课件：遗传综合复习.ppt

遗传病的概念,遗传病（genetic disease）是指因遗传因素而罹患的疾病。 遗传因素可以是生殖细胞或受精卵内遗传物质结构和功能的改变，也可以是体细胞内遗传物质结构和功能的改变。,遗传病的特征,垂直传递 先天性 但并非所有的遗传病都具有先天性，先天性疾病也不都是遗传病。 家族性 但有些遗传病并不表现出明显的家族聚集现象，而家族性疾病也并不都是遗传病。 终生性,遗传病的类型,一、单基因病：主要由一对等位基因缺陷导致 的疾病。如先天性聋哑、地中海贫血等。 二、多基因病：由多对基因和环境因素共同作 用导致的疾病。如高血压、糖尿病等。 三、染色体病：染色体数目或结构畸变引起的 疾病。如21三体综合征、5p-综合征等。 四、线粒体病：线粒体蛋白基因缺陷导致的疾 病。如LHON、帕金森病等。 五、体细胞遗传病：在一定的遗传基础上，体 细胞基因突变导致的疾病。如肿瘤。,基因（gene ）是细胞内遗传物质的结构和功能单位，以脱氧核糖核酸（DNA）的化学形式存在于染色体上。 基因是决定一定功能产物的DNA序列。,基因组(genome)是生物的生殖细胞中所含全部基因的总和，包括一个复杂的核基因组和一个简单的线粒体基因组。,基因的结构,真核生物的结构基因包括编码顺序和非编码顺序，编码顺序被非编码顺序分隔开，故称断裂基因（split Gene）。 编码序列称为外显子（exon），非编码序列称为内含子（intron）。,基因突变,点突变：,碱基替换,移码突变,动态突变,整码突变,同义突变 错义突变 无义突变 终止密码突变 调控序列突变 内含子与外显子剪辑位点突变,碱 基 替 换,基因型（genotype),表现型（phenotype) 纯合子（homozygote) 杂合子（heterozygote) 携带者 (carrier),等位基因（allele),系谱与系谱分析,系谱（pedigree),先证者(proband),常染色体显性遗传,常染色体显性遗传（autosomal dominant inheritance AD）:一种遗传性状或遗传病有关的基因位于常染色体上，其性质是显性的，这种遗传方式称为常染色体显性遗传。,常染色体显性遗传病的系谱特点,1患者的双亲中常常有一方是患者。 2男女的患病机会均等。 3连续传递(垂直传递）。 4双亲无病时，子女一般不患病。,常染色体隐性遗传,一种疾病是由于位于常染色体上的隐性致病基因的纯合（aa）而导致发病，其遗传方式为常染色体隐性遗传，这种疾病称常染色体隐性遗传病（autosomal recessive disease, AR）。,常染色体隐性遗传病的系谱特点,1患者双亲都无病，但是他们均为肯定携带者。 2患者同胞中约有1/4患病，男女患病机会均等，患者的表型正常的同胞有2/3的可能为携带者。,3往往是散发的。 4近亲婚配时，子女中患病风险比非近亲婚配者高，而且发病率愈低，这种倾向愈明显。,X连锁显性遗传病,与性别相关联的遗传方式称为性连锁遗传（sexlinked inheritance） 交叉遗传（criss-cross inheritance） ：在X连锁遗传中，男性的致病基因来自于母亲，将来只传给女儿，不存在从男性到男性的传递。 一种疾病的致病基因是显性基因，并且位于X染色体上，这类遗传病叫X连锁显性遗传病（X-linked dominant inheritance disease，XD）。如抗维生素D性佝偻病。,X连锁显性遗传病系谱的特点： 1.女性患者多于男性患者。 2.患者的双亲中，必有一方是本病患者。 3.男性患者后代中，女儿将都发病，儿子都正常。 4.女性患者后代中，子女将各有1/2可能发病。 5.连续传递。,X连锁隐性遗传病,一种疾病的致病基因是隐性基因，并且位于X染色体上，这类遗传病叫X连锁隐性遗传病（X-linked recessive inheritance disease，XR）。如血友病、红绿色盲、假肥大型肌营养不良综合症（DMD)等。,X连锁隐性遗传病的系谱特点,1、男性患者过远多于女性患者，系谱中的病人几乎都是男性； 2、男性患者的双亲都无病，其致病基因来自携带者母亲； 3、男患者的同胞、舅父、姨表兄弟、外甥中常见到患者； 4、代与代间可见明显的不连续。,影响单基因遗传病分析的因素,表现度（ expressivity) 外显率（penetrance) 拟表型（phenocopy) 基因的多效性（pleiotropy) 遗传早现（anticipation),遗传异质性,几种基因型都可能表现为同一表型。这种表型相同而基因型不同的现象称为遗传异质性（genetic heterogeneity）。,遗传印记 (genomic imprinting),同一种染色体（或基因）的改变由于不同性别的亲本传给子女时可以引起不同的表型这种现象称为遗传印记或亲代印记(parental imprinting)。,分子病（molecular diseases）:由于基因突变导致蛋白质分子在数量或结构上产生异常，从而引起机体一系列病理变化，并产生功能障碍的一类疾病称为分子病。,分 子 病,血红蛋白病 血浆蛋白病 免疫球蛋白缺陷病 受体蛋白病 膜蛋白病,先天性代谢缺陷 先天性代谢缺陷（inborn errors of metabolism）是指人体内由于某种酶的遗传性缺陷而致的疾病，又称遗传性代谢病（inherited metabolic disease）。 先天性代谢缺陷主要是由于酶缺乏所致，故又称为遗传性酶病。