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电子传递过程中具有重要的作用。大约50%的LHON病人是由该位点的突变引起的。 质量性状(qualitative trait):性状的变异在一个群体中的分布不连续,常表现为有或无的变异,中间没有过渡类型。在完全显性遗传的情况下,群体中质量性状变异的个体可分为两个群,在不完全显性遗传的情况下,性状在群体中变异的个体可分为三个群。 数量性状(quantitative trait):生物界还有另一类性状,其变异在群体中的分布是连续的,某一性状的不同变异个体之间只有量的差别而无质的不同。 多基因遗传的特点:

①两个极端变异的个体(纯种)杂交后,子1代都是中间类型,但是,也有一定范围的变异,这是环境因素影响的结果;

②两个中间类型的子1代个体杂交后,子2代大部分仍是中间类型,但是,其变异范围比子1代更为广泛,有时会出现极端变异的个体。这里,除了环境因素的影响外,基因的分离和自由组合对变异的产生也有一定效应;

③ 在一个随机杂交的群体中,变异范围很广泛,但是,大多数个体接近中间类型,极端变异的个体很少。在这些变异的产生上,多基因的遗传基础和环境因素都有作用。 多基因遗传病的特征

阈值假说 (threshold hypothesis)

在多基因遗传病中,若干作用微小但有累积效应的致病基因构成了个体患某种病的遗传因素,这种由遗传基础决定一个个体患病的风险称为易感性(susceptibility)。而遗传基础和环境因素的共同作用,决定了一个个体患病可能性的大小,则称为易患性(liability)。易患性的变异在群体中呈正态分布。当一个个体的易患性达到一定的限度后,这个个体即将患病,这个易患性的限度即称为阈值(threshold)。这样,阈值就将一个易患性有连续变异的群体分为两部分,超过阈值部分为患者,不超过阈值部分为健康者。患者与群体总人数的比率即为群体发病率。上述内容即为阈值假说(threshold hypothesis)。

遗传率(遗传度,heritability) 在多基因遗传病中,易患性高低受遗传因素和环境因素的双重影响,其中,遗传因素即致病基因所起作用的大小称为遗传率(遗传度,heritability),一般用百分率(%)表示。

多基因遗传病的遗传特点

1、发病有家族聚集倾向,患者亲属的发病率高于群体发病率。 2、发病率有种族(或民族)差异。

3、近亲婚配时,子女的发病风险也增高,但不如AR病那样显著。 4、患者一级亲属有相同的发病风险, 这与AR病不同,AR病患者双亲和子女一般并不发病而是携带者,这种情况下患者同胞的发病风险为1/4。

5、随亲属级别的降低,患者亲属的发病风险迅速下降,这与AD病中亲属级别每降低一级,发病风险降低1/2的情况也是不同的。 多基因遗传病发病风险的估计

一、疾病的遗传率和一般群体发病率与发病风险

群体发病率为0.1%-1%,遗传率为70%-80%时,f= √P。f为患者一级亲属发病率,P为群体发病率。

群体发病率、遗传率与患者一级亲属发病率的关系图。 二、患病人数与发病风险

一个家庭中患病的人数越多,复发风险越高。 三、病情严重程度与发病风险

病情越严重,复发风险越高。 四、发病率的性别差异与发病风险

群体发病率高的性别阈值低,这种性别患者的子女中,发病风险低;群体发病率低的性别阈值高,这种性别患者的子女中,发病风险高。这称为Carter效应。 核型(karyotype):一个个体或细胞所具有的独特的染色体的形态特征和数目。 染色体显带技术

Q带 荧光染料氮芥喹吖因(quinacrine mustard,QM)处理。 G带 胰酶等处理后Giemsa染料染色,与Q带相似。 R带 又称反带(reverse band),带纹与G带着色深浅相反。 C带 主要显示着丝粒等处的结构异染色质区。 染色体显带核型的命名

界标(landmark):是确认每一染色体的具有重要意义,稳定并有显著形态学特征的指标。包括染色体两臂的末端、着丝粒和某些恒定出现的带。 区(region):位于两相邻界标之间的区域。 带(band)。没有非带区。

染色体畸变(chromosome aberration)是指染色体发生数目和结构上的异常改变。可分为数目异常和结构畸变两大类。

染色体数目异常 包括整倍体异常和非整倍体异常两类。 (一)整倍体异常及产生的机制

在二倍体基础上,体细胞以整个染色体组为单位的增多或减少称为整倍体(euploid)异常。

1、三倍体(triploid) 3个染色体组。

嵌合体(mosaic):同一个体内同时存在来源于同一合子的两种或两种以上的细胞系。

异源嵌合体(chimera):同一个体内同时存在来源于不同合子的两种或两种以上的细胞系。 产生机制:

①双雄受精 ②双雌受精

③有丝分裂染色体分离失调 2、四倍体(tetraploid)

4个染色体组。 产生机制:

①核内复制(endoreduplication) 染色体不止复制一次而是二次。 ②核内有丝分裂(endomitosis)

细胞分裂时,染色体正常复制一次,但细胞未一分为二。 (二)非整倍体异常

体细胞中的染色体在二倍体基础上增加或减少一条或几条,称非整倍体(aneuploid)。 亚二倍体:比二倍体染色体数少一条或几条。 超二倍体:比二倍体染色体数多一条或几条。 1、非整倍体异常的类型 (1)单体型(monosomy)

