医学生物学_生命的遗传和变异

1、1会计学医学生物学医学生物学_生命的遗传和变异生命的遗传和变异精子发生和卵子发生的异同精子发生和卵子发生的异同牛牛文库文档分享间期间期中期中期II后期后期II末期末期II第二次分裂第二次分裂前期前期II第一次分裂第一次分裂末期末期 I后期后期 I中期中期 I前期前期I细线期细线期偶线期偶线期粗线期粗线期双线期双线期终变期终变期牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享一、遗传病的概念一、遗传病的概念 遗传病遗传病（inherited disease） ： 遗传物质发生改变（突变或畸遗传物质发生改变（突变或畸变）所引起的疾病。变）所引起的疾病。 牛牛文库文档分享遗遗传传病病

2、单基因病单基因病常染色体显性遗传病常染色体显性遗传病AD常染色体隐性遗传病常染色体隐性遗传病ARX连锁显性遗传病连锁显性遗传病XDX连锁隐性遗传病连锁隐性遗传病XRY连锁遗传病连锁遗传病YL线粒体遗传病线粒体遗传病多基因病多基因病 染色体病染色体病常染色体病常染色体病性染色体病性染色体病体细胞遗传病体细胞遗传病 三、遗传病的分类三、遗传病的分类牛牛文库文档分享第三节 单基因遗传牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享单基因遗传方式单基因遗传方式常染色体显性遗传常染色体显性遗传 （autosomal dominant inheritance，AD）常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传 （autosomal

3、recessive inheritance，AR）X-连锁显性遗传连锁显性遗传 （Xlinked dominant inheritance，XD）X-连锁隐性遗传连锁隐性遗传 （X-linked recessive inheritance，XR）Y-连锁遗传连锁遗传 （Y-linked inheritance，YL）致病基因频率：致病基因频率：0001001牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享并指系谱并指系谱AA和和Aa表型完全一致表型完全一致牛牛文库文档分享 半显性半显性（semidominance）：）：AaAa的表型介的表型介于于AAAA和和aaaa之间。之间。 （二）不完全显性（半显性）（

4、二）不完全显性（半显性）（incomplete dominance）牛牛文库文档分享视网膜母细胞瘤系谱视网膜母细胞瘤系谱。牛牛文库文档分享共显性：一对等位基因彼此间无显隐性关系共显性：一对等位基因彼此间无显隐性关系，在杂合子状态下都表达。，在杂合子状态下都表达。复等位基因（复等位基因（multiple alleles） 在群体中，一对特定的基因位点上有在群体中，一对特定的基因位点上有2个以个以上上的等位基因存在的等位基因存在。牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享隐性纯合子发病；杂合子称携带者隐性纯合子发病；杂合子称携带者（carrier） 白化病患者白化病患者牛牛文库文档分享白化病系谱白化病系谱牛

5、牛文库文档分享（一）（一）常染色体隐性遗传病的主要特点常染色体隐性遗传病的主要特点1患者双亲往往是表型正常的携带者。患者双亲往往是表型正常的携带者。2患者同胞患者同胞14可能为患者，表型正常的可能为患者，表型正常的同胞中有同胞中有23为携带者。男女发病机会均为携带者。男女发病机会均等。等。3系谱中不见连续，散发。系谱中不见连续，散发。4近婚子女发病率增高。近婚子女发病率增高。牛牛文库文档分享亲缘系数（亲缘系数（r）：两个个体在某一位点上具有）：两个个体在某一位点上具有相同祖先基因的概率。相同祖先基因的概率。亲属级别亲属级别亲属系数亲属系数称谓称谓一级亲属一级亲属1/2亲子、同胞亲子、同胞二级亲

6、属二级亲属1/4祖孙、叔侄、祖孙、叔侄、半同胞半同胞三级亲属三级亲属1/8表亲表亲牛牛文库文档分享*下图先证者为白化病（下图先证者为白化病（AR）患者，已知群体中白化病的发病率）患者，已知群体中白化病的发病率是是1/10000，请计算，请计算（P70，第，第59题）题）1. II1II2婚后生出该病患者的可能性是多少？婚后生出该病患者的可能性是多少？2. II7II8婚后生出该病患者的可能性是多少？婚后生出该病患者的可能性是多少？3. 12婚后生出该病患者的可能性是多少？婚后生出该病患者的可能性是多少？4. 34婚后生出该病患者的可能性是多少？婚后生出该病患者的可能性是多少？牛牛文库文档分享男

