镰刀形细胞贫血症案例分析
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第25讲 基因突变和基因重组1.基因重组及其意义(Ⅱ)2.基因突变的特征和缘由(Ⅱ) 基因突变1.概念:由于DNA 分子中发生碱基对的替换、增加和缺失,而引起的基因结构的转变。
2.实例:镰刀型细胞贫血症(1)直接缘由:组成血红蛋白分子的一个氨基酸被替换。
(2)根本缘由:把握血红蛋白合成的基因中一个碱基对转变。
3.时间:主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
4.诱发因素[连一连]5.结果⎩⎪⎨⎪⎧①可产生新基因②在配子中,可传递给后代③在体细胞中,一般不能通过有性生殖遗传6.突变特点(1)普遍性:一切生物都可以发生。
(2)随机性:生物个体发育的任何时期和部位。
(3)低频性:自然状态下,突变频率很低。
7.意义(1)新基因产生的途径。
(2)生物变异的根原来源。
(3)生物进化的原始材料。
1.(必修2 P84拓展题T2改编)具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的症状,由于该个体能同时合成正常和特别血红蛋白,对疟疾有较强的抵制力。
镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。
对此现象的解释,正确的是( )A .基因突变是有利的B .基因突变是有害的C .基因突变的有害性是相对的D .不具有镰刀型细胞贫血症突变基因的个体对疟疾的抵制力更强 答案:C2.(深化追问)(1)镰刀型细胞贫血症属于基因突变的哪种类型?该症状能遗传给子代吗? 提示:属于碱基对的替换;不能。
(2)基因突变的内因是什么?提示:DNA 分子复制过程中碱基互补配对发生错误,从而造成碱基对排列挨次的转变。
突破1 基因突变的机理、类型及特点突破2 基因结构中碱基对的替换、增加、缺失对生物性状的影响大小类型 影响范围 对氨基酸序列的影响替换 小 可转变1个氨基酸或不转变,也可使翻译提前终止 增加 大 插入位置前不影响,影响插入位置后的序列 缺失 大 缺失位置前不影响,影响缺失位置后的序列 增加或缺小增加或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列失3个碱基突破3基因突变未引起生物性状转变的缘由(1)从密码子与氨基酸的对应关系分析:密码子具有简并性,有可能翻译出相同的氨基酸。
镰刀型细胞贫血症病例镰刀型细胞贫血症(Sickle Cell Anemia)是一种常见的遗传性血液病。
它是由基因突变引起的,影响了红细胞形状和功能。
在本文中,我们将介绍一个镰刀型细胞贫血症的病例,探讨其病因、症状、诊断和治疗。
病例介绍患者是一名16岁的男性,来自一个镰刀型细胞贫血症高发区。
他向医生报告说他感到乏力、气短,而且经常出现手脚肿胀、头痛和胸痛。
此外,他还提到过去曾多次发生疼痛发作,持续时间从几天到几周不等。
病因镰刀型细胞贫血症是由一种称为HbS基因的突变引起的。
正常情况下,红细胞内含有一种叫做血红蛋白的蛋白质,它可以帮助红细胞携带氧气到身体各个部位。
然而,HbS基因突变导致血红蛋白发生变化,使红细胞变为镰刀状。
症状镰刀型细胞贫血症的主要症状包括乏力、疲劳、气短,以及手脚肿胀等。
由于镰刀型红细胞在血管中比正常红细胞更容易黏附在一起,这会导致血液循环受阻,引起疼痛发作。
患者可以感受到胸痛、关节疼痛、骨痛等。
此外,由于红细胞寿命较短,可能导致贫血。
诊断对于镰刀型细胞贫血症的诊断通常采用血液检查方法,如血细胞计数、血片检查和高效液相色谱法等。
这些检查可以显示红细胞的形态异常,并确定HbS基因的存在。
基因检测也可以用于确认诊断。
治疗目前,针对镰刀型细胞贫血症的治疗主要是对症治疗和预防并发症。
常用的药物包括镰刀型细胞病改善剂(如羟基脲)和疼痛缓解剂(如阿片类药物)。
此外,输血和骨髓移植也被用于严重病例的治疗。
预防由于镰刀型细胞贫血症是一种遗传性疾病,无法完全治愈,预防和遗传咨询变得尤为重要。
遗传咨询可以帮助患者了解疾病的风险,推荐适当的生育措施以减少病例发生。
此外,定期进行医学检查和监测,保持良好的生活习惯和饮食习惯,对于减轻症状和延缓疾病进展也非常重要。
结论镰刀型细胞贫血症是一种常见的遗传性血液病,影响了全球多个地区的人群。
该病因基因突变引起,导致红细胞形状异常,从而引发一系列症状和并发症。
通过早期诊断、及时治疗和有效的预防措施,我们可以减轻患者的痛苦,提高生活质量。
案例二镰刀细胞性贫血血红蛋白血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质。
分子结构:每一血红蛋白分子由一分子的珠蛋白和四分子亚铁血红素组成,珠蛋白约占96%,血红素占4%。
有多种类型:血红蛋白A(HbA),α2β2,占成人血红蛋白的98%;血红蛋白A2(HbA2),α2δ2,占成人血红蛋白的2%;血红蛋白F(HbF),α2γ2,仅存在于胎儿血中;血红蛋白H(HbH),β4,四个相同β链组成的四聚体血红蛋白;血红蛋白C(HbC),β链中Lys被Glu取代的血红蛋白;血红蛋白S(HbS),镰刀状细胞红蛋白;血红蛋白O2(HbO2,HHbO2),氧合血红蛋白;血红蛋白CO(HbCO)发病机制镰刀形红细胞病(即镰形细胞病,又称镰形红细胞贫血),是一种常染色体隐性遗传性血液病,即一种常见的严重血红蛋白病,其特征为红细胞中出现结构和功能异常的Hb ,这些异常Hb分子的聚合导致月牙状或镰形红细胞的形成,这种镰形细胞极易黏附于血管内皮,从而阻碍正常血流及氧在重要器官和组织中的释放。
存在于红细胞中的Hb 为一种载氧蛋白,由4条珠蛋白多肽链构成(2条α样链和2条样β链)。
镰形细胞病病人在染色体llp15.4上基因编码的β链形成中遗传有一个位点突变,这一位点突变使得每一条β链的6位上亲水性氨基酸谷胺酰胺被疏水性氨基酸缬氨酸取代,结果导致β分子异常结构(Hbs)。
临床表现为慢性贫血、易感染、多器官系统损伤及寿命缩短。
检测诊断1.基因诊断2.血红蛋白电泳筛查为主。
全自动琼脂凝胶电泳系统通过与正常人的血红蛋白图谱进行比较,可发现异常血红蛋白区带如:HbH,HbE,HbBart’s,HbS,HbD 和HbC等异常血红蛋白。
3.网织红细胞计数器(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。