医学遗传学教学大纲.docx

1、医学遗传学教学大纲 泸州医学院 医学遗传学教学大纲（试行）（供五年制本科临床医学、麻醉、口腔、检验等专业使用）一、前言 医学遗传学是十分活跃的前沿学科，随着分子生物学方法的引入、人类基因组计划的推动及相关模式生物基因组研究的开展，促进了医学遗传学的飞速发展。目前医学遗传学相关内容涉及到几乎所有医学基础和临床学科，遗传学原理不仅是阐明疾病发生机制的基础，而且为临床实践提供了新的技术手段。本课程的目的在于使学生掌握医学遗传学基本理论和基本知识，建立疾病分析的遗传学观点和方法，并熟悉遗传病的诊断，治疗和预防，了解疾病诊断治疗中的遗传学新方法，同时培养学生综合运用相关学科知识的能力。并注意培养学生对临

2、床上常见遗传病进行遗传咨询的实际应用能力。本课程未涉及论述个别遗传病的临床遗传学，这部分内容将在儿科学、内科学、神经及精神病学、眼科学、皮肤科学中讲授。本大纲适用于五年制本科临床医学、麻醉、口腔、医学检验等专业使用。教学要求分为掌握、熟悉和了解三个级别，教学内容与教学要求级别对应，并统一标示（划“ ”部分为要求掌握的内容，划“ ”部分为要求熟悉内容，了解内容不标示）。课堂讲授主要采用多媒体教学。教师在保证大纲核心内容的前提下，可根据不同的教学手段，讲授重点内容和介绍一般内容。本课程暂设为A类选修课，63学时，其中理论51学时，实验12学时。理论为大课讲授，实验为小班授课。教材：案例版医学遗传学

3、（第二版），税青林，科学出版社，2012主要参考资料：1、医学遗传学（第二版），李璞，中国协和医科大学出版社2、医学遗传学（第四版），左伋，人民卫生出版社3、Human GeneticsA Problem-Based Approach, Second Edition, Bruce R.Korf二、教学内容及要求第一章 医学遗传学概论教学目的明确医学遗传学的任务和研究范围，了解医学遗传学在医学中的重要地位，认识遗传因素在疾病发生中的作用及遗传病的特征和分类，并初步熟悉识别疾病遗传基础的方法。教学要求1掌握遗传性疾病的特征和类型。2熟悉遗传因素在疾病发生中的作用；识别疾病遗传基础的方法。3了解医学

4、遗传学及其研究范围；医学遗传学的发展简史和发展趋向。主要内容1医学遗传学及其研究范围。2医学遗传学的发展简史和发展趋向。3遗传因素在疾病发生中的作用。 4遗传性疾病的特征和类型。 5识别疾病遗传基础的方法。 第二章 遗传的细胞基础教学目的理解遗传的细胞基础染色质和染色体的化学组成、分子结构及组装；明确人类染色体的形态结构、Denver体制和染色体显带技术；减数分裂、配子发生与受精过程。教学要求1掌握人类染色体形态结构及正常核型；性染色质。2熟悉常染色质与异染色质；染色质与染色体的化学组成；染色质和染色体的组装；细胞的减数分裂和配子的发生。3了解细胞的有丝分裂。主要内容1染色质与染色体染色质的化

5、学组成：组蛋白、非组蛋白、DNA。染色质的组装：核小体模型、染色质压缩形成染色体（四级结构模型、支架-放射环结构模型）。染色质的类型：常染色质与异染色质。2人类染色体染色体形态结构；人类的正常核型（Denver体制）：染色体显带技术、G显带染色体的识别与命名、染色体高分辨显带及命名；性染色质X染色质和Y染色质，Lyon假说；人类的性别决定。3细胞分裂有丝分裂；减数分裂；精子和卵子的发生。第三章 遗传的分子基础教学目的理解基因的概念、结构与功能；基因的表达调控；学习并理解基因突变机制及其后果。教学要求1掌握基因的概念，人类基因组DNA的组成，基因的结构与功能，基因突变的类型和遗传效应。2熟悉基因