7、性X-连锁显性遗传病患者与正常女性婚配图解女性X-连锁显性遗传病患者与正常男性婚配图解牛牛文库文档分享X连锁显性遗传病的主要特点：连锁显性遗传病的主要特点：1人群中女性患者多于男性患者，但女人群中女性患者多于男性患者，但女性患者病情往往比男性患者轻。性患者病情往往比男性患者轻。2患者双亲中之一个是患者，系谱可见患者双亲中之一个是患者，系谱可见连续传递。连续传递。3可见交叉遗传现象。可见交叉遗传现象。牛牛文库文档分享甲型血友病系谱甲型血友病系谱男性血友病患者与正常男性血友病患者与正常女性婚配图解女性婚配图解牛牛文库文档分享X X连锁隐性遗传病的主要特点：连锁隐性遗传病的主要特点：1人群中男性患者

8、远远多于女性患者。人群中男性患者远远多于女性患者。系谱中若女性发病病情往往比男性患者严系谱中若女性发病病情往往比男性患者严重。重。2系谱中可见交叉遗传和隔代遗传现象系谱中可见交叉遗传和隔代遗传现象。 牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享自由组合律在人类遗传病分析中的应用自由组合律在人类遗传病分析中的应用例父亲是并指患者，母亲表型正常，生了一例父亲是并指患者，母亲表型正常，生了一个先天性聋哑患儿。这对夫妇以后再生小孩，个先天性聋哑患儿。这对夫妇以后再生小孩，其子女情况如何其子女情况如何?牛牛文库文档分享两种单基因疾病独立传递图解两种单基因疾病独立传递图解牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享灰身灰身长翅长

9、翅黑身黑身残翅残翅牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享HhIiIiHhIAIih hIi Ii牛牛文库文档分享HIAhIiHIAhIiHIihIAhIihIihIi45%45%5%5%HhIAIih hIi IiHhIiIih hIA Ii90%90%10%10%甲髌综合征与甲髌综合征与A型血的型血的重组率是重组率是10%牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享量变、质变牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享单基因遗传单基因遗传*多基因遗传多基因遗传*由由1对等位基因控制，对等位基因控制，有显、隐性区别有显、隐性区别由由2对及对及2对以上基因控制，对以上基因控制，具有共显性、微效

10、性、累加性具有共显性、微效性、累加性 质量遗传质量遗传数量遗传数量遗传主要受遗传因素影响主要受遗传因素影响受环境因素与遗传因素共同影受环境因素与遗传因素共同影响响牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享低低高高1. 一个群体，大部分一个群体，大部分个体接近易患性平个体接近易患性平均值均值2. 阈值人为制定阈值人为制定。3. 具有具有正态分布正态分布特性特性牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享JEdward公式公式f：患者一级亲属发病率：患者一级亲属发病率P：群体发病率：群体发病率fP例：精神分裂症群体发病率为例：精神分裂症群体发病率为0.0016，遗传率为，遗传率为80%，

11、请估计患者一级亲属的复发风险。，请估计患者一级亲属的复发风险。牛牛文库文档分享 7 % 牛牛文库文档分享 群体群体发病率发病率男性男性0.5%女性女性0.1%患者后代发病率患者后代发病率儿子儿子女儿女儿5.5%19.4%2.4%7.3%牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享人类人类牛牛文库文档分享 核型是一个个体或细胞具有核型是一个个体或细胞具有的独特的的独特的染色体形态和数目染色体形态和数目。牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享组别号数形态大小着丝粒位置随体次缢痕鉴别要求1、3号中央2号亚中B组45次大亚中无分组正确C组612+X中等亚中无9X在6、7号或7、8号间D组

12、1315中等近端有分组正确16号中央17、18号亚中F组1920小中央无分组正确G组2122+Y最小近端21、22无，Y有区分G与Y准确区分各号E组1618较小无16分组排号准确A组13最大无1各组染色体基本形态特征各组染色体基本形态特征牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享界标界标XpXq区区带带1 1 2 2 12345678Xq28染色体带命名的国际体制染色体带命名的国际体制57染色体序号、臂的符号、区的序号、区内带的序号染色体序号、臂的符号、区的序号、区内带的序号牛牛文库文档分享 1 1号染色体，长臂，号染色体，长臂，2 2区，区，3 3带带1 1号染色体，短臂，号染色体，短臂，3 3区，区

13、，6 6带，带，2 2亚带，亚带，3 3亚亚带亚亚带1q231p36.23牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享人人，间期，核膜边缘，间期，核膜边缘，1m1m，卵圆、半，卵圆、半圆、三角型小丘圆、三角型小丘口腔细胞阳性率：口腔细胞阳性率：20%20%30%30%牛牛文库文档分享xxxx xy xy xxx xxx xxxx xxxxX染色质染色质正常女性正常女性 正常男性正常男性 xxxxxx患者患者 xxxxxxxx 患者患者牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享，间期核，间期核，0.3m0.3m，圆形、卵圆形强荧光，圆形、卵圆形强荧光小体，小体，Yql2Y染色质染色质牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享

