大二下课件-医学遗传学期中考试

《医学遗传学》期中试卷

医学遗传学（medicalgenetics）：

是应用遗传学的理论和方法研究人类遗传性疾病和人类疾病发生的遗传学问题的一门综合性学科。它研究遗传性疾病的发生机制、传递方式、流行病学、诊断、治疗、预后和预防等问题，为控制遗传病的发生和其在群体中的流行提供理论依据，并提供遗传病诊断、治疗与预防的方法和措施，为改善人类健康，提高人口素质作出贡献。

医学遗传学的研究领域涉及基础医学和临床医学的各学科。所以，医学遗传学既是一门重要的基础医学课程，也是基础医学与临床医学之间的桥梁课程。

近年来,医学遗传学取得了巨大的成就。遗传学的定义贝特森WilliamBateson遗传学（Genetics)是研究生物遗传(heredity)与变异(variation)的科学。分离定律在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代的现象叫做孟德尔分离定律。自由组合定律控制不同相对性状的等位基因在配子形成过程中的分离与组合是互不干扰的，各自独立分配到配子中去。遗传性疾病(遗传病)是遗传物质改变(基因突变)所导致的疾病。

遗传病的主要特征：①垂直传递：遗传病是在上、下代之间垂直传递。在显性遗传病常常可以看到连代遗传，但在隐性遗传病基因的垂直传递在外部表型不能查觉，因为携带者并不发病；

②基因突变或染色体畸变是发生遗传病的根本原因，也是遗传病不同于其他疾病的主要特征；

③只有生殖细胞或受精卵发生的遗传物质改变才能遗传，体细胞中遗传物的改变，并不能向后代传递；

④遗传病常有家族性聚集现象，遗传病患者家系中，亲缘关系越近，发病机率越高，随着亲缘关系疏远，发病率降低。SRY:sex-determiningregionoftheYchromosome精巢testesYchromosome(SRY)分泌缪勒氏管抑制物（抑制进一步的雌性发育）分泌睾酮激素（激活雄性生殖器官的发育）我们默认是男人，女人？DNA是遗传物质的间接证据DNA能自我复制，具有世代的延续性。配子中DNA的含量恰好是体细胞的一半。DNA普遍存在于生物体内含量恒定。DNA结构的变化与突变具有一致性。脱氧核糖核酸和核糖核酸的异同脱氧核糖核酸和核糖核酸的异同核酸的分布DNA主要分布在细胞核中（构成染色质），少量DNA分布在细胞质（如线粒体、叶绿体、质粒）中。RNA主要分布在细胞质中（如mRNA、tRNA、rRNA）。ChargaffrulesChargaffrules嘌呤

＝

嘧啶半保留复制（semi-conservativereplication）分别以两条链互为模板，而合成两条互补新链，每个子代DNA分子含有一条旧链和一条新链。

二、基因的表达（geneexpression）

基因表达是DNA分子中所存在的遗传信息通过转录和翻译形成具有生物活性蛋白质或通过转录形成RNA发挥功能作用的过程。原核生物：转录和翻译同步进行。真核生物：转录在核中进行；翻译在细胞质中进行。1.转录(transcription)：

按照生物基因的碱基序列合成RNA的过程。

在细胞核中，以DNA的反编码链为模板，从转录起始点开始，以碱基互补的形式，合成RNA，即hnRNA:包括外显子、内含子和部分侧翼序列。

过程：hnRNA剪接

戴帽

加尾mRNA

剪接：

在酶的作用下，按GT-AG法则，

将hnRNA的内含子切掉，把各个外显子按照一定的顺序准确地拼节起来形成可以编码的mRNA的过程。戴帽：在第一个外显子的第一个核苷酸（G）上以5’-5’连接的方式连接上一个G，并在其7位上甲基化，形成m7G.在第一、二个G上的2'位氧甲基化。加尾：

mRNA在5’端戴帽的同时，3'端在腺苷酸聚合酶的作用下加接100～200个腺苷酸，形成多聚腺苷酸（polyA）的过程。基因与多肽1核苷酸序列和氨基酸序列对应2起始密码子AUG

终止密码子UAA，UAG和UGA3基因间区域割裂基因与重叠基因Inmolecularbiology,areadingframe(阅读框架）isawayofdividingthesequenceofnucleotidesinanucleicacid(DNAorRNA)moleculeintoasetofconsecutive,non-overlappingtriplets（三联体）.Wherethesetripletsequatetoaminoacidsorstopsignalsduringtranslation,theyarecalledcodons（密码子）.割裂基因与重叠基因一段5'-UCUAAAGGUCCA-3'序列。此序列共有3种读取法：UCUAAAGGUCCACUAAAGGUCUAAAGGUCC由于UAA为终止编码，因此第三种读取法不具编译出蛋白质的潜力，故只有前两者可能为开放阅读框架。Anopenreadingframe(ORF，开放阅读框架)isacontinuoussequenceofDNAthatcontainsastartcodon（起始子）,asubsequentregionwhichusuallyhasalengthwhichisamultipleof3nucleotides,andastopcodon（终止子）

inthesamereadingframe.

