遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座.pptx

第二十章第二十章 遗传学与人类健康遗传学与人类健康本章课时数：本章课时数：3-4课时课时本章重点：本章重点：遗传病及遗传方式遗传病及遗传方式 肿瘤发生遗传基础肿瘤发生遗传基础 遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第1页人体健康与疾病遗传基础人体健康与疾病遗传基础人类性状遗传人类性状遗传遗传病及其特征遗传病及其特征遗传病对人类危害遗传病对人类危害肿瘤遗传学肿瘤遗传学遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第2页人类性状和行为遗传人类性状和行为遗传遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第3页人人类类性性别别决决定定机机制制遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第4页人类性别决定机制人类性别决定机制Y染色体之所以决定男性，是因为染色体之所以决定男性，是因为Y染色染色体上有个基因叫做体上有个基因叫做睾丸决定因子睾丸决定因子基因，基因，它产物蛋白质能促使性腺分化成睾丸，它产物蛋白质能促使性腺分化成睾丸，睾丸再分泌出雄性激素，使胚胎发育成睾丸再分泌出雄性激素，使胚胎发育成男性特征。男性特征。假如发生基因突变或异常话，就会出现假如发生基因突变或异常话，就会出现染色体为染色体为46，XY人却是女性；而人却是女性；而46，XX人却有可能是男性例外。人却有可能是男性例外。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第5页人类性别决定机制人类性别决定机制人类性别其实和其它性状一样，也人类性别其实和其它性状一样，也是由基因所决定。是由基因所决定。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第6页人类性别百分比人类性别百分比第一性比第一性比 男胎儿男胎儿 女胎儿女胎儿120 100第二性比第二性比 男婴男婴 女婴女婴（103105）100第三性比第三性比 男青年男青年 女青年女青年 1 1老翁老翁 老妪老妪 62 100 (85岁岁)X染色体和染色体和Y染色体在减数分裂过程中行为染色体在减数分裂过程中行为决定了后代中男性与女性百分比应为决定了后代中男性与女性百分比应为1：1-理论性比理论性比遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第7页体表性状遗传体表性状遗传身高身高体型体型肤色肤色毛发毛发眼睛眼睛耳耳n鼻子鼻子n舌舌n手手n皮纹皮纹遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第8页身高身高身高属于多基因遗传，含有数量遗传特身高属于多基因遗传，含有数量遗传特点。点。身高遗传率为身高遗传率为80%，属遗传作用大于环，属遗传作用大于环境作用。境作用。身高预测：身高预测：l儿子身高儿子身高=父母身高之和父母身高之和X1.08/2l女儿身高女儿身高=（父身高（父身高X0.923+母身高）母身高）/2遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第9页身高正态分布身高正态分布遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第10页体型体型体型也由遗传原因决定。体型也由遗传原因决定。胖瘦属于显性遗传质量性状。父母是瘦胖瘦属于显性遗传质量性状。父母是瘦长型，儿女中仅长型，儿女中仅7%为肥胖。为肥胖。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第11页肤色肤色人类肤色基本上有人类肤色基本上有3类：白色、黄色和黑类：白色、黄色和黑色。由多基因遗传。色。由多基因遗传。肤色差异主要在于皮肤细胞中黑色素量肤色差异主要在于皮肤细胞中黑色素量不一样，黄种人还有黄色素补充。不一样，黄种人还有黄色素补充。白化病白化病遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第12页毛发毛发发色：决定于黑色素多少。发色：决定于黑色素多少。l黑色对浅色显性。黑色对浅色显性。l白发形成原因很多，受遗传或环境影响，比白发形成原因很多，受遗传或环境影响，比如年纪、疾病和精神状态。如年纪、疾病和精神状态。发式：环境和遗传共同作用。发式：环境和遗传共同作用。l从显性强度上看，羊毛卷式从显性强度上看，羊毛卷式扭结式扭结式卷曲式卷曲式波浪式波浪式直发式直发式l发旋方向以顺时针为显性发旋方向以顺时针为显性遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第13页毛发毛发-早秃早秃基基因因在在常常染染色色体体上上，因因受受到到性性激激素素作作用用，基基因因在在不不一一样样性性别别中中表表示示不不一一样。样。？从性显性遗传从性显性遗传遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第14页眼睛眼睛眼睑：双眼皮对单眼皮显性。