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遗传复习参考资料

医学遗传学

第1章

1.医学遗传学：

是研究人类疾病与遗传的关系，主要研究遗传病的发生机制、传递规律、诊断、治疗和预防等，力图控制遗传病的在一个家庭中的再发生，降低人群中遗传病的发生率，为提高人类健康素质做贡献。

2.医学遗传学的重要性：

揭示遗传病的发病机制；确立遗传病的诊断方法；实施遗传病的治疗和预防措施；控制和降低遗传病的发生

3.人类基因组计划（humangenomeproject,HGP）：

遗传图（geneticmap）又称连锁图（linkagemap），它是以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”，以遗传学距离厘摩（1%的重组率等于1cM）为图距的基因组图。

物理图（physicalmap）是以一段已知核苷酸序列的DNA片段，称为序列标签位点（sequencetaggedsite，STS）为“位标”，以bp、kb和Mb作为图距的基因组图。

序列图（sequencemap）即为人类3.2×109bp的序列图谱。

4.遗传病：

经典概念是指生殖细胞或受精卵的遗传物质在数量、结构和功能上发生改变并按一定的方式向后代传递发育形成的疾病。

现体细胞遗传物质改变并传递给子细胞形成的细胞克隆所产生的病变、遗传因素和环境因素共同作用导致的疾病也归入遗传病的范畴。

5.遗传病的特点：

除体细胞遗传病外，具有垂直遗传病特点；

发病都有一定的遗传基础；

单基因遗传病种，同一类单基因遗传病亲属中有一定发病率

6.遗传病的分类：

染色体病：

是染色体结构或数目异常引起的一类疾病，如Down氏综合征。

单基因病：

是疾病的发生由“单”基因（或一对基因）的突变所致。

又包括AD/AR、XD、XR、Y连锁遗传。

多基因病：

是由两对或两对以上基因和环境因素共同作用所致的疾病。

如先天性畸形

线粒体遗传病：

是由线粒体DNA缺陷所引起的疾病，包括Leber遗传性视神经病等。

体细胞遗传病：

只在特异的体细胞中发生，体细胞基因突变是此类疾病发生的基础。

这类疾病包括恶性肿瘤、白血病、自身免疫缺陷病以及衰老等

第2章

1.遗传密码：

在mRNA的核苷酸链上，每三个相邻的碱基序列构成一个三联体，编码某一种氨基酸，称为三联体密码（tripletcode）或密码子（codon）。

2.遗传密码的特性：

通用性；简并性；起始密码和终止密码；起始密码子：

AUG；终止密码子：

UAA、UAG和UGA；摆动性

3.断裂基因：

由编码的外显子和非编码的内含子序列组成

4.重叠基因：

指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列或一段DNA序列为两个或两个以上基因的组成部分。

重叠基因在原核生物中广泛存在。

5.移动基因：

又叫转位因子（transposableelement），由于它可以在染色体基因组上移动，甚至可在不同染色体间移动，故又称跳跃基因。

6.基因序列的重复：

单拷贝序列;中度重复序列;高度重复序列

7.基因家族（genefamily）：

指真核基因组中有许多来源相同、结构相似、功能相关的一组基因。

集中成簇的一组基因也称为基因簇。

8.假基因（pseudogene）：

在基因家族中的某些成员并不产生有功能的基因产物，称为假基因常用符号Ψ表示。

第3章

1.基因突变（genemutation）：

基因内部核苷酸的改变，包括碱基对的置换、插入和缺失。

具有多向性，重复性，随机性，稀有性，可逆性，有害性

2.基因突变产生的原因：

自发突变和诱发突变

2.1物理因素：

紫外线：

可使DNA中相邻的嘧啶类碱基结合成嘧啶二聚体，最常见的为胸腺嘧啶二聚体（TT）。

电离辐射：

射线直接击中DNA链，DNA分子吸收能量后引起DNA链和染色体的断裂，片断发生重排，引起染色体结构畸变。

2.2化学因素

羟胺（hydroxylamine，HA）：