某号染色体减少了一条。 Turner综合征:45,X。 (2)三体型(trisomy)

某号染色体增加了一条。

13三体综合征:47,XX(XY),+13。 18三体综合征:47,XX(XY),+18。 Down综合征:47,XX(XY),+21。 Klinefelter综合征:47,XXY。 XYY综合征:47,XYY。 X三体综合征:47,XXX。 (3)多体型(polysomy)

某号染色体增加了两条或两条以上。 (4)复合非整倍体

细胞内两种或两种以上的染色体数发生异常。 2、非整倍体异常的形成机制

非整倍体的产生原因,多是在细胞分裂时发生染色体不分离或染色体丢失而引起的。 (1)染色体不分离(nondisjunction) ①减数分裂不分离 a、第一次减数分裂不分离 b、第二次减数分裂不分离

初级不分离(primary nondisjunction):正常二倍体父母配子形成时发生的减数分裂不分离。

次级不分离(secondary nondisjunction):三体型父亲或母亲配子形成时发生的减数分

裂不分离。

②有丝分裂不分离

(2)染色体丢失(chromosome loss)

分裂中期至后期的过程中,着丝粒未与纺锤丝相连,不能被牵引至细胞某一极和参与新细胞核的形成;或因行动迟缓而发生后期延迟,也导致染色体不能参加新细胞核的形成。滞留在细胞质中的染色体最后分解消失。 染色体结构畸变

(一)染色体结构畸变的产生基础

导致染色体结构畸变的基础是染色体发生断裂与断裂后的变位重接。

异常重接形成的结构异常的染色体称为衍生染色体(derivative chromosome)。

如果仅有位置的改变而没有明显的染色体片段的增减,那么通常不会引起明显的遗传效应,即对个体的发育一般无严重影响,这样的结构畸变称为平衡的,反之则称为不平衡的。 染色体畸变的后果

(一) 自然流产(二)先天缺陷(三)携带者

染色体病患者常具有共同的临床特征:先天性多发畸形、智力低下、生长发育迟缓和皮肤纹理改变。性染色体异常患者除这些特征外,还将出现内、外生殖器异常或畸形。 常染色体病

(一)Down综合征

21三体综合征,先天愚型。核型有21三体型、嵌合型和易位型等三种类型。 (1)21三体型 约占95%。

发生率随母亲年龄增高而增高。 (2)嵌合型 约占1%-2%。 (3)易位型

约占3%-4%。21号染色体与第13、14、15、21或22号染色体间的罗伯逊易位。 14/21平衡易位携带者与正常个体婚配后,常有自然流产史或死胎,所生的子女中,理论上约1/3核型正常,1/3为易位型患者,1/3为平衡易位携带者,但实际上患者的比例约为10%-15%左右。如果双亲之一是21/21平衡易位携带者,婚后所孕胎儿中1/2将因缺少一条21号染色体而绝大多数流产,1/2为21/21易位型患者,即活婴几100%受累。要注重开发弱智儿。 (二)18三体综合征(Edwards综合征) (三)13三体综合征(Patau综合征) (四)5p-综合征 猫叫综合征。 性染色体病

(一)Klinefelter综合征 (二)XYY综合征 (三)Turner综合征 (四)X三体综合征 (五)脆性X染色体综合征 脆性部位(fragile site)。Xq27.3。脆性X染色体(fragile X chromosome) FMR-1基因。(CGG)n。前突变,全突变。 (六)两性畸形

性分化异常出现的一组综合征。 1、真两性畸形

体内同时存在睾丸和卵巢两种性腺组织。

(1)46,XX型 原因是由于Y染色体的SRY基因易位于常染色体或X染色体的结果等。 (2)46,XY型 病因一般认为是患者体内有部分细胞具有46,XX或45,X核型的结果。 (3)46,XX/46,XY嵌合型 病因一般认为是“双受精”(double fertilization)导致异源嵌合体的产生。 2、假两性畸形

核型、性腺只有一种,但外生殖器或副性征有异常。

尽管这类畸形患者的核型往往不表现异常,核型与性腺往往是对应的,而大多为基因问题,常表现为单基因遗传,或环境因素所导致,但临床检测、诊断时,均需先作核型分析,然后再作进一步的分析诊断以便提供对策。 (1)男性假两性畸形

核型为46,XY。例如属XR遗传的睾丸女性化综合征(雄激素不敏感综合征),一般为雄激素受体基因突变。 (2)女性假两性畸形

核型为46,XX。例如属AR遗传的21-羟化酶缺陷的先天性肾上腺皮质增生症,使胎儿接受到过量的雄激素。再如母亲在妊娠期间不适当地服用男性激素类药物,可使女胎男性化,造成发育畸形。 (七)性逆转综合征

患者核型与性表型相反,尽管男性或女性的表现可能不完全。 1、46,XX男性 2、46,XY女性

病因目前一般认为可能是:①患者体内存在XX/XY嵌合体,但未能检出;②存在光学显微镜下未能识别的Yp/Xp、Yp/常染色体间的易位;③SRY等基因突变的结果。 遗传性肿瘤、视网膜母细胞瘤。 肿瘤的染色体异常

在一个肿瘤的细胞群体中,占主导地位的克隆构成其干系(stem line),而非主导的克隆称为旁系(side line),干系肿瘤细胞的染色体数目称为众数(modal number)。 (一)肿瘤的染色体数目异常 (二)肿瘤的染色体结构异常