遺傳的分子學基礎(chǔ)徐敏

第二章遺傳的分子學基礎(chǔ)科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能一、DNA的化學組成和分子結(jié)構(gòu)（一）DNA的化學組成胸腺嘧啶脫氧核苷酸（含T）基本單位：脫氧核苷酸種類腺嘌呤脫氧核苷酸（含A）鳥嘌呤脫氧核苷酸（含G）胞嘧啶脫氧核苷酸（含C）P脫氧核糖含氮堿基基本元素：C、H、O、N、P

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社1

．基本結(jié)構(gòu)——核苷酸（nucleotide）

磷酸脫氧核糖堿基脫氧核苷脫氧核苷酸科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社2

．堿基對嘌呤Purines嘧啶Pyrimidines胸腺嘧啶Thymine,T胞嘧啶Cytosine,C鳥嘌呤Guanine,G腺嘌呤Adenine,A堿基配對原則：A=T,G≡C科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

（二）DNA的分子結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)主要特點雙螺旋

（由兩條脫氧核苷酸鏈組成）①兩條鏈反向平行②兩條鏈之間的堿基遵守堿基互補原則（A=T、G≡C）③特定的DNA中有特定的堿基對數(shù)目和排列順序，攜帶特定的遺傳信息DNA的分子結(jié)構(gòu)包括一級、二級、三級結(jié)構(gòu)。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社TCATGATTAAG

T

AC

TA

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T

DNA的平面結(jié)構(gòu)圖科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)示意圖科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)

1953年4月25日，英國《自然》雜志上登載的一篇論文《核酸的分子結(jié)構(gòu)——脫氧核糖核酸的一個結(jié)構(gòu)模型》，在科學界引起了極大反響。它把人們對生物科學研究的視野，一下子從細胞水平推向了分子水平，而這篇文章的撰稿人，卻是兩位年輕人——美國生物學家沃森和英國物理學家克里克。它不僅說明了DNA為什么是遺傳信息的攜帶者，而且說明了基因的復(fù)制和突變等。1962年，沃森、克里克和共同參與研究的維爾金斯三人共同獲得了諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)

作出重大貢獻的科學家物理學家克里克

生物學家沃森物理學家維爾金斯科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社探索DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的競賽科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

1956年富蘭克琳被診斷出患有癌癥，手術(shù)后她仍堅持研究工作。她于1958年逝世，年僅38歲。4年后，沃森、克里克和威爾金斯因?qū)NA雙螺旋結(jié)構(gòu)的研究成果獲得了諾貝爾生理學或醫(yī)學獎，而富蘭克琳榜上無名。因為諾貝爾獎不授予已逝世的科學家。與諾貝爾獎擦肩而過的女科學家DNA的功能儲存遺傳信息自我復(fù)制轉(zhuǎn)錄1.儲存遺傳信息決定生物各種性狀遺傳信息就儲存在堿基對的排列順序中。假設(shè)某一段DNA分子中含有100個堿基對，則該段堿基就有4100種不同的排列組合方式，就可以形成4100種不同類型的DNA。2.DNA的自我復(fù)制DNA的自我復(fù)制：以DNA分子的兩條單鏈為模板，在DNA聚合酶作用下互補合成子代DNA的過程，稱為復(fù)制。特點：在新合成的子代DNA分子中，一條鏈是新合成，另一條鏈是來自親代DNA，這種復(fù)制方式又稱為半保留自我復(fù)制。DNA的半保留復(fù)制3.DNA的轉(zhuǎn)錄

DNA的轉(zhuǎn)錄：以DNA為模板合成RNA過程。遺傳信息從DNA分子傳遞到RNA分子。能轉(zhuǎn)錄的DNA單鏈稱為模板鏈（又稱反編碼鏈、有意義鏈），另一條鏈稱為非模板鏈（又稱編碼鏈、無意義鏈）?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

DNA所包含的信息多達30億位以上，其中的個體模型、突變或標志物都可以用作身份識別。1984年英國萊斯特大學的遺傳學家Jefferys及其合作者首次將分離的人源小衛(wèi)星DNA用作基因探針，意思是它同人的指紋一樣是每個人所特有的，但并不是那種真正的指紋，是指DNA信息的記錄模式。DNA指紋的圖像在X光膠片中呈一系列條紋，很像商品上的條形碼。它是現(xiàn)有的用于個體鑒定的最有用、最準確的工具之一，分辨率可達十億分之一。DNA指紋能給出近乎于100%確定性的陽性鑒定，甚至可以幫助警察找出從前不曾懷疑過的漏網(wǎng)之徒，而其他方法只能是用來排除嫌疑對象。案例：DNA指紋科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社RNA的結(jié)構(gòu)與功能脲嘧啶核糖核苷酸（含U）基本單位：核糖核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸（含A）鳥嘌呤核糖核苷酸（含G）胞嘧啶核糖核苷酸（含C）P

核糖含氮堿基種類（一）RNA的組成和分子結(jié)構(gòu)RNA的結(jié)構(gòu)：單鏈（由一條核糖核苷酸鏈組成）科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社ACUG堿基配對原則：A=U,G≡C磷酸核糖堿基

核苷酸科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社（二）RNA的種類及功能：信使RNA（mRNA

）轉(zhuǎn)運RNA（tRNA

）核糖體RNA（rRNA）轉(zhuǎn)錄DNA中的遺傳信息，作為蛋白質(zhì)合成的模板轉(zhuǎn)運活化的氨基酸到核糖體的特定部位，使之形成多肽鏈

與核蛋白共同構(gòu)成核糖體成為蛋白質(zhì)合成的場所科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社單鏈單螺旋科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社第二節(jié)基因的結(jié)構(gòu)與功能一、基因的概念及種類（一）基因的概念

基因（gene）的本質(zhì)是具有特定遺傳效應(yīng)的DNA片段，是遺傳功能的基本單位，是能夠通過表達產(chǎn)生基因產(chǎn)物的DNA片段。

基因科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社（二）基因的種類按部位：按功能：線粒體基因調(diào)控基因（調(diào)節(jié)控制結(jié)構(gòu)基因表達

）細胞核基因（一般所說的基因

）結(jié)構(gòu)基因（能表達成蛋白質(zhì)）科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社二、真核細胞基因的結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子：能轉(zhuǎn)錄并能通過編碼氨基酸表達內(nèi)含子：能轉(zhuǎn)錄不能通過編碼氨基酸表達即側(cè)翼序列，主要包括啟動子、增強子和終止子啟動子：轉(zhuǎn)錄起始點，激活并控制mRNA合成

增強子：提高轉(zhuǎn)錄效率（有組織特異性）

終止子：有終止轉(zhuǎn)錄的功能

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社真核細胞基因結(jié)構(gòu)示意圖科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社一、基因的復(fù)制