眼睑：双眼皮对单眼皮显性。眼色：有黄、褐、灰、黑、眼色：有黄、褐、灰、黑、蓝和青等及中间色。黑色对蓝和青等及中间色。黑色对兰色显性。兰色显性。近视：有一定遗传性，但主近视：有一定遗传性，但主要是环境影响。高度近视属要是环境影响。高度近视属多基因遗传。多基因遗传。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第15页耳耳长耳、宽耳对短耳、狭耳显性；长耳、宽耳对短耳、狭耳显性；有耳垂对无耳垂显性；有耳垂对无耳垂显性；毛耳，由毛耳，由Y染色体上基因染色体上基因控制，所以只从父亲传给控制，所以只从父亲传给儿子。儿子。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第16页鼻鼻鼻子形态遗传由鼻子形态遗传由3-4对基因控制，分别决对基因控制，分别决定鼻梁、鼻孔和鼻根形态。弓鼻梁呈显定鼻梁、鼻孔和鼻根形态。弓鼻梁呈显性。性。功效（嗅觉）：多基因遗传。功效（嗅觉）：多基因遗传。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第17页舌舌形态：卷成筒状或槽状属于显性。形态：卷成筒状或槽状属于显性。功效（味觉）：功效（味觉）：l苯硫脲（苯硫脲（PTC），），极苦，有些人在浓度很低极苦，有些人在浓度很低时就能尝出；而有些浓度很高时也尝不出。时就能尝出；而有些浓度很高时也尝不出。一对基因控制，尝味为显性一对基因控制，尝味为显性TT，Tt也能尝味也能尝味但需要浓度稍高，而但需要浓度稍高，而tt不能尝味。不能尝味。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第18页手手惯用手：左撇子属于隐性。不过后天训惯用手：左撇子属于隐性。不过后天训练对惯用手也有影响。练对惯用手也有影响。多指：显性基因控制，呈不规则显性，多指：显性基因控制，呈不规则显性，在一定环境下表现出症状。在一定环境下表现出症状。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第19页皮纹皮纹皮纹含有稳定性、特异性和遗传性。皮纹含有稳定性、特异性和遗传性。l指纹：分斗、箕、弓三类，出现频率指纹：分斗、箕、弓三类，出现频率分别为分别为46.67%、51.09%和和2.24%l掌纹：有资料表明和一定疾病相关掌纹：有资料表明和一定疾病相关l其它其它遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第20页血型遗传血型遗传略略遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第21页智力遗传智力遗传多基因遗传多基因遗传有些特殊智能含有家族性倾向。有些特殊智能含有家族性倾向。智力测量：智力测量：IQ表示表示lIQ=智力年纪智力年纪/实足年纪实足年纪X100%l140-200天才；天才；110-119聪明；聪明；90-99正常；正常；70-89低下低下遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第22页寿命遗传寿命遗传寿命应为成长久寿命应为成长久5-7倍，理论上人类寿命倍，理论上人类寿命为为100-175岁岁长寿往往有家族和地域倾向，表明含有长寿往往有家族和地域倾向，表明含有遗传和环境双重作用遗传和环境双重作用遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第23页寿命比较寿命比较全球全球寿命寿命WTO各区各区寿命寿命全世界全世界61欧洲区欧洲区64欧洲欧洲72西太平洋西太平洋64大洋州大洋州69东太平洋东太平洋52亚洲亚洲58美洲区美洲区68非洲非洲49东南亚区东南亚区51美洲美洲68非洲区非洲区48遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第24页长寿研究长寿研究X染色体有抗衰老基因？染色体有抗衰老基因？Y染色体有不利基因？染色体有不利基因？长寿基因？长寿基因？遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第25页行为遗传行为遗传多基因决定，凡受遗传和环境双重作用多基因决定，凡受遗传和环境双重作用行为都属于多基因决定。行为都属于多基因决定。单基因决定：有报道一个自残行为（咬单基因决定：有报道一个自残行为（咬掉自己手指）与血液中尿酸过多相关，掉自己手指）与血液中尿酸过多相关，是因为体内缺乏一个酶。是因为体内缺乏一个酶。染色体决定：染色体决定：l45，XO个体空间感差个体空间感差lXYY个体冲动和反社会行为个体冲动和反社会行为遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第26页遗传病及其特征遗传病及其特征遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第27页遗传病遗传病遗传病遗传病inherited disease 指因为指因为遗传物质发生改变遗传物质发生改变而引发疾病或而引发疾病或缺点。缺点。