1. 分子细胞遗传学
1) 荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH) :探针(单链DNA
分子)与染色体或间期核上的靶序列(变性互补序列)在特异性位点上退火,经荧光可在杂交位点观察到所要研究的序列。
2) 引物原位标记(primer in situ labeling,PISL) 3) DNA纤维荧光原位杂交(DNA fiber-FISH)
4) 比较基因组杂交(comparative genomic hybridization,CGH) 5) 染色体涂染(chromosome painting)
2. 染色体畸变:由于遗传或环境因素(化学/物理/生物/育龄)的影响,导致体细胞或生
殖细胞内染色体数目和结构的异常改变。
染色体畸变分为数目畸变和结构畸变两大类。
3. 嵌合体:当一个个体细胞有两种或两种以上不同核型的细胞系时,这个个体就被称为嵌合体。
一、数目畸变:
1. 整倍体(euploid)改变:
(1)单倍体(haploid):染色体数减少一组 (2)多倍体(polyploid):染色体数整倍地增加
三倍体的发生机制:双雄受精(diandry) 双雌受精(digyny) 四倍体发生机制:
① 核内复制(endoreplication):一次细胞分裂,染色体复制二次,形成双倍染色体,
2个子细胞均为四倍体细胞。
核内复制和四倍体形成是肿瘤细胞常见的异常特征。
② 核内有丝分裂:细胞分裂时,染色体正常地复制一次,但中期无核膜破裂、消失,
无纺锤体形成,后、末期无胞质分裂,结果细胞内的染色体成为四倍体。 1. 非整倍体(aneuploid)改变:亚二倍体、超二倍体 非整倍体的发生机制:
(1)染色体不分离(chromosome nondisjunction)
? 减数分裂不分离:发生于配子形成的减数分裂过程中,形成n+1和n-1的配子。 ? 有丝分裂不分离:发生于受精卵的卵裂早期或在体细胞的有丝分裂过程中,形成
二倍体和三体型或单体型的镶嵌体。
(2) 染色体丢失(chromosome loss)
二、染色体结构畸变的类型及其产生机制 1. 缺失(deletion,del):染色体臂部分丢失
? 中间缺失(internal deletion):两次断裂,中间节段丢失
? 末端缺失(terminal deletion):断裂一次,无着丝粒的末端部分丢失 2. 重复(duplication,dup):同一染色体的某一节段有两份或两份以上。
同源染色体在不同部位断裂后,断片互换重接,造成一条染色体某节段重复,另一条染色体该节段缺失。
3. 倒位(inversion, inv):染色体上中间某段断裂后倒转180度后重新连接。
? 臂内倒位(paracentric inversion):两处断裂在同一臂内
? 臂间倒位(pericentric inversion):两处断裂分别在长、短臂(形成倒位环) 4. 易位(translocation,t):某条染色体断下的节段连接到另一染色体上
? 插入易位(单方易位):仅有一条染色体的断片接到另一染色体上
? 相互易位(reciprocal translocation,rcp):两条染色体的断片互换后重接,产生
平衡易位携带者。只有基因位置的改变,无数量的增减,表型可正常,但子女可出现部分三体型或单体型。
? 罗伯逊易位(Robertsonian translocation, rob;着丝粒融合):两条近端着丝粒
染色体(D组和G组)均在着丝粒处断裂,然后二者的长臂在着丝粒处相接,形成45条染色体的平衡易位携带者。
5. 插入(insertion,ins):易位的一种特殊形式。一条染色体片段插入到另一染色体中 6. 环状染色体(ring chromosome,r) 同一染色体两臂断裂后相接。
7. 双着丝粒染色体(dicentric chromosome,dic): 两条染色体断裂后,含着丝粒的节段
相接。
8. 等臂染色体(isochromosome,i):染色体的两臂在形态和遗传上均相同。见于同源染
色体间发生整臂易位或细胞分裂时染色体着丝粒处发生横裂。 常染色体病
先天愚型(Down’s综合征) 18三体综合征(Edward综合征) 13三体综合征(Patau综合征) 5p-综合征 性染色体病
先天性睾丸发育不全(Klinefelter综合征) 80-90%为47, XXY;
先天性卵巢发育不全(Turner综合征) 55%为45, X;少数为45, X / 46, XX XYY综合征 超雄 X三体综合征 超雌
脆性X染色体综合征:智力低下、长脸、方额、头大、耳大、下颌大而突出、嘴大唇厚、巨大睾丸、语言发音障碍、性情孤僻
第九章 群体遗传学
1. 基因频率(gene frequency): 群体中某一基因在其所有等位基因数量中所占的比例 2. 基因型频率(genotype frequency): 群体中某一基因型个体占群体总个体数的比例 3. Hardy-Weinberg 定律 遗传平衡定律( law of genetic equilibrium
一个随机婚配的大群体中,如果没有突变发生,没有自然选择影响,也没有个体大规模的迁移,则群体中各种基因型频率和基因频率世代保持不变,处于遗传平衡状态。 4. 适合度(fitness, f): 指个体在一定环境条件下, 生存并传递其基因于下代的能力。即:
生存和生育率联合效应的最后结果。
