人類遺傳和優(yōu)生專家講座

第一章人類遺傳與優(yōu)生概述教學目標：1、人類遺傳病主要類型2、遺傳病對人類危害3、優(yōu)生概念和開展優(yōu)生工作應該采取主要辦法人類遺傳和優(yōu)生第1頁主要知識內容

人類遺傳和優(yōu)生第2頁一、人類遺傳學研究內容

遺傳：“種瓜得瓜，種豆得豆”

變異：“一母生九子，連母十個樣”人類遺傳學：專門研究人類遺傳和變異規(guī)律科學。人類遺傳和優(yōu)生第3頁

遺傳基本規(guī)律三大遺傳基本規(guī)律孟德爾分離規(guī)律……………①自由組合規(guī)律………②摩爾根連鎖與交換規(guī)律…..③

人類遺傳和優(yōu)生第4頁主要研究和處理問題？人類特征是怎樣代代相傳保持不變？支配遺傳現(xiàn)象客觀規(guī)律是什么？遺傳和變異物質基礎是什么，化學本質？人能否控制遺傳和變異，進而控制和治療遺傳病，最終控制人類本身未來命運？人類遺傳和優(yōu)生第5頁人類遺傳學相關內容細胞遺傳學：研究人類染色體結構、異常（或畸變）類型、發(fā)生頻率及與疾病關系。生化遺傳學：用生物化學方法研究遺傳病中蛋白質、酶及核酸改變，了解分子病和遺傳性代謝病對人類健康影響。分子遺傳學：用分子生物學技術從基因結構、突變、表示、調控等方面研究遺傳病分子改變，為遺傳病基因診療、基因治療等提供新策略和伎倆人類遺傳和優(yōu)生第6頁群體遺傳學：研究人群中遺傳結構及其改變規(guī)律。遺傳病種類、發(fā)病率、遺傳方式、攜帶頻率及影響原因。藥品遺傳學：主要研究遺傳原因對藥品反應能力個體差異間影響。遺傳毒理學：用遺傳學方法研究環(huán)境原因對遺傳物質損害及其毒理效應產生機制一門學科。免疫遺傳學：主要研究免疫反應本質和免疫應答過程基因調控。腫瘤遺傳學：研究腫瘤發(fā)生與遺傳和環(huán)境之間關系：癌癥發(fā)生遺傳背景；遺傳物質改變與腫瘤關系；分析環(huán)境致癌原因。人類遺傳和優(yōu)生第7頁二、人類遺傳學研究方法社會普查法系譜分析法雙生法疾病組分分析法關聯(lián)分析法染色體分析法人類遺傳和優(yōu)生第8頁遺傳病是指因遺傳物質不正常引發(fā)先天性疾病。遺傳病普通能夠分為三大類：單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病。也有分為五大類，即在上述三大類基礎上再加上線粒體基因病和體細胞遺傳病。三、人類遺傳病人類遺傳和優(yōu)生第9頁一、單基因病大致分類：人類遺傳和優(yōu)生第10頁單基因遺傳病：受一對等位基因控制遺傳病。主要有兩類：１、顯性遺傳?。?/p>

如軟骨發(fā)育不全是由常染色體上顯性基因Ａ控制遺傳?。豢咕S生素Ｄ佝僂病是由Ｘ染色體上顯性基因控制。人類遺傳和優(yōu)生第11頁２、隱性遺傳?。河呻[性基因控制遺傳病。如白化病、先天性聾啞、苯丙酮尿癥、進行性肌營養(yǎng)不良等。人類遺傳和優(yōu)生第12頁單基因遺傳病

單基因病起因于突變基因。在一對同源染色體上，可能其中一條含有突變基因，也可能同源染色體對應點都含有突變基因。單基因病通常展現(xiàn)特征性家系傳遞格局。單基因病在群體中發(fā)病率比較低，普通為1/1000000～1/10000。單基因病被發(fā)覺病種越來越多，當前已知有6500各種。其中一些病種發(fā)病率并不低，如紅綠色盲男性發(fā)病率約為7%。所以，單基因病在人群中并不罕見?？傤A計，人群中約有3%～5%人受累。人類遺傳和優(yōu)生第13頁二、多基因遺傳病

