醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)緒論

1、Medical Genetics 1 第一章第一章 緒緒 論論 (Chapter 1 Introduction)(Chapter 1 Introduction) 細(xì)胞生物與遺傳學(xué)教研室細(xì)胞生物與遺傳學(xué)教研室 楊保勝楊保勝 教授教授 TelO) E-mail: 2010.4 Medical Genetics 2 Heredity or Environment? If your child looks like you its HEREDITY !HEREDITY ! If your child looks like your neighbor its the ENVI

2、RONMENTENVIRONMENT ? Medical Genetics 3 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)（醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)（medical gentics）是研究人類疾是研究人類疾 病與遺傳關(guān)系的一們學(xué)科，是遺傳學(xué)知識(shí)在醫(yī)學(xué)病與遺傳關(guān)系的一們學(xué)科，是遺傳學(xué)知識(shí)在醫(yī)學(xué) 領(lǐng)域的應(yīng)用。用遺傳學(xué)理論和方法研究人類正常領(lǐng)域的應(yīng)用。用遺傳學(xué)理論和方法研究人類正常 性狀、疾病與遺傳的關(guān)系，進(jìn)而達(dá)到控制人類疾性狀、疾病與遺傳的關(guān)系，進(jìn)而達(dá)到控制人類疾 病的發(fā)生或一些性狀的發(fā)生。病的發(fā)生或一些性狀的發(fā)生。 Medical Genetics 4 King George Prince Albert Queen Victoria Eli

3、zabeth 242 3 3 32 72 2 Hemophilia A (MIM 306700) Medical Genetics 5 一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對(duì)象及任務(wù)一、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的對(duì)象及任務(wù) 醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是研究人類疾病與遺傳的關(guān)系，即醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是研究人類疾病與遺傳的關(guān)系，即 研究人類遺傳病的發(fā)生、傳遞規(guī)律、診斷、治療、研究人類遺傳病的發(fā)生、傳遞規(guī)律、診斷、治療、 預(yù)防的學(xué)科預(yù)防的學(xué)科。 對(duì)象對(duì)象(object)：人類的遺傳病問(wèn)題。人類的遺傳病問(wèn)題。 任務(wù)任務(wù)(task)：細(xì)胞、亞細(xì)胞和分子水平研究遺傳細(xì)胞、亞細(xì)胞和分子水平研究遺傳 病的發(fā)病機(jī)制、從個(gè)體及群體水平探索遺傳病的治病的發(fā)病機(jī)制、

4、從個(gè)體及群體水平探索遺傳病的治 療與預(yù)防策略。療與預(yù)防策略。 Medical Genetics 6 1.細(xì)胞遺傳學(xué)：染色體病，不孕、不育。 2.生化遺傳學(xué)：分子病，代謝病。 3.分子遺傳學(xué)：基因診斷、基因治療。 4.群體遺傳學(xué)：近婚，遺傳負(fù)荷。 5.藥物遺傳學(xué)：個(gè)體原則，藥物_毒物。 6.免疫遺傳學(xué)：血型，新生兒溶血癥。 7.毒理遺傳學(xué)：海豹嬰兒，先天畸形。 8.體細(xì)胞遺傳學(xué)：基因定位,基因靶向治療。 9.腫瘤遺傳學(xué)：癌基因,抑癌基因。 二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的范圍二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的范圍 Medical Genetics 7 細(xì)胞核、染色體 以及基因表達(dá)的研究 Karyon, chromosom

5、e and gene expression regulation 世界首報(bào)核型：世界首報(bào)核型：46,XY,t(4;9)(q21;p11) Medical Genetics 8 Medical Genetics 9 Medical Genetics 10 Molecular Genetics Medical Genetics 11 Medical Genetics 12 Medical Genetics 13 10. 發(fā)育遺傳學(xué)：分化、克隆個(gè)體、形態(tài)建成。 11. 行為遺傳學(xué)：智力(達(dá)爾文家族)，精神分裂。 12. 生殖遺傳學(xué)：計(jì)劃生育、不育。 13. 優(yōu)生學(xué)：遺傳與環(huán)境。 14. 生態(tài)遺傳學(xué)：

6、遺傳多態(tài)性。 15. 輻射遺傳學(xué)：輻射檢測(cè)與防護(hù)。 16. 遺傳流行病學(xué)：遺傳預(yù)防。 17.基因組學(xué)：藥物基因組學(xué)，功能基因組學(xué)。 18. 臨床遺傳學(xué)：遺傳病的診斷、預(yù)防與治療。 二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的范圍二、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究的范圍 Medical Genetics 14 Medical Genetics 15 達(dá)爾文家族比較著名的4個(gè)科學(xué)家是伊拉司馬斯達(dá)爾文（E. Darwin）、查爾 斯達(dá)爾文（C. R. Darwin）、喬治達(dá)爾文（ G. H. Darwin）和高爾頓（F. Galton）。 十個(gè)子女中，有三個(gè)很小夭折，其他七個(gè)子女，竟不同程十個(gè)子女中，有三個(gè)很小夭折，其他七個(gè)子女，竟不同程

