遺傳學(xué)基礎(chǔ)知識

1、遺傳學(xué)基礎(chǔ),1、先天性疾病 大多數(shù)遺傳病都是先天的，如先天愚型；但先天性疾病不一定是遺傳病。 2、后天性疾病 某些遺傳病要達(dá)到一定年齡才表現(xiàn)，如遺傳性舞蹈病。,3、家族性疾病 大多數(shù)遺傳病具有家族性，如短指癥；但家族性疾病不一定是遺傳病。 4、散發(fā)性疾病 某些散發(fā)性疾病確屬遺傳病，如白化病，往往只有先證者發(fā)病。,一、遺傳病概念及其特征 1、概念：是指遺傳物質(zhì)發(fā)生改變所引起的疾病，稱為遺傳病。 2、特征：遺傳物質(zhì)改變 垂直傳遞,遺傳因素與環(huán)境因素的關(guān)系,1、遺傳因素決定發(fā)病： 如先天聾啞、甲型血友病等。 2、基本由遺傳因素決定發(fā)?。?如苯丙酮尿癥 基因 苯丙氨酸羥化酶缺乏癥 ，高苯丙氨酸飲食誘發(fā)

2、疾病。,突變,3、遺傳和環(huán)境雙重影響發(fā)病多基因病，取決于遺傳度。 如：哮喘 遺傳度 80% 消化性潰瘍 遺傳度 30%40% 4、基本由環(huán)境因素決定 如外傷、人 為因素。,二、遺傳病的危害,我國新生兒中，約1.3有嚴(yán)重的出生缺陷或先天畸形，其中7080涉及遺傳因素； 自然流產(chǎn)約占全部妊娠的7，其中50由染色體畸變引起； 人類單基因病及異常性狀1994年已達(dá)6678種，染色體病有100多種，多基因病不少于100種。,從人群患病率估計，約有2025的人患某種遺傳病； 即使未患遺傳病的人，也并非與遺傳病無關(guān)，據(jù)估計，每個人都攜帶有56種有害基因； 有些常見病已證明與遺傳因素有關(guān)，如腫瘤、糖尿病、動脈

3、粥樣硬化、冠心病、原發(fā)性高血壓、精神分裂癥等。,第二章 遺傳的分子基礎(chǔ),遺傳的分子基礎(chǔ),DNA,1953年，JD. Watson 和FHC. Crick提出DNA雙螺旋模型。與Wilkins分享1962 年諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎 。,DNA分子結(jié)構(gòu)示意圖,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),DNA半保留復(fù)制示意圖,母鏈,子鏈,DNA所包含的信息多達(dá)30億位以上，其中的個體模型、突變或標(biāo)志物都可以用作身份識別。此外，在法學(xué)應(yīng)用中可以從類似于微小血跡的證據(jù)中提取出DNA，并以此來制備出所需數(shù)量的DNA序列，用于進(jìn)行個體鑒定，DNA指紋并不是那種真正的指紋，而是指DNA信息的記錄模式。它是現(xiàn)有的用于個體鑒定的最有用、最

4、準(zhǔn)確的工具之一，分辨率可達(dá)十億分之一（還沒有哪個法院要求有這樣的標(biāo)準(zhǔn)）。DNA指紋能給出近乎于確定性的陽性監(jiān)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。,小資料：DNA指紋,基因（Gene）,基因是具有特定遺傳效應(yīng)的DNA 片段,是遺傳功能的基本單位。,基因表達(dá) ：將Gene轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)，影響性狀,過程,轉(zhuǎn)錄：,翻譯：,以DNA為模板合成RNA,以mRNA為模板指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,轉(zhuǎn)錄,多肽鏈的合成示意圖,翻譯：遺 傳 密 碼,基因表達(dá)的基本過程示意圖,1910年，一個黑人青年到醫(yī)院看病，檢查發(fā)現(xiàn)他 患的是當(dāng)時人們尚未認(rèn)識的一種特殊的貧血癥，他的 紅細(xì)胞不是

5、正常的圓餅狀，而是彎曲的鐮刀狀，人們 稱這種病為鐮刀型細(xì)胞貧血癥。患者的這種紅細(xì)胞容 易破裂,使他患溶血性貧血,嚴(yán)重時會導(dǎo)致人死亡。,小資料-鐮刀型貧血癥,異常紅細(xì)胞,正常紅細(xì)胞,正常 紅細(xì)胞,異常 紅細(xì)胞,谷氨酸,纈氨酸,GAA,GUA,密碼子,基因,正常,異常,1956年，格拉姆等人將正常的血紅蛋白和鐮 刀型的血紅蛋白進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)有一個肽鏈中谷 氨酸被纈氨酸替換了,概念,DNA發(fā)生堿基對組成或排列順序的改變,替換,增加,減少,基因突變,堿基替換P19 轉(zhuǎn)換（同類堿基之間） 顛換（異類堿基之間）,后果,中性效應(yīng)：后果輕微，對機(jī)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(xué)組 成的遺