可使胞嘧啶（C）的化学成分发生改变，而不能正常地与鸟嘌呤（G）配对，而改为与腺嘌呤（A）互补。

经两次复制后，C-G碱基对变换成T-A碱基对

亚硝酸类化合物：

可使碱基脱去氨基（-NH2）而产生结构改变，从而引起碱基错误配对。

碱基类似物：

某些碱基类似物可以取代碱基而插入DNA分子引起突变。

烷化剂类物质：

具有高度诱变活性的烷化剂，可将烷基（CH3-、C2H5-等）引入多核苷酸链上的任何位置，被其烷基化的核苷酸将产生错误配对而引起突变。

芳香族化合物：

吖啶类和焦宁类等扁平分子构型的芳香族化合物可以嵌入DNA的核苷酸序列中，导致碱基插入或丢失的移码突变。

2.3生物因素

病毒：

如风疹、麻疹、流感、疱疹等

菌和细菌：

毒素或代谢产物，如黄曲霉素

3.基因突变的类型

3.1静态突变（staticmutation）：

突变DNA能稳定地传递给子代，使子代保持突变DNA的稳定性。

可分为点突变和片段突变

点突变（pointmutation）：

DNA链中一个或一对碱基发生突变。

它包括碱基替换和移码突变（碱基对的插入或缺失）

碱基替换（basesubstitution）：

DNA分子中一个碱基或碱基对的互换，包括转换（transition）和颠换（transversion）

移码突变（frame-shiftmutation）：

基因组DNA链中插入或缺失1个碱基对，从而使自插入或缺失的那一点以下的三联体密码的组合发生改变，进而使其编码的氨基酸种类和序列发生变化。

片段突变:

片段突变是DNA链中某些小片段的碱基序列发生缺失、重复或重排。

3.2动态突变（dynamicmutation）：

串联重复序列（如三核苷酸重复序列）随着世代的传递而拷贝数逐代累加的突变方式。

4.基因突变的命名

4.1符号

“c.”：

cDNA序列的变异“g.”：

核基因组DNA的变异

“m.”：

线粒体DNA序列的变异“r.”：

RNA序列的变异

“p.”：

蛋白质氨基酸序列的变异“>”：

碱基替换

“del”：

缺失突变“dup”：

重复突变

“ins”：

插入突变“inv”：

倒位突变

4.2详细命名可参考课本P35--P38

5.基因突变的结果

5.1同义突变（samesensemutation）：

碱基被替换之后，产生了新的密码子，但新旧密码子同义，所编码的氨基酸种类保持不变，因此同义突变并不产生突变效应。

5.2错义突变（missensemutation）：

碱基替换使编码某种氨基酸的密码子变成编码另一种氨基酸的密码子，从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变。

错义突变产生异常的蛋白质和酶。

5.3无义突变（nonsensemutation）：

碱基替换使编码氨基酸的密码子变成终止密码子UAA、UAG或UGA，产生不完全的肽链，丧失生物学活性。

5.4终止密码突变（terminatorcodonmutation）:

DNA分子中的某一个终止密码突变为编码氨基酸的密码，从而使多肽链的合成至此仍继续下去，直至下一个终止密码为止，形成超长无活性的异常多肽链。

5.5移码突变的后果：

移码突变会造成突变点后的密码子都发生改变，氨基酸序列发生较大改变，后果一般较为严重。

5.6片段突变的后果：

缺失突变，如果缺失的碱基对数是3的倍数，则缺失数个氨基酸，如果缺失的不是3的倍数，除此之外还导致移码突变。

重复突变与缺失突变相反。

6.DNA损伤的修复

6.1光复活修复（photoreactivationrepair）:

细胞内存在着一种光复活酶。

在可见光的照射下，光复活酶被激活，从而能识别嘧啶二聚体并与之结合，形成酶-DNA复合物，然后利用可见光提供的能量，解开二聚体，此后光复活酶从复合物中释放出来，完成修复过程，这一过程称为光复活修复。

6.2切除修复（excisionrepair）:

切除修复又称暗修复（darkrepair）。

光在这种修复过程中不起任何作用。

切除修复发生在复制之前，需要其它酶的参与。

6.3SOS修复（SOSrepair）:

DNA受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的一种DNA修复方式。

6.4重组修复:

复制：

以损伤单链为模板复制，越过损伤部位，对应位点留下缺口；

重组：

缺口子链与完整母链重组，缺口转移到母链上

再合成：

母链上的缺口由DNA聚合酶和连接酶补齐连接。

第4章

1.单基因遗传病：

指单一基因突变引起的疾病，符合孟德尔遗传方式，所以也称为孟德尔式遗传病

2.系谱（pedigree）是从先证者入手，追溯调查其所有家族成员（直系亲属和旁系亲属）的数目、亲属关系及某种遗传病（或性状）的分布等资料，并按一定格式将这些资料绘制而成的图解。

3.先证者（proband）：

是某个家族中第一个被医生或遗传研究者发现的罹患某种遗传病的患者或具有某种性状的成员。

4.常染色体显性遗传（AD）：

控制一种性状或疾病的基因是显性基因，位于1~22号常染色体上，其遗传方式称为（AD）。

（AD）的系谱特征：

1，致病基因位于常染色体上,男女发病机会均等。

系谱中可看到本病的连续传递现象，即连续几代都有患者。

2，患者的双亲中必有一方为患者，但绝大多数为杂合体，患者的同胞中约有1/2患病。

3，患者子女中，约有1/2将患病，也可以说患者婚后每生育一次，都有1/2的风险生出该病的患儿。

4，双亲都无病时，子女一般不患病，只有在基因突变的情况下，才能看到双亲无,病时子女患病的病例。

5.常染色体隐性遗传（AR）：

控制一种遗传性状或疾病的隐性基因位于1～22号常染色体上，这种遗传方式称为AR。

（AR）的系谱特征：

1，由于致病基因位于常染色体上，因而致病基因的遗传与性别无关，男女发病机会均等。

2，系谱中看不到连续遗传现象，常为散发，有时系谱中只有先证者一个患者。

3，患者的双亲往往表型正常，但他们都是致病基因的肯定携带者。

患者的同胞中约有1/4的可能将会患病，在表型正常的同胞中有2/3是可能携带者。

4，近亲婚配后代发病率比非近亲婚配发病率高。

6.亲缘系数（coefficientofrelationship）：

指两个近亲个体在某一基因座上具有相同等位基因的概率。

一级亲属：

亲缘系数为1/2

二级亲属：

亲缘系数为1/4

三级亲属：

亲缘系数为1/8

7.X连锁隐性遗传（XR）：

控制一种隐性性状的基因位于X染色体上，其传递方式称为XR.