概念：時間：三階段：起始、延伸、終止。

條件：模板、原料、原則、能量、酶。特點：復(fù)制叉與復(fù)制子、雙向、半保留、半不連續(xù)、方向性，引物意義：確保遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)在世代相傳中的穩(wěn)定性。以DNA自身為模板合成子代DNA的過程有絲分裂間期或減數(shù)分裂Ⅰ前的間期第3節(jié)、基因的復(fù)制與表達過程：科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社DNA半保留復(fù)制示意圖母鏈子鏈科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社AGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCCCACTGGGGTGACCAGGTACTGTCCATGACTCCATGACAGGTACTGAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACCAGGTACTGCCACTGGTCCATGACGGTGACC+母鏈DNA復(fù)制過程中形成的復(fù)制叉子代DNA科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社復(fù)制的半不連續(xù)性3535解鏈方向3′5′3′3′5′領(lǐng)頭鏈(leadingstrand)隨從鏈(laggingstrand)科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社二、基因的表達指將貯存在基因中的遺傳信息經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯轉(zhuǎn)變成具有生物活性的蛋白質(zhì)，從而決定生物性狀的的過程。概念：過程：轉(zhuǎn)錄：翻譯：以DNA為模板合成RNA的過程。以mRNA為模板指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社1、轉(zhuǎn)錄的條件

模板：DNA的一條鏈（非編碼鏈局部,3′→5′

）原料：四種核糖核苷酸酶：RNA聚合酶

能量：ATP原則：堿基互補原則（A=U、G≡C）非編碼連編碼鏈產(chǎn)物：

RNA（合成方向為5′→3′，切除內(nèi)含子）

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社2、轉(zhuǎn)錄的過程起始：形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物--四磷酸二核苷酸；延長：在核心酶作用下，按著堿基互補原則（RNA中以U代替T和DNA中的A配對），以四種三磷酸核苷酸（AMP、GMP、CMP、UMP）為原料，NTP不斷聚合，使mRNA不斷延長的過程；終止：轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RNA鏈從轉(zhuǎn)錄復(fù)合物上脫落下來，RNA合成終止?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社3、轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物及產(chǎn)物的加工和修飾轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物：包括rRNA、mRNA、snRNA及tRNA等小分子RNA原核生物基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物不需要加工真核生物基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物都需要加工修飾，以mRNA的剪接和首、尾修飾為主科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社模板：mRNA原料：氨基酸（20種）場所：核糖體能量：ATP原則：堿基互補原則（A=U、G≡C）產(chǎn)物：多肽鏈（后加工成蛋白質(zhì)）遺傳密碼：mRNA上三個相鄰的堿基為一個密碼子（64種）工具：tRNA（反密碼子與密碼子互補，轉(zhuǎn)運特定的氨基酸）4、翻譯的條件科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社（1）翻譯模版mRNA及遺傳密碼遺傳密碼：mRNA分子上從5至3方向，由AUG開始，每三個相鄰的堿基稱為一個三聯(lián)體密碼或密碼子，決定一個氨基酸，稱為遺傳密碼。

遺傳密碼的特點：兼并性、通用性、連續(xù)性、擺動性、方向性?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社（2）tRNA是轉(zhuǎn)運氨基酸的工具

tRNA呈三葉草形結(jié)構(gòu)，反密碼環(huán)上有三個堿基，稱為反密碼子，它在翻譯時識別mRNA上的密碼子并以堿基互補的方式配對結(jié)合。tRNA是蛋白質(zhì)合成過程中的轉(zhuǎn)運工具，在氨基酰-tRNA合成酶的催化作用下，它能通過其3′端的氨基酸臂特異性地與活化的氨基酸結(jié)合形成氨基酰-tRNA，從而不斷地把氨基酸運送到細胞質(zhì)中的核糖體上，參與蛋白質(zhì)的合成。

（3）核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所

rRNA是核糖體的主要成分。在蛋白質(zhì)的合成中，核糖體起著裝配機的作用。

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社遺傳密碼表科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社基因表達的基本過程示意圖科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社多肽鏈的合成示意圖蘇AUGUGGACA3mRNA5蛋色科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社多肽鏈的合成示意圖谷3mRNA5AUGUGGACAAGUGGUGAAUGA色蛋蘇絲甘科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社蛋白質(zhì)的立體結(jié)構(gòu)科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制復(fù)制中心法則科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNAtRNAU–G–AC–C–UA–G–A蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)密碼子ACUGGAUCUDNA雙鏈A—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽鍵肽鍵科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社轉(zhuǎn)運RNAGAGUCUUUGGCU絲氨酸絲氨酸丙氨酸丙氨酸CUC谷氨酸谷氨酸亮氨酸AAC亮氨酸mRNA肽鍵科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社88AAGAAATGTTCTTTCACG蛋白質(zhì)氨基酸核糖體轉(zhuǎn)錄GAAAAAGGUGAAAAAGGUGAAAAAGGUGAAAAAGGUGAAAAAGGU科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社三、基因表達的調(diào)控

基因在機體中如果過分表達，會使表達產(chǎn)物堆積，對機體產(chǎn)生毒害；反之，基因的表達產(chǎn)物不能滿足機體活動所需，會引起疾病甚至死亡。因此，機體內(nèi)一定有一套精確的調(diào)控系統(tǒng)來控制基因的表達活動。原核生物基因表達的調(diào)控主要是在轉(zhuǎn)錄水平上進行的，以操縱子為單位的調(diào)控。真核生物的體細胞中有兩個基因組，每個基因組在一定時期內(nèi)，在一定條件下只有部分特定的基因在表達，這表明存在著有效的基因表達調(diào)控系統(tǒng)。與原核生物相比較，真核生物的細胞結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，轉(zhuǎn)錄和翻譯是在細胞的不同部位進行，因此，遺傳信息傳遞與表達的過程需在轉(zhuǎn)錄前、轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后、翻譯水平、翻譯后及蛋白質(zhì)活性水平等幾個方面調(diào)控。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

人類基因組

人類基因組是指人類典型的單倍體細胞或體細胞中24種不同的染色體，即1～22號常染色體、X與Y染色體上(以及線粒體DNA分子)中的遺傳信息的總和，包括兩個相對獨立而又相互關(guān)聯(lián)的基因組，即細胞核基因組與線粒體基因組。如果沒有特別注明，都指細胞核基因組?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社人類基因組計劃科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

