5.3人类遗传病（课件）-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第五章 基因突变与其他变异 第3节人类遗传病 讨论1:人体和小鼠的胖瘦只是由基因决定的吗? 胖瘦是由多种原因造成的。有的肥胖病可能是由遗传物质决 定的，有的可能是后天营养过多造成的，但大多数情况下是由于 遗传 物质和营养过多共同作用的结果。 科学家在人和小鼠体内都发现了一种 与肥胖相关的基因ob, 该基因表达的蛋 白质被称为瘦素。研究还发现，如果向 ob基因突变(该基因无法表达)的肥胖小鼠 注射瘦素，则小鼠食量减少、体重下降。 01 问题探讨 01 问题探讨 讨论 2 :有人认为“人类所有的疾病都是基因病”,你能说出这种提 法的依据吗?你同意这种观点吗? 依据基因决定生物体的性状这一观点，人体患病也是人体所表 现出来的性状。 一般来说，性状是基因和环境共同作用的结果，因此，这种观 点过于绝对化。人类的疾病有的是由基因引起的，如白化病、红绿 色盲等；有的与基因无关，如由病毒引起的感冒、由大肠杆菌引起 的腹泻等。 0.2 人类常见遗传病的类型 1.定义：人类遗传病通常是指由遗传物质改变 而引起的人类疾病。 2.类型：3种 基因病 染色体异常遗传病 单基因遗传病 多基因遗传病 人类遗传病 多基因遗传 病， 现发现100多种 单基因遗传病， 现发现8000多种 人类遗传病 染色体异常遗传 病，现发现500 多种 染色体异常Ep0 多基因遗传 J100 单基因遗传 0 200040006000800010000 人类遗传病 遗 . 8000 多指、并指、软骨发育不全 男女患病几率相等，连续遗传 白化病、苯丙酮尿症、镰状细胞贫血 (1)单基因遗传病 常染色体 显性遗传病 常染色 体遗传 常染色体 隐性遗传病 特 点：男女患病 几 率 怕 等 ，隔代遗传 病 例： 特 点： 病 例： 苯丙酮酸.积累过多、损害神经系统和 (有害) 智力发育障碍 西红柿女孩：有一女孩患苯丙酮尿症，是真正意义上的不食 “人间烟火”,能吃的食物仅有西红柿。 酪氨酸 相应基因 (BB )或 b B 苯丙酮尿症的致病机 理 ： 患者bb 缺苯丙氨酸羟化酶 食物中含可形成的 苯丙氨酸蛋白质 苯丙氨酸 羟化酶 消化吸收 苯丙氨酸 消化 病 红绿色盲、血友病 例： 血流不止 点：男患者多于女患者 ，隔代交叉遗传 病 例：抗维生素D 佝偻病 特 因遗传 伴X 染色体 隐性遗传病 伴X染色体 显性遗传病 ( 1 ) 单 基 病： 伴X染色 体遗传 点：女患者多于男患者，连续遗传 02 人类常见遗传病的类型 血友病 血液中的血细胞主要是红细胞、白细胞、血小 板，其中红细胞的主要功能是运送氧气；白细胞主 要扮演了免疫的角色；血小板在止血过程中起着重 要作用。 血友病是一种遗传性的出血性疾病，患者伤口 在凝血过程中，凝血活酶发生障碍，与血液中的血 小板有关，控制血友病的基因仅位于X 染色体上。 病 外耳道多毛症 点：男性代代传 (1)单基因遗传病 伴Y染色体遗传 印度男子耳毛长25厘米，获 吉尼斯世界纪录 0.2 人类常见遗传病的类型 例： 特 概念受多对等位基因控制的遗传病 ① 在群体中的发病率较高 特点 ②易受环境因素的影响 ③ 具有家族聚集现象 实例：原发性高血压、冠心病、哮喘病、青少年型糖尿病 (2)多基因遗传病 多基因 遗传 02 人类常见遗传病的类型 (3)染色体异常遗传病 猫叫综合征(5号染色体短臂缺失) 唐氏综合征(也叫21三体综合征) 性 染 色 体一 性腺发育不良(特纳氏综合 异常遗传病 征) 常染色体 异常遗传病 唐氏综合征(也叫21三体综合征) 唐氏综合征(也叫21三体综合 征)又称先天愚型，由于多了一条21 号染色体而导致的疾病。