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遗传学课后思考题1．遗传病（genetic disease）：指遗传物质改变（基因突变或染色体畸变）引起的疾病。
2. 先天性疾病：指个体出生后即表现出的疾病。
3. 家族性疾病：指某些表现出家族性聚集现象的疾病，即在一个家族中有多人患同一种疾病。
4. 遗传病的特征以及分类：特征：（1）垂直传递（2）基因突变或着染色体畸变是遗传病发生的根本原因，也是遗传病不同于其他疾病的的主要特征（3）生殖细胞或受精卵发生的遗传物质改变才能遗传，体细胞发生的遗传物质的改变不能向后代遗传（4）遗传病常有家族聚集的现象分类：(根据遗传物质改变的不同和遗传特点) （1）单基因遗传病：1) 常染色体显性遗传病2）常染色体隐性遗传病3）X连锁隐性遗传病4）X连锁显性遗传病5）Y连锁遗传病6）线粒体遗传病（2）多基因遗传病（3）染色体病（4）体细胞遗传病1. 基因（gene）：基因是合成一种有功能的多肽链或者RNA分子所必需的一段完整的DNA序列。
特点：（1）基因可以复制（2）基因决定性状（3）基因可以发生突变2. 断裂基因（slpit gene）：真核生物结构基因的DNA顺序包括编码顺序和非编码顺序两部分，编码顺序在DNA中的顺序是不可连续的，被非编码顺序隔开，形成镶嵌排列的断裂形式，因此成为断裂基因。
外显子（exon）：编码顺序称为外显子；内含子（intron）非编码顺序称为内含子。
3．侧翼顺序（flanking sequnence）：每个断裂基因中第一个外显子上游和最末一个外显子的下游都有一段不被转录的非编码区，包括启动子、增强子、终止子。
4．多基因家族（multigene family）：多基因家族是真核基因组中最重要的特点之一，是指由某一共同祖先基因经过重复和变异产生的一组新基因。
5．假基因（pseudo gene）：基因序列与具有编码功能的类α和类β珠蛋白的基因序列相似，但不能编码蛋白质。
6．基因突变（gene mutation）：DNA分子中的核苷酸顺序发生改变，使遗传密码产生相应的改变，导致基因表达产物蛋白质的氨基酸发生变化，以致引起表现的改变。
机理：镰刀型细胞贫血症是一种遗传性贫血症，属隐性遗传。
是基因突变产生的血红蛋白质分子结构改变的一种分子病。
正常的血红蛋白是由两条α链和两条β链构成的四聚体，其中每条肽链都以非共价键与一个血红素相连接。
α链由141个氨基酸组成，β链由146个氨基酸组成。
镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白的分子结构与正常人的血红蛋白的分子结构不同。
英格兰姆发现镰刀型细胞贫血症是因为链中第六个氨基酸发生变化引起的。
正常健康的人第六个氨基酸是谷氨酸，而患镰刀型贫血症的人则由一个缬氨酸代替谷氨酸。
一般用来诊断及侦测镰刀型贫血症患者的分析测试包括：·全血球计数分析(Complete blood count , CBC) ·S血红素筛选测试(Hemoglobin S screening test) ·血红素电泳分析(Hemoglobin electrophoresis) ·镰形细胞分析测试(Sickle cell test)用聚合酶链反应(PCR)和寡核苷酸探针(ASO)方法或采用PCR和限制性内切酶.疾病检查1.外周血血红蛋白为50～100g/L，危象时进一步降低。
网织红细胞计数常在10%以上。
红细胞大小不均，多染性、嗜碱性点彩细胞增多可见有核红细胞、靶形红细胞异形红细胞、Howell-Jolly小体。
镰状红细胞并不多见，若发现则有助于诊断通常采用“镰变试验”检查有无镰状细胞。
红细胞渗透脆性显著降低白细胞和血小板计数一般正常。
2.骨髓象示红系显著增生，但在再生障碍危象时增生低下，在巨幼细胞危象时有巨幼细胞变3.血清胆红素轻～中度增高，溶血危象时显著增高。