人類基因組計劃（HGP）是美國科學家于1985年首次提出來的研究人類基因組的重大生命科學工程，1990年10月在美國開始啟動。這一研究項目由美國、英國、法國、日本、德國和中國6個國家加盟，被譽為是“生物學的阿波羅登月計劃”。目標是破譯人類自身的遺傳信息之謎，揭示人類基因組DNA核苷酸的序列，弄清所有基因并闡明其在染色體上的位置，以便從基因的“根部”找到遺傳病的預(yù)防與根治措施，從而推動整個生命科學和醫(yī)學領(lǐng)域的發(fā)展。

一、人類基因組計劃科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社二、人類基因組計劃的任務(wù)

HGP的實質(zhì)性內(nèi)容是完成人類基因組的結(jié)構(gòu)圖譜，即遺傳圖譜、物理圖譜、轉(zhuǎn)錄圖譜和序列圖譜，這4張圖譜被譽為“基因解剖圖”。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社第一，若某一基因被破譯后，即可用于某疾病基因的研究和基因病的診斷。第二，若對嬰兒進行“基因篩查”，有可能檢測到致病基因或風險基因的攜帶者，這種方法叫“預(yù)測醫(yī)學”。第三，還可對未出生的胎兒進行產(chǎn)前診斷，以監(jiān)督胎兒是否有基因病。此外，HGP在基因工程藥物和試劑的研究、生物芯片、疾病和藥物篩選模型，干細胞和克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因藥物、生物進化等研究中也有很重要的影響。總之，將來通過對人類基因組計劃的實施，最終將實現(xiàn)基因診斷和基因治療。三、HGP對人類的意義科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社基因突變概念：DNA發(fā)生堿基對組成或排列順序的改變┯┯┯┯

ＡＧＴＣ

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┷┷┷┯┯┯┯ＡＧＣＣＴＣＧＧ

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┷┷┷┷改變增加減少一、基因突變的概念科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社性質(zhì)特征體細胞突變：不遺傳生殖細胞突變：可遺傳可逆性多向性有害性稀有性可重復(fù)性隨機性人類多指科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社二、誘發(fā)基因突變的因素

根據(jù)基因突變的原因，可將基因突變分為自發(fā)突變和誘發(fā)突變。自發(fā)突變也稱自然突變，是指在自然條件下，細胞在正常生活過程中沒有人工因素的作用而發(fā)生的突變。誘發(fā)突變則是在誘變劑的作用下發(fā)生的突變。能誘發(fā)基因突變的各種內(nèi)、外環(huán)境因素稱為誘變劑，不同誘變劑可以誘發(fā)相同性質(zhì)的突變，也可以誘發(fā)不同類型的突變。誘發(fā)突變的原因是不明確的某種物理、化學、生物因素或機體代謝過程中產(chǎn)生的一些有致突變作用的中間代謝產(chǎn)物，以及各種復(fù)制誤差等；很多物理、化學、生物因素都可以導(dǎo)致誘發(fā)突變。

常見的基因突變包括堿基替換和移碼突變兩種類型?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社顯赫家族的突變基因

摩爾根的家族中曾出現(xiàn)過許多顯赫的政治家、企業(yè)家，但在他之前從沒有一個科學家。摩爾根從小對大自然充滿了濃厚的興趣，這導(dǎo)致他最終違背了家族的傳統(tǒng)和父母的意志，走上了科學的道路。用摩爾根自己的話說：他是“家族中的突變基因”。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社無義突變：替換后的密碼子為終止密碼

1.堿基替換：指一個堿基（對）被另一個不同堿基（對）所替代，使原有遺傳密碼的意義發(fā)生改變。分為轉(zhuǎn)換（同類堿基之間）和顛換（異類堿基之間），錯義突變：替換前后編碼不同的氨基酸

終止密碼突變：替換成編碼氨基酸的密碼子

同義突變：替換前后編碼的氨基酸不變

堿基替換三、基因突變的類型科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社DNAGCAGCGGCC

mRNACGUCGCCGG轉(zhuǎn)錄↓↓↓轉(zhuǎn)換顛換A替代GC替代G翻譯↓↓↓多肽鏈精氨酸精氨酸精氨酸同義突變示意圖科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社錯義突變示意圖DNAACGATGAAG

轉(zhuǎn)錄↓↓↓mRNAUGCUACUUC

翻譯↓↓↓多肽鏈半光氨酸酪氨酸苯丙氨酸C替代T轉(zhuǎn)換顛換A替代T科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社…UACAGUCCUACGGAAAAC…

酪絲脯蘇谷天冬酰正常密碼組合：…UACAGAUCCUACGGAAAAC…酪精絲酪甘賴插入一個堿基：…UACAGUGAUCCUACAGAAAAC…酪絲天冬氨脯蘇谷天冬酰插入三個堿基：…UAC↓GUCCUACGGAAAAC…

A酪纈亮精賴缺失一個堿基：2.移碼突變科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社中性效應(yīng)：后果輕微，對機體不產(chǎn)生可觀察的效果多態(tài)效應(yīng)：造成個體之間生物化學組成的遺傳學差異，但對個體本身并無有害影響良性效應(yīng)：給個體的生育和生存帶來一定的好處易感效應(yīng)：產(chǎn)生某些遺傳易感性惡性效應(yīng)：后果多數(shù)是有害的，是遺傳性疾病產(chǎn)生的主要原因，3.基因突變的后果謝謝！科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社一、細胞的類型和基本結(jié)構(gòu)

原核細胞

真核細胞

細胞的基本結(jié)構(gòu)科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社原核細胞與真核細胞的區(qū)別區(qū)別原核細胞真核細胞細胞大小較?。?～10μm）較大（10～100μm）染色體一個細胞只有一條DNA，與RNA、蛋白質(zhì)不結(jié)合在一起一個細胞有幾條染色體，DNA與RNA、蛋白質(zhì)結(jié)合在一起細胞質(zhì)除核糖體外，無其他細胞器有核糖體、線粒體等多種復(fù)雜的細胞器細胞核無真正的細胞核，無核膜，無核仁，有擬核有真正的細胞核，有核膜、核仁科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

細胞膜細胞質(zhì)核膜核仁細胞核染色質(zhì)（染色體）核基質(zhì)

染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在不同時期的兩種表現(xiàn)形態(tài)

二、真核細胞的結(jié)構(gòu)與功能科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

常染色質(zhì)螺旋疏松，染色較淺，具有轉(zhuǎn)錄活性染色質(zhì)異染色質(zhì)螺旋疏松，染色較深，無轉(zhuǎn)錄活性

間期細胞核中染色質(zhì)細胞分裂時，染色質(zhì)高度螺旋化形成染色體

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是核小體

核小體結(jié)構(gòu)模型從DNA到中期染色體螺旋過程的模式圖

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社染色體超螺線管螺線管核小體雙螺旋結(jié)構(gòu)科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

