大二下課件-醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)期中考試

《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》期中試卷

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)（medicalgenetics）：

是應(yīng)用遺傳學(xué)的理論和方法研究人類遺傳性疾病和人類疾病發(fā)生的遺傳學(xué)問題的一門綜合性學(xué)科。它研究遺傳性疾病的發(fā)生機(jī)制、傳遞方式、流行病學(xué)、診斷、治療、預(yù)后和預(yù)防等問題，為控制遺傳病的發(fā)生和其在群體中的流行提供理論依據(jù)，并提供遺傳病診斷、治療與預(yù)防的方法和措施，為改善人類健康，提高人口素質(zhì)作出貢獻(xiàn)。

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的研究領(lǐng)域涉及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的各學(xué)科。所以，醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)既是一門重要的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程，也是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)之間的橋梁課程。

近年來,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)取得了巨大的成就。遺傳學(xué)的定義貝特森WilliamBateson遺傳學(xué)（Genetics)是研究生物遺傳(heredity)與變異(variation)的科學(xué)。分離定律在生物的體細(xì)胞中，控制同一性狀的遺傳因子成對存在，不相融合；在形成配子時(shí)，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代的現(xiàn)象叫做孟德爾分離定律。自由組合定律控制不同相對性狀的等位基因在配子形成過程中的分離與組合是互不干擾的，各自獨(dú)立分配到配子中去。遺傳性疾病(遺傳病)是遺傳物質(zhì)改變(基因突變)所導(dǎo)致的疾病。

遺傳病的主要特征：①垂直傳遞：遺傳病是在上、下代之間垂直傳遞。在顯性遺傳病常?？梢钥吹竭B代遺傳，但在隱性遺傳病基因的垂直傳遞在外部表型不能查覺，因?yàn)閿y帶者并不發(fā)?。?/p>

②基因突變或染色體畸變是發(fā)生遺傳病的根本原因，也是遺傳病不同于其他疾病的主要特征；

③只有生殖細(xì)胞或受精卵發(fā)生的遺傳物質(zhì)改變才能遺傳，體細(xì)胞中遺傳物的改變，并不能向后代傳遞；

④遺傳病常有家族性聚集現(xiàn)象，遺傳病患者家系中，親緣關(guān)系越近，發(fā)病機(jī)率越高，隨著親緣關(guān)系疏遠(yuǎn)，發(fā)病率降低。SRY:sex-determiningregionoftheYchromosome精巢testesYchromosome(SRY)分泌繆勒氏管抑制物（抑制進(jìn)一步的雌性發(fā)育）分泌睪酮激素（激活雄性生殖器官的發(fā)育）我們默認(rèn)是男人，女人？DNA是遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)DNA能自我復(fù)制，具有世代的延續(xù)性。配子中DNA的含量恰好是體細(xì)胞的一半。DNA普遍存在于生物體內(nèi)含量恒定。DNA結(jié)構(gòu)的變化與突變具有一致性。脫氧核糖核酸和核糖核酸的異同脫氧核糖核酸和核糖核酸的異同核酸的分布DNA主要分布在細(xì)胞核中（構(gòu)成染色質(zhì)），少量DNA分布在細(xì)胞質(zhì)（如線粒體、葉綠體、質(zhì)粒）中。RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中（如mRNA、tRNA、rRNA）。ChargaffrulesChargaffrules嘌呤

＝

嘧啶半保留復(fù)制（semi-conservativereplication）分別以兩條鏈互為模板，而合成兩條互補(bǔ)新鏈，每個(gè)子代DNA分子含有一條舊鏈和一條新鏈。

二、基因的表達(dá)（geneexpression）

基因表達(dá)是DNA分子中所存在的遺傳信息通過轉(zhuǎn)錄和翻譯形成具有生物活性蛋白質(zhì)或通過轉(zhuǎn)錄形成RNA發(fā)揮功能作用的過程。原核生物：轉(zhuǎn)錄和翻譯同步進(jìn)行。真核生物：轉(zhuǎn)錄在核中進(jìn)行；翻譯在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。1.轉(zhuǎn)錄(transcription)：