本病的溶血虽以血管外溶血为主，但也存在着血管内溶血。
4.血浆结合珠蛋白降低，血浆游离血红蛋白可能增高。
5.红细胞半衰期测定显示红细胞生存时间明显缩短至5～15天[正常为(28±5)天]6.血红蛋白电泳显示HbS占80%以上HbF增多至2%～15%，HbA2正常，而HbA缺如。
镰刀型细胞贫血症及其发病机理人类的贫血症是由于身体无法制造足够的血红蛋白造成的，人类的贫血症有许多种。
其中，镰刀型细胞贫血症属于分子病，是指基因突变使蛋白质的分子结构或合成的量异常直接引起机体功能障碍的一类疾病。
人类几种常见贫血症镰刀型细胞贫血症是一类遗传性疾病，由于异常血红蛋白S（HbS）所致的血液病，因红细胞呈镰刀状而得名。
该病属于常染色体显性遗传性疾病，是1949年世界上最早发现的第一个分子病，由此开创了疾病分子生物学。
该病主要见于非洲黑种人，最初见于非洲恶性疟疾流行区的黑种人中。
HbS杂合子对恶性疟疾具有保护性，单核吞噬系统将镰状细胞连同疟原虫一起清除，疟疾不治自愈，使HbS杂合子患者得以生存。
人教版教材人教版教材认为，正常的GAG突变为GTG（A→T）；但浙科版教材认为，正常的GAA突变为GTA（A→T）。
查找一些资料两种情况都有，其中，大多数情况是支持前者，但也有的资料同时说明了两种方式的存在。
另外，除了异常血红蛋白S（HbS），即第6位氨基酸由正常的谷氨酸变成了缬氨酸，形成HbS，还有一种是异常血红蛋白C（HbC），即第6位氨基酸由正常的谷氨酸变成了赖氨酸，形成HbC。
如下所示：发病机理：正常成人血红蛋白是由两条α链和两条β链相互结合成的四聚体，α链和β链分别由141和146个氨基酸顺序连接构成。
镰状细胞贫血的发生是由于β珠蛋白基因的第6位密码子由正常的GAG突变为GTG（A→T），使其编码的β珠蛋白N端第6位氨基酸由正常的谷氨酸变成了缬氨酸，形成HbS。
镰状细胞贫血患者因β链第6位上的谷氨酸被缬氨酸替代形成HbS，HbS在脱氧状态下相互聚集，形成多聚体。
这种多聚体由于其HbS的β链与邻近的β链通过疏水键连接而非常稳定，水溶性较氧合HbS低5倍以上。
纤维状多聚体排列方向与细胞膜平行，并与细胞膜紧密接触，故当有足够的多聚体形成时，红细胞即由正常的双凹形盘状变为镰刀形，此过程称为“镰变”。
镰状细胞贫血症的分子机制镰状细胞贫血症，这个名字听起来是不是有点拗口？咱们聊聊这病，就像讲个故事一样。
想象一下，咱们的血液里有很多红细胞，像小船一样在血管里悠哉游哉地游着，运送氧气，让咱们活力满满。
可是，有些小船却变成了镰刀的形状，怎么回事呢？这就得从咱们的基因说起了。
基因就像是身体的说明书，告诉细胞怎么做它们该做的事情。
镰状细胞贫血症的根本原因，就是这些基因出了点小问题。
有一段时间，科学家们发现，镰状细胞贫血症和一种叫“β珠蛋白”的蛋白质有关。
平常的红细胞里，β珠蛋白和α珠蛋白结合，形成一种叫“血红蛋白”的东西。
正常的血红蛋白像个快乐的小伙伴，帮助红细胞保持圆润的形状，顺利通过血管。
但是，等到基因出问题了，β珠蛋白就变得不那么友好了。
这一变，血红蛋白的形状就跟原来的不一样了，红细胞也就变成了镰刀的模样。
你想想，镰刀形状的红细胞在血管里走动，那可不是轻松的事，简直就像在狭窄的巷子里搬家，走哪都不顺！更有趣的是，这种镰刀状的细胞还特别容易“结伴”，一旦聚在一起，咱们的血管就像被堵住了一样。
哎呀，真是让人心慌慌的。
不仅如此，这些镰刀细胞的寿命也短得可怜，正常的红细胞能活个120天，而镰状细胞可能几天就“退休”了。
这下好了，身体里总是缺少红细胞，导致贫血，身体就像是缺了水的花儿，显得无精打采。
镰状细胞贫血症不光是让人感觉疲惫，还会引起各种麻烦。
比如，疼痛。
那些镰刀形状的细胞在血管里聚集，压迫周围的组织，疼痛感就来了，真是让人恨不得跳脚。
不过，不同的人体验疼痛的感觉不一样，有些人痛得厉害，有些人却只是小痛小痛的，真是个看心情的病。
咱们能不能治好它呢？虽然现在没有彻底根治的办法，但有些治疗方法还是能帮忙。
