贝序列

• （二）重复多拷贝序列
• 重复多拷贝序列有的较短，有的较长，分散地穿插于整个基因组，这些重复DNA是通过变性、复性实验研究被发现的，重复DNA的复性速度较非重复DNA快。DNA序列可占到人类基因组的55％。
• 1.串联重复（tandem repeats）
• 2.散在重复DNA序列和其他可动DNA因子
• （1）长散在重复元件（LINES）
• （2）短散在重复元件（SINES）

第78页：1.串联重复序列

• 1.串联重复序列(tandem repeatedsequence)
• 这是人类基因组中一类分布特征显著的重复序列，多集中在着丝粒、端粒、近端着丝粒染色体的短臂，是以不同长度核苷酸序列为重复单位（元），按头尾相接方式串联在一起的高度重复序列。
• 一般长度为2-200个bp，根据重复单位大小可分为三个主要亚类：卫星DNA、小卫星DNA和微卫星DNA。

第79页：

第80页：（1）卫星

• （1）卫星DNA（satellite DNA）也叫高度重复序列
• 由很大的串联重复DNA排列组成，分布在10kb至数个Mb的范围内。
• 每个重复单位可以是一个简单的短核苷酸序列或一个中等复杂的核苷酸序列。
• 卫星DNA聚集在染色体着丝粒异染色质区，一般不转录。

第81页：当DNA经氯化铯密度梯度离心时

当DNA经氯化铯密度梯度离心时：卫星DNA可以与总DNA分开，可以看见DNA主带之外，还有小的卫星带，就是由于卫星DNA中，GC含量少于主带所致。

第82页：

第83页：卫星DNA的确切功能尚不清楚

卫星DNA的确切功能尚不清楚：但是已知α卫星（又称αDNA）存在于所有染色体上，它是由一个171bp/重复单位（元）的串联组成并构成着丝粒异染色质的主体，其重复单位通常含有一特异着丝粒蛋白的结合位点。

第84页：（2）小卫星

• （2）小卫星DNA（minisatellite DNA）
• 是指由每个单元含6-64个核苷酸组成的多个重复单元组成的序列。
• 这些序列通常在0.1-20Kb范围内，分布于所有染色体端粒，绝大多数不转录。
• 例如，高可变小卫星DNA（hypervariableminisatellite DNA）的重复单位大小不同，但共享一个常见核心序列，GGGCAGGAXG（X为任意一核苷酸），其作用仍不清楚，曾报道它是人类细胞中同源重组的热点。

第85页：

第86页：小卫星

• 小卫星DNA序列的另一主要家族是染色体的端粒DNA，主要由10-15kb的串联6核苷酸重复单位组成，即TTAGGG，这是由特异端粒酶加上的，这种简单的重复直接担负着端粒的功能。
• 由于小卫星可变串联重复次数造成许多等位基因，故而又称可变数目串联重复（variable number tandem repeats，VNTRs），多数VNTR只是作为遗传标记，对人类身体健康没有影响，某些VNTR可能与疾病有关。

第87页：（3）微卫星

• （3）微卫星DNA（microsatellite DNA）
• 有2-6个核苷酸为重复单位的串联重复序列组成，它们数量多，分散于基因组中又称为短串联重复序列（short tandem repeats，STR），一般构成染色体着丝粒端粒和Y染色体长臂的染色质区。
• 大多由复制滑动而产生。

第88页：双核苷酸重复排列

• 双核苷酸重复排列是最常见的类型，约占基因组的0.5%，出现频率依次是：
• (CA/TG)n重复1/36kb，
• (AT/TA)n重复为1/50kb，
• (AG/CT)n重复为1/125kb，
• (CG/GC)n重复为1/10Mb，
• CpG双核苷酸易于甲基化并继之去氨基。

第89页：

第90页：

第91页：微卫星

• 微卫星DNA的重要意义尚不清楚，其多态性可作为遗传学标记研究的遗传标记。
• 有些微卫星DNA位于基因的编码序列，因易于复制滑动而常为突变热点。
• 如（CGG）n等三核苷酸重复的动态突变是有些神经肌肉系统疾病的原因。

第92页：脆性X综合症Xq27.3内

脆性X综合症Xq27.3内：.3内（CGG）n重复数：60-200，正常：6-60脆性X综合症患者：智能低下，皮肤松弛，关节过度伸展，长脸。

第93页：2.散在重复序列

• 2.散在重复序列（interspersedrepeated sequence）
• 这类重复序列散在分布于基因组内,约占基因组的45%，依其重复序列长短又可分为，短散在核元件（short intersperse nuclearelement，SINE）和长散在核元件（longintersperse nuclear element，LINE）

