人類遺傳與優(yōu)生第三章單基因遺傳病

1、第三章 單基因遺傳與單基因遺傳病,人類的特征特性是如何一代一代傳下來并保持基本不變的？ 支配遺傳現(xiàn)象的客觀規(guī)律是什么？ 變異是如何發(fā)生的，有無規(guī)律可循？,中國上千萬人患罕見病 8成由遺傳缺陷引發(fā),香港白化病女孩Chiu幸運地成為時尚模特,中華慈善總會、中國健康教育中心、清華大學(xué)在北京主辦的“2010罕見疾病學(xué)術(shù)研討會”透露：中國的罕見病患者約有千萬之多，遠(yuǎn)高于我國現(xiàn)腫瘤患者的總?cè)藬?shù)。其中，80%的罕見病由遺傳缺陷引起，50%的罕見

2、病在出生時或兒童期會發(fā)病，而僅有1%的罕見病擁有有效的治療藥物。,“瓷娃娃” 打個噴嚏、提個被子，甚至一個深情的擁抱，都可能讓他們骨折 ——成骨不全癥,中國瓷娃娃協(xié)會會長王奕鷗作為病人代表獲邀參加。這個27歲的姑娘有一雙碧藍(lán)、清澈的大眼睛，倘若忽略她一米多一點的身高，她絕對是個迷人而可愛的女孩。  王奕鷗得的病叫脆骨病，醫(yī)學(xué)名稱為“成骨不全癥”，那雙藍(lán)色的眼睛，是典型癥狀之一——藍(lán)色鞏膜。正常人的骨密度為

3、1000左右，而成骨不全嚴(yán)重者竟然測不出骨密度。由于先天骨質(zhì)薄脆，打個噴嚏、提個被子，甚至一個深情的擁抱，都可能讓他們骨折，所以他們又被稱作“瓷娃娃”、“玻璃人”。王奕鷗從1歲到16歲，共經(jīng)歷了六次骨折。她說：“我還算幸運的，有的病人甚至發(fā)生幾十次，甚至上百次骨折?！?#160; “瓷娃娃關(guān)懷協(xié)會”在完成16萬字的《中國成骨不全癥患者調(diào)查報告》時發(fā)現(xiàn)：絕大部分成骨不全癥患者都屬于殘疾人，在生活、經(jīng)濟上獨立能力差；個人身體行動能

4、力差，只有三分之一的人能獨立行走，有29%的人基本不外出，少數(shù)人甚至連吃飯都不能自理。,“月亮孩子” 被遺棄的男嬰頭發(fā)、眉毛雪白，皮膚有皺褶，好像“白眉大俠” ——白化病,今年3月21日晚，一名頭發(fā)花白的男嬰被遺棄在青島大學(xué)公交站的長椅上。這個出生十多天的嬰兒，從外表看身體沒有殘疾，長得很可愛，就是頭發(fā)、眉毛雪白，皮膚有皺褶，好像“白眉大俠”一樣。男嬰一雙小眼炯炯有神，但就是怕光。他后來被送到福利院，工作人員只能

5、把他放在房間內(nèi)，避免光照。  這名男嬰患的是白化病，屬先天性遺傳病，是黑色素或黑色素體生物合成缺陷。白化病的發(fā)病率在1/10000至1/20000之間?；颊咚追Q“月亮孩子”，中國約有9萬人，他們無法在沒有防護的情況下白天出門，常伴有先天不足甚至足以致死的心臟病。據(jù)了解，我們平均每60人中有一人攜帶白化病基因，但不表現(xiàn)出癥狀，如果夫婦雙方同時攜帶有該致病基因，就會遺傳給子女而發(fā)病。  最美麗的一名“月

6、亮孩子”是香港女孩Chiu，父母不想她受到太多關(guān)注而特地移民到北歐。后來，她被人們發(fā)現(xiàn)在鏡頭里有一種獨特的美，很幸運地成為了一名國際時尚模特。,“蜘蛛人癥” 別的孩子上半身和下半身基本一樣長，可他的下半身很明顯比上半身長一截. ——馬凡綜合征,小文(化名)上小學(xué)的時候，父母發(fā)現(xiàn)他和別的孩子不一樣——別的孩子上半身和下半身基本一樣長，可是他的下半身很明顯比上半身長一截，胸部還有點向內(nèi)凹陷，又高又瘦，四肢細(xì)長。他看書的

7、時候總喜歡趴在書跟前看，讓他坐直了看，過一會兒又會自己趴下去……  后來，小文被確診患有馬凡綜合征，俗稱“蜘蛛人癥”，是一種先天性解體組織異常疾病，除身材特征外，患者往往深度近視，最嚴(yán)重的并發(fā)癥就是心臟的升主動脈剝離破裂，從而猝死。 醫(yī)學(xué)研究建議這類人避免劇烈運動可延緩并發(fā)癥的發(fā)生，可由于他們手長腿長，又易被選入籃球隊。,相傳古代的劉備雙手過膝，他與高瘦的美國總統(tǒng)林肯均被懷疑是馬凡綜合征患者。,“漸凍人”

8、因缺乏某種蛋白，肌細(xì)胞會萎縮、變性、原發(fā)性壞死，于是人變得無力 ——神經(jīng)肌肉病,大連的李季峰出生時很正常，到了7歲腿腳開始變異，經(jīng)常摔跤；10歲就不能走路了。醫(yī)生診斷他患有“進行性肌營養(yǎng)不良癥”，因缺乏某種蛋白，肌細(xì)胞會萎縮、變性、原發(fā)性壞死，于是人變得無力。隨著年紀(jì)漸長，肌細(xì)胞受損的情況會愈加嚴(yán)重，患者最終只能眼睜睜地等待著肌營養(yǎng)不良癥影響到心肌和呼吸肌，從而過度消耗而亡。國際醫(yī)學(xué)界將此病患者俗稱為“漸凍人”?！斑M行性肌營

