遗传学与优生学基础概论

1,遗传与优生学基础,2,第一章绪论,3,重点提示：,1、概念（掌握）医学遗传学Medicalgenetics优生学Eugenics2、医学遗传学的研究方法（熟悉）现代优生学的范围（熟悉）3、医学遗传学的分科及优生思想的形成及发展（了解）,4,第一节医学遗传学的概念、分科及其研究方法,基本概念Basicconcept,5,自从生命在地球诞生以来后，不适者消亡，适者生存。生物界任何一个物种都以一定的方式延绵种族，通过什么方式哪？,遗传Hereditary：子代和亲代之间，无论是在形态构造、生理机能的特点上都相似。变异Variation：亲代和子代之间，子代个体间不会完全相同，总会有所差异。,6,遗传变异是生物界普遍存在的生命现象，研究这种生命现象的科学遗传学（Genetics）。研究生物的遗传和变异的规律及物质基础（DNA或RNA）的科学。,7,现代科学的迅猛发展，新概念、新技术的不断引进，医学遗传学发展十分迅速，从群体个体细胞分子水平。同时向基础及临床许多学科渗透，进而形成了许多与之密切相关的其它遗传学分支，包括：,8,医学遗传学（MedicalGenetics）：是人类遗传学的主要组成部分，是医学与遗传学相结合的一门学科。,是研究人类（个体和群体）病理性状的遗传规律及物质基础。研究遗传病的形成机理、传递方式、诊断、治疗、再发风险及预防措施，从而降低遗传病的发生及在人群中的危害。,9,最初由两部分组成:人类细胞遗传学HumanCytogenetics从形态学角度阐明人类性状遗传变异的物质基础。与现代分子遗传学方法结合演变分子细胞遗传学。人类生化遗传学HumanBiochemicalGenetics从生物化学、代谢角度阐明人类性状遗传变异的物质基础。从分子水平揭示遗传疾病的本质演进分子遗传学。,10,细胞遗传学Cellgenetics生化遗传学Biochemicalgenetics分子遗传学Moleculargenetics优生学Eugenics,由于研究的角度不同，产生许多分支学科：,11,由于研究的角度不同，产生许多分支学科：,动物遗传学Animalgenetics植物遗传学plantgenetics微生物遗传学Microorganismgenetics人类遗传学Humangenetics,12,1、临床遗传学Clinicalgenetics,研究临床各种遗传病的诊断、产前诊断、预防、遗传咨询以及治疗。,13,2、细胞遗传学Cytogenetic（1）,1923年，PainterTS，提出人的染色体数目是2n=48，性染色体为XX，XY。1952年，徐道觉（HsuTC），偶然应用低渗处理细胞获得分散良好的染色体，并发现人的染色体数为46条，但未能肯定自己的发现，仍相信Painter的2n=48的结论。1956年，蒋有兴（TjioJH）和LevanA证明人的体细胞染色体数为46条，标志着人类细胞遗传学开始。低渗处理技术的应用和外周血短期培养方法的建立，推进了人类染色体研究的进程。,14,细胞遗传学Cytogenetic（2）,1959年LejuneJ发现Down综合征/先天愚型，是由于C中多了一条G组染色体，既21三体所致。继之发现：Turner综合征，45，X。Klinefelter综合征，47，XXY。由于染色体异常而引起疾病，于是出现了染色体病（Chromosomedisease）这一术语。现已认识100余种染色体异常综合征和一万余种罕见的异常核型。细胞遗传学是研究人类染色体的数目、结构异常（或畸变）与疾病的关系。,15,3、体细胞遗传学SomaticCellGenetics,是以体细胞（体外培养的细胞）为对象进行遗传学研究的科学。体细胞遗传学优越性在于：1/体外培养迅速、大量繁殖、传代；2/用时复苏，不用时冻存，长期保存；3/进行人为的杂交，打破种属界限，进行不同种属、不同细胞的杂交；4/可施加各种因素进行实验研究。,16,应用十分广泛：,1）杂交进行基因定位研究；如：人鼠TK酶基因定位2）细胞杂交与单克隆抗体的制备；3）细胞杂交与肿瘤抑制基因的研究；如：NXT细胞失去肿瘤特征4）基因转移研究；5）克隆羊、牛、猴、鼠及猪。,17,4、生化遗传学Biochmicalgenetics,1949年，PaulingL，研究镰状细胞贫血患者的血红蛋白，电泳后与正常人的Hb泳动速率不同，推论其是分子结构改变所致，从而提出分子病的概念.1956年，IngramVM，的工作证实了Hbs分子结构的改变是链第6位Aa由谷Aa缬Aa所致。1902年，GarrodAE，研究尿黑酸尿病，从患者的尿中分离出尿黑酸，是由于代谢异常所致，从而提出先天代谢缺陷（inbornerrorsmetablism）的概念。在此基础上建立和发展了生化遗传学。就是应用生化的方法研究遗传病的蛋白、酶的变化以及核酸的相应改变。,18,5、分子遗传学(1)Moleculargenetics,1944年，Avery肺炎双球菌的转化实验证明遗传物质是DNA，奠定了分子遗传学的基础。1953年，Watson和CrickDNA双螺旋结构的阐明，标志着分子遗传学的开始。1958年，Crick中心法则（centraldogma）DNARNAP，遗传信息的传递原则。