先天性疾病先天性疾病家族性疾病家族性疾病则则指出生时就有疾病指出生时就有疾病。则指则指疾病患者含有家族倾向。疾病患者含有家族倾向。？遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第28页遗传病特点多数遗传病都是先天性疾病；但先天疾多数遗传病都是先天性疾病；但先天疾病并不都是遗传病病并不都是遗传病终生患病并可能遗传给下一代。终生患病并可能遗传给下一代。遗传病常表现为家族性，但也有家族病遗传病常表现为家族性，但也有家族病并非遗传病并非遗传病有些遗传病出生时无症状，要到一定年有些遗传病出生时无症状，要到一定年纪才发病纪才发病遗传病也可能呈散发性遗传病也可能呈散发性先天性、家族性、终生性先天性、家族性、终生性遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第29页遗传病对人类危害遗传病对人类危害据统计，约有据统计，约有20-25%人受某种遗传性致病因人受某种遗传性致病因子影响子影响自然流产中有自然流产中有50%时因为染色体畸变造成。时因为染色体畸变造成。与遗传相关先天畸形和恶性肿瘤引发死亡占儿与遗传相关先天畸形和恶性肿瘤引发死亡占儿童死因童死因30%以上以上不但患者本人痛苦，也给家庭和社会代来沉重不但患者本人痛苦，也给家庭和社会代来沉重精神和物质负担。精神和物质负担。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第30页遗传病遗传方式遗传病遗传方式单基因病单基因病多基因病多基因病染色体病染色体病常染色体常染色体性染色体性染色体常染色体常染色体性染色体性染色体显性显性隐性隐性显性显性隐性隐性数目异常数目异常结构畸变结构畸变X染色体染色体Y染色体染色体数目异常数目异常结构畸变结构畸变数目异常数目异常结构畸变结构畸变遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第31页人类遗传性疾病人类遗传性疾病染色体病染色体病chromosome disorder因为染色体结构和数目异常而造成遗传性疾病因为染色体结构和数目异常而造成遗传性疾病约约300余种，含有四个特征。余种，含有四个特征。单基因病单基因病monogenic disorderl主要与一对致病基因相关，依据显隐性和基因所在染色主要与一对致病基因相关，依据显隐性和基因所在染色体分为四种。已发觉有体分为四种。已发觉有6500各种人类单基因遗传病。各种人类单基因遗传病。多基因遗传病多基因遗传病polygenic diseasel有许多基因共同控制，由遗传原因和环境原因共同作用，有许多基因共同控制，由遗传原因和环境原因共同作用，不表现经典孟德尔遗传方式。如哮喘、原发性高血压、不表现经典孟德尔遗传方式。如哮喘、原发性高血压、糖尿病等。糖尿病等。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第32页短指短指遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第33页生化遗传病生化遗传病先天性代谢紊乱引发疾病，包含酶缺点引发代谢先天性代谢紊乱引发疾病，包含酶缺点引发代谢紊乱、血红蛋白分子病以及其它遗传性蛋白质合紊乱、血红蛋白分子病以及其它遗传性蛋白质合成缺点引发疾病。成缺点引发疾病。绝大多数是常染色体隐性遗传，大部分为伴绝大多数是常染色体隐性遗传，大部分为伴X性性隐性遗传，极少部分是常染色体显性遗传。隐性遗传，极少部分是常染色体显性遗传。l血红蛋白分子病：镰刀型贫血血红蛋白分子病：镰刀型贫血l遗传性代谢病：黑尿症等遗传性代谢病：黑尿症等l线粒体病：帕金森氏症线粒体病：帕金森氏症遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第34页HbS遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第35页白化病白化病遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第36页唇裂 多基因遗传病遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第37页多基因遗传特点多基因遗传特点有家族聚集现象，但不符合常染色体显、有家族聚集现象，但不符合常染色体显、隐性遗传。隐性遗传。遗传率遗传率60%以上多基因病中，患者一级以上多基因病中，患者一级亲属发病率靠近于群体发病率平方根。亲属发病率靠近于群体发病率平方根。如唇裂，人群发病率为如唇裂，人群发病率为0.0017，遗传率，遗传率为为76%，患者一级亲属发病率为，患者一级亲属发病率为4%。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第38页多基因遗传特点多基因遗传特点伴随亲属级别降低，患者亲属发病风险伴随亲属级别降低，患者亲属发病风险显著下降，如唇裂在二级亲属中发病率显著下降，如唇裂在二级亲属中发病率为为0.7%；三级亲属为；三级亲属为0.3%近亲婚配儿女发病率比非近亲婚配儿女近亲婚配儿女发病率比非近亲婚配儿女发病率高发病率高50-100%有些多基因病有性别和种族差异。有些多基因病有性别和种族差异。