医学遗传学教案

1、 教 师 课 程 教 案课程名称：医学遗传学 学生专业：眼视光专业医学检验专业讲 授 人：谭湘陵职 称：教授 南通大学生命科学学院授课时间：20072008学年第1学期医学遗传学课程基本信息（一）课程名称：医学遗传学（二）学时学分：总学时54，学分3(理论学时42，实验学时12)（三）预修课程：生物化学、人体解剖学、生理学、微生物学（四）使用教材：医学遗传学（第4版），左 伋 编（著），人民卫生出版社，2004年。（五）教学参考书：1医学遗传学，陈竺编（著），人民卫生出版社，2001年。2医学遗传学，张咸宁 编（著），科学出版社，2002年。3医学遗传学，李璞 编（著），人民卫生出版社，199

2、9年。（六）本课程的性质和任务：本课程为医学类各专业本科生的必修基础课。通过学习医学遗传学，了解该学科的发展前沿、热点，使学生牢固掌握医学遗传学的基本理论和基础知识，了解人类病理性状遗传规律以及遗传病的发生、传递、诊断、治疗和预防，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。（七）教学方法：课堂讲授，启发式教学，课堂讨论等。（八）教学手段：多媒体教学，结合网络教学等。（九）考核方式：闭卷考试，平时作业，实验考核等。作业占学期总评成绩的10%，实验考核占学生成绩的20%，期末考试占学期总评成绩的70%。（十）学生创新精神与实践能力的培养：通过学习，掌握基本理论；以病例为基础，提高学生分析问题、解决

3、问题的能力；通过实验操作，培养学生的动手能力；通过学科进展的介绍，拓宽视野，提高学生考研能力。（十一）其它要说明的问题与事项： 眼视光专业学生的课程为理论42，实验12学时，而医学检验专业学生的学时为理论36学时，没有实验。因此在理论授课中，检验专业较眼视光专业有所压缩，按照教学计划书的安排，压缩内容主要在序论，以及第十八章和第十九章，这些内容的处理采取删除部分节的内容和减少举例的做法，在主要章节内容上，不进行压缩。本教案针对42学时的眼视光专业。教学学时分配和安排本课程讲授按每周6学时安排，全学时共42（理论）12（实验）学时。教学内容及具体学时分配如下： 一、理论课学时分配第一章绪论（3学

4、时）第二章 人类基因（3学时）第三章 基因突变（3学时）第四章 基因突变分子细胞生物学效应（1学时）第五章 单基因疾病的遗传（5学时）第六章 多基因遗传（3学时）第七章 线粒体疾病的遗传（1学时）第九章 人类染色（2学时）第十章 染色体畸变（3学时）第十一章 单基因遗传病（3学时）第十四章 染色体疾病（3学时）第十五章 免疫缺陷（3学时）第十六章 遗传与肿瘤发生（3学时）第十八章 遗传病诊断（3学时）第十九章 遗传病的治疗（2学时）总复习（1学时）其他章节内容由学生根据自身条件自学，不作要求。二、实验课学时分配实验一、人类外周血染色体制备（3学时）实验二、染色体GTG标本制备（3学时）实验三、

5、用小鼠微核测定法检测染色体畸变（3学时）实验四、PCR法检测DXS52位点多态性（3学时）三、其他教学环节的学时分配第一章 绪 论（3学时）目的要求通过本章的课堂教学，引导学生建立医学遗传学的基本概念，了解医学遗传学的研究范畴，研究对象和研究目的，了解医学遗传学与医学的关系和学科发展历史。激发学生的学习兴趣和明确肩负救死扶伤重任的医生的责任。教学内容1.遗传病的概念、特点及其与先天性疾病、家族性疾病的区别。遗传因素(遗传基础)和环境因素对疾病发生发展的共同影响和作用，举例说明。【重点】2.遗传病的危害，通过几组数据反映。3.遗传病的分类，染色体病、单基因病、多基因病、线粒体病、体细胞病，各举例