XR的系谱特征：

1，人群中男性患者远多于女性患者，在一些致病基因频率低的疾病中,往往只有男性患者。

2，双亲无病时，儿子可能发病，女儿则不会发病。

这表明患儿的致病基因是从携带者母亲遗传而来。

3，由于交叉遗传，患者的兄弟、舅父、姨表兄弟和外孙都有发病风险。

4，如果女性是患者，其父亲一定是患者，母亲一定是携带者或患者。

8.X连锁显性遗传（XD）：

控制一种显性性状的基因位于X染色体上，其遗传方式称为XD

XD的系谱特征：

1，系谱中女性患者多于男性患者，女性患者的病情可较轻，这是因为女患者大多是杂合子。

2，患者的双亲中，有一方也是该病患者。

3，男性患者的后代中，女儿都将患病，儿子都正常；女性患者（杂合子）的后代中，子女各有1/2患病风险。

4，系谱中可看到连续几代都有患者，呈连续传递。

9.Y连锁遗传（Y-linkedinheritance）：

如果决定某种性状或疾病的基因位于Y染色体上，其遗传方式称为Y连锁遗传。

10.影响单基因遗传病分析的几个因素：

1，外显率2，表现度

3，不规则显性遗传4，不完全显性遗传

5，延迟显性6，共显性遗传

7，基因的多效性8，遗传异质性

9，拟表性10，遗传呈现

11，从性遗传12，限性遗传

13，遗传印记14，X染色体失活

15，同意基因可产生显性或者隐形突变

详细内容具体解释P66-72

第5章

1.多基因遗传性状或疾病（polygenicinheritancetraitordisease）：

性状或疾病的遗传方式取决于两个以上微效基因的累加作用，还受环境因子的影响，称这类性状或疾病的遗传方式为多基因遗传，这类性状或疾病称为多基因遗传性状或疾病。

2.质量性状（qualitativetrait）：

单基因遗传的性状或疾病的变异在一个群体中的分布是不连续的，可以明显地将变异个体分为2～3群，2～3群个体间差异显著。

3.数量性状（quantitativetrait）：

多基因遗传的性状或疾病的变异在一个群体中的分布是连续的，不同个体之间的差异只有数量上的差异，没有质的不同。

4.易感性（susceptibility）：

在多基因遗传病中，遗传基础决定一个个体患病的风险称易感性。

5.易患性（liability）：

在多基因遗传病中，遗传基础与环境因素的共同作用，决定一个个体患病的可能性称易患性。

6.阈值（threshold）：

在一定环境条件下，由易患性所导致的多基因遗传病的最低发病限度。

7.易患性的变异与群体发病率的特点：

1，多基因遗传病的阈值与易患性平均值距离越近，其群体的易患性平均值越高，阈值越低，则群体的发病率越高；

2，两者距离越远，其群体易患性平均值越低，阈值越高，则群体的发病率越低。

遗传率：

多基因遗传病中，易患性的高低受遗传基础和环境因素的双重影响，其中遗传基础所起作用的大小称为遗传率（heritability）。

一般用百分率（%）来表示。

8.多基因遗传病的遗传特点：

1.包括一些常见病和常见的畸形，发病率大多超过1/1,000。

2.发病有家族聚集倾向。

3.近亲婚配，子女发病风险增高，但不如AR显著。

4.患者双亲、同胞、子女亲缘系数相同，发病风险相同。

5.随着亲属级别降低，发病风险迅速下降。

6.发病率有种族（或民族）差异

9.再显风险的评估：

1，亲属发病率与亲缘级数成反比

2，一级亲属发病率接近群体发病率的开方

3，亲属中患病人数越多再显风险越高

4，患病亲属的病情越严重再显风险越高

5，阈值高的性别一旦发病再显风险增高

6，近亲婚配的再显风险高于随机婚配

第6章

6.1人类染色体结构

1、常染色质与异染色质的特性比较

2、染色体的形态结构（可能出名词解释）

姐妹染色单体：

中期染色体由两条染色单体构成，彼此互称为姐妹染色单体。

着丝粒：

将两条染色单体连在一起，并将染色单体分为短臂（p）和长臂（q）。

主缢痕：

两条染色单体在着丝粒处凹陷缩窄，称为主缢痕。

副缢痕（次级缢痕）：

有的染色体在长、短臂上还存在缩窄区或浅染区，称为副缢痕。

随体：

大部分近端着丝粒染色体短臂末端有一球形小体，借柄部与染色体主体称为随体。

核仁形成区（核仁组织者区，NOR）：

近端着丝粒染色体随体和短臂相连的柄部含有rDNA，可转录形成rRNA，与核仁形成有关。

端粒：

染色体长、短臂末端的特化部位。

6.2染色体分析技术

1、制备外周血T淋巴细胞染色体标本的程序：

抗凝血采集——37℃培养72h——终止培养前2h加入秋水仙素——收集细胞——低渗、固定、滴片——染色体标本

2、荧光原位杂交（fluorescenceinsituhybridization,FISH）

基本原理：

将DNA（或RNA）探针用特殊的报告分子标记，然后将探针直接杂交到染色体或DNA纤维切片上，再用与荧光素分子偶联的抗体与探针分子特异性结合来检测DNA序列在染色体或DNA纤维切片上的定性、定位、相对定量分析。

3、染色体涂染（ChromosomePainting）

基本原理：

将整条染色体、某条染色体臂（长臂或短臂）或者染色体某个片断的DNA制备成探针,用荧光素标记，与变性的中期分裂相染色体进行原位杂交，在荧光显微镜下观察荧光素在染色体上标记的颜色，从而分析和研究染色体的重组和畸变。