一、染色體的形態(tài)特征

中期染色體模式圖人類染色體的類型

人類染色體科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社二、人類染色體核型核型:指將一個細胞內(nèi)的全部染色體按其大小和形態(tài)特征分組編號排列所構(gòu)成的圖形。

（一）非顯帶染色體核型分析人類染色體的國際標準命名體制——Denver體制根據(jù)染色體的長度和著絲粒的位置，將人類體細胞46條染色體進行配對，并按由大到小的順序依次編為1～22號，并劃分為A、B、C、D、E、F、G七個組，性染色體，即X和Y染色體，分別歸入C組和組。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社正常女性46，XX正常男性46，XX

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社（二）顯帶染色體及帶型命名

將染色體經(jīng)過一定程序處理并用特定的染料染色后，染色體上可沿著其長軸顯出不同強度的熒光節(jié)段或不同深淺顏色的橫紋，主要有：

Q顯帶、G顯帶、R顯帶、C顯帶、高分辨G顯帶。

人類顯帶染色體模式圖

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社顯帶染色體的命名描述一個特定帶時包含四個內(nèi)容：①染色體序號；②臂的符號；③區(qū)號；④帶號。

顯帶染色體區(qū)帶命名示意圖

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社(一)X染色質(zhì)X染色質(zhì)數(shù)=X染色體數(shù)-1

(二）Y染色質(zhì)

三、性染色質(zhì)科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社一、細胞增殖周期的概念

一次分裂完成

分裂間期細胞增殖周期下次分裂開始分裂期

下次分裂結(jié)束

細胞增殖周期科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社DNA合成間期二、細胞增殖周期各個時期的特點染色體復(fù)制核仁核膜染色質(zhì)細胞膜科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社前期

晚前期早前期中心粒紡錘絲科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社3、染色質(zhì)高度螺旋形成染色體1、核膜逐漸消失2、核仁逐漸解體4、復(fù)制的中心粒向細胞的兩極移動，周圍出現(xiàn)很多放射狀的細絲，叫星體，星體之間由紡錘絲相連形成紡錘體科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社染色體的著絲粒兩側(cè)與紡錘絲相連，并排在細胞中央形成赤道板

中期中心體紡錘絲科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社１、染色體著絲粒縱裂成為染色單體２、兩組染色單體在紡錘絲牽引下，分別向細胞兩極移動后期中心體

紡錘絲姐妹染色單體彼此分離，移向兩極科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社2、核膜、核仁出現(xiàn)4、細胞膜內(nèi)陷，細胞質(zhì)分裂，形成兩個子細胞1、染色體染色質(zhì)3、紡錘絲逐漸消失末期核膜重新形成核仁出現(xiàn)細胞膜內(nèi)陷科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社光學顯微鏡下觀察到的有絲分裂各時期科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社小結(jié)分裂間期：DNA合成，染色體復(fù)制

細胞增殖周期分裂期末期：兩出現(xiàn)（染色體、紡錘體）、兩消失（核仁、核膜），子細胞形成后期：著絲?？v裂，染色體平分兩組，移向兩極中期：紡錘絲連接著絲粒，著絲粒排列在細胞中央形成赤道板，染色體形態(tài)數(shù)目清晰前期：兩出現(xiàn)（染色體、紡錘體）、兩消失（核仁、核膜）染色體復(fù)制染色體凝縮染色體排中染色體分離染色體平分科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社三、有絲分裂的意義

由于親子兩代細胞中含有相同數(shù)目和形態(tài)結(jié)構(gòu)的染色體（有遺傳物質(zhì)DNA），保證了親子兩代遺傳性狀的穩(wěn)定性和連續(xù)性。

2n=462n=462n=46科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社一、減數(shù)分裂的概念和過程

減數(shù)分裂是進行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細胞時進行的染色體數(shù)目減半的細胞分裂。在減數(shù)分裂過程中，DNA復(fù)制一次，染色體只復(fù)制一次，而細胞分裂兩次，由一個細胞形成4個子細胞。

第9節(jié)減數(shù)分裂與配子發(fā)生科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社1.間期Ⅰ

與有絲分裂的間期相似，DNA進行合成，每條染色體復(fù)制，并為細胞分裂做準備。2.前期Ⅰ

此期變化復(fù)雜，延續(xù)時間特別長，染色體要發(fā)生許多特殊的行為變化，該期可分為:

（一）減數(shù)第一次分裂（減數(shù)分裂Ⅰ）科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

（1）細線期：核內(nèi)染色質(zhì)螺旋化成細絲狀染色體

核仁核膜科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

（2）偶線期：同源染色體相同部位準確靠攏進行配對—聯(lián)會

二價體核仁科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

（3）粗線期：染色體進一步螺旋化變短、增粗，此時，每個二價體顯示出由四條染色單體組成—四分體；同源非姐妹染色單體之間因染色體片段的交換可表現(xiàn)出交叉現(xiàn)象。

核仁科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社（4）雙線期：隨著染色體的進一步螺旋化，同源染色體開始相互排斥并趨向分離，只有交叉的部位仍然連在一起，交叉點向染色體的末端移動—交叉端化。

核仁交叉端化科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社（5）終變期：染色體高度螺旋化，變得最短最粗。核膜、核仁消失解體，紡錘體開始形成。

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社3.中期Ⅰ

各二價體排列在細胞中央赤道面上，每個二價體通過著絲粒與兩極的紡錘絲相連。

中心體紡錘絲科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社4.后期Ⅰ

在紡錘絲的牽引下，二價體中的同源染色體彼此分離，非同源染色體自由合，形成兩組染色體分別向細胞兩極移動。

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社5.末期Ⅰ

二分體到達兩極，染色體解旋成纖絲狀染色質(zhì)，核膜、核仁重新出現(xiàn)，同時細胞質(zhì)也發(fā)生分裂形成兩個子細胞，每個子細胞中的染色體數(shù)目減少了一半，

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社（二）減數(shù)第二次分裂（減數(shù)分裂Ⅱ）

1.前期Ⅱ

核膜、核仁消失，染色質(zhì)重新螺旋化成線狀染色體，每個細胞中有n個二分體。紡錘體形成。

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社2.中期Ⅱ

各二分體排列到細胞中央赤道上，各二分體的著絲粒與兩極的紡錘絲相連。

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社3.后期Ⅱ

每個二分體的著絲粒發(fā)生縱裂，姐妹染色單體分離形成單分體，并在紡錘絲牽引下分別移向細胞兩極。

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社4.末期Ⅱ

各單分體到達兩極后，解旋成染色質(zhì)，核膜、核仁再次重新出現(xiàn)，形成兩個子細胞核，細胞質(zhì)分裂，最終形成兩個生殖細胞，每個生殖細胞的染色體數(shù)目均減半。

