人类健康与遗传

人类健康与遗传第一讲人类健康与影响健康的因素第一节人类健康健康的概念WHO的健康概念：联合国世界卫生组织（WHO）1978年在《阿拉木图宣言》中重申：“健康不仅是没有疾病或不虚弱，且是身体的、精神的健康和社会适应良好的总称”。1989年WHO又一次深化了健康的概念：健康应包括躯体健康、心理健康、社会适应良好和道德健康这一认识是伴随医学模式由单一的生物医学模式发展到生物—心理—社会医学模式的过渡而完成的。1968年世界卫生组织进一步明确健康即是“身体精神良好具有社会幸福感”，更加强调了人的社会属性。1978年世界卫生组织在《阿拉木图宣言》中提出“健康是基本人权，达到尽可能的健康是全世界一项重要的社会性指标”。从这一点可以看出，健康是人的发展的基本目标。个体只有身体、情绪，智力、精神和社会等五个方面都健康(也称健康五要素)(见图)，才称得上真正的健康，或称之为完美状态。第二节影响人类健康的因素1、社会因素与健康2、行为生活方式与健康3、食品安全与健康第三节人类健康与遗传1、遗传学(Genetics):是研究生物遗传和变异及其规律的一门学科。具体说，是研究生物体遗传物质的组成、遗传信息的传递及其表达的一门学科。遗传与变异是生物界最普遍、最基本两个特征遗传与变异是矛盾对立统一的两个方面，遗传是相对的、保守的；变异是绝对的、发展的没有变异生物界就失去了进化的源泉，遗传就成了简单的重复没有遗传，变异就无法积累，变异就失去了意义，生物也就无法进化和发展。遗传、变异和选择是生物进化和品种选育的三大因素生物进化就是环境条件（选择条件）对生物变异进行自然选择，在自然选择中得以保存的变异传递给子代（遗传），变异逐代积累导致物种演变，产生新物种动、植物和微生物新品种选育（育种）实际上是一种人工进化过程，只是以选择强度更大的人工选择代替了自然选择，其选择的条件是育种者的要求。环境的改变可以引起性状的改变（变异）生物所表现的变异分可遗传（Heritable）的变异和不可遗传(Inheritable)的变异，多数环境引起的变异（获得性状）属于不可遗传的变异，某些环境引起基因突变、染色体变异等，从而产生可遗传的变异遗传学的应用在农牧业生产上的应用培育优良品种在医疗保健上的应用遗传疾病、疾病基因、免疫遗传遗传工程的应用转基因、基因疗法、基因工程疫苗、基因工程药物遗传学与社会、法律、伦理道德和世界观保护遗传学、罪证确定、生命的起源和进化遗传病分类：单基因遗传病：显性基因引起的、隐性基因引起的多基因遗传病染色体异常遗传病：常染色体病、性染色体病单基因遗传病（一)显性遗传病:1.常染色体：多指、软骨发育不全:罕见多指并指2.X染色体：抗维生素D佝偻病（二)隐性遗传病:1.常染色体:白化病、苯丙酮尿症、先天性聋哑2.X染色体:进行性肌营养不良、血友病、红绿色盲3.Y染色体:外耳道多毛症多基因遗传病:特点：1.多对基因+环境2.表现出家族聚集现象3.群体中发病率高常见病：无脑儿、唇裂、高血压、冠心病、精神分裂、哮喘（三）染色体异常（数目、结构）遗传病：21三体综合征、XXY、XO（性腺发育不良）、XYY请大家指出下列遗传病各属于何种类型？（1）苯丙酮尿症A.常显（2）21三体综合征B.常隐（3）抗维生素D佝偻病C.X显（4）软骨发育不全D.X隐（5）进行性肌营养不良E.多基因遗传病（6）青少年型糖尿病F.常染色体异常病（7）性腺发育不良G.性染色体异常病预防措施1.选择好对象——禁止近亲结婚：我国婚姻法规定：直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。（近亲结婚原因：a.每个人都携带5－6个不同的隐性致病基因随机结婚b.随机结婚，夫妇双方所带相同致病基因的机会很大）2.