醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)課件模板-001(共39)

1、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ) 課件模板-1,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍,一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍：,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)(medical genetics)是醫(yī)學(xué)與遺傳學(xué)相結(jié)合的一門邊緣學(xué)科，是遺傳學(xué)知識在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。而醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的理論和實(shí)踐又豐富和發(fā)展了遺傳學(xué)。醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的研究對象是人類。人類遺傳學(xué)（human genetics）探討人類正常性狀與病理性狀（trait,或character特征）的遺傳現(xiàn)象及其物質(zhì)基礎(chǔ)。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍,一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍：,而醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)則主要研究人類（包括個(gè)體和群體）病理性狀的遺傳規(guī)律及其物質(zhì)基礎(chǔ)。醫(yī)學(xué)遺傳

2、學(xué)通過研究人類疾病的發(fā)生發(fā)展與遺傳因素的關(guān)系，提供診斷、預(yù)防和治療遺傳病和與遺傳有關(guān)疾病的科學(xué)根據(jù)及手段，從而對改善人類健康素質(zhì)作出貢獻(xiàn)。 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)不僅與生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物及免疫學(xué)、病理學(xué)、藥理學(xué)、組織胚胎學(xué)、衛(wèi)生學(xué)等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)密切有關(guān)，而且已經(jīng)滲入各臨床學(xué)科之中。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍,一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍：,研究臨床各種遺傳病的診斷、產(chǎn)前診斷、預(yù)防、遺傳咨詢和治療的學(xué)科稱為臨床遺傳學(xué)（clinical genetics）。 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)主要由人類細(xì)胞遺傳學(xué)（human cytogenetics）和人類生化遺傳學(xué)（human biochemical g

3、enetics）組成。它們分別用形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)方法研究人類正常及變異性狀的物質(zhì)基礎(chǔ)。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍,一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍：,而分子遺傳學(xué)（molecular genetics）是生化遺傳學(xué)的發(fā)展和繼續(xù)；分子細(xì)胞遺傳學(xué)（molecular cytogenetics）則是細(xì)胞遺傳學(xué)與分子遺傳學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物。它們互相補(bǔ)充，甚至正融為一體，使人們能從基因水平提示各種遺傳病的本質(zhì)，從而不斷完善基因診斷、預(yù)防以至治療遺傳病的措施。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍,一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍：,與醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)關(guān)系密切的其他遺傳學(xué)分支還有： 群體遺

4、傳學(xué)（population genetics）研究群體中基因的行為。探討人類正常和病理性狀在群體中分布及變遷的規(guī)律，研究從群體水平對遺傳病的防治作遠(yuǎn)期效果估價(jià)。群體細(xì)胞遺傳學(xué)（population cytogenetics）和遺傳流行病學(xué)（geneticepidemiology）是這一學(xué)科的分支 免疫遺傳學(xué)（immunogenetics)研究免疫現(xiàn)象的遺傳基礎(chǔ)。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍,一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍：,從分子水平闡明人類免疫現(xiàn)象的遺傳和變異規(guī)律以及與遺傳有關(guān)免疫性疾病的遺傳背景，以揭示生物免疫現(xiàn)象的本質(zhì)及遺傳控制。 藥物遺傳學(xué)（pharmacogene

5、tics）是生化遺傳學(xué)的一個(gè)分支。研究藥物反應(yīng)個(gè)體差異的遺傳基礎(chǔ)。在理論上，它從一個(gè)側(cè)面闡明遺傳易感性的物質(zhì)基礎(chǔ)；在實(shí)踐上，為指導(dǎo)醫(yī)生用藥的個(gè)體化原則提供理論根據(jù)。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍,一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍：,輻射遺傳學(xué)（radiation genetics）研究輻射對生物產(chǎn)生遺傳效應(yīng)的規(guī)律。從進(jìn)化來看，確定輻射對地球上所有生物的遺傳效應(yīng)，可以達(dá)到影響整個(gè)生物圈的進(jìn)化過程。 毒理遺傳學(xué)（toxico genetics）或稱遺傳毒理學(xué)(genetic toxicology)是用遺傳學(xué)方法研究環(huán)境因素對遺傳物質(zhì)的損害、產(chǎn)生機(jī)制及子代影響的一門學(xué)科。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)