6、的表达调控；DNA损伤的修复。 主要内容1基因的概念。2人类基因组DNA基因组DNA：单一序列、重复序列、多基因家族、假基因。3基因的结构与功能：基因的结构、基因的表达、基因表达的调控。4基因突变基因突变的特性；基因突变的诱因；基因突变的类型：碱基替换、移码突变、动态突变。遗传效应：引起蛋白质和酶的分子结构改变。5DNA损伤的修复：光修复、切除修复、复制后修复第五章 单基因遗传病教学目的理解AD、AR、XR、XD和Y连锁遗传的遗传特征，了解常见单基因遗传病的遗传方式及发病的分子机理；影响单基因遗传病分析的若干问题。教学要求1掌握单基因遗传病的类型及相关概念；各类单基因遗传病的遗传特征及系谱分析

7、。2熟悉影响单基因遗传病分析的若干问题。3了解常见单基因遗传病发病的分子机制。主要内容1. 分离律、自由组合律、连锁与交换律。基本概念：性状、相对性状、表现型、基因型、纯合体、杂合体、显性性状、隐性性状、显性基因、隐性基因、等位基因、连锁、交换、连锁群、重组率。遗传分析中统计学原理的应用：概率；独立事件、互斥事件；加法定理、乘法定理。2单基因遗传病的遗传方式AD：常见婚配型；系谱特征；各类亚型（完全显性、不完全显性、共显性、不规则显性、延迟显性、从性显性）的遗传特征；复等位基因；表现度和外显率。常见疾病：并指、软骨发育不全、Marfan综合征、成骨不全症、Huntington舞蹈症等的遗传方式

8、及发病分子机制。AR：常见婚配类型；系谱特征，发病比例的校正，亲缘系数，近亲婚配的危害。常见疾病：苯丙酮尿症、先天聋哑及其发病分子机制。XL：交叉遗传、男性半合子；XR：常见婚配类型；系谱特征；常见疾病：进行性肌营养不良症（DMD）及发病的分子机制。XD：常见婚配类型；系谱特征；常见疾病：遗传性肾炎、抗维生素D佝偻病及其发病分子机制。YL：遗传特征；睾丸决定因子、无精子因子基因定位及其遗传效应。3影响单基因遗传病分析的若干问题：遗传异质性、基因多效性、基因组印迹、遗传早现、限性遗传、X染色体失活、表现型模拟。第六章 线粒体遗传病教学目的明确线粒体基因组的结构和遗传特点，并理解线粒体遗传病的遗传

9、特征。教学要求1掌握线粒体基因组的结构和遗传特点；线粒体基因组的突变类型。2了解各线粒体遗传病发病的分子机制。主要内容1线粒体基因组：线粒体基因组的结构特征；线粒体基因组的遗传特征（半自主性、遗传密码和通用密码不同、母系遗传、同质性与异质性、有丝分裂和减数分裂期间都要经过复制分离、阈值效应、突变率高）。2线粒体基因组突变与疾病：线粒体基因组突变类型；常见线粒体遗传病（Leber遗传性视神经病、线粒体脑肌病、线粒体心肌病、帕金森病、糖尿病）；线粒体基因突变与衰老。第七章 多基因遗传病教学目的理解多基因遗传和多基因遗传病的特征，明确多基因遗传病再发风险估计中应考虑的因素，了解多基因遗传病的研究进展

10、。教学要求1掌握多基因假说，多基因遗传的特点；多基因病易患性变异的分布与阈值概念；多基因病的特征和复发风险的估计。2熟悉数量性状变异的特点。3了解遗传率的计算；多基因遗传病的研究方法和策略。主要内容1多基因遗传：质量性状与数量性状；多基因假说；多基因遗传的特点。 2多基因遗传病：易患性和阈值；遗传率（概念，遗传率的计算）；多基因遗传病的遗传特点；多基因遗传病再发风险的估计。3多基因遗传病的研究方法和策略：研究多基因遗传病易感基因常用的分析方法；多基因遗传病易感基因定位的策略；几种多基因遗传病的研究现状（原发性高血压、支气管哮喘、精神疾病）。第八章 染色体病教学目的理解染色体数目异常、结构畸变类