第94页：（１）短散在核元件

• （１）短散在核元件（short interspersenuclear element，SINE）
• SINE长度在100-400bp，其拷贝数可达106以上，在人类基因组中SINE间平均距离为2.2kb，分散于基因内、基因间或基因簇内，甚至内含子中也有SINE。但未见于编码区外显子内。
• Alu序列是SINE的典型代表，也是人类中含量最丰富的重复序列，至少占基因组的10%，组成Alu家族。

第95页：Alu序列长约300bp

Alu序列长约300bp：不同部位Alu序列有所差异，由于该序列中存在一限制性内切酶AluⅠ识别序列AGCT,故得此名，约有50万-70万拷贝。

第96页：Alu序列存在于人类和一些灵长类的基因组

• Alu序列存在于人类和一些灵长类的基因组中，因而可作为人和这些动物基因组的重要标记。
• 研究表明，神经母细胞纤维瘤的发生是由于NF1抑癌基因突变所致，曾发现一患者的1对NF1等位基因之一有一新的Alu序列，使这一NF1基因失活，当另一个NF1基因发生突变后，遂造成神经母细胞纤维瘤的发生。
• 某些隐性遗传病也是由于Alu序列插入到外显子中，致使蛋白质编码区的结构改变，出现临床症状。

第97页：（２）长散在核元件

• （２）长散在核元件（long interspersenuclear element，LINE）和其他可动DNA因子
• LINE长度为6000-7000bp重复，拷贝数102-104次。如KpnⅠ家族可由限制性内切酶KpnⅠ切割分散在基因组中。
• KpnⅠ家族（KpnⅠ family）是长分散元件的典型例子，是中度重复顺序中仅次于Alu家族的第二大家族，用限制性内切酶KpnⅠ消化，可分解成四个长度不等的片段，分别是1.2、1.5、1.8和1.9kb，即所谓的KpnⅠ家族，形成6.5kb的中度重复顺序，拷贝数为3000～4800个。约占人体基因组的3%～6%。

第98页：散在重复序列构成可转座元件

• 散在重复序列构成可转座元件（transposable elements），使DNA可在基因组内由一条染色体转移到另一条染色体，因此，又称为转座子衍生的重复（transposon-derived repeats）。
• 有些转座元件通过外显子化（exonisation）具有编码基因序列作用，有些转座元件具有非编码基因序列作用，如调控元件、microRNA、反义转录本等。

第99页：三、基因表达与调控

• 三、基因表达与调控
• （一）基因表达（gene expression）
• 转录（transcription）以DNA为模板转录合成mRNA。
• 翻译（translation）以mRNA为模板指导蛋白质合成的过程，在细胞质内的核糖体上进行。

第100页：1．转录

• 1．转录
• （1）转录过程
• 起始阶段RNA聚合酶Ⅱ与启动子结合，启动RNA转录；
• 延伸过程RNA聚合酶Ⅱ由全酶构型变为主酶构型，并沿着模板链的3′→5′方向移动，并精确地按照碱基互补原则，以三磷酸核苷酸（UTP、CTP、GTP和ATP）为底物，在3′端逐个添加核苷酸，使mRNA不断延伸；
• 终止RNA聚合酶Ⅱ在DNA模板上移动到达终止信号时，RNA合成的停止。

第101页：

第102页：转录及其加工过程

转录及其加工过程

第103页：（2）转录产物的加工和修饰

• （2）转录产物的加工和修饰
• “戴帽”5′端加“7-甲基鸟嘌吟核苷酸”；
• “加尾”3′端加“多聚腺苷酸”（poly A）；
• “剪接”按GT-AG法则将内含子切除，再将外显子由连接酶逐段连接起来，形成成熟的mRNA分子。

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第109页：2.翻译

• 2.翻译
• mRNA携带遗传信息，作为合成蛋白质的模板；
• tRNA转运活化的氨基酸和识别mRNA分子上的遗传密码；
• 核糖体是蛋白质合成的场所，把各种特定的氨基酸分子连接成多肽链。蛋白质合成通常分为三个阶段：起始、延长和终止

第110页：

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第112页：

第113页：（二）基因表达调控

• （二）基因表达调控
• 1.转录水平调控
• （1）顺式作用元件（cis-acting elements）
• 启动子（promoter）、增强子（enhancer）和沉默子（silencer）
• （2）反式作用因子（trans-acting factor）
• （3）组蛋白修饰和染色质重构

