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5.3 人类遗传病
第五章
基因突变及其他变异
人类遗传病
人类遗传病是指由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
vs先天性疾病vs家族性疾病？
1.遗传性疾病都是先天性疾病吗？
遗传病可能是先天发生，也可能是后天发生，如有些遗传病可在个体生长发育到一定年龄才表现出来；后天性疾病也不一定不是遗传病。
2.先天性疾病都是遗传病吗？
先天性疾病不一定是遗传病，如母亲在妊娠期前三个月感染风疹病毒可使胎儿患先天性心脏病或先天性白内障。
先天性心脏病
先天性白内障
人类遗传病
（1）遗传病
病因：遗传物质发生改变
特征：先天性、家族性
（2）先天性疾病
表现：出生前已形成的畸形或疾病
病因
由遗传物质改变引起的——遗传病
由环境因素改变引起的——非遗传病
（3）后天性疾病
表现：出生后才表现出来的疾病
病因
由遗传物质改变引起的——遗传病
由环境因素改变引起的——非遗传病
（4）家族性疾病
表现：在家族成员中发病率高，有家族聚集现象
病因
从共同的祖先继承了相同的致病基因——遗传病
由相同的生活条件或环境因素引起——非遗传病
人类遗传病-单基因遗传病
单基因遗传病：受1对等位基因控制的遗传病，遵循孟德尔遗传定律。
人类染色体分为常染色体和性染色体。故单基因遗传病也分为常染色体单基因遗传病和性染色体单基因遗传病。
人的染色体组成
（性染色体不同）
人类遗传病-单基因遗传病
常染色体遗传
常显：
伴X显：
性染色体遗传
常隐：
伴X隐：
单基因遗传病
并指、多指、软骨发育不全
抗维生素D佝偻病
苯丙酮尿症、白化病、先天性聋哑
色盲、血友病、进行性肌营养不良
伴Y遗传病：
外耳道多毛症
人类遗传病-单基因遗传病
常染色体显性病
并指---AA或者Aa
人类遗传病-单基因遗传病
多指---AA或者Aa
常染色体显性病
人类遗传病-单基因遗传病
病因：显性致病基因导致长骨两端的软骨细胞形成障碍
症状：上臂、小腿短小畸形，前额突出，鼻梁马鞍形，垂手不过髋关节，腹部隆起，腰椎向前突出
患病个体基因型：AA Aa
常染色体显性病：软骨发育不全
伴x染色体显性病：
抗维生素D佝偻病
病因：患者小肠对Ca、P吸收不良，导致骨发育障碍
症状：X型(或 O型) 腿，骨骼发育畸形(如鸡胸) ，生长缓慢
患病个体基因型
XAY XAXA XAXa
人类遗传病-单基因遗传病
常染色体隐性病
白化病
患病个体基因型：aa
父母基因型：Aa
人类遗传病-单基因遗传病
西红柿女孩
有一女孩患苯丙酮尿症，是真正意义上的不食“人间烟火”，能吃的食物仅有西红柿。目前，低苯丙氨酸饮食疗法是全世界治疗苯丙酮尿症唯一的方法。所以，让女孩延续生命的食物全是化学产品，近些的在北京，远些的就在日本和美国等地。
苯丙酮尿症
人类遗传病-单基因遗传病
人类遗传病-单基因遗传病
（正常）
（患者）
酶1
不能合成某种酶
苯丙氨酸
酪氨酸
苯丙酮酸（有害）
苯丙酮尿症：常染色体隐性遗传病
AA Aa
aa
黑色素
酶2
白化病
缺乏
人类遗传病-单基因遗传病
病因：患者肌肉组织被结缔组织取代
症状：进行性肌营养不良的患儿肌肉萎缩无力，行走困难。患者后期双侧腓肠肌呈假性肥大。一般于4-5岁发病，20岁前死亡
伴x染色体隐性病：进行性肌营养不良
患病个体基因型：XaXa XaY
人类遗传病-单基因遗传病
人类外耳道多毛症
伴Y遗传病
常见病例：唇裂（俗称兔唇）、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病、哮喘等。
特点：
1、家族聚集现象
2、易受环境影响
3、在群体中发病率比较高
人类遗传病-多基因遗传病
受多对等位基因控制的遗传病
人类遗传病-染色体异常遗传病
由于染色体结构或数目畸变而引起的遗传病
猫叫综合征、21三体综合征
染色体遗传病：
常染色体异常：
性染色体异常：
性腺发育不良
21三体综合征
性腺发育不良（女性）