6、说明。4. 医学遗传学的主要分支学科。共介绍9个分支学科。5.遗传学发展简史，重点突出孟德尔、Morgan、 Watson JD和Crick和人类基因组计划的发展。教学方法课堂讲授，讨论。作业或思考题1简述遗传病的概念。2简述遗传基础和环境因素对疾病发生发展的影响和作用。3遗传病分为哪些类型？4医学遗传学与医学是什么关系？第二章 人类基因（3学时）目的要求通过本章的教学，使同学掌握基因的概念和演化、基因结构组成、基因组结构特征和基因表达，使同学对基因的功能作用有一个基本的了解，特别是基因结构有关的术语要有较为清楚的认识。教学内容1基因的概念和概念演化：基因的抽象概念和具体概念；基因概念从“一个

7、基因一个性状”到“一个基因多种肽链”的变化过程。【重点】2基因组的概念：人类基因组组成。3基因组结构：单一序列、重复序列、遗传标记、基因家族、拟基因、断裂基因、侧翼序列、基因结构。【重点、难点】（通过实例和ppt详细比较讲解）4基因表达：RNA加工【重点】。5人类基因组计划：结构基因组学，功能基因组学，其他组学。教学方法课堂讲授，ppt辅助，讨论。作业或思考题1名词解释：基因组、割裂基因、外显子、内含子、非翻译区、单拷贝序列、微卫星DNA、启动子、增强子、终止信号、拟基因、基因表达。2什么是多基因家族？3微卫星DNA与小卫星DNA的区别在哪里？4典型的真核基因结构有那些部分组成？5转录后的加工

8、有那些过程？分别具有什么作用？第三章 基因突变（3学时）目的要求基因突变是导致遗传病发生的直接原因，本章的讲授为后续遗传病发生发展以及遗传规律的内容打下基础。通过本章内容的讲授，使同学们掌握突变发生的各种形式，突变与蛋白结构变化或表达变化之间的关系，了解突变产生的原因。教学内容1突变的基本概念：广义、狭义、作用。【重点】2诱发突变的因素：物理、化学、生物。【重点】3突变的一般特征：多向性、可逆性、有害性、稀有性、随机性、可重复性。4突变的分子机制：静态、动态；碱基替换、移码突变。【重点】片段突变。5单核苷酸多态性：结构特征、特点、作用、意义。教学方法课堂讲授，讨论。作业或思考题1名词解释：静态

9、突变、动态突变、同义突变、错义突变、无义突变、终止密码突变、移码突变、转换、颠换、点突变、SNP。2哪些突变会造成编码肽连长度的改变？3.动态突变可能的机制是什么？第四章 基因突变分子细胞生物学效应（1学时）目的要求本章内容之所以安排1学时，是因为后面章节，如第11章，与本章节内容存在重复，因此在授课中对本章节对内容仅做一提纲式的介绍，可以看成前一张的延续，仅要求同学对内容做一般性了解。教学内容1基因突变导致蛋白质功能的改变：合成、效应、细胞定位、聚合、与辅助因子结合以及稳定性的变化。2基因突变导致代谢功能的改变：结合基因、酶、代谢途径的关系进行讲解，底物与中间产物积累、代谢途径变化、终产物缺

10、乏、反馈抑制。酶活力增高等方面。教学方法课堂讲授，ppt辅助。作业或思考题（此章不布置作业）第五章 单基因疾病的遗传（5学时）目的要求单基因遗传是本门课程的重点之一，因此课时安排较多。通过本章的学习，使同学们重点掌握5种单基因疾病的遗传规律，掌握发病风险率的一般估计方法，了解单基因遗传中的特点和影响因素。同时认识和熟悉常见的单基因疾病，了解基本的分析方法。在教学中注意各个知识点的关联和区别，注重举例的应用，充分利用同学对疾病关注度较高的特点，把握节奏，突出重点。教学内容1单基因遗传病的定义和几个重要概念：主要受控一对等位基因，常染色体和性染色体，显性和隐性，纯合子、杂合子、携带者、基因型、表型