9、養(yǎng)不良癥”是三十幾種神經(jīng)肌肉疾病中的一種，發(fā)病率約1/100000，無藥可醫(yī)。,最著名的“漸凍人”是物理學(xué)家霍金，他患有“肌萎縮脊髓側(cè)索硬化癥”，即神經(jīng)發(fā)生病變，無法支配肌肉。,男童患罕見石人綜合征 磕碰哪里哪里就“石化”,身體最怕磕碰，就連打預(yù)防針，針眼部位的肌肉也會變硬成骨。  只有1歲10個多月大的鑫鑫，患上了一種被稱為“石人綜合征”的怪病。醫(yī)生說，他們不敢輕易為孩子做手術(shù)，擔(dān)心手術(shù)后的傷口周圍都變成骨頭，給孩

10、子的生命帶來威脅。,孩子剛出生 扎針沒反應(yīng)  35歲的畢躍偉，家住河南省登封市大金店鎮(zhèn)畢家村。2008年11月2日，他的兒子鑫鑫出生了?！昂⒆由聛頃r，一天一夜不吃不喝，不哭不鬧，只是酣睡。醫(yī)生給他扎針時，也毫無反應(yīng)?！碑呠S偉說，當(dāng)時醫(yī)生告訴他，孩子患有輕微腦癱。  在特護病房觀察治療了20多天，醫(yī)生說可以出院了。兩個月后復(fù)查時，醫(yī)生又診斷出鑫鑫有嚴(yán)重性聽力障礙。畢躍偉抱著孩子到鄭州市兒

11、童醫(yī)院治療，兩個月后準(zhǔn)備出院時，突然發(fā)現(xiàn)孩子后腦勺長了一個核桃般大的包。醫(yī)生檢查后說，這是孩子體內(nèi)缺鈣所致。  出院回家兩天后，鑫鑫后腦勺又長了兩個包。畢躍偉帶孩子再次來鄭州，先后去了5家醫(yī)院，醫(yī)生們都說不清楚長包的原因。  2009年4月4日，畢躍偉夫婦帶兒子去了北京市兒童醫(yī)院。經(jīng)專家認(rèn)真檢查和會診，確定孩子得了“進行性骨化性肌炎”。醫(yī)生告訴他們，目前世界醫(yī)學(xué)界尚無醫(yī)治此病的良方。,進行

12、性骨化性肌炎  鄭大三附院的醫(yī)生告訴他們，“進行性骨化性肌炎”是一種比較罕見的病，至今全球只有近600例患者。這種病人一般在十多歲時會因肩關(guān)節(jié)、脊椎骨鈣化變形而影響手臂的活動，20多歲時髖關(guān)節(jié)也會受到波及，最終只能長期臥床。脊椎側(cè)彎變形多半不可避免，而且會隨時間加劇，最后，造成胸廓呼吸時擴張困難，而致呼吸衰竭。,磕哪里哪里就“石化”  醫(yī)生說，這種病人最怕磕碰，身體一旦出現(xiàn)腫包，很快就會骨

13、化。  一個月后，畢躍偉夫婦發(fā)現(xiàn)鑫鑫的頸椎下面鼓起了一個很大的包，左肩下也生出肉疙瘩。他們抱著孩子來到鄭大三附院，懇求醫(yī)生給孩子做手術(shù)，醫(yī)生明確告訴他們，手術(shù)會造成大的創(chuàng)口，創(chuàng)口很有可能骨化，加速病情惡化。  醫(yī)院治不了，畢躍偉夫婦開始尋找民間偏方。2009年7月，夫妻倆找到平頂山的一名老中醫(yī)。此時，鑫鑫頭上已長出了6個核桃大小的包。老中醫(yī)為鑫鑫貼膏藥，其中有5個包漸漸消失，但有一個包

14、始終不消。老中醫(yī)說，這種病他也沒見過，建議把孩子送到大醫(yī)院治療。  今年4月23日，夫妻倆再次來到鄭大三附院，想控制住孩子的病情。醫(yī)生說，此病目前尚無藥物可以控制。一年多來，為給鑫鑫治病，夫妻倆花光積蓄，并背上外債。說著，畢躍偉開始掉淚，“哪怕有一丁點希望，我們都會爭取”。,頑皮的鑫鑫活潑好動，讓媽媽鄭慧霞終日提心吊膽。醫(yī)生一再囑咐，孩子若摔傷，將使病情雪上加霜。  今年5月4日早晨，鄭慧霞

15、為鑫鑫穿衣服時，突然發(fā)現(xiàn)鑫鑫的右胳膊伸不直了。她伸手去拉孩子的胳膊，孩子哭著不讓。鄭慧霞用手摸了摸，感覺孩子胳膊上的肌肉很硬。  醫(yī)生說，隨著孩子一天天長大，他的身體會僵直如棍子，關(guān)節(jié)不能打彎。病情發(fā)展下去，會使人的軟組織和肌肉逐漸骨化?！斑@是世界上最殘忍的疾病，它完全囚禁了病人。”,這是世界上最殘忍的疾病,英國58歲“石化人”擁有石頭胸腔,1955年，英國年僅3歲的羅伯特·金霍，被診斷患上了進行性肌肉骨

16、化癥。50多年來，他頑強地打破醫(yī)生預(yù)言，奇跡般地生存了下來。他的肋骨已合并在一起，成為一副“石頭胸腔”，導(dǎo)致無法正常呼吸。他渾身每一寸的肌肉也已經(jīng)轉(zhuǎn)變成骨頭。羅伯特稱，1980年，在他雙腿被石化、固定前，他已經(jīng)開始設(shè)想，是否將自己的身體以一種優(yōu)美的姿勢永久性地固定起來?，F(xiàn)在，羅伯特已經(jīng)被自己的骨頭困住，只能站在沙發(fā)上。,世界衛(wèi)生組織將罕見病定義為患病人數(shù)占總?cè)丝诘?.65%至1%之間的疾病或病變。目前，已經(jīng)確認(rèn)的罕見病有5000至600