14、遗传物质发生改变（突变或畸变）遗传物质发生改变（突变或畸变）而引起的疾病。而引起的疾病。牛牛文库文档分享数目数目异常异常结构结构异常异常整倍体整倍体非整倍体非整倍体嵌合体嵌合体缺失缺失倒位倒位重复重复易位易位牛牛文库文档分享1.整倍体整倍体(euploid)改变改变体细胞中的染色体数目呈成套数目（体细胞中的染色体数目呈成套数目（n）的增加或减少。（的增加或减少。（2n，3n，4n）672.非整倍体非整倍体(aneuploid)改变改变细胞内染色体的数目增加或减少一条细胞内染色体的数目增加或减少一条或几条。或几条。牛牛文库文档分享三极纺锤体三极纺锤体三倍体三倍体(triploid)：68牛牛文库

15、文档分享四倍体四倍体(diplochromosome)(diplochromosome)69牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享染色体结构畸变染色体结构畸变： 指染色体部分片段的缺失、重复或重排指染色体部分片段的缺失、重复或重排。基础：染色体断裂和基础：染色体断裂和/或断裂后的异常连接或断裂后的异常连接染色体结构畸变染色体结构畸变71牛牛文库文档分享染色体结构畸变的种类染色体结构畸变的种类v缺 失缺 失 部 分 单 体 型部 分 单 体 型 ( p a r t i a l ( p a r t i a l monosomy)monosomy)v重复重复 部分三体型部分三体型(partial tris

16、omy)(partial trisomy)v倒位倒位(inversion)(inversion)v易位易位(translocation)(translocation)v环状染色体环状染色体(ring chromosome)(ring chromosome)v等臂染色体等臂染色体(isochromosome)(isochromosome)v双着丝粒染色体双着丝粒染色体(dicentric chromosome)(dicentric chromosome)v插入插入72牛牛文库文档分享染色体畸变的描述染色体畸变的描述或：或：46, XY, -14, +t(14q;21q)牛牛文库文档分享牛牛文库文

17、档分享常染色体病常染色体病严重智力低下严重智力低下发病率发病率1/8001/600新生儿新生儿生长发育迟缓生长发育迟缓特殊面容特殊面容眼距宽，外眼角上斜眼距宽，外眼角上斜鼻根低平，舌大鼻根低平，舌大通贯手，小指内弯，一指褶纹通贯手，小指内弯，一指褶纹男性不育、女性偶有生育能力男性不育、女性偶有生育能力vDown综合征综合征(21三体综合征三体综合征)75牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享21三体型：占三体型：占92.5，47, XX(XY), 21常染色体病常染色体病v先天愚形先天愚形(21三体综合征，三体综合征，Down syndrome)77 生殖细胞生殖细胞减数分裂时减数分裂时21号染色号

18、染色体不分离，体不分离，95%发生在发生在卵子卵子形成过形成过程。程。 发病率随母亲年龄增高而增大发病率随母亲年龄增高而增大牛牛文库文档分享78牛牛文库文档分享79牛牛文库文档分享嵌合型：占嵌合型：占2.5 46 XX(XY), / 47,XX(XY), 21 早期卵裂时早期卵裂时21号染色体不分离号染色体不分离常染色体病常染色体病v先天愚形先天愚形(21三体综合征，三体综合征，Down syndrome)80牛牛文库文档分享易位型：占易位型：占5 46 XX(XY),-14,+t(14q;21q) 多出的多出的21号不单独存在，而是易位到近端号不单独存在，而是易位到近端着丝粒染色体上，并和为

19、一条，故核型总数着丝粒染色体上，并和为一条，故核型总数不变。不变。v先天愚形先天愚形(21三体综合征，三体综合征，Down syndrome)牛牛文库文档分享8246, XX(XY), 14, t(14q;21q)14/21易位易位牛牛文库文档分享83平衡易位携带者平衡易位携带者45, XX(XY), 14, 21, t (14q;21q)21单体单体易位型先天愚型易位型先天愚型平衡易位携带者平衡易位携带者正常正常牛牛文库文档分享性染色体病性染色体病v先天性睾丸发育不全综合征先天性睾丸发育不全综合征 (Klinefelter syndrome) 47,XXYv性腺发育不全性腺发育不全 45,X