第114页：顺式作用元件指转录因子

• 顺式作用元件指转录因子(蛋白)的DNA结合位点或DNA序列，如启动子、增强子、抑制子等等；
• 反式作用因子又称转录因子，是一些转录调节蛋白，如基本转录因子TFⅡ、转录激活因子、转录抑制因子等等。
• 上述DNA调节序列和转录调节蛋白的相互作用及后者间的相互作用是转录调控的主要形式。

第115页：2.转录后水平调控

• 2.转录后水平调控
• （1）选择性剪接（alternative splicing）
• （2）RNA编辑（RNA editing）

第116页：RNA编辑

• RNA编辑（RNA editing）是导致形成的mRNA分子在编码区的核苷酸序列不同于它的DNA模板相应序列的过程。
• RNA编辑与真核生物mRNA前体的修饰（如戴帽、加尾和剪接等）不同，后者不改变DNA的编码序列。

第117页：

第118页：RNA的编辑属遗传信息加工的一类

• RNA的编辑属遗传信息加工的一类，编辑的形成包括：
• ①尿嘧啶核苷酸的加入或删除；
• ②C→U，A→G或G→A的RNA碱基转换；
• ③C→G，G→C或U→A的碱基颠换。
• 编辑从mRNA的3′→5′方向进行。
• 编辑过程首先发生在mRNA的3′端，除了mRNA，tRNA、rRNA也都发现有RNA编辑的加工方式存在。

第119页：

第120页：RNA编辑的生物学意义主要表现

• RNA编辑的生物学意义主要表现在：
• ①通过编辑的mRNA具有翻译活性；
• ②使该mRNA能被通读；
• ③在一些转录物5′末端可创造生成起始密码子AUG，以调节翻译活性；
• ④RNA编辑可能与生物进化有关；
• ⑤RNA编辑不偏离中心法则，因为提供编辑的信息源仍然来源于DNA贮藏的遗传信息。

第121页：3.翻译水平的调控

• 3.翻译水平的调控
• （1）翻译起始的调控
• 真核细胞的翻译过程受核糖体数量、起始因子、延长因子和释放因子等蛋白质以及tRNA类型和数量的影响。
• （2）MicroRNA的调控作用
• microRNA（微小RNA或miRNA）是近年来发现的与基因表达调控相关的一类非编码小单链RNA（ssRNA)，长度约18-25个碱基对构成，通过与靶mRNA碱基对特异结合，引起靶mRNA降解或翻译抑制，调控基因转录后的表达。

第122页：4.翻译后水平的调控

• 4.翻译后水平的调控
• （1）常见的蛋白质翻译后修饰
• 蛋白质有许多的加工方式，如磷酸化、糖基化、乙酰基化、泛素化、法尼基化(famesylated)和二硫键等，不仅形式多样，而且种类繁多，它们均与蛋白质的功能密切相关；
• （2）翻译后修饰的协同作用
• 从蛋白质互作网络中可以发现翻译后修饰的协同作用：当某一功能群中与另一功能群具有互作联系的蛋白质成员发生突变时，它们可以通过蛋白质的协同作用将这种效应扩展到与之相连的许多路线。

第123页：5.表观

• 5.表观(遗传学)调控
• 指通过不涉及DNA序列的DNA修饰或蛋白质修饰以及染色质构型等的变化实现基因的表达调控。它是真核基因组一种独特的调控方式。
• 即基因型未发生变化而表型却发生了改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。

第124页：第四节遗传病概述

• 第四节遗传病概述什么是遗传病？
• 一般而言，遗传因素参与引起的疾病称为遗传病（genetic disease）
• 以遗传病作为研究对象的学科称为医学遗传学（medical genetics）

第125页：第四节遗传病概述

• 第四节遗传病概述
• 什么是遗传病？
• 一般而言，遗传因素参与引起的疾病称为遗传病（genetic disease）
• 以遗传病作为研究对象的学科称为医学遗传学（medical genetics）

第126页：一、遗传病的特点

• 一、遗传病的特点
• （一）遗传病的传播方式
• （二）遗传病的数量分布
• （三）遗传病的先天性
• （四）遗传病的家族性
• （五）遗传病的传染性

第127页：（一）遗传病的传播方式

（一）遗传病的传播方式

第128页：（二）遗传病的数量分布

• （二）遗传病的数量分布
• 患者在亲祖代和子孙中是以一定数量比例出现的，即患者与正常成员间有一定的数量关系，通过特定的数量关系，可以了解疾病的遗传特点和发病规律，并预期再发风险等。

