医学遗传学概论ppt课件.ppt

医学遗传学medicalGenetics 泸州医学院生物学与遗传学教研室 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 1 学时安排 63学时 51学时理论 12学时实验 3学时 周 2 选用教材 案例版 医学遗传学 第二版 税青林李红智主编科学出版社2011年3 参考书籍 医学遗传学 李璞主编中国协和医科大学出版社2003年 医学遗传学学习指导 税青林主编科学出版社2008年4 要求 按时上课 下课 按时完成课后作业和课前预习 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 医学遗传学省级精品课程网站 http 220 166 97 68 ec C115 生物教研室博客 第一章医学遗传学概论 Introductiontomedicalgenetics 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 第一节医学遗传学及其研究范围 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 医学遗传学 medicalgenetics 是医学与遗传学相结合的一门边缘学科 它主要研究人类疾病的发生 发展和转归与遗传因素的关系 同时探讨疾病诊断 预防和治疗的遗传学方法及手段 以改善人类的健康水平 一 医学遗传学的定义 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 二 医学遗传学的分支学科 细胞遗传学 cytogenetics 生化遗传学 biochemicalgenetics 分子遗传学 moleculargenetics 群体遗传学 populationgenetics 肿瘤遗传学 cancergenetics 免疫遗传学 immunogenetics 药物遗传学 phamacogenetics 遗传毒理学 genetictoxicology 药物基因组学 pharmacogenomics 发育遗传学 developmentalgenetics 辐射遗传学 radiationgenetics 行为遗传学 behaviorgenetics 体细胞遗传学 somaticcellgrenetics 生态遗传学 ecogenetics 临床遗传学 clinicalgenetics 基因组学 genomics 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 1 细胞遗传学 cytogenetics 从染色体的结构和行为方面研究疾病的遗传机制及其规律 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 1910 MorganTH TheoryofGene 1926 1923 PainterTS 2n 48 XX XY 1956 TjioJH 2n 46 1959 LejuneJ Down s 21 FordCE Turner XO JacobPA Klinefelter XXY 细胞遗传学 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 1969 PardueML insitehybridization ISH 1971 SeabrightM Gband 1975 YunisJJ Microcytogenetics微细胞遗传学 1986 PenkelD FISH 1960 Denversystem 1961 LyonM Lyonhypothesis莱昂假说 1970 CasperssonT bandingpattern 染色体 带型 细胞遗传学 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 2 分子遗传学 moleculargenetics 用现代分子生物学技术 从基因的结构 突变 表达 调控等方面研究疾病分子水平的改变 同时探讨疾病的基因诊断 基因治疗的方法和手段 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 1953 WatsonJD CrickFHC DNAdoublehelixstructure 1944 AveryOT etal DNA 分子遗传学 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 1953 WatsonJD CrickFHC 1944 AveryOT etal DNA 1968 ArberW etal restrictionendonucleases 分子遗传学 1967 HolleyRW etal geneticcode遗传密码 1977 SangerF dideoxysequencing双脱氧序列测定 1985 MullisK polymerasechainreaction 1990 humangenomeproject HGP 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 3 生化遗传学 biochemicalgenetics 应用生物化学的方法 研究遗传物质的理化性质 蛋白质和酶的生物合成 机体的代谢及调控机制等的变化 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 1949 PaulingL 1956 IngramVM 6Glu Val 1902 GarrodAE theincidenceofalcaptonuria 尿黑酸尿症 astudyinclinicalindividuality sicklecelldisease moleculardisease 生化遗传学 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 4 群体遗传学 populationgenetics 研究人群中的遗传结构及其变化规律 遗传流行病学 geneticepidemiology 是这一学科的重要领域 它探讨群体中某些遗传病的发生率 遗传方式 致病基因频率及其影响因素 以控制遗传病在人群中的流行 