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  染色体病

染色体病(ChromosomalDisorder)也叫染色体异常综合征是由于染色体数目或结构异常所致。染色体病共同的临床特征是:先天性多发畸形、生长发育迟缓、智力低下(mentalretardation,MR)、特殊面容、特殊的皮肤纹理改变。性染色体异常患者还有内外生殖器畸形,性腺发育不良、副性征不发育等。

染色体病发病概况:染色体异常常见于自发流产胎儿、高龄孕妇的胎儿、先天畸形或发育异常患者、不育或流产夫妇。染色体核型分析的临床指征是:在一些特殊面容、发育异常或有致染色体畸变因素接触史者等的患者进行。

 一、常染色体病(autosomal disease)

由常染色体数目或结构异常引起,约占染色体病的2/3。包括:三体综合征、单体综合征、部分三体综合征、部分单体综合征和嵌合体等。

㈠Down综合征(Down Syndrome,DS,OMIM#190685)


DS也称21三体综合征或先天愚型。

1.发生率:新生儿占1/1000~2/1000,母亲>35岁时,发生率直线升高。因为母亲年龄增大,导致卵细胞异常(95%是母亲卵子形成过程中第一次减数分裂时发生了染色体不分离)。

2.临床表现智力低下、发育迟缓、特殊面容、伸舌样痴呆、男性不育、少数女性偶有生育,嵌合型症状的轻重取决于异常克隆所占的比例。

3.核型:47,XX(XY),+21(占92.5%)

嵌合型:47,XX(XY),+21/45,XX(XY),-21/46,XX(XY)(占2.5%)

易位型:增加的一条21号染色体与D组或G组的一条染色体发生罗伯逊易位(占5%)

        D/G(14/21)易位:46,XX(XY),-14,+t(14q21q)

        G/G(21/21)易位:46,XX(XY),-21,+t(21q21q)

 

㈡18三体综合征(Edward syndrome)

1.发生率:新生儿约为1/3500~1/8000,男:女=1:4,与男性胚胎不易发育至出生有关。卵母细胞减数分裂时发生了18号染色体不分离所致。

2.临床表现:多发畸形,耳廓畸形,特殊握拳姿势、摇椅样畸形足,95%胎儿流产。出生后1/3在1个月内死亡,50%在2个月内死亡,90%以上1岁内死亡,极个别能活到儿童期等。

3.核型:47,XX(XY),+18(与母亲年龄增大有关)(占80%)

   嵌合型:47,XX(XY),+18/46,XX(XY)(占10%)

   易位型:18号与D组染色体易位(占10%)

 ㈢13三体综合征(Patau syndrome)

1.发生率:新生儿约为1/25000,女性明显多于男性,发生与母亲年龄有关。是母方第一次减数分裂时发生了13号染色体不分离所致。

2.临床表现:畸形严重、唇腭裂、小头、独眼或无眼,99%的胎儿流产,出生后45%患儿在1个月内死亡,90%在6个月内死亡。嵌合型体征较轻。

3.核型:47,XX(XY),+13(占80%)

   嵌合型:47,XX(XY),+13/46,XX(XY)(占5%)

   易位型:13号与D组染色体易位(占15%)

 

㈣5p-综合征(cri du chat syndrome,OMIM #123450)

1.发生率:新生儿中为1/50000,在智能低儿中约占1%~1.5%,女性多于男性,是父母生殖细胞中发生染色体结构畸变所致。

2.临床表现患婴哭声似猫叫,研究认为是喉部畸形、松驰、软弱所引起,但也认为是中枢神经系统器官性或功能性病变引起呼气时喉部漏气所致。严重智力低下、小头、满月脸、眼距宽、耳位低。

3.核型46,XX(XY),del(5)(p15)

 

㈤微小缺失综合征(smalldeletion syndrome)

由染色体上一些小带的缺失所引起,可通过高分辨染色体分析或FISH检测确定。

Angelman综合征:基因定位15q11-13,面孔似快乐木偶、智力低下、肌张力低,过度笑容、癫痫。

Prader-Willi综合征:基因定位15q11-13,缺失的染色体是父源的。智力低下、肌张力低、性腺发育低下、肥胖手足小、身材矮。

 

㈥常染色体断裂综合征

患者染色体易断裂重排,故亦称染色体不稳定性综合征。主要因DNA修复机制有缺陷,对各种致染色体断裂剂的敏感性高度增加。患者易患白血病及其他恶性肿瘤。

 

二、常染色体病(sexchromosomal disease)

性染色体X或Y发生数目或结构异常所引起的疾病,约占染色体病的1/3,因X染色体失活、Y染色体外显基因少等缘由,临床表现较常染色体病轻。

㈠性染色体数目异常

1.先天性睾丸发育不全综合征(Klinefelter syndrome)

 ⑴发生率:男性新生儿中占1/1000~2/1000,在身高4500px以上的男性中占1/260,在精神病患者或刑事收容所中占1/100,在不育的男性中占1/10。