5. 选择系数(selective coefficient, S): 在选择作用下降低了的适合度, 即:S = 1- f 6. 选择对显性基因的作用v = Sp = S×H/2(显性基因的突变率)
2
选择对隐性基因的作用u=Sq
选择对X连锁隐性基因的作用u=1/3 Sq
7. 遗传漂变(genetic drift):在一个小的隔离群体中,由于偶然事件而造成基因频率随
机波动的现象
8. 迁移(migration):具有某一基因频率的群体的一部分,因某种原因移入另一个基因频
率不同的群体内,并杂交定居,从而改变移入群体的基因频率。
9. 基因流动(gene flow):由于迁移,导致基因由一个群体向另一群体扩散的过程。使某
些基因从一个群体散布到另一个群体,使群体间的基因差异逐步消失。
10. 近亲婚配:在3-4代内有共同祖先的个体间称为近亲,他们之间的婚配称为近亲婚配。 11. 近婚系数(inbreeding coefficient, F):近亲婚配使子女得到一对相同等位基因的概
率。
12. 亲缘系数(R) :两个具有共同祖先的个体在某一基因座上具有相同等位基因的概率。
? 对于常染色体基因来说,三级亲属F=1/16 ? 对于X连锁基因: a) 姨表兄妹3/16 b) 舅表兄妹2/16
c) 姑表兄妹和堂兄妹0
d) 所以对于X连锁疾病,姨表兄妹婚配或舅表兄妹婚配比姑表兄妹或堂表兄妹危害
还要大,姨表兄妹近亲婚配危害最大
13. 遗传负荷(genetic load):一个群体由于有害基因或致死基因的存在而使其适合度降
低的现象。
? 突变负荷:由于基因的致死突变或有害的基因突变产生而降低了适合度,给群体
带来的负荷。取决于突变率和突变基因的选择系数。
? 分离负荷(segregation load):指由于杂合子(Aa)之间的婚配,在后代中由于分
离而产生一部分适合度降低的纯合子(aa),因而导致群体适合度的降低,造成遗传负荷的增高。
第十章 生化遗传学
1. 分子病(molecuIar disease) 基因突变导致蛋白质分子结构或数量上的异常,从而引起机体功能障碍。
2. 遗传性酶病(hereditary enzymopathy) 又称为先天性代谢缺陷(inborn errors of metabolism),编码酶蛋白质的基因突变引起酶合成障碍,使机体的代谢过程不能正常进行,最终导致疾病。 一、遗传性血红蛋白病
? 异常血红蛋白? 地中海贫血 (地贫) ① Hb Bart’s胎儿水肿综合征 (- -/- -) ② Hb H病 (- -/α-) ③ 标准型α地中海贫血 (--/αα)or(-α/-α),均缺失2个α基因。前一种类型在
我国较多见 ④ 静止型α地中海贫血 (-α/αα),缺失1个α基
因
二、先天性代谢缺陷 1. 糖代谢缺陷
? 半乳糖血症 半乳糖-1-磷酸尿苷酸转移酶缺乏导致代谢中间产物半乳糖-1-磷酸堆积和排出 ? 糖原累积症 GSD 缺
乏的酶:葡萄糖-6-磷酸酶
2. 氨基酸代谢缺陷
? 苯丙酮尿症(phenylketonuria,PKU):缺乏苯丙氨酸羟化酶, ? 白化病(albinism) 缺乏酪氨酸酶, 2. 核酸代谢缺陷
嘌呤代谢病(自残综合征)次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺乏
血友病
胶原蛋白病 也称为“结缔组织遗传病” 主要包括: 成骨不全、Ehlers-Danlos综合征。
第十一章 药物遗传学
1. 药物遗传学 (pharmacogenetics) 是生化遗传学的一个分支,它是研究遗传因素对
药物代谢动力学的影响,尤其是在发生异常药物反应中的作用。
2. 特应性 (idiosyncracy):群体中,不同个体对某一药物产生的反应可能是不同的,
甚至可以出现严重的副作用,这种现象称为个体对药物的特应性
3. MHC (Major Histocompatibility Complex)是位于哺乳动物某一染色体上的一组紧
密连锁的基因群(gene complex),其编码的产物称为MHC分子或MHC抗原,是移植排斥反应的主要决定簇,在组织相容性的决定中起着主要作用。
4. 连锁不平衡(linkage disequilibrium)HLA的基因紧密连锁,不发生同源染色体
交换。 5. 孟买型:O型个体中H抗原是阴性的,H基因突变为无效的h基因,不能产生H抗
原。尽管这样的个体可能含有I或(和)I基因,但不能产生A抗原或(和)B抗原,但其I或(和)I基因可以遗传给下一代。这种特殊的O型称为孟买型(Bombay phenotype)
6. 癌基因(oncogene):使细胞发生癌变、引起细胞无限增殖和恶性转化的基因。 7. 肿瘤抑制基因:正常细胞中存在的一类调节细胞生长增殖分 化的基因,具有抑制
肿瘤细胞增殖作用。 8. 肿瘤发生的遗传学理论
? 单克隆起源假说 肿瘤细胞是单个突变细胞增殖而来的单克隆增殖细胞群。 ? 二次突变假说一些细胞的恶性转化需要两次或两次以上的突变。
多步骤损伤假说 9. 遗传性恶性肿瘤
AD 视网膜母细胞瘤 Wilms瘤 家族性腺瘤性息肉综合征 AR Bloom综合征 Fanconi贫血 共济失调毛细血管扩张症 着色性干皮病
10. 基因治疗:基因治疗是一种通过将治疗基因转移到病人的体细胞内,以期纠正先天
性缺陷基因或为细胞提供新功能而达到治疗目的治疗技术。
ABAB