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

細胞分裂過程中的染色體行為比較減數(shù)分裂有絲分裂科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社比較項目有絲分裂減數(shù)分裂細胞分裂次數(shù)有無聯(lián)會等行為子細胞染色體數(shù)目子細胞性質(zhì)及數(shù)目相同點1次2次無有與母細胞相同比母細胞減少一半體細胞2個精細胞4個,卵細胞1個和極體3個(1)在細胞分裂過程中都有紡錘絲出現(xiàn).(2)染色體在細胞分裂中都只復(fù)制一次科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社二、減數(shù)分裂的意義１．是維持物種遺傳特性的重要條件，保證了人類親子代之間的染色體數(shù)目相對穩(wěn)定

n=23卵子精子

n=232n=46受精卵科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社2.減數(shù)分裂中，同源染色體之間發(fā)生了局部物質(zhì)交換，以及在分離時的非同源染色體之間的自由組合，是生物個體多樣性的基礎(chǔ)；他們都長得一樣嗎？為什么？科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社3.減數(shù)分裂中，同源染色體分離，非同源染色體自由組合是分離定律和自由組合定律的細胞學基礎(chǔ)。4.同一條染色體上的基因相伴隨一起傳遞給子細胞和在同源染色體的聯(lián)會時遺傳物質(zhì)的交換，是連鎖與互換定律的細胞學基礎(chǔ)。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社5.減數(shù)分裂出現(xiàn)異常，是導(dǎo)致染色體病的重要原因之一；科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社（一）精子的發(fā)生

46XY46XY46XY46XY23X23Y23X23X23Y23Y23X23X23Y23Y增殖期成熟期46XY46XY46XY46XY三、配子發(fā)生變形期生長期科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社(二）卵子的發(fā)生

增殖期46XX46XX46XX46XX23X23X23X23X23X23X46XX46XX46XX46XX

生長期成熟期科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社核酸有兩種（DNA和RNA）。核酸的基本結(jié)構(gòu)單位是核苷酸。DNA。DNA是主要的遺傳物質(zhì)，DNA的二級結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)。基因是具有特定遺傳效應(yīng)的DNA片段?；虻膹?fù)制與表達構(gòu)成了它的主要功能?；蛲ㄟ^自我復(fù)制，擴大遺傳信息的量；基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯能進行表達，從而決定某種蛋白質(zhì)或酶的性質(zhì)，最終決定生物的性狀；常見的基因突變包括堿基替換和移碼突變兩種類型。人體發(fā)育于一個由精子和卵子結(jié)合而成的受精卵細胞，通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子和卵子中蘊藏著由父、母傳來的遺傳物質(zhì)。染色體是遺傳物質(zhì)的載體。有絲分裂是染色體復(fù)制一次，細胞分裂一次，染色體平均分配到兩個細胞，使一個受精卵發(fā)育成為一個約有1014個細胞的人體。減數(shù)分裂是染色體復(fù)制一次，細胞連續(xù)分裂兩次，形成染色體數(shù)目減半的單倍體配子（精子和卵子）。小結(jié)科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社第三章單基因遺傳

與單基因病聊城職業(yè)技術(shù)學院武紅霞科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社學習目標1.理解遺傳定律的實質(zhì)2.掌握單基因遺傳的方式及常染色體顯性遺傳的分類3.了解各種遺傳方式的概念、實例和遺傳規(guī)律4.掌握系譜分析的方法及五類遺傳病的系譜特點5.會計算單基因病的再發(fā)風險科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

單基因遺傳單基因遺傳是指受一對等位基因控制的性狀的遺傳。由于單基因遺傳受孟德爾（G.Mendel）定律制約，所以又稱為孟德爾遺傳。由單基因控制的疾病稱為單基因遺傳病，簡稱單基因病，主要由基因突變所致。根據(jù)控制疾病的基因的類型的不同以及所在染色體的性質(zhì)的不同，可將人類單基因遺傳病分為五種類型，即常染色體顯性遺傳病、常染色體隱性遺傳病、X-連鎖顯性遺傳病、X-連鎖隱性遺傳病和Y-連鎖遺傳病。

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

第1節(jié)遺傳的基本規(guī)律孟德爾是遺傳學杰出的奠基人。他揭示了分離定律和自由組合定律兩個遺傳學的基本規(guī)律。與1910年摩爾根和他的學生發(fā)現(xiàn)的連鎖與互換定律稱為遺傳學的三大定律。這三個定律不僅適合于動、植物，同樣也適用于人類遺傳

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社遺傳學奠基人孟德爾簡介（Mendel,1822-1884）奧地利人，天主神父。主要工作：1856-1864經(jīng)過8年的雜交試驗，1865年發(fā)表了《植物雜交試驗》的論文。一、分離定律科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社性狀：生物體的形態(tài)特征和生理特征的總稱。相對性狀：同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社一對相對性狀的遺傳實驗科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社P:高×矮│↓F1高│⊕↓F2高787矮277比例3：1

高莖和矮莖豌豆的交配圖解結(jié)果:1.F1全為顯性性狀(高莖)2.F2出現(xiàn)性狀分離，且分離比為3:1?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社PF1F2

子一代子二代♀♂×⊕親本母本父本雜交自交交配圖解中的符號科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社實驗現(xiàn)象的遺傳學分析

高莖豌豆與矮莖豌豆的雜交示意圖

子一代自交示意圖科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社分離定律

即生物體內(nèi)的基因成在雜合狀態(tài)下獨立存在，形成配子時，成對的基因彼此分離，分別進入不同的細胞中。分離定律的細胞學基礎(chǔ)是減數(shù)分裂時同源染色體的分離科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

遺傳方式常染色體顯性常染色體隱性

褐色虹膜藍色虹膜長睫毛短睫毛有耳垂無耳垂?jié)穸父啥赣幸闯魺o掖臭有中指毛無中指毛鉤鼻尖直鼻能卷舌不能卷舌頂發(fā)旋順時針頂發(fā)旋逆時針一些人類單基因遺傳性狀性狀名稱科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社一、孟德爾實驗及其分析(兩對相對性狀)PF1F231510810132自由組合定律科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社兩對相對性狀的遺傳試驗科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社實驗現(xiàn)象的遺傳學分析科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社自由組合定律的驗證測交科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社測交科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社自由組合定律

兩對或兩對以上獨立存在的等位基因位，在生物體形成配子過程中，等位基因分離，非等位基因自由結(jié)合，以均等的機會隨機組合到不同的配子中?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社連鎖互換定律完全連鎖位于一條染色體上的不同基因伴隨其所在染色體共同傳遞的現(xiàn)象稱為連鎖。如果連鎖的基因在減數(shù)分裂時沒有發(fā)生互換，全部伴隨該染色體作為一個整體向后代傳遞，這種現(xiàn)象稱為完全連鎖?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社完全連鎖遺傳的染色體圖解科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社不完全連鎖

