遗传与疾病 课程作业.doc

一、解释染色体、染色质、DNA和基因的概念及其之间的关系。（一）概念1、什么是DNA?DNA的分子结构（图一）：NA，又称脱氧核糖核酸，是染色体的主要化学成分，同时也是组成基因的材料。DNA分子由两条DNA单链经盘绕后在碱基间氢键的作用下形成双螺旋结构。DNA分子中有4种碱基，其中腺膘呤与胸腺嘧啶的数量相等，鸟膘呤与胞嘧啶的数量相等。4种碱基之间存在着两两对应的关系：腺膘呤总是与胸腺嘧啶配对，鸟膘呤总是与胞嘧啶配对。因此两条DNA单链的碱基顺序是彼此互补的，只要确定了其中一条链的碱基顺序，另一条链的碱基顺序也就确定了。图一DNA的功能：DNA是遗传物质，可组成遗传指令，以引导生物发育与生命机能运作。主要功能是长期性的资讯储存及向后代传递。大部分DNA位于染色体上，也有一部分位于细胞质的线粒体中。2、什么是基因？基因的功能：基因是指携带有遗传信息的DNA序列，是控制性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。总的来说，基因是有遗传效应的DNA片段。基因的表达（图二）：基因的表达是将DNA分子贮存的遗传信息经过转录，形成mRNA，释放入细胞质作为合成蛋白质的模板，由tRNA按照密码子选择相应的氨基酸，在核蛋白体上合成蛋白质。3、什么是染色质和染色体（图三）？图二染色质是真核细胞细胞核中载有遗传信息（基因）的物质，在显微镜下呈丝状（细胞不进行分裂时期），由核酸和蛋白质组成（主要是DNA和组蛋白，还有少量RNA和非组蛋白），在细胞分裂时期容易被碱性染料着色，因此而得名。当细胞进入分裂期时，染色质就逐渐螺旋化，并反复折叠成为具有一定形态特征的小体，称之为染色体。因此染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种形态。（二）DNA、基因、染色体（染色质）的关系（图四）如左图所示，DNA与基因的关系：每个DNA上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段。染色体与DNA的关系：每一条染色体上只有一个DNA分子，染色体是DNA分子的主要载体。染色体与基因的关系：一条染色体上有许多基因，基因在染色体上呈直线排列。图三染色质和染色体的关系：染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种形态。二、谈谈遗传性疾病、家族性疾病及先天性疾病的概念及其关系。（一）概念1、什么是遗传性疾病图四 遗传性疾病（简称遗传病）遗传病是由遗传物质发生异常改变而引起的疾病。遗传物质主要为位于染色体上的DNA，还有少部分为细胞质中的DNA。遗传病通常具有家族性、先天性、罕见性和终生性的特征。2、什么是家族性疾病家族性疾病是指某种表现出家族聚集现象的疾病，一个家族中多个成员患有同一种疾病，医学上称之为家族史。在遗传病中显性遗传病往往表现出明显的家族性倾向，如多指(趾)、多发性结肠息肉、多囊肾、血友病等。但是，家族性疾病也不一定都是遗传病。这是因为在同一家族中，由于饮食、居住等环境因素相同，可能导致多个成员患有相同的疾病。例如，一家中多个成员都可以由于饮食中缺少维生素A而患夜盲症；因缺碘而引起的甲状腺功能低下。所以说，家族性疾病中的许多疾病并不等于遗传病，笼统地将其归于遗传病范畴是错误的。3、什么是先天性疾病先天性疾病就是一出生就有的病。母亲在怀孕期间接触环境有害因素，如农药、有机溶剂、重金属等化学品，或过量暴露在各种射线下，或服用某些药物，或染上某些病菌，甚至一些习惯爱好，如桑拿（蒸汽浴）和饮食癖好，都可能引起胎儿先天异常，但不属于遗传疾病。如果家族中还有其他人得过同一种病，而且发病年龄相似，就说明可能是遗传病。