7、 度地得了精神病度地得了精神病, ,有有2 2人不育。人不育。 5 6 23 G D FRS 有成就的科學(xué)家有成就的科學(xué)家 E. Darwin G. H. Darwin Medical Genetics 16 Medical Genetics 17 Medical Genetics 18 三、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的地位三、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的地位 Medical Genetics 19 三、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的地位三、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的地位 Medical Genetics 20 疾病譜的改變疾病譜的改變 1.單基因病種逐年增加單基因病種逐年增加 2.先天出生缺陷與遺傳先天出生

8、缺陷與遺傳 3.自然流產(chǎn)等生育障礙與遺傳自然流產(chǎn)等生育障礙與遺傳 4.常見(jiàn)病與遺傳常見(jiàn)病與遺傳 5.人群中各種遺傳病的發(fā)病率人群中各種遺傳病的發(fā)病率 6.平均每人是平均每人是5-6個(gè)有害基因的攜帶者個(gè)有害基因的攜帶者 7.危害終生及縮短壽命等。危害終生及縮短壽命等。 醫(yī)學(xué)各專業(yè)的必修課（現(xiàn)代醫(yī)學(xué)五大支柱課程之醫(yī)學(xué)各專業(yè)的必修課（現(xiàn)代醫(yī)學(xué)五大支柱課程之 一），醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育中不可缺少的學(xué)科。一），醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育中不可缺少的學(xué)科。 Medical Genetics 21 Medical Genetics 22 /Omim/mi

9、mstats.html Medical Genetics 23 Medical Genetics 24 /Omim/mimstats.html Medical Genetics 25 第二節(jié)第二節(jié) 遺傳病的概述遺傳病的概述 一、遺傳病的概念及特點(diǎn)一、遺傳病的概念及特點(diǎn) 遺傳病遺傳病(hereditary disease, genetic disease) 廣義是指人類體細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生突變廣義是指人類體細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)發(fā)生突變 （基因突變或染色體畸變）所引起的一類疾病。（基因突變或染色體畸變）所引起的一類疾病。 狹義是指?jìng)€(gè)體的生殖細(xì)胞或受精卵

10、的遺傳物質(zhì)發(fā)狹義是指?jìng)€(gè)體的生殖細(xì)胞或受精卵的遺傳物質(zhì)發(fā) 生突變，從而使發(fā)育的個(gè)體發(fā)生疾病。生突變，從而使發(fā)育的個(gè)體發(fā)生疾病。 Medical Genetics 26 1. 在上下代之間一般呈“垂直傳遞”。 2. 多數(shù)表現(xiàn)為先天性和終生性。 3. 患者在親代與子代有一定數(shù)目的比例。 4. 一卵雙生同時(shí)發(fā)病機(jī)會(huì)比二卵雙生大。 遺傳病的特征遺傳病的特征 Medical Genetics 27 哈布斯堡下頜（唇突）哈布斯堡下頜（唇突） Hapsburg jaw(lip) 哈布斯堡皇室包括奧地哈布斯堡皇室包括奧地 利皇室利皇室12781918，西，西 班牙皇室班牙皇室15041700， 神圣羅馬帝國(guó)皇室

11、神圣羅馬帝國(guó)皇室1438 1806. Medical Genetics 28 (1)遺傳病與先 天性疾?。合?天性疾 ?。╟ongenital disease） 臨床上指嬰兒出生時(shí) 表現(xiàn)出來(lái)的疾病。 注 意 ：先 天性疾病不 都是遺傳病，遺傳病 不一定全在出生時(shí)就 表現(xiàn)癥狀。 Medical Genetics 29 (2)遺傳病與家族 性疾?。杭易逍约膊?是指表現(xiàn)出家族聚集 現(xiàn)象的疾病，即一個(gè) 家庭中有兩個(gè)以上成 員患病。遺傳病往往 有家族史；有些 遺傳 病不一定都有家族史； 家族性疾病并非都是 遺傳病。 Medical Genetics 30 (3)遺傳病與后 天性疾病：后天性疾 病是指嬰兒