17、0種，約占人類疾病種類的10%。由于我國人口基數(shù)大，每種罕見病最少也有數(shù)萬名患者，按此比例，罕見病人遠(yuǎn)多于腫瘤患者。,很多罕見病患者長期被漏診誤診,孟德爾(Mendel G ,1822—1884)以豌豆為材料進行雜交實驗，于1865年提出了遺傳因子(genetic factors)的分離規(guī)律(law of segregation)與自由組合規(guī)律(1aw of independent assortment)。 1921年摩

18、爾根(Morgan. T)又通過果蠅實驗提出連鎖與交換規(guī)律(linkage and crossing over)，被稱為遺傳的三大規(guī)律，它廣泛適合于動植物與人類性狀的遺傳規(guī)律。 單基因遺傳病(monogenic disease)，是指受一對主基因(major gene)作用而發(fā)生的疾病，它符合孟德爾分離規(guī)律。,第一節(jié) 遺傳的基本規(guī)律,一、分離規(guī)律相對性狀（contrasting traits)，顯性形狀(domina

19、nt character)，隱性性狀(recessive character)，性狀分離(segregation)，基因型(genotype)，表現(xiàn)型(phenotype)，純合體(homozygote)，雜合體(heterozygote)，測交(test cross),豌豆種子的圓滑和皺縮這些可見的遺傳性狀稱為表現(xiàn)型（ phenotype),與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成稱為基因型（genotype）。,一對基因彼此相同的個體稱為純合體（h

20、omozygote),如基因型RR,rr；一對基因彼此不同的個體稱為雜合體（heterozygote),如Rr。R 和r 是位于一對同源染色體上相同位點的不同形式的基因，稱為等位基因（allele),等位基因影響同一相對性狀的形成。,1865年，孟德爾在布隆自然科學(xué)學(xué)會會志上宣讀了他的《植物雜交試驗》論文，但學(xué)會卻把它束之高閣了，直到 1900年，三位著名的植物學(xué)家，荷蘭的德弗里斯（b）以月見草為材料，德國的科倫斯(a)以玉米和豌豆為材

21、料、奧地利的丘斯馬克(c)以豌豆為材料進行實驗，各自發(fā)表了結(jié)論與孟德爾相同的論文，孟德爾的實驗才重新引起人們的重視。,Correns,deVries,Tschermark,,,,,1.性狀是由顆粒性的因子決定的(基因）；2.每一個植株有一對等位基因控制著他所研究的每一對相對性狀。F1植株至少有一個基因是決定顯性性狀的，另一個等位基因決定隱性性狀；3.每一對基因的成員均等地分離到生殖細(xì)胞（卵細(xì)胞或花粉）中去；4.每一個生殖細(xì)胞或配子

22、只含有每對基因中的一個；5.每一對基因中，一個來自父本，一個來自母本，在形成下一代新的個體（或合子）時，配子的結(jié)合時隨機的。,耳垂    有耳垂 , 無耳垂                  眼

23、皮    單眼皮 , 雙眼皮                          舌頭  

24、0; 能向中間卷曲,    不能向中間卷曲                       大拇指    能向背側(cè)彎曲,

25、  不能向背側(cè)彎曲,人類相對性狀？,通過反復(fù)的驗證．成對因子的分離規(guī)律是普遍的規(guī)律。簡單地講，分離律是生物在形成生殖細(xì)胞時，從父方和母方得來的一對因子，彼此分離，分別進入不同的生殖細(xì)胞。因此精子或卵子只接受體細(xì)胞因子的半數(shù)。,(二)自由組合律 (law of independent assortment) 親組合（Parental combination) 重組合(recombination),分離

26、律是一對相對性狀的遺傳規(guī)律。孟德爾又進一步研究兩對、兩對以上性狀的遺傳，找到了它們的規(guī)律．這里只用兩對性狀的遺傳來說明不同對因子之間的關(guān)系。 雜種生殖細(xì)胞成熟過程中，不同對的因子，獨立行動，可分可合，機會均等。這就是自由組合律又叫做獨立分配律。,,,,生物在生殖細(xì)胞形成過程中，不同對基因獨立行動，可分可合，隨機組合到一個生殖細(xì)胞中去。 研究證明，在生殖細(xì)胞形成的減數(shù)分裂過程中非同源染色體隨機組合進入生殖細(xì)胞，就是基因自

27、由組合定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，即在生殖細(xì)胞形成過程中非同源染色體可以隨機組合進入生殖細(xì)胞，位于非同源染色體上的不同對基因也隨之自由組合進入生殖細(xì)胞。,2. 顯性等位基因b+決定果蠅的野生型體色，其隱性等位基因b產(chǎn)生黑體色。對野生型雌螢的測交在F1代中給出52黑色：58野生型。若野生型F1雌蠅與它們的黑色F1兄弟雜交，F(xiàn)2代中預(yù)期基因型和表型的比率分別是多少？用適當(dāng)?shù)倪z傳符號畫出結(jié)果。,1.豚鼠的黑色是顯性性狀，白色是相應(yīng)的隱性性狀。純系黑色豚

28、鼠與白色豚鼠雜交，黑色F2代中雜合的比例預(yù)期是多少？,習(xí)題,3. 通常，人類眼睛的顏色是遺傳的，即褐色歸因于顯性基因，藍(lán)色是由其相對的隱性基因決定的，假定，一個藍(lán)色眼睛的男人與一個褐眼女人婚配，而該女人的母親為藍(lán)眼。問其藍(lán)眼孩子的預(yù)期比率如何？,4.大約在70個表型正常的人中有一個白化基因雜合子。一個表型正常其雙親也正常但有一個白化弟弟的女人，與一個無親緣關(guān)系的正常男人婚配。問他們?nèi)绻幸粋€孩子，而且為白化兒的概率是多少？,(三)連鎖交