11、。【重点】2系谱分析：系谱符号，家系图，作用。3常染色体显性遗传病的遗传（AD）：完全显性，不完全显性，不规则显性，共显性，延迟显性。特点，代表性疾病【重点、难点】。表现度、外显率。发病风险计算。4常染色体隐性遗传病的遗传（AR）：特点，代表性疾病，发病风险计算【重点、难点】。5X连锁显性遗传病的遗传（XD）：特点，代表性疾病。【重点】6X连锁隐性遗传病的遗传（XR）：特点，突出交叉遗传，代表性疾病。发病风险计算【重点】。7Y连锁遗传病的遗传：全男性，半合子，代表性疾病。8影响单基因遗传病分析的因素：拟表型、基因多效性、遗传早现、遗传异质性、从性遗传、限性遗传、遗传印记、X染色质失活。注意概念

12、的区别，注意表述的准确性。教学方法课堂讲授，ppt辅助，提问、请同学参与讨论。作业或思考题1名词解释：单基因遗传病、多基因病、显性基因、隐性基因、先证者、显性纯合子、隐性纯合子、杂合子、携带者、亲缘系数、交叉遗传、表现度、外显率、拟表型、基因多效性、遗传异质性、遗传早现、从性遗传、限性遗传、遗传印记、延迟显性、X染色质、不完全显性、不规则显性、共显性、复等位基因。2常用于系谱分析的符号有哪些？3AD、AR、XD、XR的遗传特点是哪些？代表性疾病有哪些？4AR、XR患病风险如何计算？第六章 多基因遗传（3学时）目的要求多基因遗传的知识对学生来说是比较陌生的，中学阶段和大学过去学习的课程基本没有接

13、触。因此在教学中应特别注意多基因遗传概念的讲述；注意与单基因遗传内容的比较；注意涉及到群体、统计概率概念的问题，如分布、易患性、阈值以及遗传度等。通过本章的学习，使同学掌握多基因遗传中的重要概念，掌握数量性状的特点，掌握遗传度的三种计算方法，了解典型的多基因疾病和发病风险率的估算，讲课中适当穿插多基因遗传病的研究方法和目前取得的成果。教学内容1数量性状和质量性状：受控基因数，分布特点，多基因特点，通过人身高性状的举例，说明为什么多基因性状（数量性状）表现为单峰正态分布【重点】。2易感性、易患性、阈值概念【重点】。3遗传度概念和估算：Falconer公式，Holzinger公式和方差方法计算遗传

14、度【重点】。了解常见多基因疾病的遗传度。4多基因疾病再发风险率的估计：公式，查图表和影响估计的因素。教学方法课堂讲授，ppt辅助。作业或思考题1.名词解释：质量性状、数量性状、易感性、易患性、阈值、遗传度。2为什么多基因遗传的性状呈现单峰分布？3为什么人群不同，阈值与平均值之差也不同？4为什么遗传度用在个体无意义？5多基因发病风险与哪些因素有关？第七章 线粒体疾病的遗传（1学时）目的要求通过本章的学习，掌握线粒体基因组的基本结构和母系遗传的特征，了解mtDNA的复制方法、与核基因的区别，了解部分线粒体遗传病的病例。本章内容属于本课非重点内容，可是安排较少。教学内容1复习线粒体亚亚显微结构2线粒