4、比较基因组杂交（comparativegenomichybridization,CGH）

基本原理：

用不同的荧光染料分别标记不同探针，与正常人的中期染色体进行共杂交，杂交后根据染色体上显示的荧光颜色及荧光强度的不同，再借助于图像分析技术可对染色体拷贝数量的变化进行定量研究。

6.3核型识别和细胞遗传学命名原则

1、名词解释

核型（karyotype）：

一个体细胞中的全部染色体，按其大小、形态特征顺序排列所构成

的图像。

核型的描述：

染色体总数，性染色体组成

核型分析（karyotypeanalysis）：

将待测细胞的全部染色体按Denver体制经配对、排列，进行识别和判定的分析过程。

2、人类染色体分组与各组染色体形态特征（非显带标本）

第7章

1.染色体异常：

是指细胞中发生的染色体非正常改变，有人又称之为染色体畸变。

染色体异常的类型可分为染色体数目异常和结构改变（或结构畸变）。

2.染色体组（chromosomeset）：

是指单倍体所含有的一整套染色体。

人类染色体组就是指正常生殖细胞（精子或卵子）中含有的23条染色体。

3.整倍体（euploid）异常：

是在二倍体基础上，体细胞中染色体数目以整个染色体组为单位的增多或减少。

4.核内复制：

在细胞分裂时，染色体复制两次，细胞分裂一次。

间期细胞中染色体复制两次，导致每条染色体包含有四条染色单体，经分裂期的中、后、末，形成了二个含四倍体的子细胞。

5.核内有丝分裂：

是指在细胞分裂时，染色体复制一次，但至分裂中期时，核膜仍未破裂、消失，也无纺锤体形成，细胞分裂不能进入后期、末期，也未发生胞质分裂，结果细胞内含有四个染色体组，成为四倍体。

6.亚二倍体（hypodiploid）：

比二倍体46条少一条或几条染色体。

如果只缺失一条染色体，即45条，某对同源染色体只剩一条，称为单体型（monosomy）。

7.超二倍体（hyperdiploid）：

比二倍体46条多一条或几条染色体。

8.倒位（inv）：

一条染色体发生两次断裂，两断裂点之间的片段旋转180度重接，称倒位。

倒位分臂内倒位和臂间倒位。

9.易位（translocation）：

一条染色体的断片移接到另一条非同源染色体的臂上，称之为易位。

10.相互易位（Reciprocaltranslocation,t）：

两条染色体分别发生一次断裂，相互交换片段后重接称为相互易位。

其结果是形成两条衍生染色体。

11.平衡易位：

仅涉及位置的改变而不造成染色体片段的增减。

12.罗伯逊易位：

只发生在近端着丝粒染色体的一种易位形式。

因其断裂点发生于着丝粒处，故两个近端着丝粒染色体发生断裂后，两条染色体长臂在着丝粒处相互融合后形成一个大的亚中央着丝粒，而各个短臂包括部分着丝粒因遗传物质少，一般会丢失。

13.缺失（deletion,del）:

指染色体某处发生断裂后其片段丢失所形成的一种结构畸变。

重复（duplication）：

是一条染色体上的某一片段增加了一份以上的现象，使这些片段的基因多了一份或几份。

14.倒位（inversion,inv）：

一条染色体发生两次断裂，两断裂点中间片段旋转180度又重接即称倒位。

15.环状染色体（ringchromosome,r）：

一条染色体的长、短臂同时发生了断裂，含有着丝粒的片段两端发生重接，即形成环状染色体。

16.等臂染色体（isochromosome,i）：

是着丝粒异常分裂形成的染色体。

着丝粒分裂异常，横裂而非纵裂，将形成二条由两条长臂或由两条短臂组成的染色体，即等臂染色体。

17.额外小标记染色体（smallsupernumerarymarkerchromosomes）：

又称结构性异常染色体，是指在正常二倍体基础上额外增加的一种结构异常的细小染色体，形态上可以辨认，但其特征通常不能被传统染色体显带技术所识别。

大小通常等于或小于20号染色体。

18.嵌合体：

指不同遗传性状嵌合或混杂表现的个体，具体指一个个体身上两种或两种以上不同核型细胞系同时存在。

19.胎盘局限性嵌合体（confinedplacentalmosaicism，CPM）：

是指染色体嵌合体仅存在于胎盘组织细胞，在妊娠的各个时期均可发生。

20.异源性嵌合体：

来自不同受精卵的细胞系所组成的个体，称异源性嵌合体，主要由胚胎融合所产生。

21.同源性嵌合体（mosaic）：

起源于同一合子发育成不同核型的细胞系所形成的个体则称，原因是卵裂时有丝分裂不分离。

22.生殖腺嵌合体（germlinemosaicism）指基因突变只发生在部分生殖细胞而不发生在体细胞的现象。

23.人类染色体数目异常或结构畸变所导致的遗传性疾病称染色体病（chromosomaldisease）。

24.常染色体病：

由常染色体数目或结构异常引起的疾病。

25.Down综合征（DownSyndrome，DS）

发病率：

新生儿的发生率约为1/800～1/600；发生率随母亲生育年龄的增高而增高，尤其当母亲年龄大于35岁时，发生率明显增高。

临床特征：

主要表现在3个方面，特殊面容、智力低下、肌张力降低和体格发育迟缓。

细胞遗传学类型：

三体型、易位型、嵌合型

发生的分子机制：

与DS表型相关的基因、与智力发育迟缓相关的基因、与先天性心脏缺陷、与白血病有关的基因、与肌张力低下有关的基因

诊断：

临床筛查、产前筛查、染色体检查、血液学改变、酶的改变

预防：

一般措施、产前诊断和染色体检查

产前诊断：

血清学“三联筛查”（AFP、UE3、HCG）羊水、绒毛膜细胞染色体检查

检出平衡易位携带者

18三体综合征（Edwardsyndrome）

临床特征：

本病在新生儿中的发病率为1/8000—1/3500，男女比例为1:

3，其主要的临床表现为智力低下、生长发育迟缓、胸骨短、先天性心脏病、肾畸形、小头、小眼、耳位低、钳状手、手指弓形纹过多。

细胞遗传学类型：

三体型、嵌合型、易位型

13三体综合征（Patausyndrome）

临床特征：

小头畸形、严重智力低下、肌张力异常、各种类型的心脏病、轴后多指、枕骨区头皮缺陷和眼鼻耳唇畸形。

细胞遗传学类型：

三体型、嵌合型、易位型

26.猫叫综合征（criducatsyndrome）

本病的最主要临床特征是患儿在婴幼儿期的哭声非常似小猫的咪咪声，有关研究认为是喉部畸形、松驰、软弱所引起，但也有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。

本病是5p15缺失引起，80％为单纯缺失，10％为不平衡易位引起。

微小缺失综合征（smalldeletionsyndrome）

由于染色体上一些小带的缺失所引起的疾病。

缺失可通过高分辨染色体分析或FISH检测确定。

27.性染色体病：

性染色体X或Y发生数目或结构异常所引起的疾病，临床表现较常染色体病轻。

①Klinefelter综合征

发生率：

男性新生儿中占1/1000--2/1000，特征身材高、睾丸小、第二性征发育差、不育。

临床表现：

患者四肢修长、身材高：

胡须阴毛稀少、成年后体表脂肪堆积似女性；皮肤细嫩；音调较高，喉节不明显；约25％病例有乳房发育；外阴多数正常无畸形，体积为正常人的1/3；无精子；血浆睾酮仅为正常人的一半

②XYY综合征

临床特点：

患者表型一般正常，身材高大，大多数男性可以生育

③多X综合征

临床表型：

70%患者青春期第二性征发育正常，并可生育；另外30％患者的卵巢功能低下，原发或继发闭经，过早绝经，乳房发育不良。

④Turner综合征

临床特点：

典型患者以性发育幼稚、身材矮小（120-140cm左右）、肘外翻为特征。