11、型、发生机制、与疾病的关系，明确常见染色体病发病的遗传机制，学会异常核型的描述，能阅读核型报告。教学要求1掌握染色体数目畸变和染色体结构畸变主要类型，发生机理；染色体畸变的描述；染色体结构畸变的遗传效应；常见染色体病的核型、遗传机制。2熟悉两性畸性；脆性X综合征。3了解染色体畸变的诱因。主要内容1染色体畸变染色体畸变的诱因；染色体畸变的类型（数目畸变、结构畸变、嵌合体），形成机制；染色体畸变的描述（数目畸变核型的描述、结构畸变核型的描述简式、详式）；染色体结构畸变的遗传效应。2染色体病常染色体病：21三体综合征（主要临床特征、核型、遗传学、预防）；18三体综合征（临床表现、核型、遗传学）；13

12、三体综合征（临床表现、核型、遗传学）；5p综合征（主要临床表现、核型、遗传学）。性染色体病：Klinefelter综合征（主要临床表现、核型、遗传学）；Turner综合征（主要临床表现、核型、遗传学）；XYY综合征；多X综合征；两性畸形（真两性畸形、假两性畸形）；脆性X染色体综合征（主要临床表现、发病的分子机制）。第九章 分子病与先天性代谢缺陷病教学目的理解血红蛋白病发病的分子机制；认识先天性代谢缺陷病的种类及发病机制。从而加深对遗传物质变异蛋白质（酶）异常疾病三者之间关系的理解。教学要求1掌握分子病和先天性代谢缺陷病的类型。常见分子病和先天性代谢病发病的遗传机制。2熟悉正常血红蛋白结构、遗传

13、控制及其发育演变；常见分子病和先天性代谢病的临床特征。3了解先天性代谢缺陷病中的嘌呤代谢病和脂类代谢病。主要内容1分子病血红蛋白病：正常血红蛋白的遗传控制和发育演变（血红蛋白的分子结构、人体血红蛋白的种类、人类珠蛋白基因的结构、珠蛋白基因的表达与发育演变）。血红蛋白病：异常血红蛋白病（发生的分子机制、几种主要的血红蛋白病：镰状细胞贫血、不稳定血红蛋白病、血红蛋白M病）；地中海贫血（类型、分子基础）。血浆蛋白病：血友病发病的遗传机制。受体蛋白病：家族性高胆固醇血症发病的遗传机制。膜转运载体蛋白病：肝豆状核变性的遗传机制。2先天性代谢缺陷病氨基酸代谢病：苯丙酮尿症（主要临床表现、苯丙氨酸的代谢过程

14、、苯丙酮尿症发病的遗传机制）； 眼皮肤白化病（主要临床表现、发病的遗传机制）。糖代谢异常：半乳糖血症（主要临床表现、半乳糖代谢过程、型半乳糖血症发病的遗传机制）、糖原贮积病（发病机制、分类、糖原贮积病型的主要临床表现及其发病的遗传机制）、黏多糖贮积病。嘌呤代谢病：Lesch-Nyhan综合征。脂类代谢病：神经鞘脂贮积病、Gaucher病。第十章 群体中的基因教学目的学习遗传平衡定律；理解突变、选择等对遗传平衡的影响。教学要求1掌握遗传平衡定律及其在基因频率计算中的应用；影响遗传平衡因素对遗传平衡的影响；近婚系数；遗传负荷的来源。2熟悉群体及群体的遗传结构概念。3了解突变率的计算、遗传负荷的估计

15、。主要内容1群体遗传学基本概念：群体、群体的遗传结构、随机交配。2群体中的遗传平衡基因频率和基因型频率；遗传平衡定律及其应用（遗传平衡定律、遗传平衡定律的应用）。3影响遗传平衡的因素突变；选择；近亲婚配（近婚系数、平均近婚系数）；迁移；随机遗传漂变。4遗传负荷：遗传负荷的来源、遗传负荷的估计。第十二章 遗传与肿瘤发生教学目的通过对肿瘤发生与遗传的关系以及肿瘤发生的遗传机理的理解，加深对肿瘤发生、发展机制的认识。教学要求1掌握肿瘤发生的遗传现象，遗传性肿瘤的特点，常见遗传性肿瘤；肿瘤的遗传易感性因素；染色体异常与肿瘤。2熟悉遗传性癌变综合征，染色体脆性部位与肿瘤；肿瘤发生的遗传学说；癌基因、抑癌