按照生物基因的堿基序列合成RNA的過程。

在細(xì)胞核中，以DNA的反編碼鏈為模板，從轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)開始，以堿基互補(bǔ)的形式，合成RNA，即hnRNA:包括外顯子、內(nèi)含子和部分側(cè)翼序列。

過程：hnRNA剪接

戴帽

加尾mRNA

剪接：

在酶的作用下，按GT-AG法則，

將hnRNA的內(nèi)含子切掉，把各個(gè)外顯子按照一定的順序準(zhǔn)確地拼節(jié)起來形成可以編碼的mRNA的過程。戴帽：在第一個(gè)外顯子的第一個(gè)核苷酸（G）上以5’-5’連接的方式連接上一個(gè)G，并在其7位上甲基化，形成m7G.在第一、二個(gè)G上的2'位氧甲基化。加尾：

mRNA在5’端戴帽的同時(shí)，3'端在腺苷酸聚合酶的作用下加接100～200個(gè)腺苷酸，形成多聚腺苷酸（polyA）的過程。基因與多肽1核苷酸序列和氨基酸序列對應(yīng)2起始密碼子AUG

終止密碼子UAA，UAG和UGA3基因間區(qū)域割裂基因與重疊基因Inmolecularbiology,areadingframe(閱讀框架）isawayofdividingthesequenceofnucleotidesinanucleicacid(DNAorRNA)moleculeintoasetofconsecutive,non-overlappingtriplets（三聯(lián)體）.Wherethesetripletsequatetoaminoacidsorstopsignalsduringtranslation,theyarecalledcodons（密碼子）.割裂基因與重疊基因一段5'-UCUAAAGGUCCA-3'序列。此序列共有3種讀取法：UCUAAAGGUCCACUAAAGGUCUAAAGGUCC由于UAA為終止編碼，因此第三種讀取法不具編譯出蛋白質(zhì)的潛力，故只有前兩者可能為開放閱讀框架。Anopenreadingframe(ORF，開放閱讀框架)isacontinuoussequenceofDNAthatcontainsastartcodon（起始子）,asubsequentregionwhichusuallyhasalengthwhichisamultipleof3nucleotides,andastopcodon（終止子）

inthesamereadingframe.

細(xì)胞增殖周期一、細(xì)胞周期(cellcycle)：

指細(xì)胞從一次分裂結(jié)束開始生長到下一次分裂終了所經(jīng)歷的過程。所需時(shí)間，則稱細(xì)胞周期時(shí)間。間期：G1期（DNA合成前期，調(diào)節(jié)時(shí)間的關(guān)鍵）S期（DNA合成期）G2期（DNA合成后期）M期：有絲分裂期：前期、中期、后期、末期。細(xì)胞周期時(shí)間：Tc=TG1+TS+TG2+TM細(xì)胞周期各時(shí)期的特點(diǎn)G1期：（2C）大量合成RNA、蛋白質(zhì)初期：合成三種RNA，cAMP,cGMP;氨基酸和糖的轉(zhuǎn)運(yùn)加速。后期：合成DNA復(fù)制所需酶系，如DNA聚合酶等。組蛋白和非組蛋白，H1組蛋白的磷酸化。

發(fā)展的三種細(xì)胞：1）繼續(xù)增殖細(xì)胞

如：胚胎細(xì)胞，骨髓干細(xì)胞，生殖上皮細(xì)胞等。2）暫不增殖細(xì)胞

如：肝、腎、胰實(shí)質(zhì)細(xì)胞。3）永不增殖細(xì)胞

如：紅細(xì)胞，神經(jīng)細(xì)胞，肌細(xì)胞等2.S期：（2C--4C）

大量合成DNA，組蛋白及非組蛋白；DNA合成所需要的酶。3.G2期：（4C）

合成M期相關(guān)的蛋白質(zhì)。如：有絲分裂促進(jìn)因子（MPF），微管蛋白中心粒開始分離。減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義

減數(shù)分裂是有性生殖生物產(chǎn)生性細(xì)胞所進(jìn)行的細(xì)胞分裂方式；而兩性性細(xì)胞受精結(jié)合(細(xì)胞融合)產(chǎn)生的合子是后代個(gè)體的起始點(diǎn)。

