医学遗传学概述

医学遗传学概述第一页，共五十页，2022年，8月28日1安阳工学院《遗传与健康》选修课程欢迎您！第二页，共五十页，2022年，8月28日2遗传与健康主讲：马发顺安阳工学院《遗传与健康》选修课程欢迎您！第三页，共五十页，2022年，8月28日3自我介绍

马发顺，1963年生，籍贯河南长垣县。1983年安阳农业大学畜牧兽医专业毕业，先后在广西农业大学、河南农业大学和河南财经学院等进修学习。本科学历，教授职称。第四页，共五十页，2022年，8月28日4联系方式

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小灵通：5181719E-mail：QQ:741062332第五页，共五十页，2022年，8月28日5课前说明与要求1.按时到课，抽查点名。2.认真听课，做好笔记。最后检查。3.期末考查，综合评定成绩。第六页，共五十页，2022年，8月28日6第一部分、遗传学基础知识第二部分、遗传性疾病第三部分、健康基础知识

主要内容第七页，共五十页，2022年，8月28日7第一部分医学遗传基础知识第八页，共五十页，2022年，8月28日8遗传学与医学的关系十分密切，它是防治遗传病、防止人类衰老、延长人类寿命的重要理论基础之一。在第二次世界大战以后，建立了医学遗传学，它的研究成果已迅速地应用于遗传性疾病的诊断、治疗、预防和控制，直接关系着人类的命运和健康。第九页，共五十页，2022年，8月28日9

第一章医学遗传学概述安阳工学院《遗传与健康》选修课程欢迎您！第十页，共五十页，2022年，8月28日10

本章主要讲述医学遗传学的概念，遗传病的概念及其分类，遗传病与先天性疾病、家族性疾病的关系，医学遗传学的研究方法；并对医学遗传学的研究范围及其在现代医学中的作用，遗传因素在疾病发生中的作用，遗传病的发病率、危害及其研究现状做了简要介绍。本章介绍

第十一页，共五十页，2022年，8月28日11第一节

医学遗传学的概念、研究范围及其在现代医学中的作用第十二页，共五十页，2022年，8月28日12

医学遗传学是人类遗传学的重要分支学科，是遗传学与医学相结合的一门边缘科学，是运用遗传学的原理和方法研究人类遗传病的病因、病理、诊断、治疗、预防等的一门学科。随着医学遗传学的发展，它的研究领域逐渐扩大，形成了许多分科。在现代医学中占有举足轻重的地位，发挥着越来越重要的作用。本节介绍第十三页，共五十页，2022年，8月28日13

1．遗传：指生物体在繁殖过程中，子代与亲代相似的现象。

2．变异：指生物体在世代间延续的过程中，子代与亲代之间、子代各个体之间的差异。

（一）遗传学：是研究生物体遗传与变异现象的本质和规律的科学。（二）人类遗传学：是研究人类正常性状与病理性状的物质基础及其遗传规律的科学，即以人类为研究对象的遗传学。一、医学遗传学的概念第十四页，共五十页，2022年，8月28日14

（三）医学遗传学：是人类遗传学的重要分支学科，主要研究人类病理性状的物质基础及其遗传规律，是遗传学与医学相结合的一门边缘科学。它运用遗传学的原理和方法研究人类遗传病的形成机制、传递方式、诊断、治疗、预后、再发风险和预防措施等，以期达到控制遗传病在一个家庭中的再发和降低它在人群中危害的目的，从而提高人类的健康素质。

（四）临床遗传学：是侧重研究临床各种遗传病的诊断（包括产前诊断）、预防（包括遗传咨询）、治疗的学科，是医学遗传学的核心内容。第十五页，共五十页，2022年，8月28日15

医学遗传学是从医学的角度来研究人类疾病与遗传的关系。根据不同的角度可将医学遗传学大致分为如下几类：

二、医学遗传学的研究范围和分科

（一）从研究的技术层次分:

细胞遗传学、生化遗传学、分子遗传学（二）从研究的对象范围分:群体遗传学、体细胞遗传学、基因工程学（三）从与其它学科的结合分（边缘学科）:肿瘤遗传学、免疫遗传学、药物遗传学、辐射遗传学、发育遗传学、行为遗传学、优生学第十六页，共五十页，2022年，8月28日16