29、換律 (linkage and crossover),完全連鎖（ complete linkage) 不完全連鎖 (incomplete linkage) 連鎖群（L inkage group） 互換率（crossover value) 連鎖圖 (linkage map),性狀連鎖現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),Example 1 香豌豆雜交實驗,1906 W. Bateson and R. C. Punne

30、tt,P 　　　　紫花、長花粉粒(PPLL)×紅花、圓花粉粒(ppll) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　↓　 　　F1 　　　　　　　　　　　　紫、長 PpLl　 　　　　　　　　　　　　　　　　　↓　　　F2 　　　　　　紫、長 　紫、圓 　紅、長 　紅、圓　 　　　　　　　　　 P_L_　　　P_ll 　　ppL_ 　　ppll 　　　總數(shù),實際個體數(shù) 　　4831 　　 390 　　 393 　　 133

31、8 　　　6952 　　按9:3:3:1推算 　3910.5 　1303.5 　1303.5 　　434.5 　　6952,以上結(jié)果表明F2： 　　　1).同樣出現(xiàn)四種表現(xiàn)型 　　　2).不符合9:3:3:1 　　　3).親本組合數(shù)偏多，重新組合數(shù)偏少(與理論數(shù)相比),連鎖遺傳：原來親本所具有的兩個性狀，在F2常有聯(lián)系在一起遺傳的傾向?！　　∠嘁?組)：甲乙兩個顯性性狀，聯(lián)系在一起遺傳、而甲乙兩個隱性性狀聯(lián)系在一起的雜交組合

32、。PL/pl?！　　∠喑庀?組)：甲顯性性狀和乙隱性性狀聯(lián)系在一起遺傳，而乙顯性性狀和甲隱性性狀聯(lián)系在一起的雜交組合。Pl/pL,2.連鎖遺傳的解釋:　　試驗結(jié)果是否受分離規(guī)律支配？,第一個試驗：　　　紫花:紅花 　　　　(4831+390):(1338+393)=5221:1731≈3:1　　　長花粉:短花粉 　　(4831+393):(1338+390)=5224:1728≈3:1,第二個試驗：　　　紫花:紅花 　　　　(

33、226+95):(97+1)=321:98≈3:1　　　長花粉:短花粉 　　(226+97):(95+1)=323:96≈3:1,* 以上結(jié)果都受分離規(guī)律支配，但不符合獨立分配規(guī)律?！　　? F2不符合9:3:3:1 ，說明F1產(chǎn)生的四種配子不等。,特點：連鎖遺傳的特點為：　　　* 兩個親本型配子數(shù)是相等的，多于50%； 　　　* 兩個重組型配子數(shù)相等，少于50%。,(1)相引組：玉米（種子性狀當(dāng)代即可觀察）,有色、飽滿CCSh

34、Sh × 無色、凹陷ccshsh　　　　　　　　　　　　　 　　↓　　　F1　　　　　　　　 　　有色飽滿　　　　　×　　　　　無色凹陷　　　　　　　　　　　　 　　CcShsh 　　　　　　　　　　　ccshsh　　　　 　　　　 　　配子　　　CSh　　Csh　　　 cSh　　　　csh　　　　　　csh　　　Ft 　　CcShsh 　Ccshsh 　ccShsh 　 ccshsh　　　　　　有色飽

35、滿　有色凹陷　 無色飽滿　 無色凹陷　　　　　總數(shù),粒數(shù)　4032　 149　　152　　4035　　　　　8368　% 48.2 　 1.8 　　1.8 　　48.2,上述結(jié)果證實F1產(chǎn)生的四種配子不等：不是1:1:1:1 ,　　其中(Ft)：親本組合 = (4032+4035)/8368×100% = 96.4%　　　　　　　重新組合 = (149+152)/8368×100% = 3.6%

36、,摩爾根(Morgan)等以果蠅為材料進行測交的結(jié)果：紅眼長翅pr+pr+vg+vg+ 　× 　紫眼正常翅prprvgvg　　　　　　　　　　　　　　　　　 ↓　　　F1　　　　　　　　　 　　　 紅眼長翅 　　　　×　　　　　紫眼正常翅　　　　　　　　　　　　　　　　pr+prvg+vg　　　　　　　　　 　prprvgvg　　　　　　　　　　　　　 　　　　配子　　　pr+vg+　　　prvg+　　　

37、pr+vg　　　prvg　　　　　prvg　　　Ft　　　pr+prvg+vg　prprvg+vg　pr+prvgvg　prprvgvg 　　　　　　　 紅眼長翅　　　紫眼長翅　 紅眼正常翅　 紫眼正常翅　　總數(shù)　　個數(shù)　　　1339 　　　　　154 　　　　151 　　　　1195 　　　 　2839,結(jié)果：親本組合=((1339+1195)/2839)×100%=89.26%　　　　重新組合=((154+151)

38、/2839)×100%=10.74%　　　所以，證實F1所成的四種配子數(shù)不等，兩種親型配子多,兩種重組型少,均分別接近1:1。,(2)相斥組：,a).玉米：　　　　　　　　有色、凹陷CCshsh × 無色、飽滿ccShSh　　　　　　　　　　　　　　　　↓　　　　　　　　　　　　　　　F1 有色飽滿　　　　×　　　　無色凹陷　　　　　　　　　　　　　　　CcShsh　　　　　　　　　　ccshsh