位于同一條染色體上互相連鎖的基因大部分聯(lián)合傳遞，僅有少部分基因由于互換而重組的現(xiàn)象叫做不完全連鎖遺傳。

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社不完全連鎖遺傳的染色體圖解科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社第2節(jié)系譜與系譜分析指從先證者入手，在詳細地調(diào)查其家庭成員的發(fā)病情況后，將所得資料按一定方式繪制成的圖譜?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社第3節(jié)常染色體遺傳病

常染色體上致病基因控制的疾病，稱為常染色體遺傳病。根據(jù)致病基因的顯隱性不同，常染色體遺傳病又分為常染色體顯性遺傳病和常染色體隱性遺傳病。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社一、常染色體顯性遺傳(一)、完全顯性遺傳

齒質(zhì)形成不全癥是常染色體顯性遺傳病的典型代表，患者的牙齒有明顯的缺陷，在牙齒上出現(xiàn)灰色或藍色的乳光，牙齒容易被磨損。這種疾病的致病基因位于4q13?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社1.系譜中男女發(fā)病機會均等由于致病基因位于常染色體上，因此致病基因的傳遞與性別無關(guān)，男性與女性發(fā)病機會均等。

2.連續(xù)傳遞出現(xiàn)患者后，系譜中可看到本病的連續(xù)遺傳，即連續(xù)幾代都可以看到此病患者出現(xiàn)。

3.雙親無病時，子女一般不患病患者的雙親中往往有一個為患者，但絕大多數(shù)為雜合體，只有在基因突變的情況下，才能看到雙親無病時子女患病的情況。齒質(zhì)形成不全癥系譜科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社（二）不完全顯性遺傳

軟骨發(fā)育不全癥是不完全顯性遺傳病，本病純合體DD患者病情嚴重，多在胎兒期或新生兒期死亡。而雜合體Dd患者在出生時即有體態(tài)異常：四肢短粗，下肢向內(nèi)彎曲，腰椎明顯前突，頭大等。主要是由于長骨骨骺端軟骨細胞形成及骨化障礙，影響了骨的生長所致，致病基因位于4p16.3?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社軟骨發(fā)育不全癥兩個輕型患者婚配圖解科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社3．共顯性遺傳雙親的血型子女中可能出現(xiàn)的血型子女中不可能出現(xiàn)的血型A×AA，OB，ABA×0A，OB，ABA×BA，B，AB，O－A×ABA，B，ABOB×BB，OA，ABB×OB，OA，ABB×ABA，A，ABOAB×OA，BAB，OAB×ABA，B，ABOO×OOA，B，AB科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社4、不規(guī)則顯性遺傳

多指的遺傳屬于是不規(guī)則顯性遺傳，患者多在小指側(cè)有贅指，少數(shù)在大拇指側(cè)有贅指，多指基因定位于7q36。

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社5、延遲顯性遺傳

某些帶有顯性致病基因的雜合體，在生命的早期不表現(xiàn)出相應(yīng)癥狀，當發(fā)育到一定年齡時，致病基因的作用才表現(xiàn)出來，這種遺傳方式稱延遲顯性遺傳?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社家族性多發(fā)性結(jié)腸息肉癥科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社二、常染色體隱性遺傳

由常染色體上隱性基因控制的性狀或疾病的遺傳方式稱為常染色體隱性遺傳，以這種方式傳遞的疾病就稱為常染色體隱性遺傳病。目前已被認識的有1730種。臨床上常見的常染色體隱性遺傳病有：白化病、先天性聾啞、高度近視、苯丙酮尿癥、尿黑酸尿癥、肝豆狀核變性和鐮形紅細胞貧血病等。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社白化病科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社常染色體隱性遺傳病的系譜科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社常染色體隱性遺傳病的特點1.患者的雙親往往表型正常，但他們都是致病基因的攜帶者。2.患者的同胞中約有l(wèi)/4的機率患病，3/4的機率正常，在表型正常的同胞中有2/3的可能性是攜帶者。3.系譜中患者的分布往往是散發(fā)的，通常看不到連續(xù)傳遞現(xiàn)象，有時系譜中只有先證者一個患者。4.由于致病基因位于常染色體上，致病基因的遺傳與性別無關(guān)，男女發(fā)病機會均等。5.近親婚配后代的發(fā)病率明顯升高。這是由于近親之間可能從共同的祖先得來某一相同的致病基因所致?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社近親結(jié)婚的危害科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社表兄妹或堂兄妹之間基因相同的可能性為1/8。如果某種常染色體隱性遺傳病在群體中攜帶者的頻率為1/50，當夫婦均為攜帶者時，每次生育隱性遺傳病患兒的可能性為l/4。隨機婚配出生患兒的風險為l/50×1/50×1/4＝l/10000，表親婚配出生患兒的風險為1/50×1/8×1/4=1/600，二者相差6.25倍。如果群體中攜帶者的頻率為1/500，二者相差62.5倍。因此近親婚配可增加群體中隱性遺傳病的發(fā)病率。而且常染色體隱性遺傳病愈少見，近親婚配的危險愈大科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社第4節(jié)性連鎖遺傳病

性連鎖遺傳指性染色體上的基因控制的某些性狀伴隨性別而遺傳的現(xiàn)象。根據(jù)人類性染色體的不同以及性染色體上致病基因的性質(zhì)的不同，可將性連鎖遺傳分為X-連鎖顯性遺傳、X-連鎖隱性遺傳和Y-連鎖遺傳?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社一、X-連鎖顯性遺傳抗維生素D佝僂病可以作為X連鎖顯性遺傳病的實例。VDRR是一種以低磷酸血癥導(dǎo)致骨發(fā)育障礙為特征的遺傳性骨病。患者主要是腎遠曲小管對磷的轉(zhuǎn)運機制有某種障礙，困而尿排磷酸鹽增多，血磷酸鹽降低而影響骨質(zhì)鈣化。患者身體矮小，有時伴有佝僂病等各種表現(xiàn)。患者用常規(guī)劑量的維生素D治療不能奏效，故有抗維生素D佝僂病之稱?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社抗維生素D佝僂病系譜科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社X-連鎖顯性遺傳特點1.人群中女性患者多于男性患者，但女性患者病情較輕。2.患者的雙親之一是患者。3.男性患者的女兒全部為患者，兒子全部正常，女性患者的女兒和兒子各有50%的發(fā)病風險。4.系譜中常可看到連續(xù)傳遞現(xiàn)象。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社二、X-連鎖隱性遺傳