病因：患者缺少了一条X染色体。
主要外部特征：身体比较矮小，肘常外翻，颈部皮肤松弛为蹼颈，虽外观为女性，但性腺发育不良，无生育能力。
有“致病基因”吗？
人类遗传病-调查
我国出生缺陷率：5.6%，每年新增出生缺陷近90万例；
遗传病导致的出生缺陷占20%左右，由环境因素所致约占10%
3/10儿童死亡是由遗传病造成
——《中国出生缺陷防治报告（2012）》
人类遗传病-调查
单基因遗传病：由单个基因异常引起的遗传病
一般符合孟德尔遗传规律
特征：每一种病发病率都很低，但患者后代中发病率较高
多基因遗传病：涉及多个基因和许多环境因素的遗传病 特征：受遗传因素和环境因素影响，群体中发病率较高，但后代发病率远低于单基因遗传病1/2或1/4水平，约只有1%~10%
染色体异常遗传病：染色体数目、形态、结构异常 特征：只占遗传病1/10，流产率高
人类遗传病-调查
调查对象：
发病率较高的单基因遗传病
如：红绿色盲、高度近视
制定调查记录表：
家系三代遗传病调查表
明确调查群体及注意事项：
发病率调查要在群体中进行
群体样本足够大
祖辈
父辈
学生
人类遗传病-调查
某种遗传病的发病率＝ ×100%
某种遗传病的患病人数
某种遗传病的被调查人数
注：无效数据包括对自身情况认知不清楚、个体去世、不方便调查等原因，在统计发病率时均剔除
人类遗传病-调查
资料表明，我国红绿色盲中男性发病率为5.07%，
女性发病率为0.81%，我国人群中高度近视的发病率为1%
注：无效数据包括对自身情况认知不清楚、个体去世、不方便调查等原因，在统计发病率时均剔除
汇总本年级的数据后计算遗传病的发病率是否接近上述数据？如果不符，请分析原因。
能解释红绿色盲和高度近视在男性和女性中发病率的差异吗？
从发病率的调查中能否判断遗传方式
思考讨论：
人类遗传病-调查
探究·实践：调查人群中的遗传病
1、调查某种遗传病的发病率-----
2、调查该病的遗传方式------
在人群中随机抽样调查
在患者家系中调查研究
某种遗传病的发病率
＝
某种遗传病的患病人数
×
100％
某种遗传病的被调查人数
亨廷顿舞蹈症，它夺去了我们一家七口人的生命
人类遗传病-预防与检测
小组合作（3min）：
(1)基于资料1家系成员患病情况的描述，绘制四代遗传家系图；基于家系图判断该遗传病的遗传方式
提示：推断可能的遗传方式
写出奶奶和其丈夫基因型
显隐性→假设（排除）→基因定位
资料1：视频中亨廷顿舞蹈症是一种单基因遗传病，它夺走了奶奶家七口人的生命，该家系中的最先发病的是奶奶的公公（丈夫的父亲），随后奶奶的丈夫和小姑子（丈夫的妹妹）发病，之后奶奶的大儿子、二儿子、女儿以及奶奶大儿子的儿子随即发病去世，而小姑子的儿子（另一儿子正常）是第八个舞蹈症患者，其他家系中成员均正常。
常显
常隐
aa Aa
Aa aa
人类遗传病-预防与检测
思考：
(2)基于资料2，明确该遗传病的遗传方式？
(3)基于资料2，亨廷顿舞蹈症的发病机制的本质是哪一种可遗传变异？
(4)能否通过胎儿性别鉴定的方式避免有遗传缺陷的患儿出生？再发风险是多少？
(5)像奶奶这样的家庭(遗传病家族/曾经生育有患病个体的家庭)还有很多，我们能为他们提供哪些建议？
资料2：经基因检测，视频中的奶奶不带致病基因。
亨廷顿舞蹈症（Huntington’s disease，HD）是一种单基因遗传病，主要是位于4号染色体上的HTT-exon1 基因内CAG三核苷酸重复序列过度扩张所致。CAG片段在基因内重复数目为9 36次。在患者中，CAG部分重复可在37~120次以上，CAG重复扩增导致亨廷顿蛋白质异常增长，谷氨酰胺链则异常延长，被切割成较小的有毒片段，其结合在一起并在神经元中积累，破坏了这些细胞的正常功能。
基因水平上的检测——测序（核苷酸/碱基序列）
对爷爷进行基因检测：CAG重复了45次
人类遗传病-预防与检测
预防
检测
婚 前
孕 前
产 前
12周
24周
36周
人类遗传病-预防与检测
人类遗传病-预防与检测
禁止近亲结婚（直系血亲或三代以内旁系血亲）