39、　　　　　　　　　　　　　　　　　配子 　 　　CSh　　　Csh　　　cSh　　　csh 　　　　csh　　　Ft 　　　CcShsh　 Ccshsh　 ccShsh　 ccshsh 　　　　　 　　 有色飽滿　有色凹陷 　無色飽滿　無色凹陷　　　　總數(shù),粒數(shù)　　638　　21379　21096　672　　　43785　%　　　1.5 　 　48.5 　 48.5　 1.5,親本組合=(21379+21096)/43785

40、×100%=97.01%　重新組合=(638+672)/843785×100%=2.99%　　　∴相斥組的結(jié)果與相引組的結(jié)果一致，同樣證實F1所成的四種配子數(shù)不等，C-sh、c-Sh連系在一起的為多。,b).果蠅：　　　　　　　　紅眼正常翅pr+pr+vgvg × 紫眼長翅prprvg+vg+ 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　↓　　　F1　 　　　　　　　　　　　　紅眼長翅　　　　　

41、5;　　　 　紫眼正常翅　　　　　　　　　　　　　　　　　　pr+prvg+vg 　　　　　　　 　prprvgvg　　　　　　　　　　　　　　　　　配子　　　pr+vg+ 　　prvg+ 　　　pr+vg 　　prvg 　　　 prvg　　　Ft　　pr+prvg+vg　prprvg+vg　pr+prvgvg　prprvgvg 　　　　　　　紅眼長翅　　　紫眼長翅　　紅眼正常翅　 紫眼正常翅　　　 總數(shù)　　　個數(shù) 　　15

42、7　　　　　1067　　　　　965　　　　　146　　 　　　2335　　　結(jié)果：親本組合=((1067+965)/2335)×100%=87.02%　　　　　　重新組合=((157+146)/2335)×100%=12.98%,證實F1所成的四種配子數(shù)不等。　　　上述結(jié)果均說明重組型配子數(shù)占總配子數(shù)的百分率< 50%?！?　　重組率(交換值)：重組型的配子百分?jǐn)?shù)稱為重組率。　　　當(dāng)兩對基因為連鎖遺

43、傳時，其重組率總是<50%?！?　　因為無論是相引組還是相斥組的一對同源染色體的四條非姐妹染色單體中，兩個基因之間的染色體區(qū)段內(nèi)僅有兩條非姐妹染色單體發(fā)生交換（crossing over),因此重組型配子的數(shù)目只是少數(shù)。,3.完全連鎖與不完全連鎖: 　　　一種生物的性狀很多，控制這些性狀的基因自然也很多，而各種生物的染色體數(shù)目有限，必然有許多基因位于同一染色體上，這就會引起連鎖遺傳的問題?！　　? 連鎖：若干非等位基因位于同

44、一染色體而發(fā)生連系遺傳的現(xiàn)象。　　　* 完全連鎖：位于同源染色體上非等位基因之間不能發(fā)生非姐妹染色單體之間的交換,F1只產(chǎn)生兩種親型配子、其自交或測交后代個體的表現(xiàn)型均為親本組合。,,1901年摩爾根在果蠅試驗中發(fā)現(xiàn)：,不完全連鎖(部分連鎖)：F1可產(chǎn)生多種配子，后代出現(xiàn)新性狀的組合，但新組合較理論數(shù)為少。非等位基因完全連鎖的情形少見，一般是不完全連鎖。　 　　上節(jié)所舉的玉米顏色基因Cc和籽粒飽滿度基因Shsh的例子就是位于玉米第9

45、對染色體上的兩對不完全連鎖的非等位基因。,摩爾根把位于同一條染色體上的基因相伴隨傳遞的現(xiàn)象稱為連鎖（linkage).如果連鎖的基因不發(fā)生交換，這種連鎖現(xiàn)象稱為完全連鎖（complete linkage）,連鎖的基因發(fā)生部分交換的現(xiàn)象稱為不完全連鎖（incomplete linkage),連鎖和互換是生物界普遍存在的現(xiàn)象。凡位于同一對染色體上的基因，彼此間互相連鎖構(gòu)成了一個連鎖群（Linkage group）。,在生殖細(xì)胞形成時，位于同

46、一條染色體上的基因彼此連鎖在一起傳遞的規(guī)律稱為連鎖律；同源染色體上的等位基因之間的交換現(xiàn)象稱為互換律。減數(shù)分裂中，同源染色體的聯(lián)會和交換是連鎖和互換率的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。,Russian Revolution,,一、系譜和系譜分析系譜（pedigree) ：某種遺傳病患者與家庭各成員相互關(guān)系的圖解。,二、常染色體顯性遺傳病 這種突變致病基因位于常染色體上，傳遞方式以顯性表現(xiàn)，這種疾病稱為常染色體顯性遺傳病(autosomal

47、 dominant disease，AD)。,馬凡綜合征、短指癥 、先天性肌強直、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤是完全顯性遺傳病。,“蜘蛛人癥”  ——馬凡綜合征,小文(化名)上小學(xué)的時候，父母發(fā)現(xiàn)他和別的孩子不一樣——別的孩子上半身和下半身基本一樣長，可是他的下半身很明顯比上半身長一截，胸部還有點向內(nèi)凹陷，又高又瘦，四肢細(xì)長。他看書的時候總喜歡趴在書跟前看，讓他坐直了看，過一會兒又會自己趴下去……,馬凡綜合征（ Marfan s

48、yndrome ） (OMIM 154700 ) 是最常見的常染色體顯性遺傳性疾病之一，由一位法國兒科醫(yī)師于 1896 年首次描述。以骨骼、眼及心血管三大系統(tǒng)的缺陷為主要特征。因累及骨骼使手指細(xì)長，呈蜘蛛指 ( 趾 ) 樣，故又稱為蜘蛛指 ( 趾 ) 綜合征 (arachnodactyly) 。其發(fā)病率約為 1/10,000 。約 2 ／ 3 有父母患病，另 1 ／ 3 為散發(fā)病例，常與父親年齡相對較大有關(guān)。,【臨床表現(xiàn)】 馬凡綜合征