12、出生時(shí)正 常，在以后的發(fā)育過(guò) 程中逐漸形成的疾病。 后天性疾病多為非遺 傳性疾?。挥行┻z傳 病表現(xiàn)為后天性。 Medical Genetics 31 完全由遺傳因素的作用疾病。 基本由遺傳因素的，但需環(huán)境中一定誘因作 用的疾病。 遺傳因素和環(huán)境因素共同作用的疾病。 完全由環(huán)境因素作用的疾病，與遺傳無(wú)關(guān)。 二、遺傳在疾病發(fā)生中的作用二、遺傳在疾病發(fā)生中的作用 根據(jù)環(huán)境和遺傳因素作用不同，把疾病分為四類。根據(jù)環(huán)境和遺傳因素作用不同，把疾病分為四類。 3214 Medical Genetics 32 三、遺傳病的分類 1. 染色體病染色體病Chromosome disorders 2. 單基因病單基

13、因病Singlegene disorders 3. 多基因病多基因病Multifactorial disorders 4. 線粒體遺傳病線粒體遺傳病Mitochondrial disorders 5. 體細(xì)胞遺傳病體細(xì)胞遺傳病Somatic cell genetic disorders Medical Genetics 33 ( 1 ) 染 色 體 病染 色 體 病 (chromosome disorders) 是由是由 于染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)異常于染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)異常 所引起的疾病。所引起的疾病。 Chromosome disorders, in which entire chromosomes

14、, or large segments of them, are missing, duplicated, or otherwise altered. 如如 D o w n 綜 合 征綜 合 征 ， Turner綜合征和貓叫綜合綜合征和貓叫綜合 征等征等。 Medical Genetics 34 (2)單基因病單基因病 (single-gene disorders, monogenic diseases) 又又 稱孟德?tīng)栠z傳病（稱孟德?tīng)栠z傳?。?Mendelian conditions） ，是由單個(gè)基因突變所，是由單個(gè)基因突變所 引起的疾病。引起的疾病。 如鐮形細(xì)胞貧血，軟如鐮形細(xì)胞貧血，軟

15、骨發(fā)育不全，色盲等。骨發(fā)育不全，色盲等。 Disorders in which single genes are altered single gene disorders. Medical Genetics 35 Medical Genetics 36 (3) 多基因病多基因病(polygenic disease) 又稱多因子病又稱多因子病 （multifactorial disorders）或復(fù)雜疾病（）或復(fù)雜疾?。╟omplex diseases），由多對(duì)微效基因控制和環(huán)境因素雙重影），由多對(duì)微效基因控制和環(huán)境因素雙重影 響所引起的一類疾病。響所引起的一類疾病。 Multifactori

16、al disorders, which are due to a combination of multiple genetic as well as environmental causes. Medical Genetics 37 (4)線粒體遺傳病線粒體遺傳病(mitochondrial genetic disorders) 是由于線粒體內(nèi)的是由于線粒體內(nèi)的DNA突變所引起的疾突變所引起的疾 病，呈現(xiàn)為母系遺傳病，呈現(xiàn)為母系遺傳(maternal inheritance)。 Mitochondrial disorders, a relatively small number of dis

17、eases due to alterations in the small cytoplasmic mitochondrial chromosome. Medical Genetics 38 體細(xì)胞遺傳病體細(xì)胞遺傳病(somatic cell genetic disorders) DNA異常僅發(fā)生于特定的體細(xì)胞中異常僅發(fā)生于特定的體細(xì)胞中 所引起的一類疾病。所引起的一類疾病。 ：Result from the altered genetic materials in somatic cells. Medical Genetics 39 Non-Mendelian Inheritance Mos

18、aicism（嵌合）嵌合） Mitochondrial inheritance（線粒體遺傳）線粒體遺傳） Genetic imprinting（遺傳印記）遺傳印記） Uniparental disomy（單親二體）單親二體） Unstable triplet repeat mutations（不穩(wěn)定三核苷酸不穩(wěn)定三核苷酸 重復(fù)突變）重復(fù)突變） Epigenetic variation（表觀變異）（表觀變異） 非孟德?tīng)栠z傳非孟德?tīng)栠z傳 Medical Genetics 40 3 Medical Genetics 41 Medical Genetics 42 Medical Genetics 43

19、 Avery OTMacLeod CM McCarty M Medical Genetics 44 1953, Watson JD Nature; Cell; Science; EMBO. J; PNAS (Proceedings of National Academy of Science); American Journal of Human Genetics; Nature Genetics; Genetics; Genome Research; Developmental Biology; Human Molecular Genetics; Annual Review of Genetics; Human Gene Therapy; Journal of Experimental Marine Biology and Ecology; Science Functional Genomics; Genes Mutagenesis; Growth, Development, Physiological Genomics ; Human Heredity; Hered