医学遗传学

胡启平 等

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 学时分配与目的要求
    • 1.2 第一节  医学遗传学的任务和范畴
    • 1.3 第二节  医学遗传学发展简史
    • 1.4 第三节 人类基因组
    • 1.5 第四节  遗传学病概述
    • 1.6 第五节 医学遗传学的发展方向(自学)
    • 1.7 章节测验
  • 2 第一章 基于疾病的遗传学数据分析(自学)
  • 3 第二章  基因突变与遗传多态性
    • 3.1 学时分配与目的要求
    • 3.2 第一节  基因突变的本质及其特性
    • 3.3 第二节  基因突变的诱发因素
    • 3.4 第三节  基因突变的形式
    • 3.5 第四节 DNA损伤的修复(自学)
    • 3.6 第五节 遗传多态性(自学)
    • 3.7 章节测验
  • 4 第三章 基因突变的细胞分子生物学效应(自学)
  • 5 第三章  染色体与减数分裂
    • 5.1 学时分配与目的要求
    • 5.2 第一节  染色质与染色体
    • 5.3 第二节  人类染色体
    • 5.4 章节测验
  • 6 第四章  染色体畸变与染色体病
    • 6.1 学时分配与目的要求
    • 6.2 第一节  染色体畸变
    • 6.3 第二节  染色体病
    • 6.4 章节测验
  • 7 第五章  孟德尔遗传与单基因遗传病
    • 7.1 学时分配与目的要求
    • 7.2 第一节  单基因遗传的基本定律及概念
    • 7.3 第二节  单基因病的基本遗传方式
    • 7.4 第三节  两种及两种以上单基因病的伴随遗传(自学)
    • 7.5 第四节  影响单基因遗传病分析的因素
    • 7.6 章节测验
  • 8 第六章  多基因遗传和多基因遗传病
    • 8.1 学时分配与目的要求
    • 8.2 第一节  多基因遗传的特点
    • 8.3 第二节  疾病的多基因遗传
    • 8.4 第三节  常见多基因病(见前述)
    • 8.5 章节测验
  • 9 第七章  线粒体遗传与线粒体遗传病(54学时要求,其余自学)
    • 9.1 学时分配与目的要求
    • 9.2 第一节 线粒体基因组
    • 9.3 第二节 线粒体基因组的遗传特征
    • 9.4 第三节 线粒体基因组突变与疾病
    • 9.5 第四节 核DNA编码的线粒体遗传病
    • 9.6 第五节 线粒体遗传病的治疗
    • 9.7 章节测验
  • 10 第八章  群体遗传
    • 10.1 学时分配与目的要求
    • 10.2 第一节 基本概念
    • 10.3 第二节  群体的遗传平衡
    • 10.4 第三节  影响遗传平衡的因素
    • 10.5 第四节  遗传负荷
    • 10.6 第五节  群体中的遗传多态现象
    • 10.7 章节测验
  • 11 第九章  分子病与先天性代谢缺陷病
    • 11.1 学时分配与目的要求
    • 11.2 第一节  分子病
    • 11.3 章节测验
  • 12 第十章  肿瘤遗传学
  • 13 第十一章  药物遗传学(54学时,其余自学)
    • 13.1 学时分配与目的要求
    • 13.2 第一节  药物反应的遗传基础
    • 13.3 第二节  药物代谢的遗传变异
    • 13.4 第三节  药物基因组学
    • 13.5 章节测验
  • 14 第十二章  免疫遗传学(自学)
  • 15 第十三章  发育遗传学与出生缺陷(自学)
  • 16 第十四章  表观遗传学(自学)
  • 17 第十五~十七章  遗传病的诊断、治疗与预防
    • 17.1 学时分配与目的要求
    • 17.2 第十五章  遗传病的诊断
      • 17.2.1 章节测验
    • 17.3 第十六章  遗传病的治疗
      • 17.3.1 章节测验
    • 17.4 第十七章  遗传病的预防
      • 17.4.1 章节测验
  • 18 实验一  人类染色体的观察
    • 18.1 学时分配与目的要求
    • 18.2 内容与步骤
    • 18.3 结果与报告
    • 18.4 思考与讨论
  • 19 实验二  人类染色体G带核型分析
    • 19.1 学时分配与目的要求
    • 19.2 内容与步骤
    • 19.3 结果与报告
    • 19.4 思考与讨论
  • 20 实验三  微核实验
    • 20.1 学时分配与目的要求
    • 20.2 内容与步骤
    • 20.3 结果与报告
    • 20.4 思考与讨论
  • 21 实验四  人外周血淋巴细胞培养及染色体标本制备(54学时,其余自学)
    • 21.1 学时分配与目的要求
    • 21.2 内容与步骤
    • 21.3 结果与报告
    • 21.4 思考与讨论
  • 22 实验五  人类染色体G显带技术及观察(54学时,其余自学)
    • 22.1 学时分配与目的要求
    • 22.2 内容与步骤
    • 22.3 结果与报告
    • 22.4 思考与讨论
第二节  人类染色体


一、人类染色体的特征

1. 数目:同一物种的染色体数目相对恒定。一个正常生殖细胞(精子或卵子)所含的全套染色体称一个染色体组(chromosomeset),一个染色体组所包含的全部基因叫一个基因组(genome)。具有一个染色体组的细胞称为单倍体(haploid),具有两个染色体组的细胞称为二倍体(diploid)。人类正常体细胞染色体数目为23对(2n=46条),正常性细胞染色体数目为23条(n=23条)。