16、基因和肿瘤转移基因。 主要内容1肿瘤的遗传现象癌家族与家族性癌；遗传性肿瘤与遗传性肿瘤综合征：遗传性肿瘤：视网膜母细胞瘤（主要临床表现、遗传机制）、肾母细胞瘤（主要临床表现、遗传机制）、神经母细胞瘤（主要临床表现、遗传机制）；遗传性癌变综合征（家族性腺瘤性息肉症发生的遗传机制）。2肿瘤的遗传易感性酶活性差异与肿瘤；免疫缺陷与肿瘤；染色体不稳定综合征与肿瘤（Bloom综合征、Fanconi贫血症、共济失调性毛细血管扩张症、着色性干皮病等发生的遗传机制）。4染色体异常与肿瘤肿瘤细胞的染色体畸变：肿瘤染色体数目异常、肿瘤染色体结构异常（肿瘤标记染色体：ph染色体、14q+染色体）；染色体异常在肿瘤发

17、生中的作用。5基因突变与肿瘤癌基因（癌基因的类型，原癌基因的激活）；抑癌基因；肿瘤转移基因和肿瘤转移抑制基因。6肿瘤发生的遗传学理论肿瘤的单克隆起源假说，二次突变假说，肿瘤的多步骤遗传损伤学说，肿瘤发生机制的新近研究。 第十三章 免疫遗传学教学目的通过对免疫系统相关红细胞、白细胞抗原及抗体的基因结构、遗传调控等问题的学习，理解机体免疫系统的遗传基础和遗传控制。教学要求1掌握ABO血型系统和Rh血型系统的遗传基础；HLA复合体的结构和组成。2熟悉HLA各基因位点多态性、HLA与器官移植配型及疾病的关联；抗体基因的结构及表达特点；抗体多样性的产生及其机制。3了解ABO血型和Rh血型的分型、血型不相

18、容；抗体分子的基本结构；T细胞受体遗传。主要内容1红细胞抗原遗传ABO血型系统：ABO血型的分型及其相应抗原、控制ABO抗原系统的基因及表达、ABO血型的检测；Rh血型系统：Rh血型的分型及物质基础、Rh系统的基因及表达；血型不相容。2白细胞抗原遗传：HLA复合体（、类基因区）、HLA各基因位点多态性、HLA与器官移植配型、HLA与疾病关联。3抗体遗传：抗体分子的基本结构；抗体基因的结构及表达特点（抗体基因的定位与结构、抗体基因片段的重排、抗体基因的等位排斥、抗体分子的类型转换）；抗体的多样性及产生机制。4T细胞受体遗传：TCR的结构；TCR基因的结构与重排。第十四章 药物遗传学教学目的理解个

19、体药物特应性产生的遗传基础，明确临床个体化用药的意义；认识环境因子反应的遗传基础。教学要求1掌握药物代谢和反应过程中的遗传控制机理。2熟悉环境因子反应的遗传基础。3了解药物基因组学。主要内容1药物反应的遗传基础药物代谢酶遗传多态性与药物代谢：N乙酰基转移酶多态性与异烟肼代谢（N乙酰基转移酶多态性、代谢类型、异烟肼灭活的遗传调控与药物效应的关系），丁酰胆碱酯酶多态性与琥珀酰胆碱敏感性（琥珀酰胆碱敏感性的发生机理及其遗传基础），细胞色素氧化酶P450 2D6多态性与异喹胍-司巴丁代谢（代谢类型、遗传机制）；药物受体遗传变异与药物效应：恶性高热（临床表现、遗传机制），胰岛素抵抗遗传机制；葡萄糖-6-

20、磷酸脱氢酶缺乏症：临床表现、发生机理、遗传机制。2环境因子反应的遗传基础乙醇中毒的遗传机制、吸烟导致肺癌的遗传基础、1-抗胰蛋白酶缺乏症的遗传机制。3药物基因组学：药物基因组学的概念；药物基因组学的研究内容和方法；药物基因组学的应用和展望。第十七章 遗传病的诊断教学目的明确遗传病诊断的原则、基本程序和主要方法；理解基因诊断的原理及基本方法。教学要求1掌握遗传病诊断的原则和程序；系谱分析和遗传方式的判定；细胞遗传学诊断和基因诊断的主要方法和相应原理。2了解生化检查，基因诊断方法的操作。主要内容1遗传病的临床诊断：病史采集；体格检查；遗传学调查与系谱分析；遗传数据库资源应用。2细胞遗传学检查：染色