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 5 免疫遗传学 immunogenetics 研究抗原 抗体 补体等免疫活性物质的遗传控制 以及机体内各种免疫反应的遗传基础 为控制免疫过程 阐明免疫缺陷病提供手段 对控制免疫过程 输血 器官移植等临床实践有重要指导意义 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 6 药物遗传学 pharmacogenetics 研究药物代谢和药物反应的遗传基础 为指导医生用药的个体化原则提供理论依据 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 举例 快灭活者 异烟肼 乙酰化酶 乙酰化异烟肼 灭活 慢灭活者 缺乏乙酰化酶 AD控制 疗效 对慢灭活者疗效好 但毒副作用大 慢灭活者有80 出现多发性神经炎 而快灭活者仅20 出现多发性神经炎 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 7 肿瘤遗传学 cancergenetics 研究肿瘤发生 发展的遗传因素 探讨恶性肿瘤发生 发展中染色体的变化 癌基因 oncogene 与抑癌基因 anti oncogene 的作用 突变的修复缺陷等 阐明肿瘤的发病机理 对肿瘤的早期诊断 预防和治疗提供新方法 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 单基因遗传的肿瘤 视网膜母细胞瘤 神经母细胞瘤与染色体畸变有关的肿瘤 慢性粒细胞性白血病 ph 染色体 t 9 22 q34 q11 由多对基因和环境因素共同作用导致的肿瘤 乳腺癌 肺癌 肿瘤遗传学 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 8 体细胞遗传学 somaticcellgrenetics 通过体细胞 特别是离体培养的体细胞进行遗传学研究 对基因定位 细胞分化 个体发育 肿瘤的发生以及基因治疗都提供重要的研究手段 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 9 行为遗传学 behaviorgenetics 研究人类行为的遗传控制 包括人类正常及异常的社会行为 个性 智力 精神性疾病发生的遗传基础 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 10 发育遗传学 developmentalgenetics 研究人类发育过程中的遗传控制 即发育及细胞分化过程中不同阶段的基因表达和调控等 另外 各种先天畸形的发生机理也是该学科讨论的问题之一 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 11 辐射遗传学 radiationgenetics 研究各种电离辐射对人类的遗传效应 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 第三节遗传因素在疾病发生中的作用 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 完全由遗传因素决定 先天性的红绿色盲 血友病等单基因遗传病基本由遗传因素决定 胡豆黄 G 6 PD缺乏 苯丙酮尿症 苯丙氨酸羟化酶缺乏 遗传和环境因素共同决定 多基因遗传病 如唇裂 腭裂 哮喘 精神分裂症等 基本由环境因素引起 外伤等 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 第四节遗传性疾病的特征和类型 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 一 遗传性疾病的特征 古义 是指人类生殖细胞或受精卵的遗传物质发生异常改变 突变或畸变 所引起的疾病 今义 是遗传物质改变所导致的疾病 geneticdisease或hereditarydisease 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改变 也可以是体细胞中遗传物质的结构和功能改变 1 遗传病的定义 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 2 遗传病的三个基本特征 1 遗传物质改变 2 遗传性 3 先天性 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 2 遗传病的三个基本特征 1 遗传物质改变所有遗传病都有遗传物质的改变 这是遗传病发生的物质基础 遗传物质改变包括细胞核中的基因突变和染色体畸变 还有细胞质中线粒体DNA的改变 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 2 遗传病的三个基本特征 1 遗传物质改变 2 遗传性 异常的遗传物质通过复制由母细胞传递给子细胞 这种遗传物质在细胞之间的传递可构成个体间由亲代传给子代的基础 在一些家系中可以看到遗传病由上代向下一代传递 但不是每个遗传病的家系中都可观察到这一现象 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 2 遗传病的三个基本特征 1 遗传物质改变 2 遗传性 3 先天性 遗传病的先天性是指患者发病的基础一般出生时就已经具有 也有一些疾病一出生就表现出相应的症状和体征 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 3 认识遗传病时应注意的2点 1 遗传病不应与先天性疾病等同起来先天性疾病 congentialdisease 个体出生后即表现的疾病 也被称为出生缺陷 birthdefect 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 既是先天性疾病 又是遗传病 并指 白化病 先天愚型先天性疾病 非遗传病 感染风疹病毒 先天性心脏病和先天性白内障非先天性疾病 是遗传病 遗传性小脑性共济失调症 35Y后发病 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 1 