《遗传学》课件第16章 遗传学与人类健康

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二十章 遗传学与人类健康,本章学时数：3-4学时,本章重点： 遗传病及遗传方式,肿瘤发生的遗传基础,人体健康与疾病的遗传基础,人类性状的遗传,遗传病及其特征,遗传病对人类的危害,肿瘤遗传学,人类性状和行为的遗传,人类性别的决定机制,人类性别的决定机制,Y,染色体之所以决定男性，是因为,Y,染色体上有个基因叫做,睾丸决定因子,基因，它的产物蛋白质能促使性腺分化成睾丸，睾丸再分泌出雄性激素，使胚胎发育成男性的特征。,如果发生基因的突变或异常的话，就会出现染色体为46，,XY,的人却是女性；而46，,XX,的人却有可能是男性的例外。,人类性别的决定机制,人类的性别其实和其他的性状一样，也是由基因所决定的。,人类性别比例,第一性比 男胎儿,女胎儿120,100,第二性比 男婴,女婴 （103105）,100,第三性比 男青年,女青年 1,1,老翁,老妪 62,100,(85岁),X,染色体和,Y,染色体在减数分裂过程中的行为决定了后代中男性与女性的比例应为1：1-,理论性比,体表性状的遗传,身高,体型,肤色,毛发,眼睛,耳,鼻子,舌,手,皮纹,身高,身高属于多基因遗传，具有数量遗传的特点。,身高的遗传率为80%，属遗传作用大于环境作用。,身高预测：,儿子身高=父母身高之和,X1.08/2,女儿身高=（父身高,X0.923+,母身高）/2,身高的正态分布,体型,体型也由遗传因素决定。,胖瘦属于显性遗传的质量性状。父母是瘦长型的，子女中仅7%为肥胖。,肤色,人类肤色基本上有3类：白色、黄色和黑色。由多基因遗传。,肤色的差异主要在于皮肤细胞中黑色素的量的不同，黄种人还有黄色素的补充。,白化病,毛发,发色：决定于黑色素的多少。,黑色对浅色显性。,白发形成的原因很多，受遗传或环境影响，比如年龄、疾病和精神状态。,发式：环境和遗传的共同作用。,从显性强度上看，羊毛卷式,扭结式,卷曲式,波浪式,直发式,发旋方向以顺时针为显性,毛发-早秃,基因在常染色体上，因受到性激素的作用，基因在不同性别中表达不同。,？,从性显性,遗传,眼睛,眼睑：双眼皮对单眼皮显性。,眼色：有黄、褐、灰、黑、蓝和青等及中间色。黑色对兰色显性。,近视：有一定遗传性，但主要是环境影响。高度近视属多基因遗传。,耳,长耳、宽耳对短耳、狭耳显性；,有耳垂对无耳垂显性；,毛耳，由,Y,染色体上基因,控制，所以只从父亲传给儿子。,鼻,鼻子形态的遗传由3-4对基因控制，分别决定鼻梁、鼻孔和鼻根的形态。弓鼻梁呈显性。,功能（嗅觉）：多基因遗传。,舌,形态：卷成筒状或槽状属于显性。,功能（味觉）：,苯硫脲（,PTC），,极苦，有人在浓度很低时就能尝出；而有些浓度很高时也尝不出。一对基因控制，尝味为显性,TT，Tt,也能尝味但需要浓度稍高，而,tt,不能尝味。,手,惯用手：左撇子属于隐性。不过后天训练对惯用手也有影响。,多指：显性基因控制，呈不规则显性，在一定环境下表现出症状。,皮纹,皮纹具有稳定性、特异性和遗传性。,指纹：分斗、箕、弓三类，出现频率分别为46.67%、51.09%和2.24 %,掌纹：有资料表明和一定疾病有关,其他,血型的遗传,略,智力的遗传,多基因遗传,有些特殊智能具有家族性倾向。