15、体基因组：双链环形，16569bp，编码2种rRNA；22种tRNA；13种蛋白质。不含非编码序列，不与组蛋白结合。【重点】3线粒体DNA的复制：D环复制机制。4mtDNA特点：具有半自主性、基因排列紧密，无非编码序列、部分遗传密码与核不同、母系遗传（不符合经典遗传定律）、在细胞分裂间经过复制和分离、 具有阈值效应、突变率极高、主要编码与氧化磷酸化过程相关的酶系。【重点】5线粒体疾病的遗传:多质性、异质性、阈值，野生趋同现象。6常见线粒体遗传病：Leber遗传性视神经病、MELAS综合症、MERRF综合征、Kearns-Sayre综合症。教学方法课堂讲授，ppt辅助。作业或思考题1名词解释：母

16、系遗传、遗传瓶颈、阈值。2为什么线粒体遗传不表现出孟德尔式遗传？3线粒体基因组与核基因组有何区别？第九章 人类染色（2学时）目的要求染色体是遗传物质重要的载体，是核基因唯一的载体，染色体结构和行为是遗传学重要的研究内容，染色体数目和结构的变化是导致遗传病的重要原因，因此本章是本课程又一重要章节。通过本章学习，使同学们掌握染色体的基本组成、基本形态结构、染色体与染色质的关系，了解lyon假说和染色体的研究方法，了解分带与核型和描述，为染色体畸变和染色体病的教学打下基础。教学内容1染色质：常染色质、异染色质、性染色质和Lyon假说。【重点】2染色体：基本概念，染色质与染色体，从DNA到染色体四级结

17、构模型。【重点】3染色体形态与性别决定。【重点】4染色体研究方法和显带。5核型的概念和表示方法，染色体多态性。教学方法课堂讲授，ppt辅助，讨论。作业或思考题1名词解释：常染色质、异染色质、X小体、核小体、同源染色体、核型。2染色体和染色质是什么关系？3染色体的四级结构模型是如何解释从染色质到染色体变化的？ 4染色体结构中包含了哪些组成部分？ 5. 常用的染色体显带有几种？6染色体简式表达式是如何描述染色体核型的？第十章 染色体畸变（3学时）目的要求在前一章的基础上，本章主要讲染色体畸变，讲课中注意与前一章内容的联系。本章的重点是讲解染色体数目结构变化的类型，要求掌握单倍体，多倍体，单体，三体

18、，纯合体，嵌合体等概念；掌握整倍型和非整倍型发生的机制和结构畸变发生机制;掌握部分单体，部分三体发生机制，常见结构畸变类型。通过学习，了解染色体畸变诱发因素和异常染色体的表达式。教学内容1染色体畸变的类型：数目、结构、纯合体、嵌合体、表达式。【重点】2染色体畸变发生的原因：物理、化学、生物、遗传以及母亲年龄。3整倍性改变及原因：单倍体；整倍体；二倍体；多倍体；双雄受精、双雌受精、核内复制、核内有丝分裂。【重点】4非整倍性改变及原因：亚二倍体单体；超二倍体多体（三体、四体），减数分裂染色体不分离，有丝分裂染色体不分离，染色体丢失。【重点】5染色体结构畸变及其产生机制：断裂、重排。常见结构畸变类型

19、：缺失、重复、倒位、易位、环形、双着丝粒、等臂，倒位环、四射体。【重点】6畸变染色体表达式举例。7部分单体与部分三体。教学方法课堂讲授，ppt辅助，讨论。作业或思考题1名词解释：单倍体、多倍体、单体、多体、嵌合体、部分三体、部分单体、染色体多态、易位携带者、倒位携带者、罗氏易位。2哪些因素可能导致染色体畸变？3倒位环和四射体形成的原因是什么？4染色体数目和结构畸变的原因是什么？5常见的染色体结构畸变的类型有哪些？第十一章 单基因遗传病（3学时）目的要求通过本章的学习，掌握分子病、先天性代谢缺陷等疾病的发病机理和遗传特征，了解典型的分子病和代谢缺陷病。教学内容1分子病、先天性代谢缺陷的概念。2血

