上期医学遗传学理论教案

湘潭职业技术学院教案系（部）护理学院课程医学遗传学课时36适用班级高护任课教师二○年学期教师教学进度表学期授课计划任课教师职称副教授课程医学遗传学系（部）护理系教研室生物药理2012年上学期教学班级10高护501、502班10高护503、504班10高护505、506班合计理论学时30303090实践学时66618小计363636108课程目标：描述细胞核的超微结构和功能以及细胞周期；说出减数分裂各期主要特征及意义。说出核酸的结构及功能。运用遗传与变异基本规律和基础理论分析遗传性状的传递方式及人类遗传病防治原则，肿瘤与遗传的关系。能在光学显微镜下辨认有丝分裂各期形态特征，分析正常人染色体核型，识别家系图中常用符号。教研室审批意见：签字年月日教师教学进度表任课教师职称副教授课程医学遗传学计划学时数36理论课学时数30实训课学时数6教学班级高护10501—506考核方式考查2012年上学期系（部）护理系教研室生物药理教研室主任签字周次月日教学内容理论课时数实训时数1220、24绪论2222、327、2遗传的物质基础22222335、9遗传的细胞基础224312、16人类的染色体25319、23核型分析26326、30有丝分裂2742、6减数分裂22849、13分离定律229416、20常染色体显性遗传210423、27常染色体显性遗传121114、530、4常染色体显,隐性遗传1211257、11自由组合律213514、18连锁互换律214521、25性连锁遗传2教师教学进度表周次月日教学内容理论课时数实训时数155、628、1多基因遗传21664、8系谱分析217611、15突变218618、22突变219625、29复习2填写说明填写说明2.此表一式3份，经教研室主任审核签名后，任课老师、教研室、教务处各一份。第一章绪论学习目标1医学遗传学的概念（应用）；2、医学遗传学的分支（了解）；3、遗传病的概念和特征（应用）；4、疾病分类（了解）；5、遗传病类型（了解）；6、遗传病的研究方法（了解）；7、遗传病的危害性（熟悉）；8、医学遗传学发展（了解）【教学方法】多媒体与传统相结合【教学重点】1、医学遗传学、遗传病的概念。2、遗传病的类型。【教学难点】1、遗传在疾病发生中的作用。第一章绪论第一节医学遗传学的研究内容一、医学遗传学的概念遗传：是指生物子代与亲代在性状上相似的现象。变异：是生物子代与亲代，子代个体之间在性状上的差异。医学遗传学：是遗传学与医学相结合的一门边缘学科，它是遗传学知识在医学中的应用。二、医学遗传学的研究范围细胞遗传学生化遗传学分子遗传学群体遗传学药物遗传学免疫遗传学体细胞遗传学肿瘤遗传学行为遗传学第二节遗传病概述一、遗传病的概念和特征（一）遗传病的概念经典遗传病的概念：遗传病是指生殖细胞或受精卵内遗传物质发生突变或畸变，并按一定的方式传递给后代发育形成的疾病称为遗传性疾病。：现代遗传病的概念：细胞内遗传物质发生突变或畸变而导致的疾病称为遗传病。（二）遗传病的特征遗传性先天性家族性（三）遗传病与先天性疾病、家族性疾病的关系1、遗传病与先天性疾病的关系先天性疾病：个体出生时表现出来的疾病称为先天性疾病。单纯遗传病举例：遗传性舞蹈症单纯先天疾病举例：白内障，天花感染。二者兼具疾病举例：黑尿病2、遗传病与家族性疾病的关系：家族性疾病：表现出家族聚集现象的疾病。区分并指症和夜盲症。二、遗传在疾病发生中的作用（1）、由遗传因素决定发病。如：成骨发育不全症、先天性肌迟缓和一些染色体病。（2）、基本上由遗传决定（但需要诱因）。如：半乳糖血症（3）、遗传因素与环境因素对发病都有作用。如：哮喘、精神分裂症。（4）、发病基本上取决于环境因素。如：维生素C缺乏病、烈性传染病。三、遗传病类型单基因病（monogenicdisease）多基因病（polygenicdisease）遗传病分类染色体病（chromososomaldisease）线粒体遗传病（mitochondrialdisease）体细胞遗传病（somaticcellgeneticdisease）四、遗传病的危害性（学生讨论）五、遗传病的研究方法系谱分析法群体筛查法双生子法种族差异比较第三节医学遗传学在医学中的作用（学生自学、讨论）第二章遗传的细胞基础学习目标1、细胞膜的分子结构特点(应用)2、细胞膜内外物质交换的方式(应用)；3、细胞质内各细胞器的形态结构（熟悉）4、内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体等结构的功能（应用）5、细胞核的构造及功能（理解）6、染色质和染色体的概念与组成成分（熟悉）；7、染色体与染色质的转化过程（应用）8、人类染色体形态特征及类型(应用)；9、人类染色体的非显带核型分析（应用）10、染色体的显带技术（了解）；11、性染色质的概念及判断（应用）12、细胞周期的概念（理解）13、有丝分裂各期特点（熟悉）；14、减数分裂、同源染色体、四分体的概念(理解)；15、减数分裂过程中，各阶段染色体数目与结构的变化。（理解）16、减数分裂各时期特点（应用）17、配子发生的过程及各段子细胞的染色体变化（了解）；【教学方法】多媒体与传统相结合【教学重点】1、染色质与染色体的关系。