1961年，Jacob和Monod提出乳糖操纵子模型，建立了基因调控的概念。,19,分子遗传学(2),1967年，Khorana等，破译了全部遗传密码，使人们对遗传物质有了全新的认识。1968年，Arber等限制性核酸内切酶的发现与应用，推进了DNA重组技术的发展和应用。1977年，Sanger，提出双脱氧核苷酸法DNA测序进行DNA序列分析。1985年，Mullis提出体外扩增DNA片段方法PCR，人工合成DNA。分子遗传学依据上述理论和技术，研究Gene的结构、突变、表达及调控，阐明遗传病的分子机制，为基因诊断、治疗提供手段。,20,6、肿瘤遗传学Cancergenetics,应用遗传学的基本原理、方法，研究肿瘤发生的遗传基础。遗传学家与肿瘤学家们从C遗传学、分子遗传学、免疫遗传学等不同角度探讨肿瘤的发生、发展，阐明肿瘤发生机理，为诊断、治疗以及预防提供依据。,21,7、群体遗传学Populationgenetics,以群体为研究对象，研究群体中的遗传结构及变化规律，如遗传病的种类、发病率、基因频率、携带者频率，以控制遗传病在群体中的播散。理论依据是1908年Hardy和1909年Weinberg提出的遗传平衡定律。,22,8、免疫遗传学Immunogenetics,研究免疫反应的遗传基础与遗传控制、抗体多样性产生的遗传机理，补体的遗传基础等，为控制免疫过程、阐明免疫缺陷病提供手段。,23,9、药物遗传学Pharmacogenetics,是药理学与遗传学相结合发展起来的边缘学科，研究机体的遗传因素对药物代谢和药物反应的影响。为指导医生用药的个体化原则提供理论根据。,24,10、遗传毒理学Genetictoxicology,研究环境因素对遗传物质的损伤机制，即诱变剂、致畸剂、致癌剂对遗传物质的损伤，建立检测方法和手段。,25,11、发育遗传学Developmentalgenetics,研究胚胎发育过程中细胞的生长、分化、组织、器官的形成的遗传机制和调控作用。,26,12、行为遗传学Behaviorgenetics,60年代，人们倾向于行为是由环境决定的观点。70年代,行为是遗传因素和环境因素共同作用的结果。80年代以后，N生物学、分子生物学的理论方法进展，推动了行为遗传学的发展，对行为提出科学、辨证的观点.行为是N元及其由N元所构成的回路对外界刺激的综合性反应。不难看出遗传及环境与行为形成的辨证关系。对人类病理行为的研究取得了很大进展，定位和克隆了一些行为基因，如害羞基因、癫痫发作基因、自杀基因、同性恋基因、酗酒基因等。,27,人类遗传学（HumanGenetics）：广泛地探讨人类性状的遗传和变异的规律及物质基础。,正常耳垂显性性状显性多指、并指异常隐性白化病,28,医学遗传学的研究方法,系谱分析法群体筛选法双生子法其他：种族差异比较、伴随性状研究、疾病组分分析、动物模型等,29,第二节优生学的概念、发展及现代优生学的研究范围,一优生学的概念优生学Eugenics优生学就是专门研究人类遗传，改进人种的一门科学。目的是提高人口质量,30,优生学分类,负优生学又称预防性优生学，主要研究如何降低群体中有害的基因频率，减少以致消除有严重遗传病和先天性疾病的个体出生，所以是消极优生学。正优生学又称演进性优生学，主要研究如何增加群体中有利的基因频率，使后代中出现更多在智力和体力上优秀的个体，促进优秀的个体繁衍，是积极的优生学。,31,正优生学试行的措施,提倡优选生育人工受精体外受精及胚胎移植克隆化生殖重组DNA技术,32,二优生思想的形成及发展,西方早期的优生学者出于偏见和缺乏遗传学知识，曾经使优生学走上歧途。20世纪初德国的优生学者提出了种族卫生学，宣传北欧人是优秀人种，防止优秀的雅利安人血统被劣等民族污染等主张，后来发展到与纳粹的排犹种族主义同流合污，实际上为希特勒在40年代初“最终解决”“犹太人问题”而大规模屠杀犹太人提供了舆论准备和理论根据。一些早期优生学者也曾无限扩大遗传的作用，,33,二优生思想的形成及发展,不但认为人的躯体和精神性状全由遗传决定，甚至把犯罪、酗酒、暴力行为和漂泊习性等也都纳入孟德尔遗传范畴。这类观点曾对公众产生过相当大的影响，助长了种族歧视，并曾反映到某些国家的立法和移民政策中。苏联在20年代曾建立优生学研究机构和优生学会，出版优生学杂志。20年代末即被禁止，有关学者都转向动植物研究领域。30年代医学遗传学研究所也被解散，人类遗传学和优生学被宣布为纳粹的科学。,34,二优生思想的形成及发展,40年代以后优生学的研究一直处于窒息状态。直到1971年才重新建立医学遗传学研究所，近年来也开始在刊物上号召采取措施以改善人的先天素质，减少或消除不良遗传因素的影响。20年代初优生学开始传入中国，当时译为“善种学”。后来中国学者潘光旦去美国专攻优生学，回国后在上海、北京等地的大学内讲授优生学，并译有优生原理等专著若干种。1949年中华人民共和国成立后，在苏联影响下优生学遭到批判。1979年学术界倡议开放这一禁区，旋即在限制人口的需要和医学遗传学广泛开展的背景下引起了公众和有关方面的重视。,35,三现代优生学的范围,基础优生学社会优生学临床优生学环境优生学,36,第三节医学遗传学与优生学的关系,医学遗传学是优生学的科学理论基础，它的研究成果直接影响到优生学的发展，