第129页：（三）遗传病的先天性白化病

（三）遗传病的先天性白化病

第130页：

第131页：（四）遗传病的家族性脊髓小脑性共济失调Ⅰ

（四）遗传病的家族性脊髓小脑性共济失调Ⅰ型

第132页：假肥大性肌营养不良

假肥大性肌营养不良

第133页：假肥大性肌营养不良

假肥大性肌营养不良

第134页：

第135页：（五）遗传病的传染性

• （五）遗传病的传染性
• 人类朊蛋白疾病（human prion diseases）遗传性、传染性疾病如疯牛病、克－雅综合征等

第136页：目前认为朊蛋白

• 目前认为朊蛋白（prion protein，PrP）基因突变会导致PrP的错误折叠或通过使其他蛋白质的错误折叠进而引起脑组织的海绵状病变，最终导致脑功能紊乱，称为蛋白折叠病；
• 而错误折叠的PrP可以通过某些传播方式使正常人细胞中的正常蛋白质也发生错误折叠并致病。

第137页：二、人类遗传病的分类

• 二、人类遗传病的分类
• （一）单基因病
• （二）多基因病
• （三）染色体病
• （四）体细胞遗传病
• （五）线粒体遗传病

第138页：（一）单基因病

• （一）单基因病
• 单基因病是疾病的发生是由“单”基因的突变所致。又包括AD、AR、XD、XR
• 单基因病不多见，但由于其遗传性，危害很大

第139页：一些常染色体显性遗传病举例

一些常染色体显性遗传病举例：下表列出相关数据。

第140页：（二）多基因病

• （二）多基因病
• 多基因病是有一定家族史、但没有单基因性状遗传中所见到的系谱特征的一类疾病，如先天性畸形及若干人类常见病（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）。环境因素在这类疾病的发生中起不同程度的作用。
• 每年9月12日是我国“预防出生缺陷日”！
• 我国出生缺陷为6%。

第141页：

第142页：（三）染色体病

• （三）染色体病
• 染色体病是染色体结构或数目异常引起的一类疾病。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Down综合征。

第143页：

第144页：（四）体细胞遗传病

• （四）体细胞遗传病
• 这类疾病包括恶性肿瘤、白血病、自身免疫缺陷病以及衰老等。在经典的遗传病中，并不包括这一类疾病。

第145页：单基因病、多基因病和染色体病的遗传异常发

• 单基因病、多基因病和染色体病的遗传异常发生在人体所有细胞包括生殖细胞（精子和卵子）的DNA中，并能传递给下一代。
• 体细胞遗传病（somatic cell geneticdisorder）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。

第146页：（五）线粒体遗传病

• （五）线粒体遗传病
• 线粒体是细胞内的一个重要细胞器，是除细胞核之外惟一含有DNA的细胞器，具有自己的蛋白质翻译系统和遗传密码。
• 线粒体遗传病就是由线粒体DNA缺陷引起的疾病，包括Leber遗传性视神经病等。

第147页：

第148页：一些mtDNA突变相关的疾病

一些mtDNA突变相关的疾病：下表列出相关数据。

第149页：三、在线《人类孟德尔遗传》

• 三、在线《人类孟德尔遗传》
• Online Mendelian Inheritance in Man(OMIM)
• “在线人类孟德尔遗传”（OMIM）对所有已知的遗传病都有收录，并提供免费的浏览和下载。
• OMIM的网址：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim
• OMIM号

第150页：四、疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系

• 四、疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系
• （一）完全由遗传因素决定发病并指Down综合征假肥大性肌营养不良

第151页：（二）基本上由遗传决定

• （二）基本上由遗传决定，但需要环境中一定诱因的作用。
• 蚕豆病

第152页：（三）遗传因素和环境因素对发病都有作用

（三）遗传因素和环境因素对发病都有作用：在不同的疾病中，其遗传率各不相同。连体婴儿脊柱裂

第153页：（四）发病完全取决于环境因素

• （四）发病完全取决于环境因素，与遗传基本上无关。
• 烧伤
• 烫伤
• 交通事故等意外

第154页：

第155页：五、遗传病在实践中的一些问题

• 五、遗传病在实践中的一些问题
• （一）如何确定患者所患疾病是否有遗传性
• （二）再发风险率
• （三）遗传性疾病的群体负荷
• （四）遗传病与医学伦理

第156页：（一）如何确定患者所患疾病是否有遗传性

• （一）如何确定患者所患疾病是否有遗传性
• 遗传病患者（与非遗传病患者一样）在主诉自己的病症时，只能说明其某些感觉上异常，而不能告诉医生自己什么基因有什么异常。
• 因此，要正确地区分患者所患疾病是不是一种遗传病，并不是一件轻而易举的事情，它不仅需要具有丰富的临床经验、全面的遗传学知识，还需要足够的实验室技术（包括分子诊断）来辅助诊断。