2、人类染色体的核型分析。3、人类染色体的核型分析。4、细胞周期特点。5、减数分裂过程中染色体的变化。6、配子发生的特点。【教学难点】1、X染色质的概念及辨别。2、显带染色体。3、细胞膜的分子结构。4、减数分裂中各子细胞染色体的变化。5、精子与卵子发生过程的异同点。第二章遗传的细胞基础细胞的基本结构细胞膜内质网线粒体细胞细胞质细胞基质高尔基体细胞器溶酶体核膜核糖体细胞核核仁中心粒染色质过氧化物酶体核基质微管微丝第一节真核细胞的结构一、细胞膜（一）细胞膜的成份磷脂膜脂胆固醇糖脂外在蛋白膜蛋白内在蛋白膜糖（2％～10％）（二）细胞膜的分子结构与特性结构模型：“流动镶嵌模型”特点：流动性、不对称性（三）细胞膜的功能1、细胞膜内外的物质运输（1）被动运输：单纯扩散协助扩散（2）主动运输（3）大分子与颗粒物质的运输：膜泡运输胞吞胞吐二、细胞质概念：是指细胞膜以内与细胞核以外的所有部分，主要包括细胞器、细胞基质等。（一）内质网1、形态结构：有膜、囊腔、细管。2、类型：粗面内质网、滑面内质网3、功能：与蛋白质、脂类、糖类合成有关，是蛋白质等的运输通道（二）1、形态结构：有膜、扁平囊。2、功能：对蛋白质和脂类进行加工和包装。（三）溶酶体形态结构：有膜、小泡。类型：初级溶酶体、次级溶酶体，残余小体。功能：消化（异溶作用、自溶作用、吞噬作用）（四）线粒体形态结构：有膜、双膜、粒状。功能：细胞的动力工厂特性：有DNA，有半自主性。（五）核糖体形态结构：无膜、颗粒。由大小亚基构成化学成分：RNA、蛋白质功能：是蛋白质合成的场所（六）中心粒形态结构：无膜功能：与纺锤丝的排列和染色体的移动密切相关。三、细胞核（一）功能：细胞核是细胞的控制中心，在细胞的代谢、生长、分化中起着重要作用，是遗传物质的主要存在部位。（二）结构：细胞周期的间期才有结构完整的、由四个部分组成的细胞核。所以也称这时的细胞核为间期核。1、核膜（1）形态结构：核内膜核周隙核内膜与核外膜在多处融合，形成核孔。核孔是细胞质和细胞核外膜核之间进行大分子物质交换的通道。（2）特点：核膜在细胞分裂中消失又重现。（3）功能：将遗传物质集中在细胞的特定区域；调节细胞核与细胞质之间的物质交换。2、核仁（1）化学组成：是核内由核糖核酸和蛋白质组成的球体。（2）功能：合成 rRNA.染色质与染色体：概念：是在间期细胞核中伸展呈细丝状，易被碱性染料染色的核蛋白物质。第二节染色质与染色体关系：染色质与染色体是同一物质在细胞周期不同时期的两种表现形式一、染色质（一）染色质的化学组成：DNA和蛋白质组成（二）染色质的结构球形八聚体：由H2A、H2B、H3、H4各两个组蛋白分子组成核心粒1、核小体缠绕部：每个八聚体外围由140pb的DNA链缠绕1又3/4圈（一级结构）连接区：由60Pb的DNA链和组蛋白H1构成2、二级结构：螺线管3、三级结构：超级螺线管4、四级结构：染色单体（三）染色质的类型1、常染色质：螺旋程度低，染色浅而均匀，具有转录活性。2、异染色质：螺旋程度高，染色深，很少或没有转录活性。第三节人类染色体一、人类染色体的形态、数目与类型随体长臂（q）着丝粒短臂（p） 随体长臂（q）着丝粒短臂（p）中央着丝粒染色体（着丝粒位于1/2－5/8处）1、染色体的分类亚中着丝粒染色体（着丝粒位于5/8－7/8）近端着丝粒染色体（着丝粒位于7/8－末端）二、人类染色体的识别核型的定义：是一个体细胞中的全部染色体，按其形态特征，依次分组排列所成的图像。非显带染色体的识别1、核型分析人类染色体分组列表组号染色体号大小着丝粒位置有无随体A1－3最大1、3是中央，2是亚中无B4－5大亚中无C6－12；X较大亚中无D13－15中等大小近端有E16－18较小16是中央，17、18是亚中无F19－20小中央无G21－22；Y最小近端有（二）显带染色体的识别三、人类性别决定与性染色质（一）性别决定（二）性染色质1、X染色质（1）定义：体细胞核中呈浓缩状态、被碱性染料浓染的单个X染色体，称X染色质，又称X小体或者Barr小体。（2）特点：用赖昂假说来说明剂量补偿：女性的两条X，只有一条有转录活性，一个人无论有几条X，都只有一条保留活性，其余全部失活。X小体数＝X染色体数－1随机失活胚早失活2、Y染色质（1）定义：男性体细胞内，经荧光染色后所见的一强荧光小体，直径约0.3um，是Y染色体长臂的一部分，称为Y染色质。（2）特点：男性Y染色质的数目与其Y染色体的数目相等。第四节细胞增殖一、细胞增殖的方式无丝分裂有丝分裂减数分裂二、细胞增殖周期（一）细胞周期的概念：是细胞从1次分裂结束开始，到下次分裂结束为止所经历的过程。（二）细胞周期时相：G1期（DNA合成前期）间期S期（DNA合成期）细胞周期G2期（DNA合成后期）前期分裂期中期后期末期三、有丝分裂1、间期：（1）G1期：细胞生长，体积增大，合成DNA复制所需的RNA和蛋白质等物质。（2）S期：进行DNA复制、组蛋白、非组蛋白的合成。（3）G2期：大量合成RNA和蛋白质，为细胞分裂做最后准备。2、分裂期（1）前期：染色质变成染色体；核膜核仁逐渐消失；中心粒复制，形成形体组成纺锤丝。（2）中期：染色体排列在赤道面上；此时的染色体形态、数目最典型。（3）后期：着丝粒一分为二。