（二）遗传性疾病、家族性疾病和先天性疾病的关系 遗传性疾病、家族性疾病和先天性疾病是三个完全不同的概念。遗传性疾病是由遗传物质改变而引起的疾病。家族性疾病是指某种表现出家族聚集现象的疾病。先天性疾病是指一出生就有的疾病。遗传性疾病与家族性疾病：遗传性疾病一般具有家族性，因为遗传性疾病是由父母遗传给子代的，所以在一个家庭中，患同种遗传性疾病的概率大于普通人患该遗传病的概率，因而表现出家族性；但是家族性疾病不一定是遗传性疾病，因为有些家族性疾病并不是因遗传物质改变而引起的，而是由于环境等其他因素导致的具有家族性的疾病。遗传性疾病与先天性疾病：很多遗传性疾病具有先天性，比如唐氏综合征，是一出生就表现出来的疾病，但也有一些遗传性疾病不是先天性疾病，当个体成长到一定年龄后才表现出病症，比如亨丁顿舞蹈症(Huntingtons Disease)；先天性疾病是则指一出生就具有的疾病，不一定都是遗传性疾病。三、诺贝尔医学与生理学奖获得者曾说过这样一句话，“几乎所有的疾病都与遗传有关”。对此你的看法如何，请展开详述。 德国国家罕见疾病研究网络负责人克劳斯施罗特认为，所有疾病中80存在遗传因素，即遗传物质或多或少扮演着某种“角色”；只有少数疾病确属后天“新生”。他说，随着对已知疾病的认识加深，疾病之间区分越来越细，导致某一特定病种的患者人数相对减少。“几乎所有的疾病都与遗传有关”，是进一步从分子水平上对疾病的起因加以分析，即某个个体罹患某种疾病或多或少受到了遗传物质的影响；更夸张一点说，人们从一出生下来，将会获得什么样的疾病，是已经基本由遗传物质决定了的。但是通过后天的努力，如加强体育锻炼，保持健康作息，合理膳食等可以提高人体对疾病的“免疫”。下面进一步讨论疾病与遗传的关系。我们将疾病暂且分为遗传性疾病和非遗传性疾病。我们已经知道，遗传性疾病是与遗传物质改变有关的，因此我们在此不做讨论。对于非遗传性疾病，我们可以从以下几方面来说明此问题。1、 对于特定群体，某种疾病发生的概率要大于在普通人中发生的概率。我们经常会看到这样的例子，对于同一个家族的人来说，如果有人罹患A病，那么这个家族的人罹患A病的概率要大于其他人。我们以癌症为例。一项新的研究显示，与家族有关的因素会增加罹患某些癌症的风险，而且这可能会扩及最接近的血亲。研究人员发现，所研究的27例癌症病例中有16例癌症病人的一等亲，比起一般人，有明显较高罹患癌症的风险，一等亲包括兄弟姊妹以及小孩。但其中至少有8例，三等到五等的远亲，像是外甥或是曾曾祖父，也有明显较高的发展相同疾病的风险。我们由此可以看出，除却那些可能会遗传的癌症之外，还有一些非遗传性的癌症，在某一个群体，如家族中的发生率要比在普通人中发生的概率高一些。我们由此可以猜测，某些病症的发生，同遗传是有关的。2、对于同一种疾病，人们的易感程度不同。我们常常会看到某些人比其他人容易罹患某种病症。我们把这种现象称为疾病的“易感性”。 易感性是指由遗传因素与环境因素综合作用形成的易于产生某种疾病的倾向性。遗传易感性是指由遗传决定的易于罹患某种（某类）疾病的倾向性。随着遗传学特别是分子遗传学的发展，人们越来越清楚地看到，从分子水平认识疾病从而为防治疾病提供途径的重要性和现实性。现代医学证明，疾病是环境因素（外因）与机体（内因）相互作用而形成的一种特殊生命过程。“而遗传因素是机体反应性的主要基础。机体反应是指防御免疫机能、遗传因素、神经和内分泌系统的机能状态、营养状态、精神因素、年龄、性别等，在这些众多因素中，遗传起了主导作用，因为机体免疫应答反应，神经精神和内分泌功能，除继发因素外，无不受遗传因素制约，营养状态好坏不单取决于外源性营养物质供应的质和量，而且也受遗传控制的消化、吸收和利用功能高低的影响。性别和年龄（各年龄机体反应特点）更是受遗传所决定，由遗传因素决定的机体反应性称为遗传易感性，现在知道，许多严重影响人类寿命的疾病，如恶性肿瘤，动脉粥样硬化、冠心病、糖尿病、精神分裂症、高血压有存在遗传易感性，不仅如此，某些由细菌和病毒引起的传染病也存在遗传易感性。”