第一篇 医学遗传学基础 第一章 人类基因和基因组

医学遗传学Medical genetics第一章 绪论遗传现象(遗传基础问题)先天禀赋、其子类父、男女同姓、其生不蕃；一母生九子、连娘十个样。

古希脂亚里斯多德——“类生类”。

英皇维多利亚家族(XR)，皇室病——即血友病。

遗传与变异 1、遗传：亲代将自己的特性相对稳定的传给子代。

2、变异：即子代与亲代不同之处。

3、遗传与变异的关系：遗传是稳定的，遗传保证了生物物种的稳定和种族的延续，变异为遗传提供了新的材料，使生物物种得以进化，它们既对立又统一。

健康：指受遗传结构控制的代谢方式与人体环境保持平衡。

健康：机体代谢与周围环境保持平衡受遗传控制疾病：由于遗传结构缺陷或环境的显著改变，打破平衡。

疾病：代谢异常或环境改变打破平衡——遗传缺陷 转基因：从基因库中筛选“目的”基因，以分子克隆方法扩增、鉴定以及转移到不具该基因的细胞、组织和整合到植物中去， 并能在相应的部位表达出目的基因产物，即转基因技术。

转基因动物：携带外源基因，并将外源基因遗传给子代的动物，又能在这些动物体内检查到相应的基因产物或相应症状，这类动物就是转基因动物。

转基因技术本质上是DNA 重组技术； 而“克隆”实际上是无性繁殖。

医学遗传学的任务（临床层次）：在于揭示各种遗传性疾病的传递规律、发病机制、诊断和防治措施；遗传医学则为遗传病患者提供临床服务，包括：遗传病的诊断，治疗、筛选、预防、咨询、随访等。

21世纪医学遗传学研究的重点（研究层次）：将是多基因复杂病和癌肿，因为随着人类基因组测序的完成，所有的单基因病的致病基因必将全部得到鉴定。

发展史 1859 报道第一例先天性代谢病1866 分离律、自由组合律 Mendel 1869 首次分离DNA Miescher 1903 遗传因子在染色体上 Sutton & Boveri 1909 遗传因子改称“基因” Johannsen1910 连锁与互换定律 Morgan 1944 证明DNA 是遗传物质 Avery 1953 DNA 双螺旋结构 Watson & Crick 1956 确定人体细胞染色体数为46条 蒋有兴 Levan 1966 阐明DNA 遗传密码 Nirenberg, Ochoa ，Khorana 1970 试管内合成基因 Khorana 1972 DNA 克隆技术 1975 DNA 测序 1985 PCR 技术 1990 临床基因治疗 1991 人类基因组研究15年规划启动 1994 人类基因内阻连锁图 1998 人类基因组物理图 2000 人类基因组序列工作草图 2001 人类基因组94％序列草图作出初步分析 2003 人类基因组测序完成：即“人类基因组计划”（HGP ）。