20、 (Turner syndrome，Turner综合征综合征)vXYY综合征综合征vX三体综合征三体综合征v脆性脆性X染色体染色体(Fra X)综合征综合征v两性畸形两性畸形84牛牛文库文档分享8547，XXY牛牛文库文档分享8645, X牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享第七章第七章 群体遗传学88牛牛文库文档分享基因频率和基因型频率基因频率和基因型频率基因频率基因频率(gene frequency)： 指群体中某一等位基因占该基因座上全指群体中某一等位基因占该基因座上全部等位基因的比率。反映了该基因在这部等位基因的比率。反映了该基因在这一群体中的相对数量。一群体中的相对数量。v有一对等位基因

21、有一对等位基因 A 和和 a某一群体基因某一群体基因 A 的数量为的数量为600 ；A基因的频率基因的频率p？某一群体基因某一群体基因 a 的数量为的数量为400； a基因的频率基因的频率q？891pq牛牛文库文档分享基因型频率基因型频率(genotype frequency)： 指群体中某基因型个体占群体总个体指群体中某基因型个体占群体总个体数的比率。反映该基因型个体在这一数的比率。反映该基因型个体在这一群体中的相对数量。群体中的相对数量。基因频率和基因型频率基因频率和基因型频率90某一群体某一群体 AA 的个体数为的个体数为300 ；AA基因型的频率基因型的频率D？某一群体某一群体 Aa

22、的个体数为的个体数为500 ；Aa基因型的频率基因型的频率H？某一群体某一群体 aa 的个体数为的个体数为200； aa基因型的频率基因型的频率R？v一对等位基因一对等位基因 A 和和 a,可以组成可以组成AA，Aa，aa1D H R 牛牛文库文档分享在一定在一定条件条件下，群体中的基因频率和基因下，群体中的基因频率和基因型频率在世代传递中保持不变。如果一个群体型频率在世代传递中保持不变。如果一个群体达到了这种状态，就是一个遗传平衡的群体。达到了这种状态，就是一个遗传平衡的群体。O群体很大群体很大O随机婚配随机婚配O没有突变没有突变O没有自然选择没有自然选择O没有大规模的个体迁移没有大规模的个

23、体迁移Hardy-Weinberg Hardy-Weinberg 定律定律91条件条件牛牛文库文档分享1pqHardy-Weinberg 定律定律922221ppqqv遗传平衡下遗传平衡下，基因频率和基因型频率：，基因频率和基因型频率：1D H R v假设一对等位基因假设一对等位基因 A 和和 a，则，则牛牛文库文档分享v基因频率和基因型频率关系：基因频率和基因型频率关系：基因频率和基因型频率基因频率和基因型频率12pDH12qRH93牛牛文库文档分享2221ppqq遗传平衡下遗传平衡下，基因频率和基因型频率：，基因频率和基因型频率：1DHR=牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享0.60.20.2

24、2. 求群体基因频率求群体基因频率牛牛文库文档分享2. 求群体基因频率求群体基因频率12pDH12qRH牛牛文库文档分享2221ppqq1DHR4. 比较基因型频率的理论值和实际值比较基因型频率的理论值和实际值牛牛文库文档分享“遗传平衡遗传平衡” 这一假设成立吗？这一假设成立吗？ 该群体是否是一个遗传平衡的群体吗？该群体是否是一个遗传平衡的群体吗？ 遗传不平衡的群体，经一代随机交配，可达到遗遗传不平衡的群体，经一代随机交配，可达到遗传平衡吗？传平衡吗？牛牛文库文档分享子一代子一代fA=0.7, fa=0.30.490.210.210.090.70.70.30.3牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享

25、牛牛文库文档分享1.突变突变2.选择选择3.近亲婚配近亲婚配4.迁移迁移5.随机遗传漂变随机遗传漂变103影响群体遗传平衡的因素影响群体遗传平衡的因素牛牛文库文档分享突变率突变率(mutation rate)：群体中某一基因发生突变的频率。群体中某一基因发生突变的频率。单位：单位：nl06代代（每万个基因中发生突变的次数）（每万个基因中发生突变的次数） 1. 1. 突突 变变104牛牛文库文档分享2. 2. 选选 择择选择选择(selection)： 指由于基因型的差别而导致生存能力指由于基因型的差别而导致生存能力和生育能力的差别。常用和生育能力的差别。常用适合度适合度和和选择系数选择系数来表示。来表示。105牛牛文库文档分享适合度适合度(fitness，f )： 是指一定环境条件下，某种基因型个体是指一定环境条件下，某种基因型个体能生存并能将他的基因传给后代的能力能生存并能将他的基因传给后代的能力。一般用。一般用相对生育率相对生育率来衡量。来衡量。选择系数选择系数(selection coefficient，S)： S代