多基因病起源于遺傳素質和環(huán)境原因，包含一些先天性發(fā)育異常和一些常見病。多基因病有家族聚集現(xiàn)象，但無單基因病那樣明確家系傳遞格局(見“多基因病介紹)。多基因病與單基因病比較，在同胞(弟兄姐妹)中發(fā)病率比較低，約為1%～10%(單基因病在同胞中發(fā)病率普通為1/21/4)，但在群體中發(fā)病率卻比較高，如原發(fā)性高血壓約為6%，冠心病約為2.5%。所以總預計，人群中約15%～25%人受累。常見多基因病，如原發(fā)性高血壓、冠心病、哮喘、精神分裂癥、先天性心臟病等。人類遺傳和優(yōu)生第14頁多基因遺傳?。河啥鄬Φ任换蚩刂?。常表現(xiàn)出家族性聚集現(xiàn)象，且比較輕易受環(huán)境影響。較常見有唇裂（俗稱兔唇）、無腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等。人類遺傳和優(yōu)生第15頁

一些先天畸形或疾病在群體中發(fā)病率較高，大多超出1/10000，所以能夠算做常見病。這些畸形或疾病發(fā)病有一定家族傾向，即有一定遺傳基礎。不過，患者同胞中發(fā)病率并不像單基因遺傳病那樣，是1/2或1/4，而遠比這個發(fā)病率要低，約為1%10%。過去，臨床醫(yī)生經常認為這些病有遺傳原因。20世紀60年代以來研究工作表明，這些病就是多基因遺傳病。多基因遺傳病發(fā)病受遺傳基礎和環(huán)境原因雙重影響，基中遺傳原因所起作用大小稱為遺傳率。遺傳率普通用百分率(%)來表示。一個疾病發(fā)病假如完全由遺傳基礎所決定，其遺傳率就是100%，在多基因遺傳病中，遺傳率高者可達70%～80%，這表明遺傳基礎在決定一個個體是否易于患病上有主要作用，環(huán)境原因作用較小。相反，遺傳率低者可低于30%～40%，這表明遺傳基礎在決定一個個體是否易于患病上作用較小，環(huán)境原因對是否發(fā)病可能更為主要。人類遺傳和優(yōu)生第16頁三、染色體異常遺傳病

染色體異常遺傳病，染色體非整倍體變異，染色體結構變異類型遺傳病，如貓叫綜合征等。另外，在自然流產兒中，除了最常見常染色體三體類型外，其余為染色體結構變異和其它遺傳病等。人類正常體細胞含有二倍體數目染色體。假如在生殖細胞發(fā)生和受精卵早期發(fā)育過程中，染色體發(fā)生了不分離或斷裂與不正常重接，就會產生整條染色體或染色體節(jié)段超出或少于二倍體數目標個體，即染色體數目異?；蚪Y構異常，表現(xiàn)為各種綜合征。當前已經發(fā)覺人類染色體數目或結構異常遺傳病約有400余種。把上述三類遺傳病匯總預計，人群中約有20%～25%人患有不一樣遺傳病。人類遺傳和優(yōu)生第17頁染色體異常遺傳病患者大多壽命短暫，甚至在胚胎期就死亡造成流產。較常見有21三體綜合癥（先天性愚型）和Turner綜合癥（性腺發(fā)育不良）等。人類遺傳和優(yōu)生第18頁人類遺傳和優(yōu)生第19頁“馬凡氏綜合癥”是一個由遺傳基因突變引發(fā)疾病?；忌洗瞬∪送ǔ６加指哂质荩种负荛L，脊柱彎曲，頭顱與面孔比常人要長。另外，病人可能會相關節(jié)毛病、深度近視及視網膜移位。大部分病人都有大動脈擴張問題，有些病人大動脈會因過分擴張而爆裂，造成死亡。人類遺傳和優(yōu)生第20頁拉登身高異于其家族中人，達193至198厘米；非常瘦，肌肉極少，體重僅72千克；他使用手杖，顯示背部可能有問題。另外，有資料顯示他或者心臟有毛病。他瘦長頭部和“馬凡氏綜合癥”病征相吻合。

人類遺傳和優(yōu)生第21頁賀-趙恒齒缺點癥人類遺傳和優(yōu)生第22頁一、“賀-趙缺點癥”是一個新發(fā)覺孟德爾常染色體顯性遺傳病，并是國際上第一例以中國人姓氏命名遺傳病。二、“賀-趙缺點癥”致病基因定位到10號染色體長臂11.2區(qū)域D10S604與D10S568之間5.5cM范圍內。此項工作被教授評選為“中國醫(yī)藥科技十大新聞”三、完全由本土國人完成，表達出中國人在這一領域所處位置以及工作原創(chuàng)性。結束了中國作為遺傳資源大國但長久以來沒有由自己發(fā)覺和命名遺傳病尷尬局面。四、