存活者有 明显的智能落后、特殊面容、生长 发育障码和多发畸形 XX 试分析导致这 种结果的原因 XX x xhKX xx Xx XX xxx) x 0.2 人类常见遗传病的类型 21三体综合征 病因：常染色体变异，比正常人多了一条21号染色体 03 遗传病与先天性疾病、后天性疾病、家族性疾病的关系 ( 1)疾病按发病时间分 ：先天性、后天性 ( 2)疾病按发病特点分 ：家族性、散发性 (3)疾病按发病原因分 ：遗传病、非遗传病 案例1: 由于饮食中缺少维生素A, 一家中多个成员都患有夜盲 症。 家族性疾病≠遗传病 案例2: 一位孕妇在怀孕的前三个月内感染风疹病毒，能天性脏病≠遗传病 育不良，患上先天性心脏病。 案例3:原发性高血压发作时间集中在40岁匿天性疾病≠非遗传病 项目 先天性疾病 后天性疾病 家族性疾病 遗传病 含义 出生前已形成 的畸形或疾病 在后天发育过 程中形成的疾 病 指一个家族中多 个成员都表现出 来的同一种病 由于遗传物质 改变而引起的 人类疾病 病因 由遗传物质改变而引起 的人类疾病为遗传病 从共同祖先继承相同 致病基因的为遗传病 遗传物质改 变而引起 由环境因素引起的人 类疾病为非遗传病 由环境因素引起 为非遗传病 先天 性疾 病 家族 性疾 病 遗传病 遗传病 调查内容 调查的对象 结果分析方式 发病率 在人群中 ， 随机抽样调查 某种遗传病的发病率=某种遗传病的患 者数/某种遗传病的被调查人数×100% 遗传方式 选择多个患该遗传 病的家系进行调查 根据调查结果绘制系谱图，分析遗传 方式——显隐性和所在的染色体类型 0 探究 ·实践：调查人群中的遗传病 1.两种内容 调查时最好选取群体发病 率较高的单基因遗传病 发 病 广大人群随机抽样 逵传方 患者家系 式 ； ①选取群体中发病率较高的单基 因遗传病，如红绿色盲、白化 病。 ②调查某种遗传病的发病率时， 要在群体中随机抽样调查，并保 证调查的群体足够大。 2.调查过程 设计调查方案 实施调查方案 汇总数据计算 确定调查病例 设计记录表格 明确调查方式 讨论调查过程 应注意的问题 【思考】: 1、能否选择一个普通学校调查唐氏综合征的发病率? 不能；因为学校是一个特殊的群体，没有做到在人群中随机取样。 2、多基因遗传病能否作为调查对象? 不能；多基因遗传病易受环境因素的影响，不宜作为调查对象。 3: 我国人群中红绿色盲中男性发病率为4.71%,女性发病率为 0.6 7%。如果调查结果与上述数据不符，请分析原因。 如果调查结果和上述数据不一致，可能是本次调查的样本量不够 大而产生误差；可能是遗传病的分布具有明显的地区差异等等。 遗传病的检测和预防 1、手段：主要包括 遗传咨询和_ 产前诊断_。 2、意义：在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。 (1)遗传咨询 ①医生对咨询对象进行身体 检查，了解家族病史，对是 否患有某种遗传病作出诊断 ④向咨询对象提出防止 对策和建议，如进行产 前诊断、终止妊娠等 ②分析遗传病 的遗传方式 ③ 推算出后代 再发风险率 ②羊水检查 ③孕妇血细胞检查 ④基因诊断 时间：胎儿出生前 ①B超检查 目 确定胎儿是否患某种 的 ： 遗传病或先天性疾病 04 遗传病的检测和预防 (2)产前诊断 产前诊断 手段 遗传病的检测和预防 孕早期：可作为早孕的诊断依据。