随着医学的进步和治疗水平的提高，人类的疾病组成已经发生了很大的变化。营养性疾病明显减少，曾一度危害人类健康的急性传染病，如天花、霍乱、结核等在全球范围内已基本上得到控制。而与此相比，遗传性疾病在发病率和死亡率中所占比例日益突出，对人类本身的危害也更为明显，加之新的遗传病种不断被认识，目前，遗传病已成为影响人口素质的重要病种。在这种背景下，医学遗传学得以迅速发展，在现代医学中占有举足轻重的地位，发挥着越来越重要的作用。主要表现在以下四个方面：

三、医学遗传学在现代医学中的作用第十七页，共五十页，2022年，8月28日17

（一）医学遗传学的研究成果已经被直接运用于阐明遗传病发病机制

（二）医学遗传学的新进展也将被用于完善对病人的诊断和防治

（三）运用遗传学的原理和技术指导人类的优生工作

（四）运用遗传学的原理指导卫生保健工作第十八页，共五十页，2022年，8月28日18第二节遗传病概述第十九页，共五十页，2022年，8月28日19

遗传病是由于遗传物质的改变所致，常涉及染色体及基因的改变。遗传病的种类繁多，发病率、死亡率较高，往往影响生长发育，引起智力低下等多种临床症状，给患者带来极大痛苦。且遗传病又常表现为垂直传递，家族聚集及终生性等特点，既伴随患者一生，又会传给下一代，治疗和预防都很困难，也给家庭和社会带来沉重的医疗、经济和精神负担。有些遗传病已是危害人类健康的常见病，直接关系到人口素质的提高。通过本节学习，你可以初步理解遗传病的概念，知道遗传病的分类，了解遗传病的发病率及危害等知识。本节介绍第二十页，共五十页，2022年，8月28日20

人类的一切性状(正常的或病理的)都是遗传因素和环境因素相互作用的结果，即：

遗传基础(基因型)+环境条件→特定的性状(表现型)

根据遗传因素和环境因素在人类不同疾病的发生中所起作用的大小，可将疾病分为四类：一、遗传因素在疾病发生中的作用

值得注意的是，随着研究技术的深入，对疾病发生中遗传因素和环境因素的认识也在逐步深入。第二十一页，共五十页，2022年，8月28日21

一、遗传因素在疾病发生中的作用疾病种类常见病遗传病1．遗传因素决定发病，看不到环境因素的作用血友病A、先天愚型等2．基本上由遗传因素决定发病，但需环境因素诱发葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症(蚕豆病)、苯丙酮尿症等3．遗传因素和环境因素对发病都起作用,但不同的疾病遗传因素所起作用大小不同哮喘、精神分裂症、消化性溃疡等非遗传病4．环境因素起主要作用的疾病外伤、中毒、营养性疾病等疾病种类及常见病举例第二十二页，共五十页，2022年，8月28日22二、遗传病的概念

（一）遗传病：是由于遗传物质基础发生变化所引起的疾病或缺陷。

遗传病通常具有以下几方面特征：

1.遗传物质的改变

2．遗传性

3．终生性

4．先天性

5．家族性对以上五个方面特征的详细解释是：第二十三页，共五十页，2022年，8月28日231．遗传物质的改变是遗传病不同于其他疾病的主要依据，是遗传病的根本属性。

2．遗传性生殖细胞或受精卵内遗传物质的变异能从上一代传递给下一代，即表现垂直传递，但并不是每个遗传病的家系中都可观察到这一现象。因为有的患者是首次突变产生的病例，即家系中的首例；有些隐性遗传病致病基因虽然垂直传递，但携带者表型正常；有些遗传病特别是染色体病患者，由于活不到生育年龄或不育，也观察不到垂直传递的现象。若遗传物质的改变仅发生在体细胞内，将不出现个体间的垂直传递，而是通过有丝分裂向子代体细胞垂直传递。第二十四页，共五十页，2022年，8月28日24