21、体检查，FISH技术；性染色质检查。3生化检查：代谢产物分析、酶和蛋白质分析。4基因诊断基因诊断的定义和特点；基因诊断的方法：限制性片段长度多态性分析、Southern印迹杂交、聚合酶链反应分析（已知点突变的检测、未知点突变的检测、基因缺失的检测、RCR-RFLP）、DNA测序、DNA芯片、荧光原位杂交等的原理、操作和应用。第十八章 遗传病的治疗教学目的明确遗传病治疗的原则和基本方法；理解基因治疗的概念、策略、基本方法及存在的问题。教学要求1掌握遗传病治疗的基本方法；基因治疗的基本概念、策略、途径和方法。2熟悉饮食治疗的一般原则。3了解遗传病的手术治疗、药物治疗；基因治疗目前存在的问题和基因治

22、疗的临床应用。主要内容1手术治疗：手术修复、手术去除、组织器官移植。2药物治疗：补其所缺、去其所余。3饮食治疗：一般原则；治疗时机。4基因治疗基因治疗的策略和途径；基因治疗的方法：克隆正常基因，选择靶细胞、基因转移（物理法、化学法、载体介导基因转移法）；基因治疗的其他方案；基因治疗的必要条件；基因治疗的临床运用（-地中海贫血、血友病B、帕金森病、X连锁严重联合免疫缺陷病）。第十九章 遗传病的预防教学目的明确遗传病预防的策略、程序和意义。教学要求1掌握遗传病的预防原则和基本方法；遗传咨询和产前诊断的基本过程。2熟悉遗传筛查的方法及意义；遗传病再发风险的估计。3了解遗传病的普查。主要内容1遗传病的

23、普查：患者的病情资料和检出的主要依据，患者的发育史，婚姻和生育史，亲属病情资料，绘制系谱。2遗传筛查：新生儿筛查（苯丙酮尿症、先天性甲状腺功能减低症和半乳糖血症的筛查）；携带者检出（系谱分析法、实验室检查）。3遗传咨询遗传咨询的类型（婚前咨询、生育咨询、一般咨询、行政部门咨询）；遗传咨询的对象；遗传咨询的步骤（明确诊断、绘制系谱确定遗传方式、估计再发风险、提出对策和措施、随访和扩大咨询）；遗传病再发风险的估计（单基因遗传病再发风险的估计，多基因遗传病再发风险的估计，染色体病再发风险的估计）。4婚姻和生育指导：婚姻指导的对策和措施，生育指导的具体措施。5产前诊断产前诊断的对象。产前诊断的方法：产

24、前诊断的取材（绒毛吸取术、羊膜穿刺术、脐带穿刺术、孕妇外周血分离胎儿细胞），产前诊断的检查方法（物理学诊断方法、细胞遗传学检查、生物化学方法、分子生物学方法），植入前诊断。教学学时数分配目 次内 容理论学时第一章医学遗传学概论3第二章遗传的细胞基础1.5第三章遗传的分子基础1.5第五章单基因遗传病6第六章线粒体遗传病3第七章多基因遗传病4第八章染色体病6第九章分子病与先天性代谢病6第十章群体中的基因3第十二章遗传与肿瘤的发生3第十四章药物遗传学2第十七章遗传病的诊断2第十八章遗传病的治疗5第十九章遗传病的预防6机 动3合 计51 三、实验及基本技能训练部分实验学时共计12学时，从以下实验中选择

25、开出。实验一内容：遗传病及单基因遗传病的系谱综合分析学时：3学时目的要求：1通过对遗传病案例及系谱的分析，掌握单基因遗传病的遗传方式及其特点。2掌握系谱分析的基本方法和步骤，培养和训练综合分析能力。实验二 内容：X染色质标本的制备和观察学时：3学时目的要求：1熟悉人类间期细胞X染色质的形态特点及其检查的意义。2熟悉X染色质标本的制备方法。实验三内容：人类染色体核型分析学时：3学时目的要求：1掌握正常人类染色体数目、形态特征。2掌握人类染色体常规核型分析的方法。实验四内容：人类外周血淋巴细胞培养与非显带染色体标本制备分析学时：6学时目的要求：1掌握人类外周血淋巴细胞的培养方法和原理。2掌握人类染