6、基礎(chǔ)：一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍,一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍：,具體包括致變（mutagenesis）、致癌（carcinogenesis）及致畸（teratogenesis）的“三致”效應(yīng)及其檢測和評價(jià)這類效應(yīng)的一套手段。 體細(xì)胞遺傳學(xué)（somatic cell genetics）通過體細(xì)胞，特別是離體培養(yǎng)的體細(xì)胞研究基因的作用。它對基因定位的調(diào)節(jié)、細(xì)胞分化、個(gè)體發(fā)育、腫瘤的發(fā)生以及基因治療都提供了重要的研究手段。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍,一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍：,行為遺傳學(xué)(genetics of behavior)研究基因?qū)θ祟惡蛣游镄袨榈挠绊?。這

7、門學(xué)科對闡明人類正常及異常的社會行為、個(gè)性、智力、神經(jīng)病和精神病的發(fā)生和表現(xiàn)都極為重要。 發(fā)育遺傳學(xué)（developmental genetics）研究基因?qū)Πl(fā)育過程的控制與調(diào)節(jié)，研究基因在發(fā)育不同階段的表達(dá)及調(diào)控機(jī)制。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍,一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍：,腫瘤遺傳學(xué)（cancer genetics）研究腫瘤發(fā)生發(fā)展的遺傳因素，研究惡性變、發(fā)展、轉(zhuǎn)移的遺傳基礎(chǔ)。它不僅有助于探討腫瘤的病因和發(fā)病機(jī)制，而且對腫瘤的早期診斷、預(yù)后和防治提供科學(xué)根據(jù)。 基因工程（genetic engineering）基因工程是一種新技術(shù)，即將基因加以人工改造而表達(dá)為新性

8、狀的科學(xué)，在人類遺傳病的基因診斷及基因治療中有重要作用。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍,一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對象和范圍：,優(yōu)生學(xué)（eugenics）是研究用遺傳學(xué)的原理和手段來提高人類素質(zhì)的一門科學(xué)。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)借助于現(xiàn)代生物學(xué)的研究方法，在遺傳學(xué)理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)方法廣泛采用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。人類在遺傳學(xué)中獲得的每一新的成就都非常迅速地應(yīng)用于研究人類的疾病，因而醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)近年來得以突飛猛進(jìn)。 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)早期受孟德爾、摩爾根經(jīng)典遺傳學(xué)的指引，對遺傳病的來源及傳遞方式作了樸實(shí)的描述。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)

9、的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,本世紀(jì)初，隨著染色體制備技術(shù)和觀察方法的建立，生物化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)手段的發(fā)展，人類細(xì)胞遺傳學(xué)和生化遺傳學(xué)才迅速成長。 1923-1952年，由于低滲制片技術(shù)的建立（徐道覺等）和使用秋水仙堿獲得了更多中期細(xì)胞分裂象（蔣有興等）后，才證實(shí)人體細(xì)胞染色數(shù)目為46。1959年相繼發(fā)現(xiàn)先天愚型為21三體（Lejeune等）、Klinefelter綜合征為47，XXY(Jacob和Strong)、Turner綜合征為45，X等染色體改變，標(biāo)幟著臨床遺傳學(xué)的建立。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,1970年Caspersson應(yīng)用喹咔因氮芥