染色单体分离；在纺锤丝的牵引下，两组染色体分别向细胞的两级移动；此时染色体的数目增加了一倍。（4）末期：两组染色体分别到达两级，染色体变成染色质。核膜核仁重现，形成两个新核。细胞膜凹陷，细胞质一分为二。两个子细胞形成。第五节减数分裂与配子发生一、减数分裂的定义：是配子形成时所发生的一种特殊的有丝分裂，DNA复制一次，而细胞连续分裂两次，最后导致子细胞的染色体数目减少一半，故名减数分裂。二、减数分裂各时期间期I细线期偶线期减数分裂I前期I粗线期中期I 双线期后期I终变期减数分裂末期I间期II前期II减数分裂II中期II后期II末期II减数第一分裂（I）间期I特点：进行染色体复制前期I（1）细线期：染色体细长如丝，光镜下商不能识别每条染色体的两条染色单体。(2)偶线期：同源染色体联会成二价体，此时，人的细胞将形成23个二价体。重要概念：同源染色体：是减数分裂时配对，形态、大小、结构相同的染色体，一条来自父方，一条来自母方。（3）粗线期：染色体进一步缩短变粗，形成四分体。非姐妹染色单体出现交叉。重要概念：四分体：染色体进一步缩短变粗后，一个二价体有四条染色单体，叫四分体。（4）双线期：同源染色体相互排斥，交叉端化。（5）终变期：核膜核仁消失，是鉴别染色体的最佳时期。中期I：二价体排列在赤道板上，纺锤体形成。后期I：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。末期I特点：染色体到达两级。核膜核仁出现，子核形成。子细胞一分为二，形成两个子细胞，每个细胞具有n条染色体。减数第二次分裂（II）间期II短暂，无DNA复制。前期II核膜核仁消失，二分体凝缩。中期II二分体排列在赤道板上，纺锤体形成。后期II姐妹染色单体分离，由纺锤丝分别牵向两级。末期II核膜核仁重现，形成子核。最后细胞二分为四，产生四个单倍体的子细胞，各自携带不同的遗传信息。减数分裂的意义保证了染色体数目恒定与物种稳定。为生物变异提供基础利于生物进化。减数分裂与有丝分裂的区别细胞类型染色体复制细胞分裂子细胞数子细胞染色体数变化子细胞遗传物质其他减数分裂配子细胞一次两次四个减半各不相同有同源染色体的配对和遗传物质的交换有丝分裂体细胞增殖一次一次两个不变完全相同没有上述现象发生三、配子的发生（一）配子发生的定义：是指精子和卵子的形成过程，一般经过增殖、生长、成熟等时期。（二）精子发生1、增殖期：原始生殖细胞（A型精原细胞）——→精原细胞（B型精原细胞）2、生长期：精原细胞（B型精原细胞）——→初级精母细胞3、成熟期：初级精母细胞（2n）——→次级精母细胞（n）——→精细胞（n）4、变形期：精细胞——→精子（三）卵子发生1、增殖期：原始生殖细胞——→卵原细胞2、生长期：卵原细胞——→初级卵母细胞3、成熟期：初级卵母细胞（2n）——→次级卵母细胞（n）——→卵细胞（n）第三章遗传的分子基础学习目标1、核酸的组成、种类、分子结构(应用)；2、基因概念及本质（应用）；3、真核生物基因的分子结构（了解）；4、基因的遗传信息的储存、、复制与表达（了解）；5、基因突变概念、诱发基因突变的因素、基因突变特性(应用)；6、基因突变分子机制（了解）；7、细胞核基因组、线粒体基因组、人类基因组计划（了解）【教学方法】多媒体与传统相结合【教学重点】1、基因的表达；2、基因突变。【教学难点】基因的结构与表达第三章遗传的分子基础第一节核酸概述：1.核酸的概念：由许多单核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键连接而成的的生物大分子。2、种类：DNA、RNA一、核酸的组成腺嘌呤（A）胞嘧啶（C）核苷腺嘌呤（A）胞嘧啶（C）核苷核酸核苷酸磷酸鸟嘌呤（G）碱基戊糖胸腺嘧啶（T）核糖脱氧核糖嘌呤碱嘧啶碱尿嘧啶（U）二、核酸的种类与分布种类戊糖碱基分布结构功能核甘酸种类DNA脱氧核糖A、G、C、T细胞核双链遗传信息的载体ｄAMPｄGMPｄCMPｄTMPRNA核糖A、G、C、U细胞质单链与蛋白质的合成有关AMPGMPCMPUMP一、核酸的分子结构1、DNA的分子结构：双螺旋结构2、RNA的分子结构：假双链结构第二节基因一、基因的本质与概念1、基因的本质：由四种脱氧核苷酸构成的DNA。2、基因的概念：负载特定遗传信息的DNA分子片段。3、基因的分类：根据所在部位分为：细胞核基因与细胞质基因根据功能不同分为：结构基因与调控基因二、真核生物的基因结构三、基因的生物学功能（一）遗传信息的储存：遗传信息是指DNA分子中蕴含着的不同碱基对的排列顺序。（二）遗传信息的传递：通过DNA的自我复制来传递（三）基因的表达：是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的，包括转录和翻译两个阶段。1、转录：是指以DNA的一条链局部为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA单链的过程，即把DNA上的遗传信息传给RNA的过程。2、翻译：是以mRNA作为模板，tRNA作为运载工具，在有关酶、辅助因子和能量的作用下将活化的氨基酸在核糖体上装配为蛋白质多肽链的过程。