新遺傳病發(fā)覺本身是遺傳學界主要事件,而用我國人姓氏對遺傳病命名和對該致病基因定位在人類遺傳史上和中國遺傳史上都有十分主要意義。人類遺傳和優(yōu)生第23頁

線粒體基因病線粒體DNA是呼吸鏈部分肽鏈及線粒體蛋白質合成系統(tǒng)rRNA和tRNA編碼。這些線粒體基因突變能夠造成線粒體基因遺傳病，隨同線粒體傳遞，呈細胞質遺傳。

體細胞遺傳病已知癌腫起因于遺傳物質突變。癌家族有家族性癌腫遺傳易感性。體細胞癌腫產生是以體細胞遺傳物質突變?yōu)橹苯釉?，所以癌腫屬于體細胞遺傳病。有些先天畸形也屬于這類遺傳病。應該指出，因為對人類遺傳病研究日益深入，有些以前認為與遺傳無關一些傳染病，現(xiàn)在發(fā)覺是受遺傳原因影響。比如，控制脊髓灰質炎病毒敏感性基因(pvs)位于人類19號染色體上；有白細胞抗原HLA－Bs人，是因為6號染色體上有對應基因，這么人易患慢性活動性肝炎。人類遺傳和優(yōu)生第24頁先天性疾病、家族性疾病與遺傳病

遺傳病是指生殖細胞或受精卵內遺傳物質發(fā)生改變而引發(fā)疾病。要搞清遺傳病概念，首先要搞清遺傳病與先天性疾病、家族性疾病關系。

1.先天性疾病與遺傳病先天性疾病普通是指嬰兒出生時就已經表現(xiàn)出來疾病。先天性疾病當然能夠由遺傳物質改變所致。比如，我們所熟悉先天性愚型、多指(趾)、白化病、苯丙酮尿癥等遺傳病，都是嬰兒一出生就能夠表現(xiàn)出來疾病，在這種情況下先天性疾病就是遺傳病?，F(xiàn)在已知大多數遺傳病都是先天性疾病。不過，也有不少在嬰兒出生時就能夠確診先天性疾病并不是遺傳病，這些病并不是因為遺傳物質發(fā)生改變而引發(fā)，而是在胚胎發(fā)育過程中因一些環(huán)境原因造成。比如，胎兒在子宮內受天花病毒感染，出生時面部就會留有瘢痕；母親在妊娠早期受風疹病毒感染，致使嬰兒出生時患先天性心臟病或先天性白內障等。所以說嬰兒出生時所患疾病并不等于是遺傳病。人類遺傳和優(yōu)生第25頁2.家族性疾病與遺傳病家族性疾病是指一個家族中多個組員都表現(xiàn)出來同一個病，即某一個疾病有家族史。在遺傳病中顯性遺傳病往往表現(xiàn)出顯著家族性傾向，如多指(趾)、多發(fā)性結腸息肉、抗維生素D佝僂病等。不過，遺傳性疾病也不一定都有家族史。比如，隱性遺傳病，因為患者父母都是雜合子，所以表現(xiàn)型都正常。在患這類遺傳病家族中，因為發(fā)病機會較少(只有在純合狀態(tài)下才發(fā)病)，所以家族中病例經常是散發(fā)，難以表現(xiàn)出家族性傾向，假如不是近親結婚，往往在幾代中只見到一個患者。

另外，家族性疾病也不一定都是遺傳病。這是因為同一家系多個組員中，因為環(huán)境原因相同，也可能都患有相同疾病。比如，因為飲食中缺乏維生素A，一家中多個組員都能夠患夜盲癥?？偠灾?，先天性疾病和家族性疾病中許多疾病都與遺傳病有一定關系，不過，這些疾病不都等于遺傳病。所以，籠統(tǒng)地將這兩類疾病歸于遺傳病范圍是錯誤。人類遺傳和優(yōu)生第26頁四、遺傳病對人類危害1、我國遺傳發(fā)病情況：

統(tǒng)計表明，我國人口中有1/5到1/4人患有危害輕重不一樣遺傳病！其中單基因遺傳病約3%-5%，多基因遺傳病約15%-20%，染色體異常遺傳病約0.5%-1%。每年新出生兒童中，有先天性缺點約1.3%，其中70%以上是遺傳原因所致。在自然流產兒中，約50%是染色體異常引發(fā)！