4．先天性往往在孩子出生前就已带有致病基因，以至大多数遗传病婴儿一出生就已经是个遗传病的“老病号”了。

3．终生性积极的防治有可能改善临床症状和防止发病，多数遗传病尚不能改变遗传的物质基础，终生难以治愈。5．家族性由于共同的致病基因继承而表现有发病的家族聚集现象。如19世纪英国维多利亚女王家族就是一个著名的血友病家族。第二十五页，共五十页，2022年，8月28日25

（二）由于遗传病常表现为先天性疾病，并具有一定的家族性，因而应弄清遗传病与先天性疾病和家族性疾病之间的关系。1.遗传病与先天性疾病的关系

先天性疾病是指个体出生后即表现出来的畸形或疾病。

先天性疾病不一定都是遗传病

（1）大多数先天性疾病是遗传病，是遗传因素引起的。如多指、并指、唇裂、白化病、先天愚型等。

（2）某些先天性疾病不是遗传病，是外界致畸因素作用于发育中的胚胎或产程中引起的。如孕妇孕早期感染风疹病毒，可使胎儿患有先天性心脏病或先天性白内障。

第二十六页，共五十页，2022年，8月28日26

遗传病也并非出生时就一定表现出来

（1）大多数遗传病表现为先天性疾病。如多指、唇裂、脊柱裂、无脑儿等。

（2）有些遗传病不是先天性疾病。有些遗传病的症状出生时未表现出来，要发育到一定年龄才发病。如舞蹈病发病于25～45岁，痛风病好发于30～50岁。第二十七页，共五十页，2022年，8月28日27

2.遗传病与家族性疾病的关系：

家族性疾病不一定都是遗传病

（1）大多数家族性疾病是遗传病，是由遗传因素引起的。如多指、家族性结肠息肉等。

（2）某些家族性疾病不是遗传病，由非遗传因素（相似的不良环境因素）引起。如麻风、肝炎、梅毒、夜盲症等。

遗传病不一定都表现为家族性

（1）许多遗传病，特别是常染色体显性遗传病常表现有家族聚集现象，如并指、多指等。

（2）某些遗传病，特别是隐性遗传病和染色体病并无家族史，往往是散发的。如苯丙酮尿症等。

家族性疾病是指表现出家族聚集现象的疾病，即一个家族中有两个以上的成员罹患同一种疾病。第二十八页，共五十页，2022年，8月28日28

3.遗传病与先天性疾病和家族性疾病关系示意图（如下）：第二十九页，共五十页，2022年，8月28日29

三、遗传病的分类与发病率（一）分类根据遗传物质的改变和传递情况的不同，遗传病可分为单基因病、多基因病、染色体病、线粒体遗传病、体细胞遗传病五大类。

这五类病解释如下：第三十页，共五十页，2022年，8月28日30

1．单基因病主要是受一对等位基因所控制的疾病，呈孟德尔式遗传。可细分为常染色体显、隐性，性染色体显、隐性。

2．多基因病由两对或两对以上基因和环境因素共同作用所引起的疾病。多为常见病、多发病。

3．染色体病由于染色体数目或结构异常使基因组平衡被破坏所导致的疾病。往往具有多种临床表现。

4．线粒体遗传病由于线粒体基因突变导致的疾病。已知人类有些神经系统疾病和神经肌肉疾患与线粒体DNA突变有关。

5.体细胞遗传病例如肿瘤可称为体细胞遗传病，因其发生发展中，基因及基因的异常起重要的作用。在肿瘤中，有一些是由于特定基因发生体细胞突变所引起的，这种在体细胞遗传物质改变的基础上发生的疾病，称为体细胞遗传病，一般并不在上、下世代之间垂直传递。第三十一页，共五十页，2022年，8月28日31

（二）发病率遗传病并非是少见病、罕见病，各类遗传病发病率高低有所差别。据估计，人群中约3％～5％的人受单基因病所累，15％～20％的人受多基因病所累，0.5％～1％的人受染色体病所累，把上述疾病汇总合计，人群中有20％～25％的人患有某种遗传病。第三十二页，共五十页，2022年，8月28日32