医学遗传学中的人类基因组变异研究引言医学遗传学是研究人类疾病与遗传因素之间关系的学科。

人类基因组的变异是研究疾病遗传基础的重要组成部分。

本文将从基础知识、常见变异类型以及研究方法三个方面来介绍医学遗传学中的人类基因组变异研究。

一、基础知识1. 基因组和基因基因组是指一个生物体细胞内包含的所有基因的总和。

人类基因组中包含了大约30000个基因，每个基因都是由DNA序列编码的。

2. 基因组变异基因组变异指的是基因组中出现的变异现象。

人类基因组变异包括两种类型：单核苷酸多态性（SNP）和结构变异。

SNP是指基因组中单个核苷酸的变异，可以导致个体间DNA 序列的差异。

SNP在个体间的分布具有很高的个体差异性，有些SNP与疾病的风险相关。

结构变异是指包括缺失、插入、倒位等变异，可以导致整条染色体上的DNA序列改变。

结构变异是人类基因组中变异最大的部分，也是一些遗传疾病的重要原因之一。

二、常见的基因组变异类型1. 单核苷酸多态性单核苷酸多态性指的是基因组中单个核苷酸位置的变异。

类似于人类基因组的拼图，SNP就像是其中的一个拼图块。

SNP的存在是每个人基因组中的标志之一。

它可以导致个体间的DNA序列的差异，也可能导致对疾病易感性的影响。

在医学遗传学中，通过研究SNP的分布和功能，可以揭示某些疾病的发生机制和风险。

2. 复杂重排变异复杂重排变异是指包括缺失、插入和倒位在内的复合结构变异。

这类变异通常涉及多个基因的改变。

复杂重排变异对人类基因组的影响是复杂的。

有时，它们会导致某些遗传疾病的发生。

因此，对这类变异进行深入的研究，可以为诊断和预防这些疾病提供重要依据。

三、研究方法1. 基因组测序基因组测序是人类基因组变异研究的重要方法之一。

通过测定个体的核酸序列，可以全面地了解其基因组组成和变异情况。

最初的基因组测序方法是Sanger测序。

随着新一代测序技术的发展，如Illumina测序等，基因组测序的时间和成本得到了大幅度降低，使得大规模基因组测序成为可能。

医学遗传学习题集名词解释医学遗传学习题集名词解释第一章绪论1 遗传性疾病(genetic disease):是指其发生需要有一定的遗传基础，通过这种遗传基础、并按一定的方式传于后代发育形成的疾病。

2 先天性疾病(congenital disease):一般是指婴儿出生时就已表现出来的疾病。

3 家族性疾病(familial disease):是指一个家族中多个成员都表现出来的同一种病，即某一种疾病有家族史。

第二章人类基因1卫星DNA(satellite DNA):以5bp、10bp或20bp、200bp为一个重复单位，经过多次重复串联，长度可达105bp，约占整个基因组10%～15%的简单序列DNA。

2 基因组(genome):一个物种所有遗传信息的总称。

通常表述为一个单倍体细胞中全部的基因或遗传物质。

3 结构基因（structural gene）:是决定合成某一种蛋白质或RNA分子结构相应的一段DNA。

结构基因的功能是把携带的遗传信息转录给mRNA,再以mRNA为模板合成具有特定氨基酸序列的蛋白质或RNA。

4 断裂基因（split gene）：是真核生物的结构基因，编码序列往往被非编码序列所分割，呈现断裂状的结构。

5 基因家族（gene family）：是一组来源相同、结构相似、功能相关的基因。

它们在基因组中的拷贝只有微小的差别，并行使相关的功能。

6 单一基因（solitary gene）：指在基因组中只有单个或极少数拷贝的基因。

7 外显子和内含子（exon and intron）：外显子（exon）是指编码氨基酸的序列，内含子（intron）是指位于外显子之间的非编码序列。

8 调节基因（regulator gene）：是指能控制结构基因转录起始和产物合成速率并能影响其他基因活性的一类基因。

9 串联重复基因（tandemly repeated gene）：连续或不连续的首尾串联重复排列的多拷贝基因。

遗传学基础人类遗传与基因科学人类遗传与基因科学是遗传学的一个重要分支，它研究人类遗传变异的原因和机制，以及这些遗传变异与人类健康和疾病之间的关系。

通过对人类基因组的研究和遗传信息的分析，人类遗传与基因科学为我们提供了深入了解人类进化和疾病发生发展的重要线索。

I. 人类基因组的组成与结构人类遗传与基因科学的研究基础是人类基因组的组成和结构。

人类基因组由约30,000个基因组成，这些基因具有编码蛋白质的功能。

基因组除了编码蛋白质的基因以外，还包括非编码RNA基因和调控元件等。

人类基因组的组织形式主要是以染色体为单位，人类细胞核内包含有46条染色体，其中有22对常染色体和一对性染色体。

性染色体决定了个体的性别。

每一条染色体上含有大量的DNA序列，其中包括基因和非编码DNA序列。

II. 人类遗传变异的类型与起源人类遗传变异是指基因组中的DNA序列发生的变化。

根据变异的类型，人类遗传变异可以分为两类：突变和多态性。

突变是指DNA序列发生了一些错误复制、插入、缺失或修复等过程中的变化。

突变分为点突变（包括单碱基突变和插入/缺失）和染色体结构变异两类。

突变是导致人类遗传疾病的主要原因之一。

多态性是指基因组中的不同等位基因（allele）的存在。

多态性通常指的是常染色体上的SNP（单核苷酸多态性）和STR（短串联重复）等。

这些多态性可以在人群中广泛存在，并且频率不同，它们对人类的表型和疾病风险具有重要影响。

III. 人类遗传多样性的意义人类遗传多样性是人类进化的产物，它反映了人类群体在环境压力下的适应和演化历程。

通过研究不同人群的遗传背景和基因多样性，我们可以了解不同群体的人类学关系，以及人类起源和迁徙的历史。

此外，人类遗传多样性对于遗传疾病的研究也具有重要意义。

IV. 遗传与疾病人类遗传与基因科学研究人类遗传变异与疾病之间的关系。

一些遗传变异会增加个体患某些疾病的风险，这些变异通常被称为易感基因。

例如，突变导致的遗传疾病，如囊肿纤维化、血友病等，与特定基因的突变有关。