人類遺傳學(xué)和優(yōu)生

1、關(guān)于人類遺傳學(xué)與優(yōu)生第1頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 一. 人類遺傳學(xué)與醫(yī)學(xué)臨床遺傳學(xué) 人類遺傳學(xué)研究人的體質(zhì)和精神特征的遺傳方式和規(guī)律，必然會(huì)涉及一些疾病，因而與醫(yī)學(xué)和臨床治療有著內(nèi)在的聯(lián)系。1.1905年W.C. Farabee證明人的短指畸形是按孟德爾方式遺傳的。2.英國(guó)A.E.Garrod 1908年在先天性代謝缺陷中，通過家系分析，指出胱氨酸尿、卟啉病、戊糖尿白化癥、黑尿癥和先天性脂肪痢完全依照孟德爾方式遺傳，只在有關(guān)基因純合時(shí)才表現(xiàn)出來。 他采用的“先天性代謝缺陷”這一術(shù)語包含了目前公認(rèn)的概念基因指導(dǎo)酶的合成來作用于代謝途徑。 第2頁，共29頁，202

2、2年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 3.電泳和測(cè)定酶認(rèn)識(shí)了更多的先天性代謝異常 提出了對(duì)遺傳病治療相預(yù)防的積極措施。例如，注意飲食以控制苯丙酮尿癥病程發(fā)展和治療的可能性。 4.染色體顯帶技術(shù)更能分辨出人的每一條染色體。 1959年發(fā)現(xiàn)了三種常見的先天異常(先天愚型、kline-felter綜合征和Turner綜合征)的染色體基礎(chǔ)。這是人類染色體研究的一次重大突破，標(biāo)志著人類細(xì)胞臨床遺傳學(xué)的涎生。 由此，與人類遺傳學(xué)密切相關(guān)的醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和臨床遺傳學(xué)有了更大的發(fā)展。 第3頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 二.人類遺傳學(xué)與基因組分析 決定個(gè)體性狀的遺傳信息都編碼在構(gòu)成基

3、因的核苷酸 序列之中分子遺傳學(xué)的重大成就在于從化學(xué)上了解了基因結(jié)構(gòu)與基本功能染色體中基因及其它核苷酸序列的生物學(xué)功能，各個(gè)基因的時(shí)空表達(dá)調(diào)控模式，基因組中各種核苷酸序列如何協(xié)同調(diào)節(jié)并按照一個(gè)十分精確的表達(dá)程序發(fā)揮作用從而最終成為一個(gè)完美無缺的個(gè)體和出現(xiàn)各種必需的動(dòng)作 這些都是遺傳學(xué)中還未解決的問題。第4頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四而繪制人類基因組的遺傳圖和物理圖，分析基因組中全部核苷酸的排列順序，則是解決上述問題的必由之路。體細(xì)胞雜交和DNA分子雜交等技術(shù)，利用這些技術(shù)，現(xiàn)已繪制出前所未有的精細(xì)的遺傳圖和物理圖，并有可能全部弄清人基因組的核酸苷序列，這為闡明人類自

4、身的遺傳性打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 第5頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 三. 人類基因組計(jì)劃 1.人類基因組計(jì)劃(Human Genome Project，HGP) 闡明人類基因組DNA長(zhǎng)達(dá)3 109堿基對(duì)的序列，發(fā)現(xiàn)所有基因并闡明其在染色體上的位置，整體上破譯人類遺傳信息。美國(guó)1990年正式啟動(dòng)HGP，預(yù)期耗資30億美元，計(jì)劃2005年完成人類基因組全部序列的測(cè)定。 其主要內(nèi)容是：基因組作圖和測(cè)序、信息和材料的管 理、實(shí)施和管理的戰(zhàn)略。 第6頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 (1)基因組作圖定義:把有關(guān)基因的遺傳信息，按其在每條染色體上相 對(duì)位置

