醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)緒論

1、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué) 文 平第一章 緒論,第一節(jié) 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)簡(jiǎn)介,想一想; 1.生命的基本特征是什么? 2.什么是遺傳和變異 3.研究遺傳和變異的科學(xué)遺傳學(xué),醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)（medical genetics）是醫(yī)學(xué)與遺傳學(xué)相結(jié)合的一門(mén)邊緣學(xué)科，它是遺傳學(xué)知識(shí)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。它研究人類(lèi)遺傳病的發(fā)病機(jī)制、遺傳方式和發(fā)展規(guī)律，為遺傳病的診斷、治療和預(yù)防提供科學(xué)的依據(jù)和手段，以此來(lái)降低遺傳病在人群中的發(fā)病率，從而提高人口素質(zhì)，特別是出生人口的素質(zhì)。 人類(lèi)遺傳學(xué)（human genetics）是研究人類(lèi)正常性狀和病理性狀的遺傳現(xiàn)象及其物質(zhì)基礎(chǔ)的科學(xué)。醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)側(cè)重于人類(lèi)疾病與遺傳關(guān)系的研究,

2、隨著醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與生物化學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)、病理學(xué)、藥理學(xué)、組織胚胎學(xué)等學(xué)科的關(guān)系越來(lái)越密切，形成了臨床遺傳學(xué)(clinical genetics)，臨床遺傳學(xué)主要側(cè)重遺傳病的臨床檢出、診斷、治療、預(yù)防和遺傳咨詢,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究范圍,人類(lèi)細(xì)胞遺傳學(xué)（human cytogenetics）： 研究人類(lèi)染色體的數(shù)目異常和結(jié)構(gòu)畸變的類(lèi)型、發(fā)生頻率、產(chǎn)生機(jī)制及其與疾病的關(guān)系。到目前為止，人們已發(fā)現(xiàn)100多種染色體異常綜合征和10000多種罕見(jiàn)的異常核型,生化遺傳學(xué)( biochemical genetics)： 用生物化學(xué)的方法研究遺傳病中的蛋白質(zhì)或酶的變化以及核酸的相應(yīng)變化，使人們認(rèn)

3、識(shí)到分子病(molecular disease)和遺傳性代謝疾病(genetics metabolic disease)對(duì)人類(lèi)健康的危害,醫(yī)學(xué)分子遺傳學(xué)（medical molecular genetics）： 用分子生物學(xué)的方法，從基因的結(jié)構(gòu)、突變、表達(dá)及其調(diào)控等方面研究遺傳病的物質(zhì)基礎(chǔ)DNA分子的變化，為遺傳病的基因診斷、產(chǎn)前診斷、基因治療提供新的手段和技術(shù),醫(yī)學(xué)群體遺傳學(xué)（medical population genetics）：研究人群中遺傳病的發(fā)病率、遺傳方式、基因頻率、基因型頻率、攜帶者頻率及其影響因素，諸如突變、選擇、遷移、隔離、婚配等，以便控制遺傳病在群體中的流行。 除此之外，

4、還有免疫遺傳學(xué)、體細(xì)胞遺傳學(xué)、藥物遺傳學(xué)、遺傳毒理學(xué)、腫瘤遺傳學(xué)、發(fā)育遺傳學(xué)、行為遺傳學(xué)、優(yōu)生學(xué)等,三、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 四、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)在醫(yī)學(xué)中的作用,第二節(jié) 遺傳病概述,一、遺傳病的概念 遺傳?。╣enetic disease）是指因遺傳因素而罹患的疾病。遺傳病的發(fā)生需要有一定的遺傳基礎(chǔ)，并通過(guò)這種遺傳基礎(chǔ)、按一定方式傳給后代發(fā)育形成的疾病。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，遺傳病的概念有所擴(kuò)大，遺傳因素不僅僅是一些疾病的病因，也與環(huán)境因素一起在疾病的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)變中起關(guān)鍵性作用,遺傳病的特征 具有垂直遺傳性，即從上一代垂直遺傳給下一代。 遺傳物質(zhì)的改變是遺傳病產(chǎn)生的根本原因，這是垂直傳遞的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是遺

5、傳病不同于其他疾病的主要依據(jù)。 生殖細(xì)胞或受精卵的遺傳物質(zhì)的改變才能垂直傳給下一代，體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)的改變是不能傳給下一代的。 具有終生性,遺傳病和家族性疾病的關(guān)系 家族性疾病是指表現(xiàn)出家族聚集現(xiàn)象的疾病，即一個(gè)家族中有兩個(gè)以上成員患同一種疾病。遺傳病與家族性疾病都有家族聚集現(xiàn)象，但家族性疾病并不都是遺傳病。一些由環(huán)境因素引起的疾病 （非遺傳?。?，由于同一家族中的成員生活在同一環(huán)境中，往往表現(xiàn)出家族聚集現(xiàn)象，例如缺碘引起的甲狀腺腫大，缺少維生素A引起的夜盲癥，雖然都具有家族聚集現(xiàn)象，但不屬于遺傳病,遺傳病與先天性疾病的關(guān)系 先天性疾病是指一個(gè)個(gè)體出生時(shí)就表現(xiàn)出的疾病。 先天畸形是指?jìng)€(gè)體出生時(shí)就