26、色体非显带标本的制备方法。3掌握人类染色体常规核型分析的方法。实验五内容：人类基因组DNA的提取学时：3学时目的要求：1了解提取DNA的原理。2熟悉实验室常用的外周血基因组DNA抽提方法。实验六内容：唐氏综合征的产前诊断方法学时：3学时目的要求：1初步掌握遗传病的产前诊断实验设计过程。2通过对唐氏综合征的产前诊断设计，培养运用遗传学现代技术解决医学实际问题的能力。泸州医学院医学细胞生物学与遗传学教研室2012年4月修订附：遗传与变异的基本规律遗传的三大定律，即分离律、自由组合律、连锁与互换律，它们构成了遗传学的理论基础。分离律和自由组合律是遗传学的奠基人孟德尔（Mendel G .J. 182

27、2-1884）利用豌豆为实验材料经过7年的杂交实验总结出来的，故常被称为孟德尔定律或孟德尔学说。摩尔根（Morgan T.H. 1866-1945）和他的学生们在孟德尔定律的基础上，从1909年开始，利用果蝇进行了大量的实验，揭示了遗传的第三大定律连锁与互换律，同时建立了基因学说。学习遗传的基本规律时，应结合减数分裂进行理解。这部分内容属经典遗传学的基本理论，是目前包括分析人类遗传现象在内的遗传分析的重要基础。一、分离律(law of segregation)分离律是位于同源染色体上等位基因间的遗传规律。1基本概念（1）性状（character）：生物体(或细胞)的任何可以鉴别的表型特征。（2

28、）相对性状（contrasting character）：一种性状的不同表现形式或相对差异称为相对性状。即是一些相互排斥的性状，一个个体非此即彼，不能同时具备两种性状。例如豌豆种皮的圆滑和皱缩。（3）表现型（phenotype）：是一个生物体（或细胞）可以观察到的形状或特征，是特定的基因型和环境相互作用的结果。（4）基因型（genotype）：一个生物体或细胞的遗传组成。如RR、rr、Rr等。（5）等位基因（allele）：在一对同源染色体的同一基因座上、决定一对相对性状的两个不同形式的基因。如R和r。（6）显性基因（dominant gene）：二倍体生物中在杂合状态下表现出相关性状的基因，

29、一般用大写字母表示（如R）。（7）隐性基因（recessive gene）：二倍体生物中在杂合状态下不表现，只在纯合状态下表现出相关性状的基因，一般用小写字母表示（如r）。（8）显性性状（dominant character）：显性等位基因支配的性状称为显性性状，基因型为RR和Rr的个体表现出显性性状。（9）隐性性状（recessive character）：杂合子中被显性等位基因掩盖而未呈现的性状称为隐性性状，基因型为rr的个体表现出隐性性状。（10）纯合子（homozygote）：在二倍体生物中，一对同源染色体上特定的基因座上有两个相同的等位基因的个体称为纯合子。如基因型为RR或rr的个体

30、。（11）杂合子（heterozygote）：在二倍体生物中，一对同源染色体上特定的基因座上有两个不同的等位基因的个体称为杂合子。如基因型为Rr的个体。2遗传第一定律的基本理论（1）遗传性状是由遗传因子决定的。（2）在体细胞中，遗传因子成对存在。（3）在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，结果每个生殖细胞中只含有成对遗传因子中的一个。（4）受精时雌雄配子以随机而又均等的机会结合成合子，遗传因子又恢复了成对状态。（5）不同的遗传因子在体细胞中独立存在，互不混淆。3分离定律一对基因在杂合状态各自保持其独立性，在配子形成时，彼此分离到不同的配子中去，在一般情况下，F1配子分离比是1:1,F2表型分离比是3:1,F2基因型分离比是1:2:1，这一基因的行动规律称为分离律，即孟德尔第一定律。4细胞学基础细胞学基础：减数分