5、線性地系統(tǒng)地排列出來。意義:了解基因位置及相應(yīng)遺傳性狀，使我們能提示人 類基因組結(jié)構(gòu)模式的功能意義?；蚪M圖譜類型：遺傳連鎖圖譜 物理圖譜。遺傳連鎖圖譜:通過家譜分析和測(cè)量不同性狀一起遺傳 (即連鎖)的頻率而建立的 物理圖譜:通過對(duì)構(gòu)成人類基因組的脫氧核糖核酸分子 的化學(xué)測(cè)度而繪制的。 第7頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四(2)基因組測(cè)序 對(duì)基因組順序進(jìn)行測(cè)序，排出30億個(gè)核苷酸的順序 基因組的核苷酸順序是分辨率最高的物理圖譜，它含有構(gòu)成一個(gè)個(gè)體遺傳裝置的整套(3)信息和材料管理 對(duì)作圖和測(cè)序的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地收集、儲(chǔ)存和分析，并對(duì)全世界的研究人員開放，才有價(jià)值。

6、第8頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四(4)實(shí)施戰(zhàn)略 初期完善技術(shù)，加強(qiáng)基因組的遺傳連鎖和物理作圖工作；大規(guī)模的測(cè)序等。(5)管理戰(zhàn)略 負(fù)責(zé)材料中心和信息中心的運(yùn)行，協(xié)調(diào)該計(jì)劃的眾多實(shí)驗(yàn)室工作和情報(bào)交流。 第9頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 2.人類基因組計(jì)劃15年大事記 1990年，人類基因組計(jì)劃在美國(guó)正式啟動(dòng)。1991年，美國(guó)建立第一批基因組研究中心。1997年，法國(guó)國(guó)家基因組測(cè)序中心成立。1998年，中國(guó)在北京和上海設(shè)立國(guó)家基因組中心。1999年，中國(guó)獲準(zhǔn)加入人類基因組計(jì)劃，承擔(dān)1%的測(cè) 序任務(wù)。 第10頁，共29頁，2022年，5月2

7、0日，18點(diǎn)44分，星期四2000年，首次繪成人類基因組“工作框架圖”。2001年，發(fā)表人類基因組“工作框架圖”及初步分析結(jié)果。2001年，人類基因組“中國(guó)卷”的繪制工作宣告完成。2003年，人類基因組序列圖繪制成功。 2004年，人類基因組完成圖公布。2005年，公布人類X染色體基因草圖。 第11頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 3.人類基因組計(jì)劃的醫(yī)療價(jià)值 1)基因診斷 (1)遺傳疾病的診斷已發(fā)現(xiàn)單基因遺傳疾病6000多種。基因診斷敏感性高且快速(1h)檢查胎兒細(xì)胞(抽取羊水或母體血中)的該基因是否有缺陷，就能確定胎兒是否患遺傳性疾病。 (2)非感染性疾病的診斷例

8、如美國(guó)前總統(tǒng)杰佛遜曾因出現(xiàn)血尿，在膀胱內(nèi)發(fā)現(xiàn)新生物，但經(jīng)組織活檢，診斷為良性息肉，幾年后發(fā)現(xiàn)膀胱癌，治療無效而死。如當(dāng)年能進(jìn)行基因檢查，就可避免以后膀胱癌的發(fā)生。第12頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 (3)疾病易感性基因的檢查有些基因改變本身并不致病，但其個(gè)體易受某些環(huán)境因素的作用而得某種疾病。例如BCR1基因發(fā)生突變的女性易患乳腺癌，據(jù)此可篩選出乳腺癌易感人群，加強(qiáng)預(yù)防。現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)糖尿病、骨質(zhì)疏松、高血壓、白血病等疾病的易感基因。 第13頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 2)基因治療 可針對(duì)疾病發(fā)生的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)導(dǎo)入相應(yīng)基因。例如對(duì)于外周

9、血管阻塞病人，導(dǎo)入血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子基因，可使局部血管增生，形成側(cè)肢循環(huán)來恢復(fù)血供。這在國(guó)外已有成功病例。對(duì)于晚期惡性腫瘤患者，將一些細(xì)胞因子基因?qū)塍w內(nèi)，通過增強(qiáng)機(jī)體免疫功能而使腫瘤得到抑制。在破壞胰島而造成的糖尿病大鼠模型中，導(dǎo)入胰島素前體基因，可使大鼠血糖持續(xù)顯著下降。 第14頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 3)基因預(yù)防 將病原體的非致病部分基因?qū)肴梭w內(nèi)使機(jī)體產(chǎn)生對(duì)該病原的抗體，即基因疫苗。 目前關(guān)于艾滋病與肝炎基因疫苗的研究已取得相當(dāng)進(jìn)展，不久可望廣泛用于病患人群。 第15頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 4)幫助用藥個(gè)體化的實(shí)施