3、中心法则：四、基因突变（一）基因突变的概念及特性1、概念：基因突变是指基因在DNA分子结构上发生的碱基对的组成或排列顺序的改变，也称为点突变。2、特性：多向性、可逆性、有害性、稀有性。（二）诱发基因突变的因素（由学生讨论）1、物理因素2、化学因素3、生物因素（三）基因突变的分子机制1、碱基置换：转换、颠换2、移码突变：插入碱基。（四）基因突变的生物学效应1、同义突变2、错意突变3、无义突变4、延长突变第三节人类基因组与人类基因组计划一、人类基因组1、概念：基因组与染色体组染色体组：二倍体生物的生殖细胞中所含有的全套染色体称为一个染色体组。基因组：指一个染色体组中所包含的全部基因。2、人类基因组包含的内容：人的基因组由22条常染色体加上X、Y性染色体的DNA组成，大小约为2.9-3.2Gb(Gb，gigabasepair，十亿碱基对)，人的基因组中约有30000-40000个基因。二、人类基因组计划（播放影片）（一）人类基因组计划产生的科学背景（二）人类基因组计划的现有主要成就（三）人类基因组计划实施的意义“人类基因组计划”与“曼哈顿”原子弹计划、“阿波罗”登月计划,被誉为20世纪科学史上三大里程碑。第四章遗传的基本规律学习目标分离现象及其解释与验证方法（了解）；分离定律内容、细胞学的基础和实质(应用)；自由组合现象及其解释与验证方法(了解)；4、自由组合定律内容、细胞学的基础和实质(应用)。5、完全连锁和不完全连锁现象及其解释与验证方法(了解)；6、连锁互换定律的内容、细胞学的基础和实质(熟悉)；7、互换率的计算方法(了解)；8、学会分析人类性状的遗传（应用）【教学方法】传统教学法【教学重点】1、减数分裂过程中染色体的变化配子发生过程中染色体的变化。3、完全连锁与不完全连锁【教学难点】减数分裂过程中染色体的变化统计学基础第四章遗传的基本规律第一节分离定律分离现象P圆滑X皱缩F1圆滑F2圆滑皱缩比例：3：1分离现象的解释与验证（一）对分离现象的解释（假设）控制生物遗传性状的因子（基因）在体细胞中成对存在，而在生殖细胞中单个存在。假设圆滑基因为R，皱缩基因为r根据孟德尔对分离现象的解释，得到下列基因图解：P（F1）RrXRrGRrRrF2RRRrRrrr圆滑：皱缩=3：1P（F1）RrXRrGRrRrF2RRRrRrrr圆滑：皱缩=3：1PRRXrrGRrF1Rr（圆滑）（二）对分离现象提出的解释验证测交实验：用F1代与隐性亲本进行杂交，以检测子一代显性个体基因型的方法。P（F1）RrXrrGRrrFRrrr圆滑：皱缩=1：1P（F1）RrXrrGRrrFRrrr圆滑：皱缩=1：1测交结果与预期一致，证明孟德尔假设成立分离定律及其细胞学基础（一）分离定律的内容生物在形成生殖细胞时，同对基因彼此分离，分别进入到不同的配子中去。（二）细胞学基础及实质细胞学基础：减数分裂时，同源染色体的分离。实质：等位基因的分离第二节自由组合律一、两对性状的自由组合现象P黄色圆滑X绿色皱缩F1黄色圆滑F2黄色圆滑黄色皱缩绿色圆滑绿色皱缩比例：9：3：3：1二、自由组合现象的解释与验证（一）对自由组合现象的解释（假设）控制豌豆子叶颜色和种皮性状的两对基因，分别位于两对染色体上，在形成配子时，同对基因彼此分裂，非同对基因随机组合后分别进入不同的配子中去。假设黄色基因为Y，绿色基因为y；圆滑基因为R，皱缩基因为r根据孟德尔对自由组合现象的解释，得到下列基因图解：P（F1）YyRrGYRYryRyrPYYRRXyyrrP（F1）YyRrGYRYryRyrGYRyrF1YyRr（黄色圆滑）♀F♂YRYryRyrYRYYRR（黄圆）YYRr（黄圆）YyRR（黄圆）YyRr（黄圆）YrYYRr（黄圆）Yyrr（黄皱）YyRr（黄圆）Yyrr（黄皱）yRYyRR（黄圆）YyRr（黄圆）yyRR（绿圆）yyRr（绿圆）yrYyRr（黄圆）Yyrr（黄皱）yyRr（绿圆）yyrr（绿皱）黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=9：3：3：1（二）对自由组合现象提出的解释验证测交实验：用F1代与隐性亲本进行杂交，以检测子一代显性个体基因型的方法。PYyRryyrrGYRYryRyryrFYyRrYyrryyRryyrrPYyRryyrrGYRYryRyryrFYyRrYyrryyRryyrr黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=1：1：1：1测交结果与预期一致，证明孟德尔假设成立三、自由组合定律及其细胞学基础（一）自由组合定律的内容生物在形成生殖细胞时，同对基因彼此分离，非同对基因自由组合，分别进入到不同的配子中去。（二）细胞学基础及实质细胞学基础：减数分裂时，非同源染色体的随机组合。实质：非等位基因的自由组合。第三节连锁互换律一、完全连锁遗传（一）完全连锁现象P灰身长翅X黑身残翅F1灰身长翅♂X黑身残翅♀F2灰身长翅黑身残翅比例：50％50％（二）解释连锁：两对或两对以上的等位基因位于同一对同源染色体上，在遗传时，位于同一条染色体的基因一起遗传的现象。完全连锁：如果测交后代完全是亲本组合，不会因重组而分开的现象。