⑵临床表现睾丸发育障碍和不育,第二性征差,不育。智力轻度到中度障碍。嵌合体一侧有正常睾丸有生育能力。

⑶典型核型47,XXY(约占80%)

      嵌合体核型:46,XY/47,XXY、46,XY/48,XXXY(约占15%)

 ⑷机理:母亲卵子发生过程中X染色体不分离,形成多了一条X染色体和少了一条X染色体的异常卵子。受精后形成Klinefelter综合征和Turner综合征。

 ⑸治疗

    ①青春期用雄激素治疗,维持男性表型(患者血浆睾酮量仅为正常人的一半);

    ②手术切除乳房,可改善患者心理状态。

2.XYY综合征

    ⑴发生率:在男性中占1/900。

    ⑵临床表现:表型正常,身材高大,常超过4500px,多数男性可育。Y染色体越多,患者智力越迟缓,各种畸形越多。

    ⑶核型:47,XYY、48,XXYY、49,XYYYY

    ⑷机理:父亲精子形成过程中第二次减数分裂时发生Y染色体不分离。

3.多X综合征(超雌)

    ⑴发生率:新生女婴中占1/1000。

    ⑵临床表现:70%患者青春期第二性征发育正常,可育;30%患者卵巢功能低下,原发或继发闭经,绝经早,乳房发育不良。X染色体越多,智力越迟缓,畸形越多见。

    ⑶核型:47,XXX、48,XXXX、49,XXXXX

    嵌合体核型:46,XX/47,XXX

    ⑷机理:母亲卵子形成过程中第一次减数分裂时发生X染色体不分离。

4.先天性卵巢发育不全综合征(Turner syndrome)

    ⑴发生率:新生女婴中占1/5000,在自发流产胎儿中高达18~20%,在怀孕胎儿中占1.4%,在宫内不易存活,其中99%流产,。

    ⑵临床表现身材矮小(120~3500px)、后发际低、50%蹼颈、肘外翻,子宫、外生殖器幼稚、乳房幼稚、原发闭经、不育。智力低。嵌合体表型有所改善,轻者可能生育。

    ⑶核型45,X

    嵌合体核型:45,X/46,XX

    ⑷机理:主要是父亲精子发生过程中X和Y染色体不分离,形成具有XY染色体和无XY染色体的异常精子。受精后,形成Klinefelter综合征或Turner综合征。

    ⑸治疗:青春期用女性激素治疗,可促进第二性征和生殖器官的发育,月经来潮,改善患者的心理状态,但不能促进长高和解决生育问题。

 

㈡X染色体结构异常

1.X短臂缺失(XXp-):Xp远端缺失,患者有身材矮小等Turner综合征体征,但性腺功能正常;Xp整个短臂缺失,患者既有Turner综合征体征,又有性腺发育不全。

2.X长臂缺失(XXq-):Xq在q22远端以远处缺失,患者性腺发育不全,原发闭经,不育,但无身材矮小等Turner综合征体征;长臂近端者缺失,除性腺发育不全外,患者还有其它Turner综合征体征。

 

三、两性畸形(hermaphroditism)

个体的性腺或内外生殖器、第二性征具有不同程度的两性特征。在性别分化或发育过程中,遗传或环境因素的影响使性激素的分泌或代谢紊乱,都可导致两性畸形。因基因突变所致的两性畸形,虽然染色体正常,但染色体检查可确定核型,有助于诊断。

㈠真两性畸形(true hermaphroditism)

体征:患者既有睾丸又有卵巢,内外生殖器间性。第二性征发育异常。

核型:46, XX(占57%)

46, XY(占12%)

46, XX/46,XY(占5%)

㈡假两性畸形(pseudo hermaphroditism)

体征:患者只有一种性腺,但外生殖器和第二性征兼有两性特征或倾向于相反的性别。

    1. 女性假两性畸形 

体征:性腺为卵巢,内外生殖器呈间性,第二性征发育有男性化倾向。

核型为46,XX。

常见病例有先天性肾上腺增生症(congenitaladrenal hyperplasia,CAH):属AR遗传,基因定位于6p21.3,21羟化酶缺陷,并伴有水盐代谢紊乱。

    2. 男性假两性畸形

    体征:性腺为睾丸,内外生殖器间性,第二性征异常有女性化表现。

    核型为46,XY。

常见病例有雄激素不敏感综合征(androgeninsensitivity syndrome,AIS):属于XR遗传,X染色体上雄激素受体基因突变,致使靶细胞对雄激素不敏感,患者外表可完全女性化或间性。

㈢性逆转综合征(sexreversal syndrome)

    患者的核型与表型相反。

    1. XX男性综合征

2/3病例中可检出SRY基因,临床表现类似Klinefelter综合征。

    2. XY女性综合征

15%病例检出有SRY基因的突变,性腺呈条索状,外生殖器呈女性,第二性征不发育,体型瘦长或高大丰满,乳房不发育,原发闭经。