由此我们可以看出，许多疾病的发生，是同个体的遗传物质有关的，因而人们对这些疾病的易感程度不同。 综上“几乎所有的疾病都与遗传有关”。四、遗传性疾病是如何分类的？各举两个例子教详细地介绍其临床表现、发病机理和治疗、预防方法。（一）遗传性疾病的分类根据不同的发病机理，遗传性疾病可分为：染色体病，单基因遗传病，多基因遗传病，体细胞遗传病。染色体病：由于染色体数目、形态结构异常而引起的疾病。单基因遗传病：由一对主基因突变造成的疾病。按遗传方式可分为常染色体显性和隐性、连锁显性和隐性遗传4种。多基因遗传病：由多对微效基因的累积效应及环境因素的共同作用所致。体细胞遗传病：由体细胞的遗传物质突变逐渐积累所导致的疾病，故又称积累性遗传病。（二）常见的疾病遗传性疾病由于与遗传物质改变有关，因此，遗传性疾病并无有效的治疗方法。但是可以通过婚前检查，产前诊断等方法来预防患儿的出生。婚前检查：即检查男女双方的染色体基因是否正常。产前诊断：方法依据取材和检查手段的不同一般分为两大类，即创伤性方法和非创伤性方法。前者主要包括羊膜腔穿刺、绒毛取样、脐血取样、胎儿镜和胚胎活检等；后者包括超声波检查、母体外周血清标志物测定和胎儿细胞检测等。现以创伤性方法为主。1、染色体病：唐氏综合征：唐氏综合征又称21三体综合征，先天愚型或Down综合症，属常染色体畸变，是小儿染色体病中最常见的一种，活婴中发生率约1（600800），母亲年龄愈大，本病的发病率愈高。60患儿在胎儿早期即夭折流产。临床表现：唐氏综合征患儿的主要特征为智能低下、体格发育迟缓和特殊面容，通贯手。发病机理：根据唐氏综合征的发病机理可将其分为三种类型：标准型，异位型，嵌合型。I标准型。患儿体细胞染色体为47条，有一条额外的21号染色体，核型为47，XX（或XY），21，此型占全部病例的95。其发生机制为因亲代（多数为母方）的生殖细胞的染色体在减数分裂时不分离所致。双亲外周血淋巴细胞核型都正常。II易位型。约占2.55。多为罗伯逊易位，是只发生在近端着丝粒染色体的一种相互易位，亦称着丝粒融合，其额外的21号染色体长臂易位到另一近端着丝粒染色体上。其中，DG易位最常见，D组中以14号染色体为主，即核型为 46，XX（或 XY）14，t（14q21q）；少数为15号。这种易位型患儿约半数为遗传性，即亲代中有 1421平衡易位染色体携带者，核型为 45，XX（或 XY），14，21，t（14q21q）。另一种为GG易位，是由于G组中两个21号染色体发生着丝粒融合，形成等臂染色体t（21q21q），或一个21号易位到一个22号染色体上，t（21q22q），较少见。III嵌合型。约占本症的24 。患儿体内有两种以上细胞株（以两种为多见），一株正常，另一株为21-三体细胞，本型是因受精卵在早期分裂过程中部分细胞的染色体不分离所引起，临床表现随正常细胞所占百分比而定。治疗方法：由于目前仍未发明能提高弱智者智力的药物，故治疗唐氏综合征主要以启导为主。然而，经常伴随此症发生的疾病如呼吸系统感染、肠胃道闭塞，先天性心脏病及甲状腺功能不全等，则可以治愈或控制。预防方法：唐氏综合症平均发病率为1/600，而高龄产妇孕育的婴儿，发病率高5倍以上，因此不提倡高龄受孕。男性患者多为不育，但女性患者遗传给下一代的机会可高至1/2。此外，5患者属易位型，这类遗传性颇高，与母亲年纪无关，亦可以无任何家族史、故患者必须接受染色体确诊及捡查有没有易位。在怀孕初期脸检验胎儿织绒毛或羊水内细胞，辅出超音波扫描器看胎选的头及手脚，可以确断胎儿有否患上唐氏综合症，从而由家长决定是否需要人工流产。脆性X染色体综合征：本病是由于在人体内 X 染色体的形成过程中的突变所导致，其发病率仅次于21三体综合征，男性发病率普遍高于女性。