专题09 人类遗传病-备战2023年高考生物重难点专题精讲课件

主要内容 第一条线：镰状细胞贫血：症状-致病原理-检测方法-基因治疗的策略-基因治疗的优缺点-遗传特点和发病率调查-产前诊断（婚前-产前-孕前） 第二条线：21三体综合症 和染色体易位：-致病原理-检测方法-形成配子种类-子代患病概率-预防措施 一.镰状细胞贫血（SCD） 课前资料： 人体正常的血红蛋白是由 4 个含铁的血红素分子和 4 条珠蛋白肽链（2 条 α 链和 2 条非α 链）组 成 的 四 聚 体 ，包 括 HbA（α2β2）、HbA2（α2δ2）、HbF（α2γ2）等类型，人的不同生长发育时期血红蛋白的种类和比例不同，成人的血红蛋白主要是 HbA。控制珠蛋白的 3 种 α 珠蛋白基因（HBA1、HBA2、HBZ）和 5 种 β 珠蛋白基因（HBB、HBD、HBG1、HBG2、HBE）在染色体上的位置，以及在部分生长发育时期的表达情况如图 1、图 2[5]所示。由于珠蛋白基因缺陷（突变、缺失等）引起的一种或多种珠蛋白肽链生物合成减少或完全不能合成时，导致珠蛋白肽链间的正常平衡被打破，使各种类型的血红蛋白比例失衡，进而引发无效造血或溶血，表现为地中海贫血症。主要包括 α 地中海贫血症（α 肽链合成缺陷）和 β 地中海贫血症（β 肽链合成缺陷），临床症状轻重不一，大多表现为慢性进行性溶血性贫血。 任务 1：根据材料判断下列陈述是否正确： A. 血红蛋白基因控制合成 4 种肽链； B. 人的血红蛋白基因由 8 个片段自由组合而成； C. 婴儿期正常体细胞中含有2 个 HBA 基因； D. 人的不同生长发育时期组成血红蛋白的肽链可能不同； E. 人的成熟红细胞中HBB 基因的突变会降低血红蛋白的含量。 任务 2：以文字和箭头简要梳理 α 地中海贫血症或 β 地中海贫血症的病因。 1.分析致病原因 资料1.镰状细胞贫血（SCD）是由β-珠蛋白基因突变导致异常镰状血红蛋白（HbS）的产生。异常镰状血红蛋白（HbS）使红细胞变得病态和脆弱，导致慢性溶血性贫血、血管病变、难以捉摸的和痛苦的血管阻塞危象。 思考题1：请学生阅读资料，然后让学生从个体水平，细胞水平，蛋白质和基因水平进行列表比较镰状细胞贫血的发病原因？ 蛋白质和基因水平：HbA 偏低，HbA2 偏高，说明 β 链合成不足，造成 HbA 减少，剩余的 α 链与 δ 链结合，使 HbA2 增多。样本检测单显示患者的 β 珠蛋白基因的杂合子突变，基因型为 β+/β。该突变导致 β 珠蛋白链合成不足，引起 α/β 珠蛋白链比例失衡，使成人血红蛋白四聚体（HbA）生成障碍，进而引发无效造血或溶血。 思考题2：请学生根据资料1和自己学过的知识，从个体水平，细胞水平，蛋白质水平和基因水平进行列表比较镰状细胞贫血的诊断方法？ 个体水平：患者是否贫血（排除缺铁性贫血）； 细胞水平：用显微镜观察患者红细胞的形态是否呈现镰刀状； 蛋白质水平：血红蛋白HbA2是否位于合理范围内； 基因水平：基因诊断（主流方法PCR扩增+测序）。 思考题3：基因诊断的策略？ 策略1：DNA分子杂交（设计探针和患者除了红细胞外的组织细胞杂交）； 针对训练：（2022·广东·高考真题）遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表现型正常的夫妇，生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰刀型细胞贫血症的儿子（致病基因位于11号染色体上，由单对碱基突变引起）。为了解后代的发病风险，该家庭成员自愿进行了相应的基因检测（如图）。下列叙述错误的是（       ） A．女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3 B．若父母生育第三胎，此孩携带该致病基因的概率是3/4 C．女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2 D．该家庭的基因检测信息应受到保护，避免基因歧视 答案：C 策略2：PCR+酶切+电泳分析 正常人体细胞中的β-珠蛋白基因的序列：含有MstII限制酶识别序列（CCTGAGG）； 镰状细胞贫血病人细胞中的β-珠蛋白基因发生突变，正常的的MstII限制酶识别序列突变为（CCTGTGG）；突变后的序列不能被MstII限制酶识别和切割。 据此，正常人和病人的β-珠蛋白基因先经过PCR扩增，然后再经过MstII限制酶切割，最后酶切产物经过电泳分析，发现其条带图谱是不同的。 当某一点突变引起DNA片段中酶切位 点发生改变时，则可用酶切位点两侧的引物扩增一含该切点的DNA片段，然后用相应 的内切酶进行处理，电泳检测，与正常的无改变的段进行对片分析即可确定有无酶切 位点的改变.比如状细胞贫血的发生即是由一酶切位点的改变的改，正常情况下靶DNA 的扩增产物为294bp，经OxaNI消化后产生191bp和103bp二个片段，但镰状细胞贫血的 突变使该切点消失，OxaNI消化后仍为294bp的片段，而杂合子则是有294、191和1