二、不完全连锁与互换（一）不完全连锁现象P灰身长翅X黑身残翅F1灰身长翅♀X黑身残翅♂F2灰身长翅黑身残翅灰身残翅黑身长翅比例：41.5％41.5％8.5％8.5％（二）解释1、生物体在形成配子时，位于同一条染色体上的不同基因作为一个整体随同该染色体向后代进行传递，称为基因的连锁定律。2、生物体在形成配子时，由于连锁基因之间可以发生互换，使原来连锁在一起的基因发生重新组合，形成新的基因连锁关系，称为基因的互换定律。三、连锁与互换定律的细胞学基础细胞学基础：减数分裂时，同源染色体联会，同源非姊妹染色单体之间发生片段交换。四、互换率1、连锁群的概念：遗传学上，把位于同一染色体上的基因群。人类女性有23个连锁群，男性有24个连锁群。2、互换率：一对同源染色体上，两个连锁基因之间的交换频率。交换率(％)=重组合类型数／(重组合类型数+亲组合类型数)×100％第四节遗传学的统计学基础一、概率的概念：是指在反复实验中，预期某一事件的出现次数的比例，或者说是指某事件随机发生可能性的大小，它是统计学中最基本的概念。用抛硬币为例说明。二、乘法定理如果事件A和事件B为相互独立的事件(即事件A的发生并不影响事件B的发生)，则两个事件同时发生的概率是各个概率的乘积。即P(AB)=P(A)×P(B)三、加法定理两个互斥事件A和B的总概率是各个概率的和,即P(A+B)=P(A)+P(B)对于初中毕业生来说，很难接受，因此学生若有兴趣就自学，不做要求。四、二项式展开对于初中毕业生来说，很难接受，因此学生若有兴趣就自学，不做要求。五、X2检验【课堂小结】1、遗传学名词：完全连锁、不完全连锁、连锁、互换、互换率2．连锁互换律的定义及细胞学基础。3．乘法定理与加法定理的运用。第五章单基因遗传病学习目标1、系谱和系谱分析(应用)；2、熟悉系谱中常用的符号（应用）。3、常染色体显性遗传及常染色体显性遗传病（理解）。4、常染色体显性遗传的五种遗传方式（了解）。5、常染色体遗传系谱的特点（应用）。6、分析常染色体显性遗传病（应用）。7、伴性遗传、X连锁显性遗传、X连锁显性遗传、Y连锁遗传、交叉遗传的概念(理解)；8、X连锁遗传各系谱的特点(掌握)；9、X连锁遗传的传递特点(应用)；10、Y连锁遗传（了解）【教学方法】传统教学法【教学重点】常染色体显性遗传系谱的特点、遗传方式、X连锁显性遗传、X连锁隐性遗传【教学难点】系谱分析第五章单基因遗传病概述：1、单基因遗传病的定义：由单基因突变所致的疾病。2、单基因遗传可分为五种遗传方式：AD、AR、XD、XR、YL。第一节系谱和系谱分析一、系谱的概念所谓系谱是指在家系调查的基础上，把某种疾病患者与家族各成员之间的相互关系按照国际上通用的格式和符号绘制而成的图谱。二、系谱常用的符号（用挂图展示介绍）第二节常染色体遗传概念：控制一种性状或疾病的基因位于1～22号常染色体上，称为常染色体遗传。类型：常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传一、常染色体显性遗传（一）概述1、概念：一种性状或疾病受显性基因控制，该基因又位于常染色体上，这种遗传方式称为常染色体显性遗传（AD）。2、遗传方式：完全显性、不完全显性、不规则显性遗传、共显性遗传、延迟显性遗传。（二）完全显性遗传定义：在常染色体显性遗传中，杂合体的表现型与显性纯合体的表现型完全相同，称为完全显性。举例：短指（趾）畸形A1型系谱分析4、AD系谱的特点：=1\*GB3①.连续传递=2\*GB3②系谱中男女患病机会均等。=3\*GB3③.患者子女及同胞中约有1/2的个体将患病。=4\*GB3④双亲无病时，子女一般不会患病，除非新发生的基因突变。（三）不完全显性遗传定义：杂合体Aa的表现型介于显性纯合体AA与隐性纯合体aa的表现型之间，在杂合体Aa中，基因a的作用也有一定程度的表现，这种遗传方式叫做不完全显性遗传。举例：人类对苯硫脲的尝味能力（四）不规则显性遗传1、定义：在一些常染色体显性遗传病中，杂合体由于某种原因不表现出相应的症状，或即使发病，但病情程度有差异使传递方式不规则，称不规则显性或外显不全。2、举例：多指症（五）共显性遗传定义：共显性遗传：一对等位基因，彼此间没有显性和隐性的区别，在杂合状态时，两种基因的作用都能表达，这种遗传方式称为共显性遗传。复等位基因：是指在一个群体中，一对基因座位上的基因不是两种，而是三种或三种以上，但是，对每一个个体来说只能具有其中的任何两个基因。举例：人类ABO血型A型血IAIAIA型血IAIAIAiO型血AB型血B型血iiIAIBIBIBIBiIAO型血AB型血B型血iiIAIBIBIBIBiIA、IB、i4、AB型与O型婚配图解（六）延迟显性遗传定义：延迟显性是指某些带有显性致病基因的杂合体，并非出生后即表现出相应的症状，而是发育到一定的年龄时，致病基因的作用才表现出来。举例：慢性进行性舞蹈病二、常染色体隐性遗传病（一）定义：控制一种遗传性状或疾病的隐性基因位于1～22号常染色体上，这种遗传方式称为常染色体隐性遗传（AR）。（二）疾病举例：白化病（三）系谱分析（四）AR系谱特点：=1\*GB3①男女发病机会均等。=2\*GB3②系谱中看不到连续遗传现象，常为散发病例，有时系谱中只有先证者一个患者。