,氨基酸代谢异常 氨基酸代谢异常是由于氨基酸分解酶缺乏或转运缺陷，导致氨基酸代谢障碍而致的疾病，如苯丙酮尿症、白化病、尿黑酸尿症等。,染色体畸变,染色体畸变(chromosomal aberration) 指染色体发生数目或结构上的改变。,染色体数目异常(numerical abnormality),染色体结构畸变(structural aberration),染色体数目异常,当体细胞中染色体数以整组形式存在时，称为整倍体。,当体细胞染色体数比二倍体多或少一条或几条时，为非整倍体。,由两种或两种以上核型的细胞所组成的个体称为嵌合体,非整倍体改变的类型,单体型(monosomy),三体型(trisomy),染色体数目异常,非整倍体(aneuploid),染色体结构异常,染色体断裂和变位重接是形成各种染色体结构畸变的基础。,常染色体病 常染色体病是由于1-22号常染色体数目或结构异常引起的疾病。男女均发病。共同的发病机制是基因组失衡。 常染色体病的共同特征： 智力低下、发育迟缓、多发畸形。,常见染色体病,嵌合型：占24 ，46，XX(XY)/47，XX(XY),21 早期卵裂时21号染色体不分离所致,易位型：46, XX(XY), 14, t(14q21q) 由平衡易位携带者亲代传来 45, XX(XY), 14, 21, t (14q21q),常染色体病,先天愚形(21三体综合征，Down syndrome),21三体型：占95，47, XX(XY), 21 减数分裂时，21号染色体不分离 发病率随母亲年龄增高而增大,常染色体病,18三体综合征(Edwards syndrome) 13三体综合征(Patau syndrome) 5p综合征(猫叫综合征，Cri-du-chat syndrome),患者核型为47，XXY,性染色体病,先天性睾丸发育不全综合征(Klinefelter syndrome),性腺发育不全(Turner syndrome，Turner综合征) 患者核型为45，X,染色体异常携带者,易位携带者 相互易位携带者 罗伯逊易位携带者 倒位携带者,多基因假说,1.数量性状的遗传基础也是基因,但不是一对基因,而是两对以上的基因.,2. 不同对基因之间无显隐性之分,都是共显性.,3.每对基因所起的作用都是微小的,称为微效基因,但每对基因的作用可以累加,并可产生一个明显的效应,此现象称为积累效应(additive effect).,4.数量性状的遗传还受环境因素(environmental factor)的作用.,多基因遗传病,一些常见的先天畸形或常见病，其发病率约为1%10，它们的发生有一定的遗传基础，常表现出家族倾向。但患者同胞的再发率远低于1/2或1/4，并与环境因素有明显的关系，称为多基因遗传病(polygenic disease）。,遗传度,在多基因遗传病中，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叫遗传度或遗传率(heritabilily)，一般用百分率（）表示,遗传度70%80%， 遗传度30%40%，,线粒体DNA的遗传特性,1.高突变率 high mutation,2.母系遗传 maternal inheritance 3.异质性 / 杂质性 Heteroplasmy 4.半自主性 semiautomous organelle 5.阈值效应 effect of threshold 6. mtDNA在有丝分裂和减数分裂期间, 经过自我复制分裂而增值 7.遗传密码不同 different genetic code,单基因遗传的肿瘤,视网膜母细胞瘤(retinoblstoma RB) 肾母细胞瘤(neuroblastoma WT) 神经母细胞瘤(neuroblastoma NB）,遗传型肿瘤 非遗传型肿瘤,突变起点不同,对后代影响不同,发病时间不同,发病轻重不同,发生在生殖细胞 发生在体细胞,遗传给后代 影响当代个体,发病早 发病晚,多发、重发 单发、轻发,遗传性癌前病变,一些单基因遗传的疾病和综合征中，有不同程度的恶性肿瘤的倾向 称为遗传性癌前病变。,1.家族性结肠息肉综合征 2.神经纤维瘤(neurofibromatosis NF1) 3.基底细胞痣综合征,标记染色体 Marker chromosome,特异性标记染色体:指经常出现于同一肿瘤细胞中，对该肿瘤具有代表性的异常染色体。,90%的CML中Ph1阳性。,二次突变学说,正常细胞转变为肿瘤细胞需要经历两次或两次以上的打击(突变). 遗传性肿瘤的第一次突变发生于生殖细胞,每一个体细胞都含有该突变，此个体成为肿瘤易感个体。在这个基础上任何一个体细胞发生第二次突变,都可发生恶性转变. 非遗传性肿瘤的两次突变都发生在体细胞，因此需在同一细胞先后发生两次突变才会导致恶性转变,患者发病时间较晚，病情较轻。,癌基因假说,癌基因 抑癌基因,遗传病的常规诊断,遗传病诊断的主要内容,病 史 采 集,家族史,婚姻史,生育史,临床症状和体征检查,系谱分析 染 色 体 检 查,生化检查,分子病 先天性代谢缺陷 免疫缺陷,对已出现症状患者的诊断,携带者的检出,产前诊断,是对胚胎或胎儿在出生前是否患有某种遗传病或先天畸型做出的诊断。,产前诊断的原则,疑为高风险且危害较大的遗传病时。,已建立有检测手段的疾病。,基因诊断的定义 应用分子生物学方法检测患者体内遗传物质的结构和功能变化而作出的或辅助临床诊断的技术，称为基因诊断。,遗传咨询（genetic counseling)也叫遗传商谈