10、熒光染色使每對染色體顯示特殊帶型（顯帶技術(shù)）。繼后，Yunis(1978)應(yīng)用同步培養(yǎng)法，使細(xì)胞分裂停留于中期之前各期，顯示出更多帶型（高分辨顯帶技術(shù)）。這樣，對染色體序號的確認(rèn)、對染色體上微細(xì)變化以致對染色體疾病的認(rèn)識都不斷深化。染色體脆性部位與脆性X綜合征的研究開辟了細(xì)胞遺傳學(xué)的新領(lǐng)域。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,熒光原位雜交（FISH）使細(xì)胞遺傳學(xué)獲得了新的應(yīng)用方向。通過細(xì)胞遺傳學(xué)與分子遺傳學(xué)的結(jié)合，現(xiàn)在已能用顯微切割（micro-dessection）的方法，切下染色體特定區(qū)帶進(jìn)行微克隆，進(jìn)而認(rèn)識某區(qū)帶所含DNA順序的結(jié)構(gòu)和功能，這將有助于對遺傳

11、病特別是染色體病發(fā)生奧秘的認(rèn)識。 人類生化遺傳學(xué)的發(fā)展應(yīng)追溯到1902年Garrod對尿黑酸尿癥等病的觀察。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,他認(rèn)為某一代謝環(huán)節(jié)出現(xiàn)先天性差錯(cuò)（inborn error of metebolism）可以導(dǎo)致遺傳病。1948年發(fā)出了黃遞酶缺乏以及1952年證實(shí)糖原貯積病I型是由于葡萄糖-6-磷酸酶缺乏引起后才確認(rèn)Garrod判斷是正確的。這類疾病現(xiàn)稱為遺傳性酶缺陷或遺傳性酶病（enzymopa-thy），目前已證實(shí)的有200多種。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,另一方面，Pauling(1949

12、)在研究鐮形細(xì)胞性貧血時(shí)發(fā)現(xiàn)電泳慢速的HbS，提出蛋白質(zhì)分子的遺傳變異可引致一類疾病，他稱之為分子病（molecular disease）。1956年他的同事Ingram證實(shí)HbS是由于球蛋白鏈單個(gè)氨基酸置換（6谷纈）引起?，F(xiàn)知免疫球蛋白、膠原蛋白、膜蛋白、凝血因子等遺傳變異均可產(chǎn)生分子病。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,目前已證實(shí)的分子病約有200種。70年代崛起的分子遺傳學(xué)將遺傳病的研究推向了一個(gè)新的階段。一大批遺傳病因都從分子水平得以闡明，并迅速對基因定位、基因診斷及產(chǎn)前診斷以至基因治療取得豐碩成果。展望未來，現(xiàn)今醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)正在研究的熱門課題是： 1。

13、人類基因組計(jì)劃（human genomeproject）1986年Berg提出將人類基因組的核苷酸順序全部“弄清”。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,在“弄清”的基礎(chǔ)上還要“弄懂”這些DNA順序代表什么意義。這是一個(gè)生命科學(xué)的“登月計(jì)劃”，是“人類細(xì)胞的分子解剖學(xué)和生理學(xué)”。人類基因組據(jù)估計(jì)約有3109堿基對。美國計(jì)劃用35億美元，現(xiàn)已聯(lián)合日本、歐洲國家成立了人類基因組組織（Human Genome Organization,HUGO）來完成這一巨大工程。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,由于基因工程技術(shù)的進(jìn)步（如大片段DNA

14、的切割與分離，YAC重疊克隆系的建立，測序技術(shù)的快速化等）已在第二個(gè)五年計(jì)劃的伊始就完成了70-75基因組建立YAC庫的工作，Y及21號染色體的測序已大體完成,X染色體DNA順序也即將弄清，發(fā)展比預(yù)期快。同時(shí)，“弄懂”的工作也已展開，基因定位的進(jìn)展、位置克?。╬ositional cloning）、外顯子捕獲（exon trapping）等技術(shù)的建立大大加快了對編碼蛋白基因的認(rèn)識。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,這項(xiàng)工程的實(shí)施無疑將大大推動醫(yī)學(xué)和人類遺傳學(xué)的發(fā)展。（詳見第七章） 2?；蚨ㄎ?基因定位就是要將結(jié)構(gòu)基因和有價(jià)值的DNA片段定位于染色體的某一區(qū)帶