=3\*GB3③患者的双亲往往表现正常，但他们都是致病基因携带者。患者的同胞中约有1/4的几率患病，在表现型正常的同胞中有2/3的可能性是携带者。=4\*GB3④近亲婚配后代的发病率比非近亲婚配发病率高。（五）近亲婚配的危害1、概念亲缘系数：一个人与他的近亲之间基因相同的可能性，用f表示。2、亲属级别与亲缘系数一级亲属f=1/2二级亲属f=1/4三级亲属f=1/83、当某AR病的人群携带率为1/50时，随机婚配夫妇和表亲结婚夫妇生患儿的风险比较：随机婚配出生患儿的风险为1/50×1/50×1/4=1/10000，表亲婚配出生患儿的风险为1/50×1/8×1/4=1/1600，后者比前者高6.25倍。X连锁遗传一、概述：1、X连锁遗传的概念：一些遗传性状的基因位于X染色体上，这些基因在上下代之间随着X染色体而传递。这种遗传方式称为X连锁遗传。2、交叉遗传的概念：男性的X连锁基因只能从其母亲传过来，将来只能传递给自己的女儿，不能传递给自己的儿子，不存在致病基因由男性向男性的传递，这种现象称为交叉传递。X连锁遗传的类型：X连锁显性遗传、X连锁隐性遗传二、X连锁显性遗传（一）定义：控制一种显性性状的基因位于X染色体上，其遗传方式称为X连锁显性遗传（XD）。由X染色体上显性致病基因引起的疾病称为X连锁显性遗传病。（二）遗传病举例说明抗维生素D性佝偻病，假设此病的致病基因为D，正常基因为d表现型女患者女患者正常女性男患者正常男性基因型XDXDXDXdXdXdXDYXdY1、展示抗维生素D性佝偻病的系谱2、应用基因图解进行系谱分析3、总结XD系谱的特点：系谱中女性患者多于男性患者，女性患者的病情可较轻，这是因为女患者大多是杂合子。患者的双亲中，有一方也是该病患者。男性患者的后代中，女儿都将患病，儿子都正常；女性患者的后代中，子女各有1/2患病风险。系谱中可看到连续几代都有患者，呈连续传递。三、X连锁隐性遗传（一）定义：控制一种隐性性状的基因位于X染色体上，其遗传方式称为X连锁隐性遗传（XR）。由于X染色体上隐性致病基因引起的疾病称为X连锁隐性遗传病。（二）遗传病举例说明红绿色盲或甲型血友病，假设此病的致病基因为b，正常基因为B表现型正常女性女携带者女性患者男患者正常男性基因型XBXBXBXbXbXbXbYXBY1、展示甲型血友病的系谱2、对系谱进行遗传分析3、总结XR系谱的特点：（1）人群中男性患者远多于女性患者，在一些致病基因频率低的疾病中，往往只有男性患者；（2）双亲无病时，儿子可能发病，女儿则不会发病。（3）由于交叉遗传，患者的兄弟、舅父、姨表兄弟和外甥各有1/2的发病风险；（4）如果女性是患者，其父亲一定是患者，母亲一定是携带者或患者。第四节Y连锁遗传定义：如果决定某种性状或疾病的基因位于Y染色体上，其遗传方式称为Y连锁遗传。2、特点：在Y连锁遗传中，有关基因由男性向男性传递，父传子，子传孙，又称全男性遗传。3、遗传病举例：外耳道多毛症第六章多基因遗传病学习目标质量性状与数量的概念与区别（理解）多基因遗传的特点（熟悉）；多基因病的特点（熟悉）；易感性、易患性、遗传度的概念（理解）常见多基因病的举例（应用）多基因病发病风险的估计（了解）。【教学方法】传统教学法【教学重点】1、易患性与易感性的概念。2、多基因遗传病再发风险的估计。【教学难点】易患性阈值与群体发病率的关系。第六章多基因遗传病第一节多基因遗传一、质量性状与数量性状质量性状变异分布图（表现有或无，变异不连续）数量性状变异分布图（变异连续）（一）质量性状质量性状是指受一对基因控制，是单基因遗传性状。豌豆种子的形状、果蝇的翅膀、多指症、先天性聋哑、白化病、红绿色盲等都属于质量性状。（二）数量性状数量性状是指既受多对基因控制，也受环境因素影响，变异在群体中连续分布，不同个体只是量的差别的性状，是多基因遗传性状。如：人类的体重、肤色、头发颜色等都是数量性状。数量性状与质量性状的比较比较项目数量性状质量性状遗传基础多对基因一对基因变异分布连续分布不连续分布描述方法数字文字环境影响敏感不敏感研究对象群体家系二、多基因假说由瑞典的遗传学家Nilsson–Ehle提出。主要论点是：=1\*GB3①多基因遗传的性状是数量性状，数量性状的遗传基础是两对或两对以上基因。=2\*GB3②每对基因仍按孟德尔方式遗传，但等位基因间无显隐性的区别，呈共显性。=3\*GB3③每对基因称为微效基因。=4\*GB3④微效基因的作用可以累加，称为加性效应,这些基因也因此称为加性基因。=5\*GB3⑤数量性状的遗传受微效基因与受环境因素的双重影响。三、多基因遗传的特点=1\*GB3①两个极端变异(纯种)的个体杂交后，子一代都是中间类型，但也存在一定范围的变异：=2\*GB3②两个中间类型的子一代个体杂交后，子二代大部分也是中间类型：=3\*GB3③在一个随机交配的群体中，变异范围广泛，大多数个体接近于中间类型，极端变异的个体很少。第二节多基因病一、概述（一）病例：高血压、糖尿病、冠状动脉病、精神分裂症、哮喘以及某些先天畸形如唇裂、腭裂、脊柱裂等（二）几个基本概念：1、易感性在多基因病中，由遗传基础所决定一个个体患病的风险称为易感性。2、易患性易患性是指遗传基础和环境因素共同作用下，个体患病的风险。3、发病阈值阈值是使个体患病的易患性的最低限度。