遗传咨询：身体检查，了解病史，做出诊断判断遗传病的类型推算后代发病率提出防治对策、方法和建议3.提倡“适龄生育”，24—29岁最佳4.产前诊断：检测手段：1、羊水检查2、B超检查3、孕妇血细胞检查4、绒毛细胞检查5、基因诊断能诊断的疾病：染色体疾病、先天性畸形、先天性代谢缺陷病、伴性遗传病第二讲、遗传学基础（一）遗传学三大定律分离定律独立分配与自由组合定律连锁交换定律（二）性别决定与性连锁孟德尔第一定律－分离定律：控制性状的一对等位基因在杂合状态时互不污染，保持其独立性，在产生配子时彼此分离，并独立地分配到不同的性细胞中去。分离定律的检验：1.测交法Rr×rr2.自交分离定律的意义：1.具有普遍性，不仅植物中广泛存在，在其他二倍体生物中都符合这一定律人类单基因遗传性状和遗传病约有4344种(1988),如虹膜的颜色、头发的颜色及形状(曲直)，眼、口、鼻的形态，能否尝出苯硫脲(PTC)的苦味等都是遗传的性状。像多指、侏儒、裂手裂足、亨廷顿舞蹈病等都是显性性状,而白化、半乳糖血症、苯丙酮尿症、全色盲、早老症、自毁容貌综合症是隐性性状。2.使人们知道，杂合体是不能留作种子的。自由组合规律的意义1.具广泛的存在性。2.由于自由组合的存在使各种生物群体中存在多样性，使世界变得丰富多彩，使生物得以生存和进化。3.人们将自由组合的理论可以用于育种，将那些具有不同优良性状的动物或植物，通过杂交使多种优良性状集中于杂种后代，以满足人类的需求。连锁遗传和性连锁：继孟德尔的分离规律和独立分配规律之后，连锁遗传就成为遗传学的第三大遗传规律。（一）连锁与交换1.连锁(linkage)性状连锁遗传的发现连锁遗传的解释完全连锁与不完全连锁2.交换(crossing-over)一．连锁发现：1906年Bateson和Punnett(1906)在香豌豆的二对性状杂交试验中，首先发现性状连锁遗传现象连锁遗传：同一亲本所具有的两个性状，在F2代常常连系在一起遗传的现象。染色质：在细胞核中，有一种易被碱性染料染上颜色的物质。其在细胞的有丝分裂期螺旋化形成染色体。它是由脱氧核糖核酸(DNA)和组蛋白组成等位基因：在同源染色体上占据相同座位的不同形态的基因都称为等位基因。摩尔根等的果蝇遗传试验果蝇(Drosophilamelanogaster)眼色与翅长的连锁遗传：●眼色：红眼(pr+)对紫眼(pr)为显性；●翅长：长翅(vg+)对残翅(vg)为显性。完全连锁与不完全连锁控制生物性状的基因很多，而染色体数有限→必然有许多基因位于同一染色体上→引起连锁遗传的问题。连锁（linkage）：位于同源染色体上的非等位基因连在一起遗传的现象。1.完全连锁(completelinkage)：若位于同源染色体上非等位基因之间不发生非姐妹染色单体之间的交换，则这两个非等位基因总是联系在一起遗传，这种现象叫做完全连锁。非等位基因完全连锁的情形较少，一般是不完全连锁2.不完全连锁(incompletelinkage)：是指同源染色体上非等位基因之间或多或少地发生非姐妹染色单体之间的交换，测交后代中大部分为亲本型，少数为重组型的现象。例如，前面所介绍的香豌豆等的连锁遗传现象就是不完全连锁。二．交换1．交换：是指同源染色体上非等位基因之间发生非姐妹染色单体之间对应的互换，从而引起相应基因间的重组。2．交换的过程：杂种减数分裂时期(前期I的粗线期)。3．根据染色体细胞学行为和基因位置上的变化关系→可以说明连锁和交换的实质。例如玉米有色饱满基因：(1)．基因在染色体上呈直线排列；(2)．等位基因位于一对同源染色体的两个不同成员上；(3)．同源染色体上有两对不同基因时(非等位基因)，它们处于不同的位置；(4)．减数分裂前期I的偶线期中各对同源染色体配对(联会)→粗线期已形成四合体→非姐妹染色单体粗线期时发生交换→双线期同源染色体出现交叉→随机分配到子细胞内→发育成为配子。