減數(shù)分裂不僅是生物有性繁殖必不可少的環(huán)節(jié)之一，也具有極為重要的遺傳學(xué)意義。減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義1.保證了親代與子代之間染色體數(shù)目的恒定性。（1）雙親性母細(xì)胞(2n)經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生性細(xì)胞(n)，實(shí)現(xiàn)了染色體數(shù)目的減半；（2）雌雄性細(xì)胞融合產(chǎn)生的合子(及其所發(fā)育形成的后代個(gè)體)就具有該物種固有的染色體數(shù)目(2n)，保持了物種的相對穩(wěn)定。子代的性狀遺傳和發(fā)育得以正常進(jìn)行。減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義2.為生物的變異提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。（1）減數(shù)分裂中期I，二價(jià)體的兩個(gè)成員的排列方向是隨機(jī)的，所以后期I分別來自雙親的兩條同源染色體隨機(jī)分向兩極，因而所產(chǎn)生的性細(xì)胞就可能會(huì)有2n種非同源染色體的組合形式(染色體重組，binationofchromosome)。減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義（2）另一方面，非姊妹染色單體間的交叉導(dǎo)致同源染色體間的片段交換(exchangeofsegment)，使子細(xì)胞的遺傳組成更加多樣化，為生物變異提供更為重要的物質(zhì)基礎(chǔ)(染色體片斷重組，binationofsegment)。同時(shí)這也是連鎖遺傳規(guī)律及基因連鎖分析的基礎(chǔ)。二、移碼突變：DNA組成中增加或減少一個(gè)或幾個(gè)堿基對，造成在缺失或插入點(diǎn)以下的DNA編碼框架全部發(fā)生改變。

如：Hbwayneα鏈第138位TCC丟失

一個(gè)C，3’端堿基順序重排，142位的終止密碼變成可讀密碼，肽鏈延長至147位。移碼突變胸腺嘧啶二聚體的光修復(fù)

在藍(lán)色光條件下，photolyase可將TT二聚體切開，使DNA結(jié)構(gòu)恢復(fù)正常。功能克隆與定位克隆的比較常染色體完全顯性遺傳的特點(diǎn)

致病基因的遺傳與性別無關(guān)，即男女患病的機(jī)會(huì)均等。

患者的雙親中必有一個(gè)為患者，但絕大多數(shù)為雜合子，患者的同胞中約有1/2的可能性也為患者。

連續(xù)傳遞，即通常連續(xù)幾代都可以看到患者。

雙親無病時(shí)，子女一般不會(huì)患病(除非發(fā)生新的基因突變)。

XD遺傳病系譜特點(diǎn)①患者雙親之一有病，多為女性患者②連續(xù)遺傳③交叉遺傳（男性患者的女兒全發(fā)?。┪濉⒈碛^遺傳學(xué)(epigenetics)

表觀遺傳學(xué)是研究表觀遺傳變異的遺傳學(xué)分支學(xué)科，它不符合孟德爾遺傳規(guī)律的核內(nèi)遺傳。DNA甲基化是其主要形式,可通過特定甲基化形式的拷貝而遺傳。有人定義為非孟德爾遺傳。

mtDNA與nDNA不同:

①其分子上無核苷酸結(jié)合蛋白，缺少組蛋白的保護(hù)。②線粒體內(nèi)無DNA損傷修復(fù)系統(tǒng)，mtDNA易發(fā)生突變

并容易得到保存。

③每個(gè)線粒體內(nèi)含有2～10個(gè)拷貝的mtDNA分子。④每個(gè)細(xì)胞可具有數(shù)千個(gè)mtDNA分子

。二、人類線粒體遺傳病

目前發(fā)現(xiàn)的線粒體疾病集中在神經(jīng)和肌肉系統(tǒng)，內(nèi)分泌系統(tǒng)等疾病也與線粒體功能障礙有關(guān)。1.從一般群體和患者親屬易患性的對比計(jì)算遺傳率2.從患者和對照組的一級親屬易患性的對比計(jì)算遺傳率h2＝brb：患者親屬對患者的回歸系數(shù)r：親緣系數(shù)b