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第39页染色体遗传病染色体遗传病遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第40页癌症与遗传肿瘤遗传学遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第41页肿瘤肿瘤肿瘤肿瘤tumor是指细胞在致瘤原因作用下，是指细胞在致瘤原因作用下，基因发生了改变，失去对其生长正常调基因发生了改变，失去对其生长正常调控，造成异常增生。控，造成异常增生。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第42页良性与恶性良性与恶性良性肿瘤：生长迟缓，与周围组织界限良性肿瘤：生长迟缓，与周围组织界限清楚，不发生转移，对人体健康危害不清楚，不发生转移，对人体健康危害不大。如纤维瘤、脂肪瘤等大。如纤维瘤、脂肪瘤等恶性肿瘤恶性肿瘤-癌癌：生长快速，可转移到：生长快速，可转移到身体其它部位，还会产生有害物质，破身体其它部位，还会产生有害物质，破坏正常器官结构，使机体功效失调，威坏正常器官结构，使机体功效失调，威胁生命。胁生命。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第43页癌细胞基本特征癌细胞基本特征不死性不死性迁移性迁移性失去接触抑制失去接触抑制 遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第44页迁移性迁移性遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第45页丧失接触抑制丧失接触抑制遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第46页肿瘤是怎样形成？肿瘤是怎样形成？遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第47页遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第48页遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第49页肿瘤相关基因肿瘤相关基因癌癌基基因因和和抑抑瘤瘤基基因因发发觉觉使使我我们们最最终终认认识识到到肿肿瘤瘤实实质质上上是是一一个个遗遗传传病病，即即全全部部恶恶性肿瘤都是基因突变结果。性肿瘤都是基因突变结果。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第50页V-ocn发觉：19，D.Rous用用鸡鸡肉肉瘤瘤无无细细胞胞提提取取液液接接种种到到健健康康鸡鸡身身上上结结果果诱诱发发了了新新肉肉瘤瘤，他他证证实实转转化化因因子子是是一一个个逆逆转转录录病病毒毒，命命名名为为Rous Sarcoma virus（RSV）。）。这是第一次试验证实病毒能够致癌。这是第一次试验证实病毒能够致癌。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第51页病病毒毒中中确确实实存存在在促促使使肿肿瘤瘤发发生生基基因因病病毒毒癌癌基基因因，病病毒癌基因能够致癌。毒癌基因能够致癌。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第52页细胞癌基因细胞癌基因（cellular oncogene,c-onc)正常细胞内存在与病毒癌基因同源基正常细胞内存在与病毒癌基因同源基因因,称为称为细胞癌基因细胞癌基因(c-onc)。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第53页病毒癌基因与细胞癌基因关系：病毒癌基因与细胞癌基因关系：序列上高度同源；序列上高度同源；c-oncc-onc有内含子，有内含子，v-oncv-onc无内含子；无内含子；v-oncv-onc有致癌能力，而有致癌能力，而c-oncc-onc无，但无，但突变后可能致癌；突变后可能致癌；v-oncv-onc起源于起源于c-oncc-onc。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第54页原癌基因原癌基因(proto-oncogene):proto-oncogene):肿瘤细胞中存在着显性作用癌基因，在正常肿瘤细胞中存在着显性作用癌基因，在正常细胞中有与之同源正常基因细胞中有与之同源正常基因,被称为被称为原癌基因原癌基因。原癌基因产物与细胞生长与分化相关。原癌基因产物与细胞生长与分化相关。在肿瘤细胞中原癌基因往往被激活，处于活在肿瘤细胞中原癌基因往往被激活，处于活跃表示状态，所以，原癌基因概念为正常细跃表示状态，所以，原癌基因概念为正常细胞中存在，与细胞生长和分化相关，激活后胞中存在，与细胞生长和分化相关，激活后可促使癌变基因（与病毒癌基因同源或不一可促使癌变基因（与病毒癌基因同源或不一样源）。样源）。