细胞增殖周期一、细胞周期(cellcycle)：

指细胞从一次分裂结束开始生长到下一次分裂终了所经历的过程。所需时间，则称细胞周期时间。间期：G1期（DNA合成前期，调节时间的关键）S期（DNA合成期）G2期（DNA合成后期）M期：有丝分裂期：前期、中期、后期、末期。细胞周期时间：Tc=TG1+TS+TG2+TM细胞周期各时期的特点G1期：（2C）大量合成RNA、蛋白质初期：合成三种RNA，cAMP,cGMP;氨基酸和糖的转运加速。后期：合成DNA复制所需酶系，如DNA聚合酶等。组蛋白和非组蛋白，H1组蛋白的磷酸化。

发展的三种细胞：1）继续增殖细胞

如：胚胎细胞，骨髓干细胞，生殖上皮细胞等。2）暂不增殖细胞

如：肝、肾、胰实质细胞。3）永不增殖细胞

如：红细胞，神经细胞，肌细胞等2.S期：（2C--4C）

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

合成M期相关的蛋白质。如：有丝分裂促进因子（MPF），微管蛋白中心粒开始分离。减数分裂的遗传学意义

减数分裂是有性生殖生物产生性细胞所进行的细胞分裂方式；而两性性细胞受精结合(细胞融合)产生的合子是后代个体的起始点。

减数分裂不仅是生物有性繁殖必不可少的环节之一，也具有极为重要的遗传学意义。减数分裂的遗传学意义1.保证了亲代与子代之间染色体数目的恒定性。（1）双亲性母细胞(2n)经过减数分裂产生性细胞(n)，实现了染色体数目的减半；（2）雌雄性细胞融合产生的合子(及其所发育形成的后代个体)就具有该物种固有的染色体数目(2n)，保持了物种的相对稳定。子代的性状遗传和发育得以正常进行。减数分裂的遗传学意义2.为生物的变异提供了重要的物质基础。（1）减数分裂中期I，二价体的两个成员的排列方向是随机的，所以后期I分别来自双亲的两条同源染色体随机分向两极，因而所产生的性细胞就可能会有2n种非同源染色体的组合形式(染色体重组，binationofchromosome)。减数分裂的遗传学意义（2）另一方面，非姊妹染色单体间的交叉导致同源染色体间的片段交换(exchangeofsegment)，使子细胞的遗传组成更加多样化，为生物变异提供更为重要的物质基础(染色体片断重组，binationofsegment)。同时这也是连锁遗传规律及基因连锁分析的基础。二、移码突变：DNA组成中增加或减少一个或几个碱基对，造成在缺失或插入点以下的DNA编码框架全部发生改变。

如：Hbwayneα链第138位TCC丢失

一个C，3’端碱基顺序重排，142位的终止密码变成可读密码，肽链延长至147位。移码突变胸腺嘧啶二聚体的光修复

在蓝色光条件下，photolyase可将TT二聚体切开，使DNA结构恢复正常。功能克隆与定位克隆的比较常染色体完全显性遗传的特点

致病基因的遗传与性别无关，即男女患病的机会均等。

患者的双亲中必有一个为患者，但绝大多数为杂合子，患者的同胞中约有1/2的可能性也为患者。

连续传递，即通常连续几代都可以看到患者。

双亲无病时，子女一般不会患病(除非发生新的基因突变)。

XD遗传病系谱特点①患者双亲之一有病，多为女性患者②连续遗传③交叉遗传（男性患者的女儿全发病）五、表观遗传学(epigenetics)

表观遗传学是研究表观遗传变异的遗传学分支学科，它不符合孟德尔遗传规律的核内遗传。DNA甲基化是其主要形式,可通过特定甲基化形式的拷贝而遗传。有人定义为非孟德尔遗传。

mtDNA与nDNA不同:

①其分子上无核苷酸结合蛋白，缺少组蛋白的保护。②线粒体内无DNA损伤修复系统，mtDNA易发生突变

并容易得到保存。

③每个线粒体内含有2～10个拷贝的mtDNA分子。④每个细胞可具有数千个mtDNA分子

。二、人类线粒体遗传病

目前发现的线粒体疾病集中在神经和肌肉系统，内分泌系统等疾病也与线粒体功能障碍有关。1.从一般群体和患者亲属易患性的对比计算遗传率2.从患者和对照组的一级亲属易患性的对比计算遗传率h2＝brb：患者亲属对患者的回归系数r：亲缘系数b