6、傳學(xué) 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，,第三章 遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ),細(xì)胞,染色體,22+1,核型的描述：,正常女性 46 ，XX,染色體總數(shù)，性染色體組成,正常男性 46 ，XY,細(xì)胞增殖,一、有絲分裂 體細(xì)胞增殖的方式 和原始受精卵所含的遺傳信息完全相同,（一）有絲分裂的間期 1.G1期（DNA合成前期） （1）繼續(xù)增殖細(xì)胞 2.S期（DNA合成期） （2）暫不增殖細(xì)胞 （3）永不增殖細(xì)胞 3.G2期（DNA合成后期）,一、有絲分裂的過程,（一）間期：,核膜,

7、核仁,細(xì)胞膜,染色質(zhì),（二）有絲分裂期 前期：,中期：,后 期：,姐妹染色體分裂,末 期 ：,生殖細(xì)胞(又稱配子)發(fā)生 染色體復(fù)制1次，細(xì)胞分裂2次 染色體數(shù)減半,二、減數(shù)分裂的過程,（一）減數(shù)第一次分裂,1.同源染色體分開（染色體數(shù)目減半）,同源染色體：指大小、形態(tài)相同，結(jié)構(gòu)基本相似，一條來自父方，一條來自母方的一對染色體聯(lián)會：同源染色體的相同部位準(zhǔn)確靠攏并配對的現(xiàn)象。,交叉現(xiàn)象,此時每對同源染色體（二價體）實際由4條染色單體構(gòu)成，稱為四分體,減數(shù)分裂,前期：分五段(細(xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期、終變期) 中期：四分體排列形成赤道板，紡錘絲與著絲粒相連并朝向兩極 后期：同源染色體彼此分離，

8、 隨機(jī)分配到子細(xì)胞中 末期：染色體達(dá)兩極，膜、仁重新出現(xiàn)，形成兩個子細(xì)胞,（二）減數(shù)第二次分裂,同有絲分類，姐妹染色單體分離,減數(shù)分裂,前期II：核仁、核膜消失，每個C中有n個二分體。 中期II：各二分體排列在赤道板上。 后期II：二分體著絲?？v裂，形成染色單體，移向兩極。 末期II：單分體到達(dá)兩極，形成兩個（四個）子細(xì)胞。,以對同源染色體為例，理解減數(shù)分裂的過程：,第四章 遺傳的基本規(guī)律,孟德爾（1822-1884）是遺傳學(xué)的奠基人之一。他通過八年的豌豆雜交試驗，提出了生物性狀是通過遺傳因子（現(xiàn)稱為基因）傳遞的，并于1865年提出了分離定律和自由組合定律這兩個遺傳學(xué)基本規(guī)律。 摩爾根和他的學(xué)

9、生在1910年研究果蠅時發(fā)現(xiàn)了第三定律即連鎖與互換定律。遺傳學(xué)的三個基本定律不僅適合于動、植物，同樣適合于人類遺傳。,（一）孟德爾豌豆雜交實驗和遺傳分析,一、分離定律,（二）分離定律的概念和實質(zhì),概念：生物的成對遺傳因子在雜合狀態(tài)時保持獨立性，而在配子形成時，成對的基因彼此分離，分別進(jìn)入不同的配子中。 實質(zhì)：分離定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是減數(shù)分裂時同源染色體的分離,二、自由組合定律,（一）兩對相對性狀的遺傳實驗,（三）自由組合定律的概念,概念：兩對或兩對以上的等位基因位于非同源染色體上時，在生物體形成配子過程中，等位基因分離，非等位基因（即不同對的基因）獨立行動，以均等的機(jī)會隨機(jī)組合到不同的配子中。 實質(zhì)：在形成配子的減數(shù)分裂過程中，非同源染色體隨機(jī)組合進(jìn)入不同的配子中，是自由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),三、連鎖與互換定律,一、完全連鎖遺傳,二、不完全連鎖遺傳,小結(jié),分離定律是解釋一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳，其細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是同源染色體的分離； 自由組合定律是解釋兩對或兩對以上的等位基因控制的相對性狀，每