4、遗传度在多基因病中，遗传基础对易患性高低的影响程度称为遗传度（或遗传率），用百分率（100％）表示。二、多基因病的特征（一）常见性在临床上发病率超过1/1000就称为常见病，所以多基因病属于常见病。（二）家族聚集倾向多基因病患者一级亲属发病率（一般为1％～10％），明显高于该病的群体发病率（＞1‰）。（三）随着亲属级别的降低，患者亲属的发病风险迅速降低（四）近亲婚配提升子女发病风险（五）发病率有种族或民族的差异三、多基因病再发风险的估计(一)患者一级亲属发病率的估计1．Edward公式：当某一种多基因病的群体发病率为0.1%～1%,遗传度为70%～80%,则该病患者一级亲属的发病率可用Edward公式来估算,即f=eq\r(p),f为患者一级亲属发病率，p为群体发病率。2．查图表：（二）病情严重程度与再发风险患者病情愈严重，其一级亲属发病率就愈高。（三）发病率的性别差异与再发风险当一种多基因病的群体发病率有性别差异时，群体发病率低的性别阈值高，这种性别患者的子女再发风险高；相反，群体发病率高的性别阈值低，这种性别患者的子女再发风险低。在估计多基因病的再发风险时，必须综合分析上述各项因素，才能得到正确的判断结果。第七章染色体畸变与染色体病学习目标1、染色体畸变和染色体病的概念(应用)；2、引起染色体畸变的因素（了解）；3、染色体畸变的类型及产生机制(熟悉)；4、先天愚型患者的核型类型及产生原因(应用)；5、常见染色体病的核型及产生原因(熟悉)；6、常见两性畸形的核型类型及产生机制(了解)；【教学方法】多媒体与传统相结合【教学重点】1、染色体畸变的机制；2、几种常见染色体病的产生机制及患者核型。【教学难点】各种机制第七章染色体畸变与染色体病第一节染色体畸变染色体结构畸变染色体数目畸变染色体结构畸变染色体数目畸变非整倍性改变整倍性改变染色体畸变一、引起染色体畸变的因素化学因素：如药品、农药、食品添加剂等。物理因素：电离辐射等。生物因素：生物类毒素、病毒等。二、染色体数目畸变（一）整倍性改变1、方式：2n—3n、4n、5n多倍体2n—n单倍体双雄受精和双雌受精双雄受精和双雌受精核内复制核内有丝分裂2、形成机制：（一）非整倍性改变1、非整倍性改变的类型（1）亚二倍体：2n—1构成某号染色体的单体型（2）超二倍体：2n+1构成某号染色体的三体型（3）嵌合体：一个个体存在两种或两种以上核型的细胞系，如：46，XY/47,XXY和45,X/46,XX2、非整倍性改变的形成机制同源染色体不分离完全性改变若发生在减数分裂时完全性改变姐妹染色单体不分离染色体不分离或丢失嵌合体若发生在早期卵裂的有丝分裂嵌合体三、染色体结构畸变（一）染色体结构畸变的类型1、缺失：分为末端缺失和中间缺失2、倒位：分为臂间倒位和臂内倒位3、重复4、易位：分为单向易位、相互易位、罗伯逊易位。（二）染色体结构畸变的核型描述1、简式描述：染色体总数，性染色体组成，重排染色体的类型，（畸变染色体序号），（断点所在臂、区、带号）。如46，XX（XY），del（1）（q21）。2．详式描述（略）第二节染色体病一、概述1、定义：染色体病是指因为染色体数目异常或者结构异常所导致的疾病。2、染色体畸变综合症共同临床表现：智力缺陷、多发畸形、生长发育迟缓和皮肤纹理改变等。3、分类：常染色体病与性染色体病二、常染色体病（一）唐氏综合征1、临床表现：展示图片或人物动画影片2、核型：=1\*GB3①21三体型：核型为47，XX（XY），+21，约占95％；=2\*GB3②嵌合型：核型为46，XX（XY）/47，XX（XY），+21，约占1％～2%；=3\*GB3③易位型：核型为46，XX（XY），-14，+t（14；21）（p11；q11）约占3％～4％3、产生机制：=1\*GB3①形成配子时，第21号染色体不分离=2\*GB3②受精卵在早期卵裂时，第21号染色体不分离=3\*GB3③双亲之一是14、21号染色体易位的携带者4、备注：母亲的年龄是影响发病率的重要因素。（二）13三体综合征、18三体综合征1、临床表现：展示患者照片或影片。2、核型：根据21三体由学生自己写出核型3、产生机制：学生讨论写出。（三）猫叫综合征1、临床表现介绍：影片展示2、核型：46，XX（XY），del（5）（P15）3、产生机制：患者的父母之一在形成生殖细胞时，第5号染色体（5p15）有断裂现象，产生了第5号染色体短臂缺失的生殖细胞，此细胞再与另一配子结合而发育成5p-综合征。二、性染色体病（一）Klinefelter综合征1、临床表现：多媒体课件中展示图片2、核型：47，XXY完全型X染色质（＋），Y染色质（＋）。46，XY/47，XXY嵌合体3、产生机制：由于患者双亲之一在生殖细胞形成过程中发生了性染色体不分离。（二）Turner综合征）1、临床表现：多媒体课件中展示图片2、核型：45，XX完全型染色质（－），Y染色质（－）45，X/46，XX嵌合型3、产生机制：双亲配子形成过程中，性染色体不分离所致。（三）脆性X染色体综合征1、临床表现：多媒体课件中展示图片2、核型：46，fraX（q27）Y为男性3、产生机制：在Xq27带处带有呈细丝样的脆性部位的X染色体，其末端连有类似随体样的结构。