遗传病的分类示意图如下图：

第三十三页，共五十页，2022年，8月28日33

四、遗传病的危害

遗传病是由于遗传物质的改变所致，涉及染色体及基因的改变，往往造成代谢障碍，影响生长发育，引起智力低下等多种临床症状，给患者带来极大痛苦。且遗传病又常表现为垂直传递、家族聚集及终生性等特点，既伴随患者一生，又会传给下一代，治疗和预防都很困难，也给家庭和社会带来沉重的医疗、经济和精神负担。有些遗传病已是危害人类健康的常见病、多发病，直接关系到人口素质的提高。因此，遗传病对人类健康的威胁和危害日益严重。根据调查统计遗传病的危害主要表现在以下几方面（详细情况）：第三十四页，共五十页，2022年，8月28日34

1.遗传病的种类繁多人类单基因病已达10126种，其中属于常染色体遗传的有9470种，X连锁遗传的有566种，Y连锁遗传的有30种，线粒体遗传的有60种。病种有不断增长的趋势，这是由于①检查诊断水平的提高，陆续发现和认识了新的病种。②一些严重危害人类健康的常见病已证明和遗传因素有关。如肿瘤、糖尿病、高血压、精神分裂症。已经确定为多基因遗传病。③原子能的利用、化学制剂的使用、环境污染等导致诱变因素增多。

2.遗传病有较高的发病率加拿大某儿童医院统计，与遗传因素有关的疾病占29.4％。据估计，我国每年有30万～50万的新生儿患各种遗传病。在整体人群中约有20％～25％的人患有遗传病。在我国正常人群中，每个人都可能是5～6个致病基因的携带者，这些致病基因作用暂不表现，但却可以将其传给后代，对后代造成潜在威胁。第三十五页，共五十页，2022年，8月28日35

3.遗传病的死亡率高随着我国卫生保健事业的发展和医疗技术的进步，儿童死亡率已逐年降低，而遗传性疾病和先天畸形的死亡率却呈相对增高趋势，北京市1974～1976年对15岁以下儿童死亡原因的统计表明，遗传病和先天畸形已成为儿童死亡的主要原因，占死亡率23.44％，美国1岁以内死亡的婴儿中，40％为遗传性缺陷。4.遗传性疾病也是导致智力低下的重要因素智力低下直接影响着人口素质。智力低下在我国人群中的发生率约为2.2％，仅就导致智力低下的先天愚型一病，我国就约有120万～150万患儿。

尤其是工农业迅速发展的今天，环境污染日益加剧，各种致突变、致癌、致畸因素对遗传物质的影响，将会使基因突变率有所提高，从而增加遗传病的种类和发病率，严重危害人类的健康素质。第三十六页，共五十页，2022年，8月28日36第三节医学遗传学的研究现状和研究方法第三十七页，共五十页，2022年，8月28日37

通过本节学习，你可以了解医学遗传学的研究现状，学会采用医学遗传学的一些常见研究方法，初步确定某种疾病是否为遗传病。本节介绍第三十八页，共五十页，2022年，8月28日38

经历了百余年的探索，医学遗传学研究已经取得丰硕的成果。随着分子遗传学的兴起，遗传学的基础理论和知识出现了爆炸性发展。诺贝尔奖获得者R.Dalvecoe曾指出，未来的医学是分子遗传学。基因水平的研究是目前医学遗传学研究最有代表性的成就，主要集中于以下几大热点：

1．基因诊断技术

2．基因治疗技术

3．人类基因组计划

4．国际人类基因组“单体型图”计划

一、医学遗传学的研究现状

详细介绍:第三十九页，共五十页，2022年，8月28日39

1．基因诊断技术

基因诊断是一种新的临床诊断方法，可以越过蛋白质、酶等产物，利用重组DNA技术作为工具直接从基因水平检测人类遗传性疾病的基因缺陷，使这类疾病的患者能够得到可靠的预测，并做到早期发现、确切诊断。目前，已经能对部分遗传病进行基因诊断。基因诊断技术还可用于预防遗传病患儿出生的产前诊断。基因诊断能够直接检测到基因的缺陷，这为遗传病的预防提供了科学的依据。第四十页，共五十页，2022年，8月28日40