,智力的测量：,IQ,表示,IQ=,智力年龄/实足年龄,X100%,140-200,天才；110-119聪明；90-99正常；70-89低下,寿命的遗传,寿命应为成长期的5-7倍，理论上人类寿命为100-175岁,长寿往往有家族和地域倾向，表明具有遗传和环境的双重作用,寿命比较,全球,寿命,WTO,各区,寿命,全世界,61,欧洲区,64,欧洲,72,西太平洋,64,大洋州,69,东太平洋,52,亚洲,58,美洲区,68,非洲,49,东南亚区,51,美洲,68,非洲区,48,长寿研究,X,染色体有抗衰老的基因？,Y,染色体有不利的基因？,长寿基因？,行为的遗传,多基因决定，凡受遗传和环境双重作用的行为都属于多基因决定。,单基因决定：有报道一种自残行为（咬掉自己手指）与血液中尿酸过多有关，是因为体内缺少一种酶。,染色体决定：,45，,XO,个体空间感差,XYY,个体的冲动和反社会行为,遗传病及其特征,遗传病,遗传病,inherited disease,指由于,遗传物质发生变化,而引起的疾病或缺陷。,先天性疾病,家族性疾病,则,指出生时就有的疾病,。,则指,疾病的患者具有家族倾向。,？,遗传病的特点,多数遗传病都是先天性疾病；但先天疾病并不都是遗传病,终生患病并可能遗传给下一代。,遗传病常表现为家族性，但也有家族病并非遗传病,有些遗传病出生时无症状，要到一定年龄才发病,遗传病也可能呈散发性,先天性、家族性、终生性,遗传病对人类的危害,据统计，约有20-25%的人受某种遗传性致病因子的影响,自然流产中有50%时由于染色体畸变造成的。,与遗传有关的先天畸形和恶性肿瘤引起的死亡占儿童死因的30%以上,不仅患者本人痛苦，也给家庭和社会代来沉重的精神和物质负担。,遗传病的遗传方式,单基因病,多基因病,染色体病,常染色体,性染色体,常染色体,性染色体,显性,隐性,显性,隐性,数目异常,结构畸变,X,染色体,Y,染色体,数目异常,结构畸变,数目异常,结构畸变,人类的遗传性疾病,染色体病,chromosome disorder,由于染色体的结构和数目异常而导致的遗传性疾病,约300余种，具有四个特征。,单基因病,monogenic disorder,主要与一对致病基因有关，依据显隐性和基因所在的染色体分为四种。已发现有6500多种人类单基因遗传病。,多基因遗传病,polygenic disease,有许多基因共同控制，由遗传因素和环境因素共同作用，不表现典型的孟德尔遗传方式。如哮喘、原发性高血压、糖尿病等。,短指,生化遗传病,先天性代谢紊乱引起的疾病，包括酶缺陷引起的代谢紊乱、血红蛋白分子病以及其他遗传性蛋白质合成缺陷引起的疾病。,绝大多数是常染色体隐性遗传，大部分为伴,X,性隐性遗传，极少部分是常染色体显性遗传。,血红蛋白分子病：镰刀型贫血,遗传性代谢病：黑尿症等,线粒体病：帕金森氏症,HbS,白化病,唇裂,多基因遗传病,多基因遗传的特点,有家族聚集现象，但不符合常染色体显、隐性遗传。,遗传率60%以上的多基因病中，患者的一级亲属的发病率接近于群体发病率的平方根。如唇裂，人群发病率为0.0017，遗传率为76%，患者一级亲属发病率为4%。,多基因遗传的特点,随着亲属级别的降低，患者亲属发病风险明显下降，如唇裂在二级亲属中发病率为0.7%；三级亲属为0.3%,近亲婚配子女发病率比非近亲婚配的子女发病率高50-100%,有些多基因病有性别和种族的差异。,染色体遗传病,癌症与遗传,肿瘤遗传学,肿瘤,肿瘤,tumor,是指细胞在致瘤因素作用下，基因发生了改变，失去对其生长的正常调控，导致异常增生。,良性与恶性,良性肿瘤：生长缓慢，与周围组织界限清楚，不发生转移，对人体健康危害不大。