三、两性畸形（一）概念：两性畸形是指某个体在内外生殖器系统或第二性征等方面兼具两性的特征。（二）类型：1、真两性畸形2、假两性畸形（三）临床实例教学片放送约10分钟。第八章分子病和遗传性酶病学习目标分子病概念(应用)；血红蛋白病的概念及分类(应用)；血红蛋白病的发病机理（熟悉）；遗传性酶病的概念(应用)；遗传性酶病的分类及发病机理（熟悉）：苯丙酮尿症的发病机理(应用)；血友病、白化病、半乳糖血症病主要临床表现与遗传基础（了解）。【教学方法】多媒体与传统相结合【教学重点】遗传性酶病的产生机制；【教学难点】分子病的机制第八章分子病和遗传性酶病概述：人类的形态结构和生理功能主要是通过各种功能蛋白质来实现的。若是基因突变造成严重的异常，可引起一系列病理变化，导致分子病或遗传性酶病。第一节分子病分子病的概念：是指由于基因突变造成蛋白质分子结构或数量异常所以引起疾病。分子病的种类：=1\*GB3①运输性蛋白病，例如血红蛋白病；=2\*GB3②凝血及抗凝血因子缺乏症，例如血友病；=3\*GB3③肌膜蛋白病，例如假肥大型肌营养不良症；=4\*GB3④受体蛋白病，例如家族性高胆固醇血症；=5\*GB3⑤胶原蛋白病，例如成骨不全；=6\*GB3⑥膜转运蛋白病，例如球形细胞增多症；=7\*GB3⑦免疫蛋白缺陷病，例如无丙种球蛋白血症。一、血红蛋白病（一）概念：血红蛋白病是指珠蛋白分子结构或合成量出现异常所引起的疾病。（二）人类正常血红蛋白的组成和种类。（三）血红蛋白病的分类异常血红蛋白病珠蛋白生成障碍性贫血。1．异常血红蛋白病（1）类型镰形细胞贫血症（HbS）血红蛋白M病（HbM）不稳定血红蛋白病氧亲和力异常的血红蛋白病（2）异常血红蛋白病的发病机理单个碱基替换移码突变整码突变融合基因终止密码突变无义突变（3）以镰形红细胞贫血为例临床表现：血管梗阻和微细血管栓塞，肌肉骨骼痛、腹痛等痛性危象，特别是心肌梗死可致死。产生机制：是β基因第6位密码子由GAG→GTG，即谷氨酸→缬氨酸而致病的。2．珠蛋白生成障碍性贫血（thalassemia，简称地贫）。（1）定义：它是由于珠蛋白基因的缺失或缺陷，使某种珠蛋白肽链的合成受到抑制所引起的一组遗传性溶血性贫血。（2）类型：α珠蛋白生成障碍性贫血本病主要是由于α珠蛋白基因的缺失，使α珠蛋白肽链合成受到抑制引起的溶血性贫血。β珠蛋白生成障碍性贫血β链合成受阻，导致完全不能合成β链或合成量极少。二、血友病血友病是一组凝血因子缺乏症，表现为遗传性凝血障碍。血友病主要包括血友病A、血友病B、血友病C，其中以血友病A较为常见。（一）血友病A血友病A，因缺乏第Ⅷ因子又称第Ⅷ因子乏症或抗血友病球蛋白（AHG）缺乏症。（二）血友病B血友病B，又称血浆凝血活酶成分（PTC）缺乏症或IX因子缺乏症。（三）血友病C血友病C，又称血浆凝血活酶前质（PTA）缺乏症或XI因子缺乏症。临床症状较A、B型血友病轻，发病率也较低。XI因子基因定位在15q11。本病遗传方式属常染色体隐性遗传。第二节遗传性酶病一、遗传性酶病的概念：由于基因突变导致酶蛋白缺失或酶活性异常所引起的遗传性代谢紊乱，称为遗传性酶病。二、遗传性酶病的发病机理（一）代谢终产物缺乏基因突变致酶活性降低或缺失，使其催化的代谢途经受阻，导致终产物（D）缺乏。用A→B→CD↓表示，如白化病等。（二）代谢中间产物积累用A→B↑→C↑D表示，如半乳糖血症、尿黑酸尿症等。（三）代谢底物积累用A↑BCD表示，如糖原贮积症、粘多糖贮积症等。（四）代谢副产物积累用A→B→CD表示。↓E↑→F↑如苯丙酮尿症等。（五）反馈抑制减弱如自毁容貌综合征等。（六）代谢产物增加如痛风等。（七）多酶缺陷如先天性蔗糖不耐受症患者，同时缺乏异麦芽糖酶和蔗糖酶。三、遗传性酶病病例（一）苯丙酮尿症（PKU）是一种最常见的遗传性代谢病，呈常染色体隐性遗传方式。1、临床表现：患儿出生时智力与一般新生儿没有明显差别，但3～4个月后就逐渐智力发育障碍，绝大多数可发展成痴呆。2、产生机制：由于缺乏苯丙氨酸羟化酶，致使体内苯丙氨酸产生大量的旁路代谢产物苯丙酮酸，在体内堆积而成。3、治疗：主要是饮食疗法，即给予低苯丙氨酸饮食。（二）白化病1、临床表现：全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，全身白化，终生不变。患者皮肤白皙，毛发淡黄色，瞳孔红色，虹膜无色素对阳光敏感，惧光，视物模糊，常伴有眼球震颤，暴晒皮肤容易灼伤，易患皮肤癌。2、产生机制：患者体内缺乏酪氨酸酶，不能有效地催化酪氨酸转变为黑色素前体，最终导致代谢产物黑色素缺乏而出现白化病。(三)半乳糖血症1、，临床表现：婴儿对乳类不能耐受，婴儿哺乳后出现呕吐、腹泻，继而出现白内障、智力低下、肝硬化、黄疸、腹水等症状。2、产生机制：半乳糖血症患者是由于体内半乳糖-1­磷酸尿苷转移酶基因缺陷，使该酶缺乏，导致半乳糖和1-磷酸半乳糖在血液中积累，少部分可以随尿排出体外。第九章临床遗传学学习目标遗传病诊断的类型（应用）；2、系谱分析的步骤（应用）；色体检查适用症（了解）；产前诊断选择对象（熟悉）；产前诊断主要方法（了解）；分子诊断概念（掌握）；限制性片段长度多态性（应用）；药物及饮食疗法原则（熟悉）；基因治疗的概念（应用）；1