胎囊大小， ①B超检查 推算出怀孕周数与预产期，胎心搏动、卵黄 ②羊水检查 孕中期：协助医生直接对胎儿先天畸形进行 诊断，包括表面畸形和内脏畸形，例如新生 ③孕妇血细胞检查 儿先天性心脏病、唇腭裂、水肿胎、多指(趾) 和外耳等方面的畸形都可以查出。 ④基因检测 孕晚期：主要评估胎儿有多大、多高，观察 羊水多少和胎盘的功能以及胎儿有没有脐带 绕颈，需要结合临床再考虑是否继续妊娠。 囊等，发育情况。 04 遗传病的检测和预防 ①B超检查 子宫 ②羊水检查 ③孕妇血细胞检查 ④基因检测 羊水 细胞培养 (用于染色体分析、 性别确定、序列测 定和分析等) 液体 (成分分析) 细胞 羊水检查示意图 细胞- 离心 先天性畸形：甲胎蛋白是胎儿期一种特有的蛋 白质，有些先天性畸形，可使羊水中甲胎蛋白 含量大大增高。 先天性代谢缺陷：指遗传性酶缺陷所导致的疾 病。其中80多种可以通过产前检查羊水中的 酶而做出诊断。 染色体异常疾病：皮肤的上皮细胞，呼吸道、 消化道和泌尿道的细胞会脱落在羊水中。进行 染色体核型分析，能诊断染色体异常疾病。 伴性遗传病：通过羊水检查，可确定胎儿性别 可间接诊断伴性遗传病 ①B超检查 ②羊水检查 ③孕妇血细胞检查 ④基因检测 遗传病的检测和预防 遗传病的检测和预防 ①B超检查 通过检测人体细胞中的DNA 序列， 以了解人体的基因状况，能够精确的 诊断病因。诊断基因异常病。 ②羊水检查 ③孕妇血细胞检查 ④基因检测 04- 遗传病的检测和预防 基因检测 a. 定义： 通过检测人体细胞中的DNA 序列，以了解 人体的基因状况。 b.检测材料： 人的血液、唾液、精液、毛发或人体组织等 c. 原理： 碱基互补配对原则 样本信息 送检医院 送检医生 门诊号住院号 样本类型 采样日明 接收日明 检列日明 XXE院 X医生 1234567 全血 2018-01-01 2018-01-02 2018-01-03 受检者信息 样本编号 家系编号 姓名 性别 民族 出生日期 16B0000006 16F00006 XX 女 汉 1991-06-07 临床表现威家族史 表型正常人，哥临床诊断DMD已故。 表型匹配CHPO 临床未匹配 检测信息 虞房编号 DX1234 疾病名称 杜氏肌营养不良 检测基因及范围 DM①基因1-79号外显子(Exoml-Exom79》拷贝数交异 检测方法 MLPA多重连接探针扩增技术 检洲目的 查执病因 检结论 本次检测，在受恰者中检出1个与偏床表型相关的致病变异. 检测结果 基因 参考序列 变异 基因型 致病性分类 相关疾病 遗传模式 考 文 DMo NM_0040062 EX45-50 DEL 杂合 致病 社氏肌营养不良 XLR 1-5 注：XLR表示X染色律盗脆住遭佛 · 结果解释 本次检测，在受检样本检出DMD基因45-50号外显子杂合缺失。 请临床医生结合受检者的临床表现及其他检测结果综合分析，进行临床诊断 ACMG致病性证据： PVS1功能缺失型史异； PM1热点致病变异， PN2千人数据库、EXAC数据库中正常对照人群中该史异极低， 社氏服营养不良(DuchentMurculr Dyitopby),是最常见的一类进行性肌营养不良应，根据严重程度可分为社 氏肌营养不良虚(DMD)及贝氏肌营养不良庄《BMD)。本病特点为进行性肌萎编，预后差。