比如，医生会给病人开一些药物，帮助缓解疼痛，改善生活质量。
有些人甚至接受骨髓移植，换个“新的说明书”，让身体重新开始。
这就像换了个新电脑，运转起来可顺畅多了。
还有些人选择通过饮食来增强身体的抵抗力，像吃些富含叶酸和维生素的食物。
镰状细胞贫血产生的分子机制及血红蛋白分
子结构与功能的关系
镰状细胞贫血是细胞内缺乏血红蛋白的一种常见血液病，这是由于血红蛋白分子的合成受到抑制而导致的。
血红蛋白是通过调节淋巴细胞和体内一系列生化反应完成血液氧转运、氧结合、氢离子转运等功能，以维持人体正常的新陈代谢。
血红蛋白分子由一个多糖化鼠伪白蛋白构成，多糖化鼠伪白蛋白由α和β链结构互相结合而形成，其中α链由141个氨基酸残基组成，β链也叫做珠椎型链，由146个氨基酸残基组成，其主要作用是结合和携带其他周围的活性物质。
镰状细胞贫血有三种类型：乙型贫血、β型贫血和γ型贫血。
其中乙型贫血是由于α链的基因突变引起的。
当基因突变使α链的结构与β链的衔接失调时，血液红细胞就会出现表面不透明的虫蚧状变形而形成镰状细胞。
再加上行为正常的α链停止表达，这种突变也会影响血液中血红蛋白的合成，从而产生镰状细胞贫血。
β型贫血也是因为基因突变，由于突变引起的β链的特性及表达的改变，导致血红蛋白无法结晶而出现镰状细胞状态。
最后，γ型贫血是由于外部因素或因为血红蛋白分子内部结构发生变化引起的，比如，当α、β链突变导致氨基酸序列发生变化时，血红蛋白的结构会发生变化，从而导致细胞变态，最终导致镰状细胞贫血。
血红蛋白分子结构与功能是密切相关的，当血红蛋白分子组成出现突变时，血红蛋白分子的内部结构和功能就会受到影响，从而引起镰状细胞贫血的产生。
镰刀形红细胞贫血的生化机制镰刀形红细胞贫血，听起来有点吓人，其实它就是咱们的红血球变得像镰刀一样，真是让人哭笑不得。
想象一下，正常的红细胞就像一个个小圆饼，轻轻松松地在血液中畅游，带着氧气去喂养全身的细胞。
但这镰刀形的家伙，哎呀，完全变了个样，变得硬邦邦，样子就像个不怎么好吃的弯曲面条。
它们一旦进入血管，就会跟正常的细胞打架，造成血液流动不畅，真是麻烦透顶。
为什么会发生这样的事情呢？其实啊，镰刀形红细胞贫血跟遗传有很大关系。
像个顽皮的小孩，咱们的基因就会传递一些不太靠谱的指令，导致红细胞在制造的时候出错。
换句话说，就是我们身体里的“工厂”出了问题。
那些工厂原本应该造出圆圆的细胞，却偏偏做出了这种难看的镰刀形，简直是给我们身体制造了不少困扰。
要知道，这种贫血可不是闹着玩的，常常让人感到疲惫不堪，甚至出现疼痛，仿佛身上背着个大石头一样，动都动不了。
更有意思的是，这种病在某些地方尤其常见，像非洲、地中海地区，简直是个“流行病”。
许多家长常常无奈地看着孩子，心里想着：哎，怎么就偏偏撞上了这样的运气呢？再加上，镰刀形红细胞在一些特定的情况下，比如缺氧或者脱水，表现得特别“活跃”，像是在血管里搞事情，惹得周围的细胞也跟着慌张。
就像是在一场热闹的舞会上，有人忽然跌倒，大家都跟着乱了阵脚，场面一度失控。
生活中，这种贫血可不是小事，真的是影响了一大堆事情。
咱们常常听到有人说，身体是革命的本钱，这话可真不假。
镰刀形红细胞贫血让很多人无法正常生活，工作、学习都受到影响，心情也跟着跌到了谷底。
有人可能会觉得这只是小病，实则不然，长时间的贫血，身体的各个器官都可能受到影响，真是捡了芝麻，丢了西瓜。
在治疗上，医生通常会采取一些手段来改善病情。
有些人需要定期输血，给身体补充正常的红细胞，像给植物浇水一样，才能让它们恢复活力。
还得服用一些药物来促进红细胞的生成，真的是无微不至，生怕出一点岔子。
再加上，饮食上也要讲究，富含叶酸和铁的食物绝对是我们的好朋友，像菠菜、红肉，都是补血的好帮手。
简述镰状细胞贫血的遗传基础。
镰状细胞贫血（sickle cell anemia）是一种遗传性红细胞疾病，其遗传基础主要涉及血红蛋白基因的突变。