第157页：近年来，计算机软件被开发用于遗传病的诊断

近年来，计算机软件被开发用于遗传病的诊断：为确定患者所患疾病是否具有遗传性提供了有力的手段，从而使遗传病患者及亲属能得到有效的医学处理。

第158页：（二）再发风险率

• （二）再发风险率
• 再发风险率（recurrence risk）是遗传病在实践中常遇到的问题之一。
• 所谓再发风险率，是病人所患的遗传性疾病在家系亲属中再发生的风险率。

第159页：

第160页：（三）遗传性疾病的群体负荷

• （三）遗传性疾病的群体负荷
• 这里的负荷是指遗传病在群体中的严重程度，通常用发生率来表示。
• 发生率越高，群体中的遗传有害性越高，人类需要的对应措施越多，也可以说是负荷也越大。

第161页：遗传性疾病的群体发生率发生率

遗传性疾病的群体发生率发生率（%）疾病发生率（%）疾病多基因遗传病单基因缺陷2.3先天性疾病0.14常显遗传病2.4其他疾病0.17常隐遗传病4.7小计0.05X连锁遗传病0.12尚未归类遗传病0.36小计5.37总计0.19染色体缺陷

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第162页：（四）遗传病与医学伦理

• （四）遗传病与医学伦理
• １．遗传性疾病的产前诊断问题。这包括：
• ①产前诊断技术上的安全性；
• ②产前诊断实施后对患病胎儿的医学措施的“合法性”、“合理性”、“可靠性”、“安全性”等等。
• ２．遗传病的症状前诊断问题。这涉及：
• ①是否有有效的医学措施使症状前患者免受“未来”疾病的困扰；
• ②个人隐私问题。
• ３．基因诊断和基因治疗问题。这包括：
• ①基因诊断、基因治疗在技术上的安全性问题；
• ②诊断及治疗措施的“合法性”、“合理性”等问题；
• ③基因治疗措施对人类基因组的安全控制问题等等。

第163页：第五节医学遗传学的发展方向

• 第五节医学遗传学的发展方向
• 一、基于基因组学的精准医学
• 21世纪初人类基因组计划完成时提出了个性化治疗（Personalized Medicine）这个理念，主要旨在希望用测序得到的遗传标记来判断病人是否对药物有应答，以便针对每个病人进行治疗，然而，疾病往往是多基因的，很难从一个简单的角度判断。
• 2011年，美国国家科学院的研究人员出版了一本题为“走向精密医学：建立和知识网络的生物医学研究疾病的新分类”的报告，首次提出精准医学的概念，提出“新的疾病分类学”，将在传统的疾病症候之外通过潜在的分子以及其他因素来区分疾病，并提出建立新的数据网络，将治疗过程中的患者临床数据和生物医学研究结合起来。

第164页：2015.2奥巴马总统提出精准医学计划

• 2015.2奥巴马总统提出精准医学计划
• 肿瘤的个性化精准医疗
• 复杂疾病的遗传性机制研究与应用
• 基于测序的精准分子诊断与检测（产前检测，妇幼健康，精神疾病，糖尿病等
• 精准医学背景下的新药创制与临床应用开发
• 精准医学与未来健康的政策、规范以及产业发展

第165页：2015.12.1

• 2015.12.1
• 中国启动精准医疗计划。我国将研发一批国产新型防治药物和医疗器械，针对肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病、罕见病分别制定8-10种精准治疗方案，并在全国推广。
• 每年二月最后一天是罕见病日！
• 每年九月十二日“中国预防出生缺陷日”！

第166页：二、基于传统遗传学的系统医学

• 二、基于传统遗传学的系统医学
• （一）系统生物学（systems biology）
• （二）系统医学（systems medicine）

第167页：请回答

• 请回答：
• l.试述遗传病的主要特点。
• 2.试述遗传病的种类。
• 3.举例说明体细胞遗传病。
• 4.试述疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系。
• 5.试述医学遗传学的发展方向。

第168页：请预习

• 请预习
• 第八章人类染色体
• 请回答：
• 1．人类染色体的基本形态有哪几种?
• 2．异染色质具有哪些特点?
• 3．染色质和染色体之间的关系是什么?
• 4．常见的染色体显带技术有哪些，显带技术的重要意义是什么?
• 5．简述Lyon假说的要点。
• 6．X染色体的失活在遗传上和临床上有哪些意义?
• 7．简述染色体多态性在医学研究中的应用。

第169页：本章结束致谢页

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