临床表现：携带脆性X 染色体的男性通常在年少的时候不表现出明显的症状，随着年龄的增加，这些人通常表现为长条面型，耳朵外凸，大睾丸，智力发育障碍，语言出现障碍，对外界刺激反映迟钝，行为障碍等。发病机理：染色体分析发现男性患者的细胞内唯一的X染色体均有别于正常男人的X染色体，表现在X染色体的长臂末端出现“缢沟”。这种患者的细胞在缺乏胸腺密啶或叶酸的环境中培养时，往往会出现X染色体在“缢沟”处发生断裂。X染色体“缢沟”是由一段大约由6到50个三核甘酸重复序列(CCG/CGG) 扩增200 到2000个三核甘酸重复单元形成的。治疗方法：此病尚无有效治疗方法。预防方法：进行婚前检查和产前诊断。2、单基因遗传病地中海式贫血症：地中海贫血又称海洋性贫血。是一组遗传性溶血性贫血。其共同特点是由于珠蛋白基因的缺陷使血红蛋白中的珠蛋白肽链有一种或几种合成减少或不能合成。导致血红蛋白的组成成分改变，本组疾病的临床症状轻重不一，大多表现为慢性进行性溶血性贫血。本病以地中海沿岸国家和东南亚各国多见，我国长江以南各省均有报道，以广东、广西、海南、四川、重庆等省区发病率较高，在北方较为少见。临床表现：海洋性贫血基因型和表现型均多样化，差异很大。临床上常根据症状及体征的轻重分为轻型、中间型和重型。轻型病情较轻基本不影响正常生活。地中海贫血：中间型，又称血红蛋白H病，大多在婴儿期以后逐渐出现贫血、疲乏无力、肝脾大、轻度黄疽；年龄较大患者可出现类似重型地贫的特殊面容，合并呼吸道感染或服用氧化性药物、抗疟药物等可诱发急性溶血而加重贫血，甚至发生溶血危象；重型，又称Hb Barts 胎儿水肿综合征，胎儿常于3040周时流产、死胎或娩出后半小时内死亡，胎儿呈重度贫血、黄疽、水肿、肝脾肿大、腹水、胸水，胎盘巨大且质脆。 地中海贫血：中间型，多于幼童期出现症状，中度贫血，脾脏轻或中度大，黄疽可有可无，骨骼改变较轻；重型，又称Cooley 贫血，患儿出生时无症状，至312个月开始发病，呈慢性进行性贫血，面色苍白，肝脾大，发育不良，常有轻度黄疽，症状随年龄增长而日益明显。发病机理：本病是由于珠蛋白基因的缺失或点突变所致。组成珠蛋白的肽链有4种，即、链，分别由其相应的基因编码，这些基因的缺失或点突变可造成各种肽链的合成障碍,致使血红蛋白的组分改变。通常将地中海贫血分为、和等4种类型，其中以和地中海贫血较为常见。治疗方法：轻型地贫无需特殊治疗。中间型和重型地贫应采取下列一种或数种方法给予治疗。I一般治疗。注意休息和营养，积极预防感染。适当补充叶酸和维生素E。 II输血和去铁治疗。此法在目前仍是重要治疗方法之一。 III铁鳌合剂。常用去铁胺，可以增加铁从尿液和粪便排出，但不能阻止胃肠道对铁的吸收。维生素 C 与鳌合剂联合应用可加强去铁胺从尿中排铁的作用，剂量为200rng/日。 IV脾切除。脾切除对血红查白 H 病和中间型地贫的疗效较好，对重型地贫效果差。脾切除可致免疫功能减弱，应在56岁以后施行并严格掌握适应证。 V造血干细胞移植。异基因造血干细胞移植是目前能根治重型地贫的方法。如有 HLA 相配的造血干细胞供者，应作为治疗重型地贫的首选方法。 VI基因活化治疗。应用化学药物可增加基因表达或减少基因表达，以改善地贫的状，已用于临床的药物有经基脲、5 -氮杂胞苷（5AZC）、阿糖胞苷、马利兰、异烟肼等，目前正在探索之中。预防方法：进行婚前检查和产前诊断。白化病：一种皮肤及其附属物色素缺乏的遗传病。可分全身性白化病和局部性白化病两种，以前者最为常见。临床表现：患者皮肤呈白色，毛发银白或淡黄色；虹膜呈淡红色或淡灰色，半透明，瞳孔淡红，视网膜无色素、羞光，眼球震颤，视力下降；病人对阳光很敏感，日晒后，皮肤可增厚并发生鳞状上皮癌。发病机理：白化病的患者则是由于第十一号染色体上控制酪氨酸酶的基因突变，使得机体中缺少酪氨酸酶，从而使体内的酪氨酸不能在酪氨酸酶的催化下转变为黑色素。