6、表現(xiàn)出軀體或某些器官結(jié)構(gòu)異常。先天性疾病 （或先天畸形），如果是遺傳因素引起的，就屬于遺傳病。如果是胚胎發(fā)育過(guò)程中環(huán)境因素引起的，就不屬于遺傳病，例如孕婦懷孕期間感染了風(fēng)疹病毒導(dǎo)致胚兒先天性心臟病，藥物引起的畸形以及產(chǎn)傷等非遺傳因素傷害都不屬于遺傳,有些遺傳病是先天性疾病。 尿黑酸尿癥、血友病、 Down 綜合征。 先天性疾病不一定是遺傳病。 如在胚胎發(fā)育過(guò)程中由于病毒感染、藥物作用等所致的發(fā)育不良，畸形都表現(xiàn)為先天性。 不少遺傳病出生時(shí)毫無(wú)癥狀，到一定年齡才發(fā)病。 Hungtington 舞蹈病一般在 25 45 歲才發(fā)病,二、疾病發(fā)生中遺傳因素與環(huán)境因素,在某一疾病的發(fā)生過(guò)程中，根據(jù)環(huán)境因

7、素與遺傳因素相對(duì)重要性將疾病分為三大類(lèi)： 環(huán)境因素起決定作用。例如鼠疫、2003年爆發(fā)的非典型肺炎以及機(jī)械性創(chuàng)傷 。 遺傳因素起決定作用。例如先天愚型、白化病等。 遺傳因素起主要作用。 環(huán)境因素與遺傳因素共同作用。遺傳因素提供了產(chǎn)生疾病的遺傳背景，環(huán)境因素促使疾病表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀和體征，例如高血壓、十二指腸潰瘍、精神分裂癥等,三、遺傳病的分類(lèi)和發(fā)病率,遺傳病一般分為基因?。╣enes disease）和染色體病(chromosomal disease).?；虿∮址譃閱位虿?single gene disease)和多基因病(polygenic disease)。染色體病分為常染色體異常綜合

8、征和性染色體異常綜合征。此外，還有線粒體遺傳病和體細(xì)胞遺傳病,1單基因遺傳病,單個(gè)基因突變所致 主要發(fā)生在新生兒和幼兒階段。嚴(yán)重影響患者健康，如家族性高膽固醇血癥。 按孟德?tīng)柗绞竭z傳 常染色體顯性、隱性，X 或 Y 連鎖的遺傳。 病種多，發(fā)病率較低 單基因病有 8000 余種，約有 35 % 的人受累,2多基因遺傳病,由多個(gè)基因相互作用和環(huán)境因素共同影響所致。 一些基因可能起主要作用，多數(shù)為相對(duì)微效作用。 主要是一些常見(jiàn)病和先天缺陷。多數(shù)在成年以后發(fā)病。 心血管疾病、高血壓、糖尿病、風(fēng)濕病、精神病和唇裂、腭裂、先天性心臟病。 有家族聚集現(xiàn)象，但無(wú)單基因病那樣明確的家系傳遞格局。 多基因病有近百

9、種，發(fā)病率高，約有 15 20% 的人受累,3染色體病,在生殖細(xì)胞和受精卵早期發(fā)育過(guò)程中發(fā)生了差錯(cuò)，整條染色體或部分染色體的增加或缺失。 表現(xiàn)為種種先天發(fā)育異常，如Down綜合征。 染色體異常約占自然流產(chǎn)的50 %，主要影響發(fā)生在出生前；出生時(shí)染色體病的發(fā)生率為7 染色體病有300多種,4線粒體病,是線粒體 DNA 上基因突變所致。 該病通常影響神經(jīng)和肌肉的能量產(chǎn)生，在細(xì)胞衰老中起作用。 以母系方式遺傳,5體細(xì)胞遺傳病,體細(xì)胞遺傳病只在特異的體細(xì)胞中發(fā)生。 體細(xì)胞遺傳病的一個(gè)范例是癌癥。 其惡性表型的發(fā)展通常是控制細(xì)胞生長(zhǎng)的基因發(fā)生突變所致,四 遺傳病的研究方法和技術(shù),系譜分析（pedigre