DMD患儿双创样肠肌逐 渐呈偏性肥大，建反射履弱或消失，近端机无力导致行走困难，随着病情加重，约在12岁前丧失行走能力，20岁左右 地址：广东省XXXXXXxXXXXxXXXxxXX(邮编：00000)客图电话：400-XXX-xXXX同址：www XXXcm DMD基因MLPA检测报告 d.基因检测的作用 优点： ① 精确诊断病因，帮助医生对症下药， 帮助个体规避和延缓疾病的发生。 ② 结合疾病基因组学，可以预测个体患病的 风险，从而帮助个体通过改善生存环境 和生活习惯，规避或者延缓疾病的发 ③ 检测父母携带致病基因情况，预测后代 患病概率。 样本信息 送检医院 送检医生 门诊号住院号 样本类型 采样日期 接位日期 检测日期 XX区院 X医生 1234567 全血 2018-01-01 2018-01-02 2018-01-03 受检者信息 样本编号 家系编号 姓名 性别 民族 出生日期 8B0000006 18700006 X 女 汉 1991-06-07 临床表现或家族史 表型正常人，哥哥临床诊析DMD已故。 表型匹配CHPO 床未匹配 检测信息 成房编号 DX1234 疾病名称 社氏肌营养不良 检则基因及范围 DM①基因1-79号外显子(Exoml-Exon79)携贝数异 检测方法 MLPA多重连接探针扩增技术 检测目的 查扰店国 检测结论 本次检测，在受检者中检出1个与床表型相关的致房变异。 检测结果 基因 参考序列 变异 基因型 致病性分类 相关病病 遗传模式 考 文 DMo NM_004006.2 EX45-50 DEL 杂合 致病 社氏肌营养不良 XLR 1-5 硅：XIR表示X染色体连隐性遭 · 结果解释 本次松测，在受检样本检出DMD基因45-50号外显子杂含缺失。 请临床医生结合受检者的床表现及其他检测结果综合分析，进行临床诊断。 ACMG致病性证据： PVS1功能块失型虫异； PMI热点致病交异 PN2千人数据库、EXAC数据库中正常对照人群中该变异极伍， 社氏肌营养不良(Ducheot Musculur Dyitopby),是是常见的一类进行性肌营养不良应，根据严重程度可分为杜 氏肌营养不良庄(DMD)及贝氏肌营养不良症(BMD)。本病侍点为进行性肌萎编，预后差。DSD患儿双例肠肌逐 渐呈假性肥大，建反射 或消失，近端机无力导致行走困道，随着病情加重，约在12岁前丧失行走能力，20岁左右 04 遗传病的检测和预防 地址：广东省XXXXxXXXXXXXXXXXX(编：00000)客电话：400-XXXXXXX网址：www XXXcm DMD基因MLPA检测报告 争议：由于缺陷基因的检出，在就业、保险等方面受到不平等待遇 “基因歧视第一案”,2009年6月，在佛山市公务员体检中， 3名笔试入围考生被认定为地中海贫血基因携带者。根据《公务员 录用体检通用标准》(试行),血液病患者不得录用，因此三人因 体检不合格，不予录用。2009年12月29日，3人向禅城区法院提 起行政诉讼。 你认为基因检测应不应该推广? 伟大的英国生物学家查尔 斯 ·达尔文提出了“物竞天择， 适者生存”的进化论，对人类 作出巨大的贡献。但是讽刺的 是，达尔文本人却在挑战“进 化论”——明知道近亲繁殖不 利“进化”,却娶了他舅父的 女儿为妻，生了10个孩子非死 即病。 遗传病的检测和预防 (3)常规的优生观点和方法 ①禁止近亲结婚 终身不育 终身不育 终身不育 达尔文 表姐艾玛 病魔缠身，智力低下 夭折 夭折 女 儿 儿 子 儿 子 儿 子 女儿 儿 子 夭折 儿 子 儿 子 女 儿 女 儿 遗传病的检测和预防 ①禁止近亲结婚 ▲近亲结婚，双方携带同一致病基因的概率增加，他们所 生子女患隐性遗传病的概率也大大增加。 ▲禁止近亲结婚是预防遗传病发生的最简单有效的方法。 近亲婚配发病率：如果近亲结婚，后代患苯丙酮尿症的风险是 非近亲婚配的8.5倍；而患白化病的风险，则要高13.5倍。 婴儿死亡率：近亲结婚为24%,而非近亲是8%。 >直系血亲：从自己算起，向上推数三代和向下推数三代。 >三代以内的旁系血亲：与祖父母(外祖父母)同源而生。 祖父母 外祖父母 叔、伯、姑 父 母 舅、姨 舅、姨的子女 舅姨的孙子女 (或外孙子女) 舅姨的曾孙子女 (或曾外孙子女) 旁系血亲 叔伯姑的子女 叔伯姑的孙子女 (或外孙子女) 叔伯姑的曾孙子女 (或曾外孙子女) 旁系血亲 兄弟姐妹 兄弟姐妹的子女 兄弟姐妹的孙子女 (或外孙子女) 旁系血亲 自己 子女 孙子女 (外孙子 女 ) 置系血亲 母亲生育年龄 21三体综合症发病率 <29岁 1/15000 30～34岁 1/800 35～39岁 1/270 40～44岁 1/100 >45岁 1/50 遗传病的检测和预防 ②提倡适龄生育(P96) 最佳生育年龄：女方24—29 岁，男方25—35 为佳 唐氏综合征发病率/% 母亲的生育年龄/岁 遗传病的检测和预防 基因治疗 a. 定义 基因治疗是指用 正常 基因取 代或修 补 患者细胞 中有缺陷的基因，从而达到治疗疾病的目的。 1 990年，美国科学家实施了世界上第一例临床基因治疗。1991年10月，在 复旦大学薛京伦教授团队和长海医院医生的合作下，对一个患有血友病的小 男孩进行基因治疗。科学家将带有健康人正常凝血因子基因的病毒导入男孩 体外培养的皮肤细胞，并制成基因治疗临床注射用的针剂，注入男孩体内， 最终使他恢复健康。这是全世界第二个遗传病基因治疗的成功案例。 治疗过程： 取出白细胞— 转入能合成ADA 的正常基因— 输入体内 04- 遗传病的检测和预防 b. 实例 病 因 ：ADA基因缺陷一ADA 缺乏 一 免疫力低下 免疫缺陷的症状得到改善 C.存在问题：稳定性和安全性问题 导入ADA基因、能合成ADA 的白细胞 基因治疗：病人取出 白细胞 输回 病人 练习与运用 1.人类的许多疾病与基因有关，判断下列相关表述是否正 确。 X (1)先天性疾病都是遗传病。( ) X (2)单基因遗传病都是由隐性致病基因引起的。( ) (3)通过遗传咨询、产前诊断和基因检测，可以完全避免 遗传病的发生。( ) 一、概念检测 2.预防和减少出生缺陷，是提高出生人口素质、推进健康中国 建设的重要举措。下列有关预防和减少出生缺陷的表述，正 确的是( C ) A.禁止近亲结婚可杜绝遗传病患儿的降生 B.遗传咨询可确定胎儿是否患唐氏综合征 C.产前诊断可初步确定胎儿是否患猫叫综合征 D.产前诊断可确定胎儿是否患所有的先天性疾病 弟的基因型为aa, 推测其父母的基因型为Aa, 则该女性的基因型有两 种可能 ：AA和Aa。因此，该女性不一定携带白化病基因。 遗传咨询师需要根据该女性的丈夫是否是白化病患者，或者是否 有白化病的家族遗传史来作出判断。如果他丈夫的家族中曾出现过白 化病患者，应建议她通过基因检测进一步确定她的孩子是否患病。 3.白化病是一种隐性遗传病。已知一位年轻女性的弟弟患了此 病，那么她是否携带白化病的基因?她未出生的孩子是否可能 患白化病?如果你是一位遗传咨询师，你将如何向她提供咨 该女性的表型正常。由该女性的弟弟是白化病的事实可知，其弟 询? 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