治疗方法：白化病尚无有效治疗方法。预防方法：进行婚前检查和产前诊断。3、多基因遗传病哮喘：哮喘是一种慢性的气管变态反应性炎症。临床表现：出现反复发作的喘息、呼吸困难、胸闷和咳嗽，尤其在夜间和(或)清晨更为明显。咯痰出现在某些哮喘急性发作之后或有慢性持续性哮喘的病人，这是哮喘的另一个特征。发病机理：哮喘属于多基因遗传病，即由多个基因共同作用导致的，此外还有环境等因素可触发哮喘。因此，哮喘的根本发病原因尚未明确。哮喘患者的气管中，可以发现嗜酸细胞、中性粒细胞等炎性细胞的浸润。这些细胞产生的介质和细胞因子，有的直接作用于气管，有的通过神经介质间接作用于气管，引发慢性变态反应性炎症反应。另外，T淋巴细胞也参与和调节这种反应。治疗方法：哮喘最基本的治疗就是抗炎、消除气管高反应性，即应用肾上腺糖皮质激素治疗，由于这种炎症不同于病毒、细菌等其他微生物所导致的感染性炎性改变，所以哮喘发作通常不使用抗生素，而使用吸入性糖皮质激素。原发性癫痫是指病人在目前现有的医疗检查条件和医学诊断水平下，在脑部及全身找不到可以解释脑部病症的结构变化和代谢异常，这就是所说的原发性癫痫。通俗地说就是找不到发病原因的癫痫。临床表现：突然意识丧失,全身痉挛,口吐涎沫,两目直视,甚则咬破舌尖,大小便失禁,醒后如常,反复发作。发病机理：原发性癫痫病因复杂，其中之一是由于遗传缺陷导致的，是一种多基因遗传病。治疗方法：根据中医辩证理论治疗：通过望、闻、问、切的方法进行辩证，然後确定用药方向。辩证论治有豁痰熄风、醒脑开窍、扶正祛邪、育阴潜阳、活血化瘀、针灸疗法、新电针疗法等；抗癫痫药物的应用：包括国产西药(共计八种类型十五种药）、进口西药（目前有十种药）、中成药（目前常用的有十一种）等；对有些智力低下、记意力减退、思维紊乱、好忘事的患者，是神经细胞功能减退和受损的证据，应从改善脑功能、益智开窍、修复受损神经细胞的治本角度来治疗；对有些体弱多病、经常感冒发烧、易疲劳的患者，是免疫力低下的证据，应从调节免疫、增强身体抗病能力的角度来治疗。4、体细胞遗传病癌症又称恶性肿瘤，即为体细胞遗传病的一种，起因于遗传物质的突变。癌症的发病机理：在多种因素如化学因素、物理因素、病毒感染的刺激下，细胞内的遗传物质（抑癌基因）发生突变，导致癌基因控制细胞无限增殖，形成癌细胞，因而导致癌症的发生。癌症的治疗方法：中医治疗。中医优势在于远期疗效好，副作用小，针对病原治疗。晚期患者利用中药扶正本固、减少痛苦，提高生活质量。现在治疗肿瘤采用中西医结合的手段可使两者优势互补，以达到提高综合疗效的目的。手术治疗。手术治疗又包括根治性手术，姑息性手术，探查性手术。根治性手术，要把肿瘤及其周围一定范围的正常组织和可能受侵犯的淋巴结彻底切除。这种手术适合于肿瘤范围较局限、没有远处转移、体质好的病人。姑息性手术，使用于肿瘤范围较广，已有转移而不能作根治性手术的晚期病人，为减轻痛苦，维持营养和延长生命，可以只切除部分肿瘤或作些减轻症状的手术，如造瘘术等。探查性手术，是指对深部的内脏肿物，有时经过各种检查不能确定其性质时，需要开胸、开腹或开颅检查肿块的形态，切取一小块活组织做快速冰冻切片检查，明确诊断后再决定手术和治疗方案，为探查性手术。放射治疗。放射治疗简称放疗，它是利用高能电磁辐射线作用于生命体，使生物分子结构改变，达到破坏癌细胞目的的一种治疗方法。放射能够治疗癌症是因为癌细胞对放射线敏感。目前临床上应用的放射线有X线治疗和r线治疗两种。化学治疗。化学疗法是将药物经血管带到全身，对身体所有细胞都有影响。这种疗法有时也称为“胞毒疗法”，因为所用药物都是有害，甚至是带毒性的，体内细胞，无论是否恶性细胞，都受到破坏。此疗法对人体破坏性较强。癌症的预防：保持良好的生活习惯，合理膳食，锻炼体质；远离放射性有毒害性的物质。下面以肝癌和白血病为例。肝癌：肝癌是在肝细胞或肝内胆管上皮细胞发生的