49、累及多個器官系統(tǒng)，隨年齡增長畸形呈進行性發(fā)展，但在嬰兒期已有明顯表現(xiàn)而足以確定診斷，其主要表現(xiàn)為：眼晶狀體移位，蜘蛛腳樣指（趾），身材瘦高，關(guān)節(jié)活動過度，胸廓畸形 （漏斗胸或鴿子胸），脊柱側(cè)凸或后凸畸形及扁平足，復(fù)發(fā)性髖脫位等。全身結(jié)締組織張力不足引起腹股溝疝、膈疝、自發(fā)性氣胸及肺氣腫等。充血性心衰是馬凡綜合征病人最常見的死亡原因。,“馬凡氏綜合征”影響韌帶、肌腱，讓關(guān)節(jié)延展性超強，這是“馬凡”的一個顯著特征。菲爾普斯的助理教練烏班切克

50、說：“我相信輕度的‘馬凡氏綜合征’對游泳運動員有好處，這種病讓他們具有超強的柔韌性，這是游泳運動員必須具備的先天條件?！?身材修長，體格細(xì)高、臂展大于身高，這是“馬凡”的另一個顯著特征。菲爾普斯在自傳中寫道：“如果你伸直雙臂，比劃成字母T的樣子，而你的臂展比你的身高長，那么你就有可能得了這種病。我的數(shù)據(jù)一直非常接近臨界點?！鄙砀?93cm的菲爾普斯，有長達2.01米的驚人臂展，這一點使他在水中垂直滑行的距離出奇地長。要知道，普通人臂展與

51、身高幾乎相等。,“馬凡氏綜合征”患者的四肢及手指腳趾尤其長，這一特征在菲爾普斯的身上也表現(xiàn)得很明顯。在電視上看過菲爾普斯的人，都會對他的“大手大腳”印象深刻。,相傳古代的劉備雙手過膝，他與高瘦的美國總統(tǒng)林肯均被懷疑是馬凡綜合征患者。,近來的研究證實，該綜合征是由于纖維素原基因（ FBN1 ）突變引起的。纖維素原是構(gòu)成微纖絲或彈力纖維的主要成分，廣泛地分布于主動脈、晶體懸韌帶及骨膜，由于纖維素原異常造成結(jié)締組織的伸展過度，導(dǎo)致主動脈擴張及

52、晶狀體移位，它在骨骼缺陷中的作用則通過骨膜間接發(fā)揮，結(jié)締組織覆蓋在骨膜表面，并在正常的生長過程中提供反作用力，當(dāng)骨膜的彈性增加時，將出現(xiàn)骨骼生長過度。,常染色體顯性遺傳根據(jù)表現(xiàn)狀況有幾種亞型,(1)完全顯性(complete dominance) 前面闡述的馬凡綜合征，純合體(AA)或雜合體(Aa)在表現(xiàn)型上相同，只表現(xiàn)基因A所支配的性狀，稱為完全顯性。,經(jīng)過長達8年多的艱苦研究，中國科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)Bio—X

53、中心主任賀林帶領(lǐng)的科研團隊揭開了A-1型短指(趾)癥的致病機理，國際權(quán)威學(xué)術(shù)雜志《NATRUE》(《自然》)在3月1日的網(wǎng)絡(luò)版上登載了這一研究的相關(guān)論文?！　-1型短指(趾)癥，是1903年發(fā)現(xiàn)的第一例符合孟德爾遺傳規(guī)律的常染色體顯性遺傳病，是納入世界各國遺傳學(xué)和生物學(xué)的教科書的一個經(jīng)典案例。其表現(xiàn)為患者的手指或腳趾骨骼發(fā)育畸形，中間指(趾)節(jié)縮短，甚至與遠(yuǎn)端指(趾)節(jié)融合。　　目前，世界各國科學(xué)家都在競相研究A-1型短指(趾)癥

54、的致病機理。賀林帶領(lǐng)的科研團隊，通過深入研究在我國貴州、湖南偏僻深山里發(fā)現(xiàn)的A-1型短指(趾)癥三個大家族系列的基因，于2000年將A-1型短指(趾)癥的致病基因定位于2號染色體長臂的特定區(qū)域；2001年，在國際上首次發(fā)現(xiàn)并克隆了導(dǎo)致A-1型短指(趾)癥的IHH基因。　　此后8年，賀林帶領(lǐng)的科研團隊與香港大學(xué)緊密合作，成功培育出A-1型短指(趾)癥的小鼠模型，科研人員通過對A-1型短指(趾)癥小鼠模型的“體內(nèi)”和細(xì)胞的“體外”研究，結(jié)

55、果發(fā)現(xiàn)A-1型短指(趾)癥致病基因IHH的點突變，造成骨骼組織中“刺猬”(Hedgehog)信號能力和信號范圍發(fā)生改變，最終導(dǎo)致中間指(趾)節(jié)的嚴(yán)重縮短，甚至消失。,我國科學(xué)家揭開短指癥致病之謎,(2)不完全顯性(incomplete dominance) 雜合體(Aa)表型介于顯性與隱性之間癥狀，如β地中海貧血，患者純合體(βth βth )病情嚴(yán)重，而雜合體(βth βA )病情較輕。 也稱半顯性（semidom

56、inance)。 如，PTC味盲；軟骨發(fā)育不全癥。,軟骨發(fā)育不全癥（Achondroplasia），又稱軟骨形成不全癥,軟骨發(fā)育不全（achondroplasia）又稱胎兒型軟骨營養(yǎng)障礙（chondrodystrophiafetalis），軟骨營養(yǎng)障礙性侏儒（chondrodystrophicdwarfism）等。是一種由于軟骨內(nèi)骨化缺陷的先天性發(fā)育異常，主要影響長骨，臨床表現(xiàn)為特殊類型的侏儒-短肢型侏儒。智力及體力發(fā)育良好，病