10、e analysis）是指根據(jù)先證者線索調(diào)查其家族成員發(fā)病情況，繪制成系譜圖進(jìn)行分析。主要用來(lái)確定某種疾病是否屬于遺傳病，若屬于遺傳病，進(jìn)一步確定遺傳方式、開(kāi)展遺傳咨詢、進(jìn)行產(chǎn)前診斷及探討遺傳異質(zhì)性等,群體篩選法是研究群體遺傳學(xué)的一種基本方法。為了特定目的，采用一種或幾種高效、簡(jiǎn)便且較為準(zhǔn)確的方法對(duì)某一人群（特殊人群或一般人群）進(jìn)行遺傳病或性狀的普查。主要用于下列內(nèi)容的研究： 了解某種遺傳病的發(fā)病率及致病基因的頻率 篩選遺傳病的治療和預(yù)防對(duì)象； 篩選某種遺傳病，特別是隱性遺傳病的攜帶者； 與家系調(diào)查相結(jié)合，探討某種疾病是否與遺傳因素有關(guān),家系調(diào)查： 遺傳病往往具有家族聚集現(xiàn)象。因此，可以調(diào)查某

11、一疾病在患者的家族成員中的發(fā)病率，并與一般人群發(fā)病率相比較。如果患者的一級(jí)親屬的發(fā)病率二級(jí)親屬的發(fā)病率三級(jí)親屬的發(fā)病率一般群體的發(fā)病率，則可以確定該疾病與遺傳因素有關(guān)。 患者的一級(jí)親屬：患者的父母、同胞和子女。 患者的二級(jí)親屬：患者的祖父母、外祖父母、伯叔、舅舅、姑姨。 患者的三級(jí)親屬：患者的表兄弟姐妹、堂兄弟姐妹、曾祖父母、外曾祖父母,由于同一家族成員有相同或相似的生活環(huán)境，要排除某種疾病發(fā)病率較高是環(huán)境因素影響的可能性，常采用下列方法： 將血緣親屬與非血緣親屬加以比較 如果與環(huán)境因素?zé)o關(guān)，應(yīng)該見(jiàn)到血緣親屬患病率高于非血緣親屬。非血緣親屬是指血緣親屬的配偶,養(yǎng)子女的調(diào)查 即調(diào)查患者寄養(yǎng)子女與

12、養(yǎng)母親生子女間患病率的差異。例如精神障礙女患者的子女出生后常寄養(yǎng)在他人家中。有關(guān)調(diào)查資料顯示，患者寄養(yǎng)子女與養(yǎng)母親生子女間患病率存在顯著差異（表2-1-1），表明精神障礙疾病與遺傳因素有關(guān),精神障礙母親的寄養(yǎng)子女與養(yǎng)母親生子女患病情況,雙生子法(twin method)是醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的一種重要的研究方法。雙生子分為單卵雙生（monozygotic twin, MZ）和雙卵雙生(dizygotic twin, DZ)。 單卵雙生是受精卵在第一次卵裂后，兩個(gè)子細(xì)胞各自發(fā)育成一個(gè)胚胎。它們的遺傳物質(zhì)是相同的，因此，性別相同，遺傳性狀的表現(xiàn)型也基本相同,雙卵雙生是由兩個(gè)卵子同時(shí)分別與精子受精后發(fā)育成的兩

13、個(gè)胚胎，它們的遺傳物質(zhì)僅與同胞一樣，性別可能相同，也可能不相同 ，遺傳性狀的表現(xiàn)型也與普通同胞一樣。兩種雙生子可從外貌、血型、皮紋、同工酶譜、HLA分型、DNA多態(tài)性等加以鑒定。通過(guò)比較單卵雙生和雙卵雙生某性狀（或疾病）的發(fā)病一致率，可估計(jì)出該性狀（或疾病）發(fā)生中遺傳因素所起作用的大小,幾種疾病單卵雙生子與雙卵雙生子發(fā)病一致率的比較,種族差異比較法 種族是地理、文化、宗教、風(fēng)俗習(xí)慣和宗教信仰上相對(duì)隔離的群體，因而，在生殖上也是隔離的群體。每個(gè)種族的基因庫(kù)彼此不同，種族之間不但在身材、膚色、發(fā)色、虹膜、顴骨等方面有著明顯的遺傳差異，而且在血型、HLA類(lèi)型、血清型、同工酶譜也各不相同。因此，如果某種疾病在不同的種族具有不同的發(fā)病率、臨床表現(xiàn)、發(fā)病年齡，就應(yīng)該考慮此疾病與遺傳因素有關(guān)。例如鼻咽癌，僑居美國(guó)的華人的鼻咽癌發(fā)病率比美國(guó)白人高出34倍,染色體分析,動(dòng)物模型 由于直接研究人類(lèi)病理性狀的遺傳受到許多限制，諸如人類(lèi)每個(gè)世代的時(shí)間很長(zhǎng)、不可能進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)等。但動(dòng)物中存在的自發(fā)遺傳病或誘發(fā)遺傳病模型可以作為研究人類(lèi)遺傳病的輔助手段。例如犬血友病、小鼠地中海貧血、大鼠的高血壓等。尤其是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技