控制某種性狀或疾病的基因位于X染色體上，且是隱性的，這種遺傳方式稱為X連鎖隱性遺傳。由X染色體上的隱性致病基因引起的疾病就稱為X連鎖隱性遺傳病。這種疾病目前認識到的有412種。臨床常見的病例有：紅綠色盲、甲型血友病、假肥大型肌營養(yǎng)不良和家族性低血色素貧血等?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社紅綠色盲

紅綠色盲是X-連鎖隱性遺傳病的典型代表，患者不能正確區(qū)分紅色和綠色，紅綠色盲決定于X染色體上的兩對基因，即紅色盲基因和綠色盲基因。由于這兩對基因在X染色體上是緊密連鎖的，因而常用一個基因符號來表示。男性僅有一條X染色體，因此只需一個色盲基因就表現(xiàn)出色盲。女性有兩條X染色體，因此需有一對純合致病基因，才會表現(xiàn)異常。我國男性紅綠色盲發(fā)病率約為5%，女性紅綠色盲發(fā)病率約為0.7%?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社X-連鎖隱性遺傳系譜科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社X-連鎖隱性遺傳特點1.系譜中男性患者遠遠多于女性患者，多數(shù)系譜中只有男性患者，且系譜中患者的分布是散發(fā)的，呈不連續(xù)遺傳。2.雙親無病時，兒子可能發(fā)病，女兒則不會發(fā)?。蝗绻麅鹤影l(fā)病，其致病基因來自攜帶者母親。3.男性患者的兄弟、外祖父、舅父、姨表兄弟、外甥、外孫等可能是患者，其它親屬不可能是患者。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社三、Y-連鎖遺傳箭豬病系譜科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社第四章多基因遺傳與

多基因病

商丘醫(yī)學高等?？茖W校王來科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社學習目標1.掌握多基因遺傳的概念和特點2.了解多基因遺傳病的特征和再發(fā)風險估計科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

第1節(jié)多基因遺傳的概念和特點

人類的一些性狀和遺傳性疾病不是由一對等位基因控制，而是由若干對基因控制，并且環(huán)境因素也影響著這些性狀的形成，這種由多對基因控制，又受環(huán)境影響的遺傳方式稱為多基因遺傳（polygenicinheritance）。這種遺傳方式稱為多基因遺傳。決定多基因遺傳性狀的基，除微效基因參與外，還有主基因，即對多基因性狀形成起決定性作用的基因。多基因遺傳不同于單基因遺傳的是其性狀和疾病受多個微效基因控制，這些基因沒有隱性和顯性之分，是共顯性，具累加效應(yīng)?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社質(zhì)量性狀

單基因遺傳性狀決定于一對基因，因此，其基因型和表型之間的相互關(guān)系往往可以直接分出具有（受累）和不具有（未受累）這兩種不同類型的性狀，因此檢測時，這一性狀的變異在群體中的分布是不連續(xù)的，可以明顯地分為2～3群，所以單基因遺傳的性狀也稱質(zhì)量性狀（qualitativecharacter）。

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社數(shù)量性狀

多基因遺傳性狀的變異在群體中的分布是連續(xù)的，有一個峰，即平均值。不同個體間的差異只是量的變異，因此又稱為數(shù)量性狀（quantitativecharacter）。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社多基因假說數(shù)量性狀由兩對或兩對以上基因決定而不是一對基因決定；每對基因間沒有顯隱性之分，全是顯性；這些基因是微效基因；微效基因也按孟德爾定律遺傳；數(shù)量性狀除受基因影響外還有環(huán)境因素；科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社多基因遺傳的特點：科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社多基因遺傳的特點：科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社多基因遺傳的特點：

①兩個極端個體雜交，后代大部分呈中間型，但也有變異個體，這是環(huán)境的影響；②兩個中間型的個體雜交，后代大部分為中間型，但也會有較多的變異個體；③隨機雜交的群體，變異類型很多，變異范圍很大，但大部分是中間類型，變異呈連續(xù)分布；科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社印度“狼孩”1920年，在印度加爾各答東北的一個名叫米德納波爾的小城，人們常見到有一種“神秘的生物”出沒于附近森林，往往是一到晚上，就有兩個用四肢走路的“像人的怪物”尾隨在三只大狼后面。后來人們打死了大狼，在狼窩里發(fā)現(xiàn)這兩個“怪物”，原來是兩個裸體的女孩，其中大的年約七八歲，小的約一歲半，大概都是在生后半年被狼銜去的。這兩個小女孩由辛格牧師夫婦撫養(yǎng),分別取名卡瑪拉和阿瑪拉?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社

遺憾的是，阿瑪拉回到人間的第11個月就死去了。而卡瑪拉剛被發(fā)現(xiàn)時，只懂得一般6個月嬰兒所懂得的事，在兩年后，才會發(fā)兩個單詞。2年后才會直立，6年后才艱難地學會獨立行走，但快跑時還得四肢并用。直到死也未能真正學會講話。4年內(nèi)只學會6個詞，聽懂幾句簡單的話，7年時才學會45個詞并勉強地學幾句話。在1929年她因為尿毒癥死去了，死時已16歲左右，但她的智力只相當于三四歲的孩子！

在上述案例中：“狼孩”和正常同齡人的思維為什么有那么大的差別？

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社第2節(jié)多基因病

某些先天缺陷如無腦兒、神經(jīng)管缺陷、唇裂、腭裂等，以及一些常見病如糖尿病、高血壓、精神分裂癥、癲癇等，發(fā)病率大多超過1/1000，家系調(diào)查表明，這些病的發(fā)病有一定的遺傳基礎(chǔ)，表現(xiàn)出家族傾向，但不同于單基因遺傳病，患者同胞的發(fā)病率不遵循1/2或1/4的規(guī)律，大約僅1%-10%，這些疾病被稱為多基因遺傳病（polygenicdisorders）。

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社在多基因遺傳病發(fā)生中，遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決定一個個體患某種遺傳病的可能性稱為易患性。易患性（liability）群體易患性變異分布圖易患性的平均值和閾值距離與患病率關(guān)系科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社二、遺傳度

多基因累加效應(yīng)對疾病易患性變異的貢獻大小。遺傳度愈大，表明遺傳因素對病因的貢獻愈大。

疾病遺傳度精神分裂癥80%哮喘80%唇裂±腭裂

76%科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社1家族聚集傾向,但無明顯的遺傳方式；２隨親屬級別的降低，患者親屬發(fā)病風險迅速下降；３近親結(jié)婚，子女患病風險增高；４畸形愈重，再現(xiàn)風險愈大；５發(fā)病頻率在不同性別中有明顯差異時，發(fā)病率高的性別閾值低，發(fā)病率低的閾值高；多基因遺傳病的特征科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社多基因遺傳病發(fā)病風險的估計1.群體發(fā)病率和遺傳率與患者一級親屬發(fā)病風險的估計f：一級親屬發(fā)病率；p：群體發(fā)病率；群體發(fā)病率為（0.1％～1％），遺傳率為70％～80％為時：