我國人口中患21三體綜合癥人就在100萬以上。人類遺傳和優(yōu)生第27頁2、危害：

危害人類健康，降低人口素質；給患者本人、家庭和社會帶來嚴重經濟負擔和精神負擔；一些精神病患者給社會治安帶來危害。3、環(huán)境污染是造成遺傳病發(fā)病率上升主要原因。人類遺傳和優(yōu)生第28頁五、優(yōu)生學概論定義：以醫(yī)學遺傳學為基礎，研究并提出有效社會辦法，以降低人群中有害基因頻率，逐步毀滅有害基因，保持和增加有利基因頻率，并創(chuàng)造條件促進優(yōu)異素質充分發(fā)展，從而改進人類遺傳素質。人類遺傳和優(yōu)生第29頁學習優(yōu)生學目標明確優(yōu)生學是應用遺傳學原理來改進人類遺傳素質科學，以及研究和提倡優(yōu)生學必要性。我國為預防遺傳病發(fā)生所采取主要辦法。禁止近親結婚、進行遺傳咨詢屬于胚胎形成前一級預防辦法產前診療及中止妊娠屬于胚胎形成后二級預防辦法。另外，適齡生育和節(jié)制生育也是一項主要優(yōu)生辦法。人類遺傳和優(yōu)生第30頁優(yōu)生思想誕生和發(fā)展優(yōu)生（eugenes）：healthybirth人類遺傳和優(yōu)生第31頁

優(yōu)生學是應用遺傳學原理來改進人類遺傳素質科學,也能夠說優(yōu)生學是研究預防出生缺點,提升出生素質科學。優(yōu)生學是19世紀60年代由英國學者高爾頓(S.F.Galton,1822—1911)創(chuàng)建。今后,優(yōu)生學作為一門科學發(fā)展起來。不過,優(yōu)生學發(fā)展經過了一個波折歷程。在法西斯主義橫行時期,種族主義者亂說什么人有“優(yōu)”等和“劣”等之分,以優(yōu)生學為幌子,瘋狂地推行種族歧視和種族滅絕政策,把優(yōu)生學引入歧途。所以,優(yōu)生學在很長一段時間里被人們誤解,而對其全盤加以否定,使優(yōu)生學發(fā)展受到了嚴重影響。人類遺傳和優(yōu)生第32頁優(yōu)生學作為一門科學,并沒有因為遭受了上述厄運而消亡,在遺傳學家和優(yōu)生學家努力下,伴隨細胞遺傳學、分子生物學、醫(yī)學遺傳學發(fā)展,優(yōu)生學又進入了科學發(fā)展新階段。20世紀60年代,以美國學者斯特恩(C.Stern,1902—1982)為代表優(yōu)生學家提出了優(yōu)生學可分為預防性優(yōu)生學和進取性優(yōu)生學觀點。

人類遺傳和優(yōu)生第33頁優(yōu)生學（eugenics）一詞是英國科學家高爾頓在1883年創(chuàng)用。德國種族歧視政策：亞利安“主宰民族”，屠殺600萬猶太人20世紀代，美國提出一項優(yōu)生絕育模范法規(guī)。1948年，日本要求優(yōu)生墜胎，預防下等人出生。當代優(yōu)生學：借助醫(yī)學知識和技術選擇自己后代遺傳品質，包含遺傳咨詢、產前診療和選擇性流產。人類遺傳和優(yōu)生第34頁優(yōu)生學研究基本內容基礎優(yōu)生學臨床優(yōu)生學社會優(yōu)生學環(huán)境優(yōu)生學人類遺傳和優(yōu)生第35頁正優(yōu)生學：演進性優(yōu)生

優(yōu)選優(yōu)育、人工受精、試管嬰兒、克隆技術

負優(yōu)生學：預防性優(yōu)生

婚前檢驗、遺傳咨詢、產前診療、選擇性人工流產人類遺傳和優(yōu)生第36頁1.預防性優(yōu)生學

預防性優(yōu)生學是指研究降低人群中產生不利表現(xiàn)型基因頻率,以降低后代遺傳病發(fā)生方法。這實際是遺傳病預防問題,所以,有些人將預防性優(yōu)生學稱為消極優(yōu)生學或負優(yōu)生學。為了預防遺傳病發(fā)生,預防性優(yōu)生學提出了以下幾個主要辦法:(1)在人群中普及相關遺傳病知識；(2)對遺傳病進行群體普查,而且檢出一些致病基因攜帶者；(3)防止近親結婚；(4)提倡適齡生育；(5)開展遺傳咨詢；(6)進行產前診療；(7)注意產期護理。伴隨基因工程誕生和發(fā)展,人們又賦予了消極優(yōu)生學新活力——從單純遺傳病預防走向遺傳病治療試驗階段。比如,一個叫半乳糖血癥隱性遺傳病,因為患兒細胞里缺乏一個將半乳糖代謝為葡萄糖轉移酶,而使半乳糖在血液中大量積聚,造成患者出現(xiàn)肝脾腫大、白內障、智力低下等癥狀。1971年科學家在體外培養(yǎng)半乳糖血癥患兒成纖維細胞,用帶有上述轉移酶基因噬菌體,去感染培養(yǎng)細胞,結果將此基因導入了一部分細胞,使細胞合成了以前不能合成酶,這就是說細胞取得了利用半乳糖能力,科學家在體外完成了基因治療?？梢?基因工程發(fā)展,為人類遺傳病治療展現(xiàn)出了美好前景。人類遺傳和優(yōu)生第37頁2.進取性優(yōu)生學