遗传病不应与先天性疾病等同起来并非所有先天性疾病都是遗传病 遗传病并不都是先天性疾病 3 认识遗传病时应注意的2点 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 1 遗传病不应与先天性疾病等同起来 2 遗传病应与家族性疾病加以区别家族性疾病 familialdisease 表现出家族聚集现象的疾病 即在同一家庭中有两个或两个以上的患者 3 认识遗传病时应注意的2点 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 遗传病是家族性疾病 并指 家族性结肠息肉家族性疾病非遗传病 缺碘性甲状腺肿 传染病遗传病非家族性疾病 苯丙酮尿症 白化病 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 1 遗传病不应与先天性疾病等同起来 2 遗传病应与家族性疾病加以区别家族性疾病不一定都是遗传病 遗传病并不都具有家族性 3 认识遗传病时应注意的2点 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 常染色体显性遗传病常染色体隐性遗传病单基因病X连锁显性遗传病性连锁遗传病X连锁隐性遗传病Y连锁遗传病遗传病多基因病线粒体病常染色体病染色体病X染色体病性染色体病Y染色体病体细胞遗传病 二 遗传病的分类 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 第五节识别疾病遗传基础的方法 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 1 群体筛查法 populationsurvey 选定某一人群对某种疾病进行普查注意 1 发病的家族聚集现象 2 特定的发病年龄 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 2 系谱分析法 pedigreeanalysis 对患者的家族成员的发病情况进行详细调查 绘制系谱图 依据系谱特征进行分析 确认是否为单基因病的某一类型 无法确认为单基因病 则要考虑多基因病 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 3 双生子法 twindmethod 对比MZ monozygotictwins 和DZ dizygotictwins 疾病发生的一致性 concordence 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 某些疾病在MZ和DZ中的发病一致率 注 发病一致率 同病双生子对数 总双生子数 MZ或DZ 对数 100 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 4 种族差异比较如果某种疾病在不同种族中的发病率 临床表现 发病年龄和性别 合并症有显著差异 则应考虑该病与遗传密切有关 例如 鼻咽癌同在美国居住的中国人是美国人发病率34倍 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 5 疾病组分分析法对疾病各环节 组分 单独进行遗传学分析 确定其遗传关系 然后确认该病的遗传基础 又称亚临床标记 subclinicalmarker 研究 例如 冠心病是有复杂病因的疾病 高血脂症是其组分之一 已知家族性高胆固醇血症是常染色体显性遗传的 据此可以认为冠心病是受遗传控制的 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 6 伴随性状研究伴随性状是指两种同时出现的性状 如果某一疾病经常伴随另一已确定由遗传决定的性状或疾病出现 则说明该病与遗传有关 原因 基因连锁 linkage 关联 association 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 7 动物模型以动物遗传病模型作为研究人类遗传病的辅助手段 所得结论仅可作参考 不能搬用于人类 近年来转基因动物 特别是转基因小鼠 已有人工定向复制可传代的动物模型 大大丰富了这一手段 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 8 染色体分析法 chromosomeanalysis 核型分析 主要用于鉴定染色体疾病 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 医学遗传学在现代医学中的地位 1 现代医学发展的必然趋势现代医学发展的特征之一就是将临床医学和预防医学奠基于医学遗传学和免疫学的基础上 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 我国大约有1500万新生儿 70 80 涉及遗传因素 13 15万 50 由染色体畸变引起 112万 已存活的儿童 住院就诊的约有1 4 1 3患与遗传有关的疾病 2 遗传病对人类的威胁日益加重 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 人群中 约3 5 患某种单基因病约15 20 患某种多基因病约1 患染色体病 体细胞遗传病中的恶性肿瘤构成我国不同地区人群死亡原因的第一或第二位 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 未受累的人群中 据估计平均每个人都携带由5 6个隐性有害基因 他们没有患病 称为致病基因的携带者 carrier 可将有害基因传递给后代 形成遗传负荷 geneticload 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 3 许多常见病同遗传因素有关例如 高血压 糖尿病 精神分裂症 哮喘等 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 4 优生学的需要通过修饰出生前后个体的发育 降低异常性状的发生率 提高人类的智力 体力和平均寿命是医学遗传学的长远目标 泸州医学院医学生物学与遗传学教研室 医学遗传学的任务和展望 重组DNA 生产生命活性物质 转基因动物 生产昂贵的药用蛋白 癌基因 抑癌基因 癌转移抑制