例：我國唇裂和腭裂的群體發(fā)病率為0.17％，其遺傳度為76％，則患者一級親屬發(fā)病率為多少？≈4％解：科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社例如：無腦畸形和脊柱裂的患病率為0.38％,遺傳度為60％，求其一級親屬的患病率？a：背面觀b：腹面觀

科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社患病率與親屬級別有關(guān)科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社2.家庭中患病人數(shù)與發(fā)病風險的估計

在多基因遺傳病中，一個家庭中患病人數(shù)愈多，則親屬再發(fā)風險愈高。3.病情嚴重程度與再發(fā)風險的估計

多基因遺傳病的基礎(chǔ)是微效基因，具共顯累加效應(yīng)，若患者病情嚴重，說明患者帶有較多的易感基因，其父母也帶有較多的易感基因。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社4.患病率存在性別差異時與再發(fā)風險的估計

當某種多基因病發(fā)病率存在性別差異時，說明不同性別的發(fā)病率不同。發(fā)病率低的但閾值高的個體必攜帶有較多的易感性基因，他們的同胞或子女復(fù)發(fā)風險高，尤其與患者性別相反者，風險將明顯增高。5.親屬級別的關(guān)系與再發(fā)風險隨著親屬級別的降低，復(fù)發(fā)風險也迅速降低?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社小結(jié)多基因遺傳是指某些遺傳性狀或遺傳病由多對等位基因控制，并受環(huán)境因素的影響，呈現(xiàn)數(shù)量變化的特征，故又稱為數(shù)量性狀遺傳。多基因假說要點如下：①數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)是兩對或兩對以上的基因共同作用；②這些等位基因之間的作用是共顯性的；③每對基因?qū)π誀畹挠绊懯俏⑿〉?，簡稱微效基因，微效基因具有累加效應(yīng)；④微效基因遵循孟德爾遺傳定律；⑤多基因遺傳還受環(huán)境的影響。多基因遺傳病是指有多基因遺傳方式導(dǎo)致的遺傳病，其發(fā)病風險估計與群體的發(fā)病率、遺傳率、患者人數(shù)及嚴重程度、性別差異等因素密切相關(guān)。第五章染色體畸變

與染色體病

商丘醫(yī)學高等?？茖W校王來科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社學習目標1.了解染色體畸變的概念2.掌握染色體畸變的類型3.掌握染色體病的概念4.理解常見染色體病的發(fā)病原因及臨床表現(xiàn)科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社染色體畸變發(fā)生的原因

化學因素：藥物、農(nóng)藥、工業(yè)毒物、食品添加劑物理因素：射線生物因素：生物類毒素、病毒等母親年齡遺傳因素科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社染色體數(shù)目畸變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)畸變整倍性改變非整倍性改變第1節(jié)人類染色體畸變科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社三倍體（triploid）患者的體細胞具有3個染色體組，每對染色體都增加了一條，染色體總數(shù)為69（3n）四倍體（tetraploid）患者的體細胞具有4個染色體組，每對染色體都增加了一條，染色體總數(shù)為92（4n）科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社雙雄受精(1、2、4)雙雌受精（4、5）雙雄受精雙雌受精核內(nèi)復(fù)制核內(nèi)有絲分裂整倍體改變的機制如69，XXY；92，XXXX等。核型描述方法科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社亞二倍體（hypodiploid）體細胞中染色體數(shù)目少了一條或數(shù)條；單體型（monosomy）某對染色體少了一條（2n-1），即細胞內(nèi)染色體數(shù)目為45。單體型——45,x染色體數(shù)目畸變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)畸變整倍性改變非整倍性改變科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社超二倍體（hyperdiploid）體細胞中染色體數(shù)目多了一條或數(shù)條；三體型（trisomy）某對染色體多了一條（2n+1），即細胞內(nèi)染色體數(shù)目為47。三體型——21三體科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社a減數(shù)分裂I同源染色體不分離；b減數(shù)分裂II姐妹染色單體不分離ab非整倍體改變的機制47,XX（XY）,+18科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社嵌合體

(mosaic)

由兩種或多種不同核型的細胞系所組成的個體例：46，XX/47，XX，+2145，X/46，XX/47，XXX

產(chǎn)生機理：①受精卵卵裂染色體不分離②受精卵卵裂染色體丟失科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社染色體數(shù)目畸變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)畸變整倍性改變非整倍性改變科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社１．缺失（del):染色體臂的丟失

q21１號

末端缺失：46,XX,

del(1)中間缺失：2號q22q2546,XX,del(2)

（q22q25）(q21)科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社2.倒位（inv）２號p15q2146,XY,inv(2)(p15q21)（）某一染色體中間片段發(fā)生兩個斷裂，斷片倒轉(zhuǎn)180°后重接?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社⑵相互易位（平衡易位）：2號q215號q3146，XY，t(2;5)(q21;q31)

兩條染色體斷裂后相互交換無著絲粒斷片后重接。2號5號3．易位（t）⑴單方易位（轉(zhuǎn)位）

一條染色體的斷片接到另一條染色體上科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社⑶羅伯遜易位

(羅氏易位、著絲粒融合）14號21號21q14q45,XX,t(14q21q)–14,–21,

兩條近端著絲粒染色體在著絲粒區(qū)斷裂后，兩長臂彼此連接成一條染色體?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社4.重復(fù)（dup)

同一染色體某一區(qū)段含兩份或兩份以上（發(fā)生在兩條同源染色體或兩條姐妹染色單體上）2號2號重復(fù)科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社5．插入（ins）：正位插入倒位插入

一條染色體的某一中間片段插入到另一條染色體?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社6．環(huán)狀染色體（r）:rp21q312號46,XY,(2)(p21q31)

染色體臂發(fā)生兩次斷裂后，有著絲粒的斷端相接成環(huán)?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社7．雙著絲粒染色體（dic）：具兩個著絲粒的染色體。科學出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社8．等臂染色體(i)X46,X,i(Xq)pqppqq一條染色體的兩臂的形態(tài)和遺傳相同，并借一或兩個著絲粒相連?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出版分社第2節(jié)染色體病染色體?。╟hromosomaldisease)指染色體數(shù)目異常（chromosomenumericalaberration）或結(jié)構(gòu)異常(chromosomestructuralaberration)所導(dǎo)致的疾病?？茖W出版社衛(wèi)生職業(yè)教育出