57、人常作為劇團或馬戲團的雜技小丑。,軟骨化骨過程紊亂，長骨生長受阻，而膜內(nèi)化骨過程不受影響，故骨的粗細(xì)正常，但因長骨的長度短而相對變粗，呈骨骼軟骨細(xì)胞可以產(chǎn)生及增殖，但不能進行正常的鈣化及骨化，因而骨端增大。軟骨細(xì)胞柱狀的排列不規(guī)則，而是分散成堆的、骨化過程的多個帶的層次也紊亂，干骺端毛細(xì)血管不能規(guī)則的侵入骺板，進行正常的吸收，且成熟的軟骨細(xì)胞也不能鈣化，因而影響骨的生長。,臨床表現(xiàn) 四肢及軀干：比例不正常、頭大、軀干正常、手腿短(上臂

58、、大腿特別明顯)、肘明顯無法伸直、手指粗短 臉部：突額、鼻樑塌陷、下巴突出 牙齒：牙床咬合不良、上牙齦擁擠 脊柱：腰椎前凸、O型腿 關(guān)節(jié)：關(guān)節(jié)鬆弛 足部：扁平足,遺傳模式 絕大多數(shù)是因為基因突變所致，由單基因從一代傳給下一代。 父母均正常: 在精子或卵子形成時發(fā)生FGFR-3的基因突變。,(3)延遲顯性(delayed dominance) 雜合體(Aa)在生命的早期，致病基因的作用并不表達，到一

59、定年齡以后才表達出來而發(fā)病，稱為延遲顯性。如，遺傳性舞蹈癥；家族性結(jié)腸息肉（FPC）,遺傳性舞蹈癥,亨廷頓舞蹈癥（Huntington  chorea)是一種緩慢起病的遺傳性神經(jīng)退化疾病。由于控制運動的神經(jīng)元發(fā)生病變，導(dǎo)致動作不能控制?！氨会t(yī)學(xué)界公認(rèn)為‘無解’，在世界范圍內(nèi)都被定為‘不治之癥’?！?#160;  1872年由Huntington首先對本病進行了較詳細(xì)的報道，闡明了是常染色體

60、顯性遺傳性疾病，其中大多數(shù)患者的臨床癥狀要到中年以后才逐漸表現(xiàn)出來，其主要表現(xiàn)為進行性運動異常，如扮鬼臉、伸舌、努嘴、手足抽搐、肢體扭動、指劃樣運動、手舞足蹈，行走時呈跳躍樣步態(tài)等。通常是一種不自主的舞蹈樣動作，并伴隨智能的衰退和精神癥狀。也有的患者在出現(xiàn)舞蹈癥狀之前就發(fā)生智能下降，運動異常，最終會導(dǎo)致體力活動能力的完全喪失，本病呈進行性發(fā)展，病程一般可持續(xù)10-20年，多死于各種并發(fā)癥。,女子身患多功能舞蹈癥 不分時間場合扭迪斯科,手

61、腳不停抖動像扭迪斯科　　“她沒法說話，沒法行走，連喂著吃東西都不能咀嚼，只能整個吞下去?！瘪T小琴的弟弟馮倉兵對記者說?！　?0年前的一天，馮小琴突然發(fā)現(xiàn)自己的手腳開始輕微顫抖，用意志無法控制，但她并沒有在意。有一次她正在吃飯時，雙手竟不停使喚地抖起來，拿在手上的碗“啪”一聲掉在地上。之后，馮小琴發(fā)現(xiàn)自己的情況越來越嚴(yán)　　重，發(fā)病的次數(shù)也越來越多。另一次，她端著盆子到湖邊洗衣服時，雙腳抖動得讓她無法下蹲，一不小心跌進湖水里。還有一次她

62、到井邊挑水，因全身顫抖、抽搐，險些被水桶拉到井里，幸虧村民及時發(fā)現(xiàn)將她救回來?！　÷?，馮小琴發(fā)現(xiàn)這怪病發(fā)展得越來越厲害，不僅手腳抖動，有時還沒有規(guī)律地亂舞，一舞動就停不下來，像是扭迪斯科，這種怪病讓她沒法正常生活。,患上舞蹈癥且無法根治　　2001年，馮小琴病情加重，不能勞作，生活難以自理，丈夫向她提出離婚。在她的堅持下，婚姻雖然保住了，但丈夫卻離開了她。由于丈夫不管不問，只有弟弟馮倉兵帶著她四處求醫(yī)?！　?002年，馮倉兵帶

63、著她來到第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院，在這里，馮小琴被確診為舞蹈癥患者，并被告知無法根治?！　　八F(xiàn)在已經(jīng)病得很嚴(yán)重了?！瘪T倉兵昨日對記者說，馮小琴沒法說話，沒法行走，吃東西必須要人喂，且喂進口的東西都不能咀嚼，只能整個吞咽下去。因此，馮小琴的身體非常虛弱，再拖下去有生命危險?！　?jù)了解，長壽區(qū)第三人民醫(yī)院建議馮倉兵將她轉(zhuǎn)到三甲醫(yī)院醫(yī)治。但因家庭困難，無法支付治療費用，馮倉兵目前只能安排姐姐住在該院。,植入腦起搏器可緩癥狀　　第三軍醫(yī)大學(xué)