10、同種藥物用于同種疾病，有人有效，有人無效，有人副作用大，有人副作用小-病人的基因差異造成。服用同劑量藥物，不同病人的血藥濃度、持續(xù)時(shí)間也不相同-負(fù)責(zé)藥物代謝的P450基因類型不同造成。尋找決定上述差異的基因差別，醫(yī)師就能根據(jù)每人基因特征來選擇藥物及劑量，真正做到用藥個(gè)體化。 第16頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 四.人類遺傳學(xué)與優(yōu)生 1.遺傳與優(yōu)生 英國(guó)Francis Galton對(duì)人類學(xué)的形成作出很大貢獻(xiàn)。 對(duì)人的才干和特征的遺傳學(xué)感興趣，將統(tǒng)計(jì)學(xué)和雙生兒分析應(yīng)用于人類遺傳學(xué)研究。優(yōu)生學(xué)的奠基人。美國(guó)優(yōu)生學(xué)家charles Davenport于20年代堅(jiān)持并發(fā)展了

11、這些錯(cuò)誤觀點(diǎn)。 他做過一個(gè)大規(guī)模的社會(huì)普查，將一些名門望族與普通家庭作了對(duì)比，認(rèn)為總統(tǒng)和將軍均出身高貴門第，唯一原因就在于基因的不同。這些錯(cuò)誤的論點(diǎn)常被國(guó)家主義者、種族主義者和特權(quán)階層作為其科學(xué)依據(jù), 因此長(zhǎng)期以來人們對(duì)人類遺傳學(xué)特別是優(yōu)生學(xué)懷有疑慮和偏見。 第17頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制的一些性狀，應(yīng)該也是受到遺傳控制的。但人類有自己的文化而有別于其他生物，所以人的行為與其他生物相比受到遺傳因素控制的程度預(yù)期要少些。智力等性狀既受遺傳控制又受環(huán)境影響。產(chǎn)前診斷、遺傳咨詢等以減少遺傳病患兒的出生和減低人類基因庫中有害基因的頻率，進(jìn)而改善人類

12、群體的遺傳組成，這對(duì)于人類是有益無害的。 第18頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 2.影響優(yōu)生的因素優(yōu)生是一個(gè)復(fù)雜的過程，每個(gè)新生命誕生都有可能受到遺傳因素、 免疫因素、微生物感染、環(huán)境質(zhì)量、職業(yè)因素、營(yíng)養(yǎng)與食品和不良嗜好等不良因素的影響。 出生缺陷: 20-25%是因基因突變及染色體畸變即遺傳引起， 10-20%來自理化生因素等環(huán)境致畸， 60-65%原因不明，可能來自遺傳和環(huán)境聯(lián)合作用 優(yōu)生工作:應(yīng)該從提高遺傳素質(zhì)、防止和消除環(huán)境致畸因素抓起,從出生前的父母保健到生后撫育、教育的系統(tǒng)工程抓起 第19頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 1)遺

13、傳因素遺傳:親子相似現(xiàn)象，保證各種不同生物的穩(wěn)定變異:親子差異”現(xiàn)象，使生物進(jìn)化遺傳信息: 通過父母精子與卵子中染色體和基因來實(shí)現(xiàn),并通過精卵細(xì)胞遺傳給下一代。遺傳病: 指人類遺傳物質(zhì)染色體或基因發(fā)生異常變化，導(dǎo)致胎兒機(jī)體結(jié)構(gòu)和功能異常的疾病。 單基因遺傳?。河苫蛲蛔円鸬倪z傳病。我國(guó)3000多種，人群中約10%的人受累。 第20頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四2)環(huán)境因素: 環(huán)境分為大環(huán)境、小環(huán)境、微環(huán)境，不同層次都存在一些不良的因素，可以誘發(fā)畸胎的發(fā)生。 主要致畸因素:生物、化學(xué)、物理、毒素、營(yíng)養(yǎng)、不良嗜好、機(jī)械因素及母體代謝功能不平衡等。 3)生理因素: 病毒