正常情况下，人体的血红蛋白是由两种不同的链组成：α链和
β链。
正常的β链被称为血红蛋白A（HbA），而在镰状细胞
贫血患者中，β链发生了一个突变，形成称为血红蛋白S （HbS）的异常血红蛋白。
血红蛋白S的突变导致红细胞形状发生变化，从而使其变得
扁平而呈镰状。
这种形状使得红细胞更容易黏在一起，并堵塞血管，导致组织和器官缺氧。
此外，血红蛋白S还容易失去
氧分子，形成多聚体，进一步加重了疾病的症状。
镰状细胞贫血是一种常见的遗传疾病，其主要以常染色体隐性方式遗传。
这意味着，一个人必须继承来自双亲的两个异常基因才会患上该病。
如果一个人只继承了一个异常基因，他们将表现为镰状细胞特点的一些症状，但不会有严重的贫血。
通常，仅当两个携带异常基因的个体生育时，他们的后代才有可能患上镰状细胞贫血。
在这种情况下，每个后代继承到两个异常基因，导致红细胞产生异常，并患有镰状细胞贫血。
而对于只继承了一个异常基因的个体，他们称为携带者，通常不表现出明显的症状，但在一些特定情况下，如缺氧、感染或剧烈运动时，也可能出现一些轻微的症状。
因此，在遗传学上，镰状细胞贫血的遗传基础是由父母亲携带
的异常血红蛋白基因决定，并通过常染色体隐性遗传方式传递给子代。
镰刀型红细胞贫血症分子水平发生机制镰刀型红细胞贫血症，哎，这名字听上去就够让人头大，是不是？如果你听过这个病名，心里一定会想：这到底是个什么病？怎么会有“镰刀型”这种奇怪的说法呢？这个病的发生机制，简单来说，就是身体里的红细胞不乖，跑偏了，变成了像镰刀一样的形状。
想象一下，如果你平常的红细胞就像小巧灵活的橄榄球，它们在血液里“欢快地”游泳，给全身输送氧气，那一旦它们变成了镰刀型，哎呀，那就像被扭曲了，失去了原有的圆润和柔软，结果血流就变得不畅，甚至堵塞了血管，造成各种麻烦。
咱们得了解一下红细胞这个角色。
红细胞，简单来说，它们就是血液中的小运输工，每天辛辛苦苦地为全身各个部位送氧气，还带走二氧化碳，保持身体的正常运转。
一般来说，红细胞的形状是圆圆的，像一个煎蛋一样，两面有点凹陷，这样它们能更好地穿过各种小血管，把氧气送到需要的地方，轻松自如。
可是，镰刀型红细胞贫血症的“主角”们，突然变了形。
它们的形状变得像镰刀或者月牙儿一样，这样的形状一方面不方便在血液中穿行，另一方面还容易“打架”，碰到一起就容易堵塞血管，让血液流不动。
就像是你去游泳池游泳，本来是很轻松的，结果水池里突然来了大块的砖块，你不仅游不动了，还可能被它们绊倒。
那为什么红细胞会突然“叛变”变成镰刀型呢？这是因为基因出了问题。
咱们的基因，它就像是一本“人生指南”，告诉红细胞要怎么形状、怎么工作，才能顺利完成任务。
可在镰刀型贫血的患者身上，他们的基因发生了变异。
具体来说，就是血红蛋白（红细胞里那种负责带氧的蛋白质）出了问题，变得不太听话。
这个基因突变后，血红蛋白发生了改变，使得红细胞变得不再正常圆润，而是像镰刀一样扭曲。
你可以想象一下，平时你喝水就顺畅无阻，可是突然水龙头的水管变弯了，水就不容易流了，压力也大了，甚至有时候会堵塞。
就是这么一个道理。
镰刀型红细胞贫血症并不是一夜之间发生的，它是一种遗传性疾病。
这意味着，如果父母双方都是携带这种基因的人，那么孩子就有可能得这个病。
镰刀型细胞贫血症发病机理研究综述闫红博( 华南师范大学生命科学学院，广东广州， 510631)摘要：追溯镰刀型细胞贫血症研究历史镰刀型细胞贫血症是20世纪初才被人们发现的一种遗传病。
1910年,一个黑人青年到医院看病,他的症状是发烧和肌肉疼痛,经过检查发现,他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症,其红细胞不是正常的圆饼状,而是弯曲的镰刀状。
后来,人们就把这种病称为镰刀型细胞贫血症。
1949年Pauling L和Itano发现镰刀型细胞贫血症与血红蛋白结构异常相关,病人的血红蛋白所带的电荷不同于正常人的血红蛋白。