如纤维瘤、脂肪瘤等,恶性肿瘤,-癌,：生长迅速，可转移到身体其它部位，还会产生有害物质，破坏正常器官结构，使机体功能失调，威胁生命。,癌细胞的基本特性,不死性,迁移性,失去接触抑制,迁移性,丧失接触抑制,肿瘤是怎样形成的？,肿瘤相关基因,癌基因和抑瘤基因的发现使我们最终认识到肿瘤实质上是一种遗传病，即所有恶性肿瘤都是基因突变的结果。,V-,ocn,的发现：,1910年，,D.Rous,用鸡肉瘤的无细胞提取液接种到健康鸡身上结果诱发了新的肉瘤，他证明转化因子是一种,逆转录病毒,，命名为,Rous,Sarcoma virus（RSV）。,这是第一次实验证实病毒可以致癌。,病毒中确实存在促使肿瘤发生的基因病毒癌基因，病毒癌基因可以致癌。,细胞癌基因（,cellular,oncogene,c-onc,),正常细胞内存在与病毒癌基因同源的基因, 称为,细胞癌基因(,c-onc,),。,病毒癌基因与细胞癌基因的关系：,序列上高度同源；,c-onc,有内含子，,v-onc,无内含子；,v-onc,有致癌能力，而,c-onc,无，但突变后可能致癌；,v-onc,来源于,c-onc,。,原癌基因(,proto-oncogene):,肿瘤细胞中存在着显性作用的癌基因，在正常细胞中有与之同源的正常基因,被称为,原癌基因,。,原癌基因的产物与细胞的生长与分化有关。,在肿瘤细胞中原癌基因往往被激活，处于活跃表达的状态，因此，原癌基因概念为正常细胞中存在的，与细胞生长和分化相关，激活后可促使癌变的基因（与病毒癌基因同源或不同源）。,原癌基因,内源性癌基因的发现,第一次证明,膀胱癌,DNA,确实含有显性作用的癌症基因，被命名为 癌基因。,来自膀胱癌的,ras,基因可引起转化，但来自正常细胞的,ras,基因不能引起转化。,在膀胱癌,ras,基因中，只发现了一个核苷酸的改变。,在细胞内上万个基因中只是一个基因发生一个核苷酸的点突变，竟然是使之恶性转化为驱动力量。,癌基因的激活,点突变,病毒诱导与启动子插入激活,基因扩增,染色体易位或重排,癌基因的激活机制,抑癌基因及其致癌机理,肿瘤抑制基因,能够抑制肿瘤发生的基因称为肿瘤抑制基因,癌基因和肿瘤抑制基因的突变都有可能导致肿瘤发生。但癌基因为激活；肿瘤抑制基因为失活。肿瘤细胞中肿瘤抑制基因的导入将抑制肿瘤，但癌基因导入无此作用。,肿瘤抑制基因,第1个发现的肿瘤抑制基因是,Rb,基因，位于13,q14，,通过视网膜母细胞瘤的研究发现。,最有名气的肿瘤抑制基因是,P53,基因，与许多肿瘤的发生相关。,癌症发生的遗传学说,20世纪70年代初，,Alfred Knudson,为解释家族性(遗传型)视网膜母细胞瘤首次提出了肿瘤抑制基因模型，即2次打击学说,。,2次打击学说,正常视网膜要变成瘤细胞必须经过一对具有肿瘤抑制作用的等位基因的连续2次突变事件。,遗传性肿瘤是由于第一次突变发生于生殖细胞或由父母遗传而来，而视网膜体细胞中只要再发生一次突变，即导致该肿瘤抑制蛋白的完全消失，完成肿瘤转化。,非遗传性肿瘤则是由于同一个体细胞内连续发生二次独立的体细胞突变，相比之下，可能性要小得多。,因此，遗传性肿瘤有家族性、双侧性、早发性的特点，而非遗传性肿瘤则发病迟，具散发性单侧性的特点。,其他学说,单克隆起源学说,多步骤遗传损伤学说,正常的机体的多重防御机制,DNA,损伤修复系统和细胞分裂周期控点监控系统,细胞自杀机制,免疫监督,肿瘤与遗传,遗传病的肿瘤易感性,某些遗传性疾病虽然并不直接诱发肿瘤，却有明显的恶性肿瘤倾向。,肿瘤的遗传性,某些肿瘤也具有一定的遗传性，对多数肿瘤而言，肿瘤遗传性表现为易感性的遗传。,