14、、細(xì)菌、原蟲感染等。因風(fēng)疹病毒、巨細(xì)胞病毒、流感、單純皰疹、肝炎病毒及弓形體感染，則出生的胎兒先天性心臟病、小頭、白內(nèi)障、智力低下、耳聾等發(fā)病率高。 第21頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四4)物理因素 X射線等放射性物質(zhì)、高頻電磁場(chǎng)、電視、理療等微波照射及噪音可致胎兒智能低下、發(fā) 育遲緩、小頭、小眼球、身體組織或器官缺損，或?qū)е铝鳟a(chǎn)、早產(chǎn)和死胎。5)化學(xué)因素 大氣及水質(zhì)被化學(xué)毒素污染，接觸鉛、汞、砷等重金屬和農(nóng)藥，服用藥物不當(dāng)(如鎮(zhèn)靜藥、抗癌藥、激 素類藥、生物堿、鎮(zhèn)痛藥等)可引起胎兒畸形，唇腭裂、發(fā)育遲緩、腦積水等發(fā)生率高第22頁，共29頁，2022年，5月20日，

15、18點(diǎn)44分，星期四6)地理環(huán)境 氣侯驟變的地區(qū)或長(zhǎng)期用煤取暖的家庭，無腦兒、唇裂等發(fā)生率高。缺碘地區(qū)碘缺乏病多，我國(guó)智殘人口1017萬，因缺碘所致占80%。水中高氟可致氟斑牙和氟骨癥等氟中毒癥。7)食物營(yíng)養(yǎng)食物變質(zhì)發(fā)霉、黃曲霉素B1具有致畸作用；孕期蛋白質(zhì)不足可致胎兒低體重和腦發(fā)育不良； 膽固醇、鈣、鉀、鎂、鋅、銅、錳等食入量過低或過高都會(huì)影響胎兒發(fā)育和致畸?？Х纫蚩烧T發(fā)胎兒畸形，低體重兒，胎兒死亡率增高第23頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 8)不良嗜好 孕婦吸煙:畸胎率、流產(chǎn)、早產(chǎn)、死胎、 新生兒死亡率都比不吸煙者高。 孕期酗酒:可致畸，胎兒發(fā)育遲緩、出生 體重

16、降低以及，影響智力發(fā)展。第24頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 3優(yōu)生的措施 1)禁止近親結(jié)婚近親結(jié)婚夫妻雙方有著共同的祖代，很可能從祖代那 里得到同 樣的致病基因。任何一個(gè)看起來正常的人，都可能帶有五六種隱性致病基因，當(dāng)兩個(gè)相同的致病基因相互配對(duì)時(shí)，某種遺傳病就會(huì)表現(xiàn)出來就會(huì)發(fā)病。兄妹間1/4，三代以內(nèi)有1/8基因相同，近親結(jié)婚中80%可致子女患遺傳病，比非近親婚配高150倍。第25頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 2)重視婚前檢查父母的健康是子女健康的基礎(chǔ)和保證。婚前檢查是優(yōu)生的第一步，是一次優(yōu)生監(jiān)督?？砂l(fā)現(xiàn)遺傳病和遺傳缺陷方面的問題，醫(yī)生及時(shí)指導(dǎo)可發(fā)現(xiàn)一些不宜結(jié)婚的疾病，如麻風(fēng)病及急性傳染病、結(jié)核病、精神病、血液病、嚴(yán)重心肝腎疾病。 3)選擇最佳生育年齡和受孕時(shí)機(jī)婦女最佳生育年齡是24歲一29歲。避免高齡（超過35周歲）妊娠，影響卵子質(zhì)量，并增加分娩困難。第26頁，共29頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)44分，星期四 4)要避免外界不良因素的影響如酗酒、嗜煙，煙酒對(duì)生殖細(xì)胞有不良作用，使受精卵質(zhì)量下降，導(dǎo)致孩子體力、智力低下。應(yīng)用某些藥物、接觸射線等不利于受精卵的發(fā)育，會(huì)增加胎兒發(fā)生畸形的機(jī)會(huì)。5)良好的心理狀態(tài)選擇雙方身體和心理狀