2．基因治疗技术

人们对于遗传病恐惧很重要的原因之一是因为对其没有很好的治疗方法，而基因治疗技术的诞生将给这些患者带来曙光。基因治疗是针对遗传病患者缺陷的基因而实施的治疗。它试图从基因水平调控细胞中缺陷基因的表达或以正常基因矫正、替代缺陷的基因，以达到治疗的目的。到1996年底，美国国立卫生院已批准包括针对遗传病、肿瘤、免疫缺陷病、艾滋病等103个基因治疗方案。1999年美国国立卫生院重组DNA咨询委员会已批准了218项基因治疗方案。我国上海复旦大学与第二军医大学合作，应用基因工程技术，治疗了四名血友病B患者，使之临床症状改善，未见毒副反应，取得明显疗效。在本世纪，基因治疗技术将成为医治人类疾病的重要手段之一，为遗传病和肿瘤患者带来福音。第四十一页，共五十页，2022年，8月28日41

3．人类基因组计划

人类基因组是一个复杂的结构，由约30亿个碱基对组成，分布于22条常染色体和X、Y性染色体上，人类的全部遗传信息储藏其中。人类基因组计划的核心任务之一就是测定30亿个碱基对的序列图。1990年10月被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划(HGP)由美国正式启动，准备历时15年，耗资30亿美元，完成人类基因组30亿碱基对的测序任务。随后，法、英、意、德、丹麦、日本也相继宣布开展人类基因组研究。我国于1999年9月也获准加入了该项目研究工作，承担人类基因组1％的测序任务。HGP是当今生物医学科学最前沿的领域。经过各国科学家的通力合作，2000年6月26日人类基因组序列工作草图诞生。2001年2月12日美、英、日、法、德、中六国国际人类基因组测序联合体发表了根据人类基因94％序列草图作出的初步分析。2002年2月，公布了人类基因组“精细图”。2003年4月15日参与人类基因组计划的美、英、日、法、德、中六个国家的政府首脑发表了关于人类基因组序列图绘制工作全部完成的联合声明，引起了世人关注。来自美国、英国、日本、法国、德国、中国等6国的数百名科学家经过13年的不懈努力，终于提前两年完成了这一规模浩大的科学工程。许多国际知名专家称赞说，这是人类揭示生命奥秘的一个里程碑，标志着“基因时代黎明的真正到来”。第四十二页，共五十页，2022年，8月28日42

4．国际人类基因组“单体型图”计划

是继“国际人类基因组计划”之后，人类基因组研究领域的又一重大研究计划。科学家们将在已完成的人类全基因组序列图的基础上，确定人类经世代遗传仍保持完整的始祖板块，以及在不同族群中这些板块的类型与分布，并将这些不同的板块标上标签。2002年10月，中国、美国、英国、日本、加拿大五国代表在美国华盛顿正式启动了这项计划。美国完成31％、日本占25％、英国占24％、加拿大占10％。内地、香港和台湾将合作完成整个国际人类单体型图的10％，负责3号、21号和8号染色体单体型图的绘制。其中，香港大学、香港科技大学和香港中文大学的工作占整个计划的2％，台湾科学家将负责1.5％。整个计划在2004年10月份之前基本完成。第四十三页，共五十页，2022年，8月28日43

综上所述，医学遗传学已成为一个十分活跃的领域，成为生命科学中带头学科之一，随着其研究领域的不断拓新和研究手段的不断创新，必将对人类的健康事业作出更大的贡献。第四十四页，共五十页，2022年，8月28日44

（一）群体筛查法通过比较一般群体和特殊群体(如患者及亲属)的发病率(或特定性状比率)，对某一群体进行某种遗传病（或特定性状）的筛查，获得该群体的发病率（或特定性状比率）。

如果发现患者亲属发病率高于一般人群，而且还呈现出患者一级亲属的发病率>二级亲属>三级亲属>一般群体发病率，则可判定此病与遗传有关。

二、医学遗传学的研究方法（二）系谱分析法如若怀疑某种病可能为遗传病，根据先证者线索尽量全面地收集其家系成员的发病情况材料，绘制成系谱图进行分析。第四十五页，共五十页，2022年，8月28日45

（三）双生子法

双生子法是医学遗传学研究中的经典方法。

单卵双生(或同卵双生)：是受精卵在第一次分裂后，每个子细胞各发育成一个胚胎，它们的遗传物质基础相同，故性别相同，遗传性状的表现型也基本相同。

双卵双生(或异卵双生)：是由两个卵子同时分别