2. 染色体组:人体细胞中的22对是常染色体(autosome),编号1-22;1对是性染色体(sexchromosome),女性XX,男性XY。人类染色体分7组,A(1~3号)、B(4~5号)、C(6~12号及X染色体)、D(13~15号)、E(16~18号)、F(19~20号)、G(21~22号及Y染色体),A组最大,G组最小。


3. 人类染色体有三种类型

染色体类型

着丝粒位置

染色体编号

中央着丝粒染色体

(metacentric chromosome)

1/2~5/8

1、3、16、19~20

亚中着丝粒染色体

(submetacentric chromosome)

5/8~7/8

2、4~12、17~18、X

近端着丝粒染色体

(acrocentric chromosome)

7/8~8/8

13~15、21~22、Y

4. 性别决定及性染色体(Sex-determinationand Sex Chromosome)

Y染色体具有拟常染色体区域和Y特异区域。拟常染色体区域是X和Y染色体的同源区,位于X和Y染色体的短臂末端,X和Y之间可在此区域重组。Y特异区域编码几个基因,这些基因对性腺分化及男性生育是必需的,睾丸决定因子(testis-determiningfactor, TDF)位于此区域,起开关作用。

SRY基因(sex-determiningregion Y, SRY)定位于Y染色体短臂的Yp11.3,是TDF的最佳候选基因,SRY基因的表达产物,可以促进某种酶表达活性,使雄激素能够产生,雄激素又促进睾丸发育。SRY基因表达产物也可促进某些抑制素的产生,使卵巢与子宫退化。

二、染色体非显带核型

一个体细胞中的全部染色体,按其大小和形态特征排列所构成的图像叫核型(karyotype)。正常女性为46,XX;正常男性为46,XY。

三、染色体显带核型及G显带染色体的识别


染色体标本经过一定程序处理,并用特定染料染色,使染色体沿其长轴显现明暗或深浅相间的带纹,称为染色体带(chromosomalband),显带后的染色体呈现出各自独特的带纹而构成染色体带型(bandingpattern),同源染色体(homologouschromosome)的带型基本相同。

Q显带(Qbanding):染色体标本用荧光染料氮芥喹吖因(quinacrinemustard,QM)处理,在荧光显微镜下可观察宽度和亮度不同的Q带纹。

G显带(Gbanding):染色体标本用碱或胰蛋白酶处理,再用Giemsa染液染色,在普通光学显微镜下可见与Q带相类似的深浅相间的G带纹。

R显带(Rbanding):染色体标本用磷酸盐溶液处理,再用Giemsa染色,显示出与G带相反的反带(reverseband)。

T显带(Tbanding):染色体标本加热处理后,再用Giemsa染色,可使染色体末端区段显示特异性深染的端粒带(telomerebanding)。

C显带(C banding):染色体标本用NaOH或Ba(OH)2处理后,再用Giemsa染色,可使着丝粒和次缢痕的结构异染色质深染,如1、9、16号染色体次缢痕及Y染色体长臂远端的2/3的区段显示C带(Cband)

N显带(Nbanding):用硝酸银染色,可使染色体的随体(satellite)及核仁形成区(nucleolusorganizing region, NOR)呈现黑色银染(Ag-NOR),银染(Ag-NOR)的是具转录活性的NOR,受染的是与rDNA转录有关的一种酸性蛋白。


四、人类染色体命名国际体制

人类细胞遗传学命名的国际体制(AnInternational System for Human Cytogenetics Nomenclature,ISCN),规定了区分每条染色体区和带的标准系统。

㈠界标(landmark)、区(region)、带(band)

界标:染色体上具有显著特征的指标,包括染色体臂的末端、着丝粒和某些稳定的带。

问题:如何理解界标处的带为下一个区的第一条带?

:两相邻界标之间的区域。区的编号从着丝粒开始,1区是靠近着丝粒的两个区,其次是2区、3区、4区……

:染色体带是连续的,没有非带区。带的编号从着丝粒开始,依次是1带、2带、3带、4带、5带、6带……

㈡命名

标定一个带时,需要依次写明:染色体号、臂的符号、区号、带号,彼此不用间隔或加标点符号。例如:1p35表示1号染色体短臂3区5带,14q32表示14号染色体长臂3区2带。

㈢高分辨显带染色体(Highresolution banding chromosome,HRBC)

一套人单倍体染色体的带纹数有320条带,高分辨显带技术使得一套人单倍体染色体能显示出550~850条,甚至更多更细的亚带纹。高分辨带的命名是在原带之后加一小圆点,之后写亚带序号。例如:1p31.1、1p31.2、1p31.3分别表示1号染色体短臂3区1带第1亚带、第2亚带、第3亚带。

五、染色体的多态性(chromosomalpolymorphism)

正常人群中存在着染色体的恒定的微小变异,包括结构、带纹宽窄和着色强度等。微小变异按孟德尔方式遗传,通常没有明显的表型效应或病理学意义。常见以下部位:

1. Y 染色体的长度变异存在种族差异,变异部位是Y染色体长臂远端的2/3的区段的长度变异,描述为Yq+或Yq-。

2. D组、G组近端着丝粒染色体的短臂、随体及随体柄部次缢痕区(NOR)变异,表现为短臂、次缢痕的增长或缩短;随体的有无、大小及重复(双随体)等。

3. 第1、9和16号染色体次缢痕的变异,表现为次缢痕的有无或长短的差异,此外在1、9和16号染色体的着丝粒异染色质区可出现多态性的倒位。

 

六、减数分裂