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第55页原癌基因原癌基因遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第56页内源性癌基因发觉内源性癌基因发觉第一次证实第一次证实膀胱癌膀胱癌DNA确实含有显性作用癌症确实含有显性作用癌症基因，被命名为基因，被命名为 癌基因。癌基因。来自膀胱癌来自膀胱癌ras基因可引发转化，但来自正常基因可引发转化，但来自正常细胞细胞ras基因不能引发转化。基因不能引发转化。在膀胱癌在膀胱癌ras基因中，只发觉了一个核苷酸改基因中，只发觉了一个核苷酸改变。变。在细胞内上万个基因中只是一个基因发生一个在细胞内上万个基因中只是一个基因发生一个核苷酸点突变，竟然是使之恶性转化为驱动力核苷酸点突变，竟然是使之恶性转化为驱动力量。量。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第57页癌基因激活癌基因激活点突变点突变病毒诱导与开启子插入激活病毒诱导与开启子插入激活基因扩增基因扩增染色体易位或重排染色体易位或重排遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第58页癌基因激活机制癌基因激活机制遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第59页抑癌基因及其致癌机理抑癌基因及其致癌机理遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第60页肿瘤抑制基因肿瘤抑制基因能够抑制肿瘤发生基因称为肿瘤抑能够抑制肿瘤发生基因称为肿瘤抑制基因制基因癌基因和肿瘤抑制基因突变都有可能造癌基因和肿瘤抑制基因突变都有可能造成肿瘤发生。但癌基因为激活；肿瘤抑成肿瘤发生。但癌基因为激活；肿瘤抑制基因为失活。肿瘤细胞中肿瘤抑制基制基因为失活。肿瘤细胞中肿瘤抑制基因导入将抑制肿瘤，但癌基因导入无此因导入将抑制肿瘤，但癌基因导入无此作用。作用。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第61页肿瘤抑制基因肿瘤抑制基因第第1 1个发觉肿瘤抑制基因是个发觉肿瘤抑制基因是RbRb基因，位于基因，位于1313q14q14，经过视网膜母细胞瘤研究发觉。经过视网膜母细胞瘤研究发觉。最有名气肿瘤抑制基因是最有名气肿瘤抑制基因是P53P53基因，与许基因，与许多肿瘤发生相关。多肿瘤发生相关。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第62页癌症发生遗传学说癌症发生遗传学说20世纪世纪70年代初，年代初，Alfred Knudson为解释家族性为解释家族性(遗传型遗传型)视网膜母细胞瘤首次提出了肿瘤抑视网膜母细胞瘤首次提出了肿瘤抑制基因模型，即制基因模型，即2次打击学说次打击学说。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第63页2次打击学说次打击学说正常视网膜要变成瘤细胞必须经过一对含有肿瘤抑制正常视网膜要变成瘤细胞必须经过一对含有肿瘤抑制作用等位基因连续作用等位基因连续2次突变事件。次突变事件。遗遗传传性性肿肿瘤瘤是是因因为为第第一一次次突突变变发发生生于于生生殖殖细细胞胞或或由由父父母母遗遗传传而而来来，而而视视网网膜膜体体细细胞胞中中只只要要再再发发生生一一次次突突变变，即造成该肿瘤抑制蛋白完全消失，完成肿瘤转化。即造成该肿瘤抑制蛋白完全消失，完成肿瘤转化。非非遗遗传传性性肿肿瘤瘤则则是是因因为为同同一一个个体体细细胞胞内内连连续续发发生生二二次次独立体细胞突变，相比之下，可能性要小得多。独立体细胞突变，相比之下，可能性要小得多。所所以以，遗遗传传性性肿肿瘤瘤有有家家族族性性、双双侧侧性性、早早发发性性特特点点，而非遗传性肿瘤则发病迟，具散发性单侧性特点。而非遗传性肿瘤则发病迟，具散发性单侧性特点。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第64页遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第65页其它学说单克隆起源学说单克隆起源学说多步骤遗传损伤学说多步骤遗传损伤学说遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第66页遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第67页正常机体多重防御机制正常机体多重防御机制DNA损损伤伤修修复复系系统统和和细细胞胞分分裂裂周周期期控控点监控系统点监控系统细胞自杀机制细胞自杀机制免疫监督免疫监督遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第68页肿瘤与遗传肿瘤与遗传遗传病肿瘤易感性遗传病肿瘤易感性l一些遗传性疾病即使并不直接诱发肿瘤，却有显一些遗传性疾病即使并不直接诱发肿瘤，却有显著恶性肿瘤倾向。著恶性肿瘤倾向。肿瘤遗传性肿瘤遗传性l一些肿瘤也含有一定遗传性，对多数肿瘤而言，一些肿瘤也含有一定遗传性，对多数肿瘤而言，肿瘤遗传性表现为易感性遗传。肿瘤遗传性表现为易感性遗传。遗传学经典遗传学和人类健康专家讲座第69页