15、，由此繪制出人類基因定位圖。這對克隆新的基因、了解基因功能與調(diào)節(jié)、基因間相互關(guān)系、基因與進(jìn)化以及闡明遺傳病遺傳方式、病因及發(fā)病機(jī)制、遺傳咨詢及產(chǎn)前診斷都極重要。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,據(jù)1993年人類基因制圖（human gene mapping）第12次國際會議（HGM93）報(bào)道，已定位人類基因4000多個(gè)。（詳見第七章） 3。遺傳病病因及發(fā)病機(jī)制的闡明 盡管隨著分子遺傳學(xué)的發(fā)展，許多單基因遺傳病的病因得到闡明，甚至發(fā)現(xiàn)其異質(zhì)性。但目前發(fā)現(xiàn)的6000多種單基因病和性狀中，從蛋白質(zhì)或酶水平證實(shí)病因者不到1/10。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展

16、史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,這些疾病發(fā)病機(jī)制的研究仍是薄弱環(huán)節(jié)。對多基因病如動脈粥樣硬化、精神分裂癥、糖尿病等的分子水平研究仍在起始階段。這些領(lǐng)域尚需加強(qiáng)。 4。腫瘤遺傳學(xué) 腫瘤是危害人類健康的大患。近年來對癌基因（oncogene）、腫瘤抑制基因（tumor suppressor gene）以及腫瘤轉(zhuǎn)移基因（metastatic gene）和腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因（non-metastatic gene）的發(fā)現(xiàn)及深入研究無疑是對腫瘤的發(fā)生、惡性轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移的重大突破。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,但要徹底了解各種腫瘤的發(fā)生發(fā)展機(jī)制仍有很大距離。而這些基因研究將

17、為腫瘤的防治奠定基礎(chǔ)。（詳見第九章）。 5?；蛟\斷基因診斷，特別是基因產(chǎn)前診斷是目前預(yù)防遺傳病的主要手段。日新月異的各種方法使基因診斷日臻完善和簡化，目前正拓寬可用此法診斷遺傳病的領(lǐng)域。原則上所有的單基因病都可能進(jìn)行基因診斷，要達(dá)到此目標(biāo)尚需做大量的工作。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,早期（植入前）和母血產(chǎn)前基因診斷成了現(xiàn)今的熱門話題。（詳見第十三章）。 6?；蛑委?基因治療的目標(biāo)是要用正常基因取代致病基因，達(dá)到根治遺傳病的目的。目前這一工作已在許多實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，并已取得矚目的效果。有些遺傳病已開始進(jìn)入人體試驗(yàn)階段，可望在本世紀(jì)末或下世紀(jì)初在個(gè)別病種取得

18、突破。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,目前似乎人們更熱衷于腫瘤的基因治療（詳見第十四章）。 我國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究工作開始于60年代。1962年項(xiàng)維、吳旻等首先報(bào)告了中國人的染色體組型，標(biāo)志著我國人類細(xì)胞遺傳學(xué)的開始。在生化遺傳學(xué)方面，當(dāng)時(shí)已對血紅蛋白病和紅細(xì)胞葡萄糖6-磷酸脫氫酶（G6PD）缺乏癥開展了實(shí)驗(yàn)性研究，標(biāo)志著我國生化遺傳學(xué)的萌芽。,醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)基礎(chǔ)：二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史,二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的發(fā)展史：,此后相當(dāng)長一段時(shí)間，我國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)停滯不前。直到1979年底我國召開了第一次人類和醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)論文報(bào)告會后，醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)才得到迅猛發(fā)展，部分醫(yī)學(xué)院校已將醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)列入必修課或選修課，各地開辦了各種形式的臨床醫(yī)生培訓(xùn)班。在原來的工作基礎(chǔ)上又開展了先天性代謝缺陷、免疫遺傳學(xué)、腫瘤遺傳學(xué)、眼遺傳病、神經(jīng)精神遺傳病、