64、新橋醫(yī)院神經(jīng)外科劉海鵬教授表示，舞蹈癥在醫(yī)學(xué)上稱為遺傳性多功能舞蹈癥，是一種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。在大腦的中間部位，有一個指揮全身運動的神經(jīng)元，正是這個關(guān)鍵性的神經(jīng)元出現(xiàn)萎縮，病人會不停地“舞蹈”。隨著病情的迅速發(fā)展，患者會出現(xiàn)精神失常，智力減退。而大腦神經(jīng)萎縮后，還會導(dǎo)致全身運動的不協(xié)調(diào)，嚴(yán)重時就是身不由己地顫抖甚至狂舞。　　劉海鵬表示，舞蹈癥是遺傳性疾病，醫(yī)院收治的病例很少，目前較為有效的辦法是同治療帕金森綜合癥一樣植入腦起搏器，通過電能

65、調(diào)控病人的神經(jīng)系統(tǒng)，但這種方法不能徹底根治，只能緩解患者的癥狀。,咸寧一男子患罕見遺傳性"舞蹈癥" 走路像跳舞,走路像跳舞一樣，自己無法控制，手不停地?fù)]舞，咸寧男子盧金和被這種罕見的“舞蹈癥”困擾了8年。昨日，記者采訪了42歲的盧金和。,盧金和是咸寧嘉魚縣官橋鎮(zhèn)觀音寺村人。在記者采訪中，盧金和無論是站著、坐著還是走路，他的手總是不由自主地?fù)]舞著，整個腿部也抖動不已，說話時嘴巴不時歪斜。據(jù)了解，2002年起，盧金和的

66、四肢開始不自覺地抽搐，走路身體偏偏倒倒，他當(dāng)時并沒在意，直到后來一名友人幫他介紹對象時，友人對他說：“怎么感覺你走路有點不對勁呀？歪歪斜斜、手舞足蹈的。”,慢慢地，盧金和也發(fā)現(xiàn)情況越來越不妙，自己不僅手腳抖動，有時還無規(guī)律地亂舞，像是扭迪斯科，并且意志無法控制，睡覺時被子、枕頭常常掉下床，記憶力也衰退厲害，有時當(dāng)面竟叫不出親屬名字。 盧金和稱，他有兄弟姐妹6人，目前只有他得該病。其父50多歲時也出現(xiàn)過類似情況，但因條件所限一

67、直未診治，直至去世。 2010年1月27日的《成都商報》報道，川大華西醫(yī)院神經(jīng)外科，一名32歲的女子患上了亨廷頓舞蹈病。2006年起，她走路時的搖動幅度很大，經(jīng)常往前走一步退兩步。去年初，她的“舞蹈”幅度變得更大，完全不能自行走路，只有靠人扶著走。由于舌頭不停攪動，只能吞下少量的稀飯、米湯和蛋花等。         這種致命舞蹈病已經(jīng)奪取了

68、她們家族兩代共9條命。10年前，該女子的母親因同樣癥狀去世；25年前，她的外公也是因同樣的癥狀去世；她母親和外公這兩代人，整個家族共有23個成員，其中已有9人死于此病，還有3人病重。如今第三代又“起舞”了。,發(fā)病機理 男,女性患病率相等，尾核發(fā)生萎縮，小細(xì)胞群出現(xiàn)變性，γ-氨基丁酸(GABA)與P物質(zhì)水平降低。由于尾核的變性，CT掃描上看到的側(cè)腦室體部在正位片上擴大呈長方形，稱為“箱車樣腦室”。 　　亨廷頓病的致病基因(IT

69、-15)位于第4號染色體短臂的末端?；蛲蛔儼l(fā)生在編碼區(qū)域,產(chǎn)生不穩(wěn)定的CAG(胞嘧啶-腺苷-鳥苷)三核苷酸重復(fù)的擴張，形成亨廷頓蛋白(Huntington)，后者具有谷氨酸程序的擴張。,我國科學(xué)家成功獲得亨廷頓舞蹈癥轉(zhuǎn)基因豬模型,中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員賴良學(xué)與美國愛默瑞大學(xué)教授李曉江合作，在南方醫(yī)科大學(xué)教授顧為望協(xié)助下，采用轉(zhuǎn)基因克隆技術(shù)成功獲得了人類亨廷頓舞蹈癥的轉(zhuǎn)基因豬模型。轉(zhuǎn)基因豬模型表現(xiàn)出亨廷頓舞蹈癥的典型癥

70、狀。研究成果于8月8日在國際權(quán)威雜志《人類分子遺傳學(xué)》（Human Molecular Genetics）上發(fā)表。,賴良學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊運用體細(xì)胞轉(zhuǎn)基因技術(shù)與體細(xì)胞核移植技術(shù)，與李曉江研究團隊構(gòu)建亨廷頓蛋白轉(zhuǎn)基因載體密切合作，成功獲得6頭亨廷頓舞蹈癥轉(zhuǎn)基因豬；同時首次在轉(zhuǎn)基因豬大腦中發(fā)現(xiàn)與人類亨廷頓舞蹈癥患者腦中類似的神經(jīng)細(xì)胞凋亡現(xiàn)象，這在亨廷頓舞蹈癥的動物模型中還是第一次見到。該研究成果對于亨廷頓舞蹈癥病理發(fā)生機制的研究以及治療藥物開

71、發(fā)具有重要的意義，同時，該成果也使人們更加認(rèn)識到建立人類遺傳性疾病的轉(zhuǎn)基因大動物模型的重要性。,家族性結(jié)腸息肉病歸屬于腺瘤性息肉綜合征，是一種常染色體顯性遺傳性疾病，偶見于無家族史者，全結(jié)腸與直腸均可有多發(fā)性腺瘤，多數(shù)腺瘤有蒂，乳頭狀較少見，息肉數(shù)從100左右到數(shù)千個不等，自黃豆大小至直徑數(shù)厘米，常密集排列，有時成串，其組織結(jié)構(gòu)與一般腺瘤無異?！　”静』颊叽蠖鄶?shù)可無癥狀，最早的癥狀為腹瀉，也可有腹絞痛、貧血、體重減輕和腸梗阻。常在青春