20、红蛋白的分子结构极其遗传控制：基因结构，发育演变，变异体和血红蛋白病。【重点】3其他分子病：血浆蛋白病，胶原蛋白病，肌营养不良，受体蛋白病，膜转运蛋白病。【重点】4先天性代谢缺陷（酶蛋白病）：苯丙酮尿症、白化病、尿黑酸症【重点】、半乳糖血症、1-抗胰蛋白酶缺乏症。教学方法课堂讲授，ppt辅助，讨论。作业或思考题1名词解释：分子病、不等交换、先天性代谢缺陷。2常见血红蛋白病有哪些？3基因结构和功能表现出何种异常？ 4血友病A和B发病的遗传机制是什么？5试述苯丙酮尿症（PKU）的临床特征、发病机制、遗传控制、类型、诊断和治疗。6尿黑酸尿症和白化病的发病机制是什么？71-抗胰蛋白酶缺乏症的发病机制是

21、什么？8胶原蛋白病包括哪些类型？发病机制是什么？第十四章 染色体疾病（3学时）目的要求染色体病是一大类遗传病，是因为染色体数目和结构异常导致的疾病，因此本章的基础是前两章染色体和染色体畸变，因而本章的讲授应结合前面的内容，可以将本章与第九章、第十章合并视为一个完整的教学单元。通过本章的学习，使同学们掌握染色体发病的机理，掌握典型的染色体病，了解与疾病临床相关的问题。教学内容1染色体病发病概况：新生儿染色体异常率、自然流产胎儿、产前诊断胎儿、自然流产后再发风险。2常染色体病：以21三体为典型病例（文字和图片），讲述发病率、临床特征、分类核型以及临床诊断和处理方法【重点】。18三体、13三体、猫叫

22、综合征。3性染色体病：克氏征、XYY综合征、多X综合征、Turner综合征的发病率、临床特征、分类以及临床诊断和处理方法。以克氏征和Turner综合征为典型病例。【重点】教学方法课堂讲授，ppt辅助，讨论。作业或思考题1常见染色体病的主要表现、核型和分类？2D/G平衡易位者可能产生什么样的后代？第十五章 免疫缺陷（3学时）目的要求本章的内容是与免疫相关的遗传学问题，通过学习，掌握红细胞抗原、白细胞抗原、免疫球蛋白的遗传结构和遗传机制，了解新生儿溶血症、HLA与疾病的关联、HLA与器官移植等有关临床问题。教学内容1ABO血型系统：遗传控制。【重点】2Rh血型系统：基因结构，单倍型。3新生儿溶血症

23、。4HLA系统：特点，I类、II类和III类基因区，各区中的基因组成，连锁不平衡、HLA与疾病的关联、机制，HLA与器官移植。【重点】5免疫球蛋白遗传：分子结构、基因结构、DNA重派与免疫球蛋白多样性。【重点】教学方法课堂讲授，ppt辅助，讨论。作业或思考题1HLA系统的特点有那些？2人类ABO血型决定中，IA,IB,i,H基因各自的作用是什么？3Rh抗原由哪些基因决定？4HLA基因的复杂性体现在哪些方面？5为什么HLA基因也是一个理想的遗传标记系统？6从遗传的角度看，哪些人中可能HLA完全相同？7什么机制保证了免疫球蛋白的多样性？第十六章 遗传与肿瘤发生（3学时）目的要求肿瘤是一类严重危害人类的疾病，是医学研究中最热门的问题。影响肿瘤的发生发展的因素颇多，很多机制问题还没有认识到。因此在本章授课中应向学生交代这一问题。通过本章的学习，应使同学们掌握肿瘤发生与遗传的关系，染色体、基因异常与肿瘤发生，特别是费城染色体、癌基因、肿瘤抑制基因等重要内容，同时使同学们了解肿瘤发生的遗传学说。教学内容1肿瘤发生与遗传相关的证据：种族差异、家族聚集、遗传性肿瘤、遗传缺陷与肿瘤。【重点】2染色体异常与肿瘤：单克隆起源、多克隆起源，