与此同时,James Neel发现镰刀型细胞贫血症是一种符合孟德尔遗传规律的疾病。
关键词：镰刀型细胞贫血症发病机理镰刀形细胞贫血症（Sickle Cell Anemia）是一种隐性基因遗传病。
患病者的血液红细胞表现为镰刀状，其携带氧的功能只有正常红细胞的一半。
现在医生可以用regular blood transfusion避开伤害患者的大脑来阻止这类疾病的发病，但是，迄今为止还没有能真正治愈的药物。
Sickle cell disease is caused by the substitution of a single amino acid in the hemoglobin protein of red blood cells. When the oxygen content of an affected individual's blood is low(at high altitudes or under physical stree, for instance), the sickle cell hemolgobin molecules crystallize by aggregating into long rods. the crystals deform the red cells into a sickle shape. Sickling of the cells, in turn, can lead to other symptoms. The mutliple effects of a double does of the sickle cell allele are an example of pleiotropy.The non-sickle cell counterpart of the sickle cell allele is in fact only incompletely dominant to the sickle cell allele at the level of the organism. Heterozygotes--carriers of a single sickle cell allele--are said to have sickle cell trait. Such people are usually healthy, although a fraction suffer some symptoms of sickle cell disease when there is an extended reduction of blood oxygen.1、镰刀型细胞贫血症发病的原因基因突变产生的血红蛋白分子结构发生改变，属于分子病。
镰刀型细胞贫血症基因
镰刀型细胞贫血症是一种遗传性疾病，主要是由于基因突变引
起的。
这种基因突变导致了血红蛋白分子结构的改变，使得红细胞
在缺氧的情况下变得畸形，呈现出镰刀状的形态。
这种突变主要发
生在血红蛋白β基因上，导致了血红蛋白分子中第六位的氨基酸由
谷氨酸变为缬氨酸，这种突变形成了血红蛋白S（HbS）。
这个突变
基因是以常染色体显性遗传方式传递的。
镰刀型细胞贫血症的基因突变导致了一系列的生理和临床表现。
在缺氧的条件下，变异的血红蛋白S分子会聚集在一起形成长链，
导致红细胞形状变得畸形，并且易于堵塞血管，引起缺血性损害。
这会导致患者出现贫血、疼痛危机、感染易感性增加等临床症状。
此外，镰刀型细胞贫血症的基因突变也可以导致其他临床表现，比如溶血性贫血、肝脏和脾脏的功能异常等。
由于这是一种遗传性
疾病，患者需要通过家族史和基因检测来进行诊断，同时遗传咨询
也是非常重要的。
针对镰刀型细胞贫血症的基因突变，目前也有一些基因治疗的
研究和临床试验，希望可以通过基因修复或基因治疗的方式来治疗
这种疾病。
总的来说，镰刀型细胞贫血症的基因突变是导致这种疾病的根本原因，对于这一基因突变的研究和治疗具有重要的意义。