進取性優(yōu)生學是指研究維持和增加人群中產生有利表現(xiàn)型基因頻率,以促使體力和智力上優(yōu)異個體有更多生育機會方法。所以,有些人把進取性優(yōu)生學稱為主動優(yōu)生學或正優(yōu)生學。近些年來,伴隨人工授精、體外受精、胚胎移植等技術普遍采取和試管嬰兒問世,許多學者提出了“主動優(yōu)生”想法:經過人工授精、體外受精等路徑,使遺傳上“優(yōu)異”基因得以增加,從而使社會人口優(yōu)質化。為此,他們主張將經過選擇優(yōu)異人物精子或卵細胞取出,冷凍起來,貯存?zhèn)溆?。除此之?還有些人大膽地提出了用單性繁殖路徑,來確?！皟?yōu)異”個體繁衍構想。按照這種構想,需要將有成就者細胞核(含有全部遺傳信息)移植到一個去核卵細胞中,或者經過兩個未受精卵細胞“細胞融合”等方法,繁殖出沒有經過精卵細胞融合“單性人”。人工授精、體外受精已經有成功實例,單性繁殖僅僅是一個構想,它不但存在大量技術上障礙,而且在社會上、倫理觀念上也存在很大分歧。更主要是這一構想還缺乏科學上依據。比如,什么是“優(yōu)異”基因？“出色人物”基因是否能復制出出色人物環(huán)境原因與遺傳原因在決定人類智力上各占多大百分比重復使用少數“優(yōu)異”基因是否會損害人類進化選擇等等,許多問題都有待于深入研究。人類遺傳和優(yōu)生第38頁1、比如:苯丙酮尿癥隱性致病基因頻率為0.00778，自然人群中攜帶者頻率約為0.0156。非近親結婚時兒女發(fā)病率約為1/4×0.0156×0.0156=0.0000608表兄妹結婚時兒女發(fā)病率則為1/4×0.0156×1/8=0.000489，相當于非近親結婚發(fā)病率8倍多。遺傳咨詢是遺傳學教授或醫(yī)生依據患者遺傳病類型進行系譜分析，以確定該遺傳病遺傳方式和發(fā)病幾率，使患者和家眷了解該遺傳病前因后果，或解除憂慮，或勸阻可能引發(fā)嚴重遺傳病婚姻或妊娠。2、血友病基因(h)和紅綠色盲基因(b)都位于X染色體上。依據交叉遺傳原理，小華母親紅綠色盲基因會傳給兒子，所以小華X染色體上一定也有紅綠色盲基因。

人類遺傳和優(yōu)生第39頁六、人類遺傳學與優(yōu)生關系人類遺傳學發(fā)展為優(yōu)生科學奠定了科學基礎優(yōu)生科學發(fā)展是人類遺傳學發(fā)展原動力人類遺傳和優(yōu)生第40頁例一、中國某大學一位教授，其妻是電氣工程師。二人智商都很高，超出130。他們才華出眾，身體健康，下一代孕育環(huán)境和教育條件優(yōu)良。他們婚后生了一個女兒和兩個兒子。從性別上看,是“紅花綠葉，品種齊全”，可謂美矣。遺憾是，他（她）們全部是重先天癡呆性患者!八事例究其原因，僅僅是因為夫妻為倆姨表兄妹人類遺傳和優(yōu)生第41頁例二、中國東北某地有一山村，地理環(huán)境封閉。全村近百戶人家，只有兩姓，這兩姓世代通婚。村中全部夫妻幾乎都是近親婚。他們后代中，或者是呆傻低能（占兒童總數90%以上），或者體弱多?。由嫌钟兄橇Φ拖抡哂?0%），早死兒百分比很高，畸形兒占群體中8%......建國三十多年,全村中找不到一位能寫帳目標會計。

一些資料表明，近親婚后代中，患病率大大高于非近親婚兒女。同范圍內非近親婚配所生兒女相比，患病率是