刘 莹.红绿色盲遗传病发病率与近亲婚配的关系调查[N].河南教育学院学报，2001（3）：67-68
资料1：隐性遗传病的非近亲婚配与近亲婚配发病率表
禁止近亲结婚是预防遗传病发生的最简单有效的方法。
人类遗传病-预防与检测
兄弟姐妹
叔、伯、姑
父 母
舅、姨
祖父母
外祖父母
叔伯姑的子女
舅、姨的子女
叔伯姑的孙子女 （或外孙子女）
子女
兄弟姐妹的子女
舅姨的孙子女 （或外孙子女）
叔伯姑的曾孙子女 （或曾外孙子女）
孙子女（外孙子女）
兄弟姐妹的孙子女 （或外孙子女）
舅姨的曾孙子女 （或曾外孙子女）
自己
旁系血亲
旁系血亲
旁系血亲
直系血亲
直系血亲：从自己算起，向上推数三代和向下推数三代。
三代以内的旁系血亲：与祖父母（外祖父母）同源而生。
人类遗传病-预防与检测
母亲生育年龄
21三体综合症发病率
<29岁
1/15 000
30～34岁
1/800
35～39岁
1/270
40～44岁
1/100
>45岁
1/50
最佳生育年龄：女方24—29岁，男方25—35为佳
图1. 母亲年龄与生育后代先天愚型发病风险曲线
人类遗传病-预防与检测
资料2：21三体综合征又称唐氏综合征、先天愚型， 是最常见的染色体疾病和弱智的病因，新生儿中发病率约为1/700左右。唐氏综合征的发生起源于卵子或精子发生减数分裂过程中染色体不分离现象，约95%的不分离现象源于母亲；染色体异常遗传病虽只占遗传病1/10，但染色体异常的概率非常高，染色体异常的生殖细胞难以受精、或受精后难以着床、或着床后容易流产，母亲年龄也影响21三体发病的概率（图1）
图1. 母亲年龄与生育后代先天愚型发病风险曲线
(1)基于资料1，思考国家为何禁止近亲婚配？
(2)基于资料2，讨论适龄生育的社会意义？染色体异常受累个体集中在胎儿期，从进化角度探讨这种现象的意义？
人类遗传病-预防与检测
药物（说明书-孕妇慎用）
射线
烟酒
病毒感染
精神刺激
……
孕3-8周（2月）
对致畸物极为敏感
对致畸物有反应，但敏感性下降
资料3：不同孕期对致畸物的敏感性
人类遗传病-预防与检测
12周左右：NT检查（胎儿颈部透明带）>3.5mm提示有染色体异常风险，筛查率80%以上
个体水平检测：胎儿大
小是否符合孕周；胎儿
面部、肢体、器官基本
情况；胎心、胎动；羊
水量、胎盘位置及状态；
脐血S/D..
产前筛查-超声检查（从怀孕至分娩，经历5-6次B超检查）
人类遗传病-预防与检测
产前筛查-血清生化检测
注：甲型胎儿蛋白(AFP)、人类绒毛膜促性腺激素(β-hCG)、游离雌三醇(uE3)
可评估：染色体变异（21、13、18三体）及神经管缺陷的发生风险（血清中的相关蛋白与激素水平结合孕妇孕周、年龄等相关情况）
人类遗传病-预防与检测
（1）基因检测：基因检测是指通过人体细胞中的DNA序列，以了解人体的基本状况。
基因检测意义：可以精确地诊断病因，对症下药；通过分析个体基因状况，结合基因组学，预测个体患病的风险，从而改善生存环境和生活习惯，规避和延缓疾病的发生；检测父母是否携带遗传病的致病基因，预测后代患这种病的概率。
产前诊断
人类遗传病-预防与检测
羊膜腔穿刺技术（羊水检查）
绒毛细胞检查
生化方面诊断：可诊断胎儿有无代谢性疾病
染色体水平诊断：可诊断染色体有无异常和胎儿的性别。
基因水平诊断：可诊断单基因遗传疾病（测序）
产前诊断-侵入性
人类遗传病-预防与检测
神经管缺陷
某些遗传性代谢疾病
染色体异常
基因异常
人类遗传病-预防与检测
体验了整个遗传咨询过程，你觉得作为一名遗传咨询师，应该具备什么样的素养？
医生对咨询对象进行
身体检查，了解家族病史，对是否患有某种遗传病作出诊断。
分析遗传病
的传递方式
推算出后
代的再发风险率
向咨询对象提出防治
对策和建议，如进行产前诊断、终止妊娠等
1
2
3
4
遗传咨询的内容和步骤
遗传咨询师：
临床医学或遗传学相关专业毕业；
具有临床咨询师证书或相关培训证书优先
同理心、公正、保密原则、沟通能力
人类遗传病-预防与检测

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