在全部孢母细胞中，各联会的同源染色体在Cc与Sh基因之间不可能全部都发生交换，故重组率50%！例如，玉米F1的100个孢母细胞中，交换发生在Cc和Shsh相连区段之内的有7个，则重组率为3.5%。亲本组合=((193+193)/400)×100%=96.5%重新组合=((7+7)/400)×100%=3.5%∴两对连锁基因间发生交换的孢母细胞的百分率，恰是交换配子（重组型配子）百分率的一倍。交换值及其测定一、交换值(重组率)交换值(crossing-overvalue)：指同源染色体非姐妹染色单体间有关基因的染色体片段发生交换的频率，一般利用重新组合配子数占总配子数的百分率进行估算，也称作重组率。交换值(%)=（重组型配子数/总配子数）×100二、交换值的测定测交法:上例玉米测交交换值=重组型配子数/总配子数×100%=301/8368×100%=3.6三、交换值与连锁强度的关系交换值的幅度：经常变化于0~50%之间：当交换值越接近0%，连锁强度越大，两个连锁的非等位基因之间交换越少；交换值越接近50%，连锁强度越小，两个连锁的非等位基因之间交换越大。∴交换值的大小主要与基因间的距离远近有关。性别决定与性连锁色无作业1、豌豆籽粒的鼓粒（R/R）对皱缩（r/r）是显性基因，用鼓粒（R/R）与皱缩（r/r）的豌豆杂交产生F1代，F1代自交后，分析所获后代中鼓粒（R/R）与皱缩籽粒的比列。2、家鼠有两个隐性性状，低垂耳和易脱落的尾，这两个基因间不存在连锁关系，现用正常耳（De/De）和易脱落尾（ft/ft）家鼠与低垂耳（de/de）和正常尾（Ft/Ft）家鼠杂交，F1代再与低垂耳和易脱落尾的家鼠测交，问在100个测交后代中不同类型家鼠的期望比值是多少？3、一对正常双亲有四个儿子，其中2人为血友病患者。以后，这对夫妇离了婚并各自与一表型正常的人结婚。女方再婚后生6个孩子，4个女儿表型正常，两个儿子中有一人患血友病。父方二婚后生了8个孩子，4男4女都正常。问：（1）血友病是由显性基因还是隐性基因决定？（2）血友病的遗传类型是性连锁，还是常染色体基因的遗传？（3）这对双亲的基因型如何？4、摩尔根用红眼长翅（pr+pr+vg+vg+）的果蝇和紫眼正常翅（prprvgvg）的果蝇杂交获得红眼长翅的F1代（pr+prvg+vg），再将此红眼长翅的F1代（pr+prvg+vg）与紫眼正常翅（prprvgvg）的果蝇杂交后获得如下个体：红眼长翅（pr+prvg+vg）：1339个紫眼长翅（prprvg+vg）：154个红眼正常翅（pr+prvgvg）：151个紫眼正常翅（prprvgvg）：1195个请问pr和vg基因间的重组值是多少？F1代产生各种配子的比率是多少人类健康与遗传血型与血液病人类的血液由血浆和血细胞组成。正常成年人的血液总量约相当於体重的7%～8%，或相当於每公斤体重70～80ml，其中血浆量为40～50ml。因此一般正常成年人的血液总量为4-5升。血型（bloodgroup）：人类血液由遗传控制的个体性状之一，是血液的遗传标记(geneticmarker)。红细胞血型：指红细胞表面抗原由遗传所决定的个体差异。第一节ABO和Rh血型系统ABO血型是怎样发现的？ABO血型系统与其他血型系统的主要区别是什么？如何鉴定ABO血型？新生儿ABO血型鉴定与成人一样吗？ABO血型系统是临床输血中最重要的血型系统？O型人是万能供血者吗？ABO血型系统的发现：1900年奥地利维也纳大学的KarlLandsteiner发现了人类第一个血型系统—ABO血型系。等位基因结构与ABO血型表型：ABO基因位于人类第9号染色体（9q34），有7个外显子，编码产生糖基转移酶。ABO基因长度约1060bp，编码353个氨基酸。A和B基因的cDNA有7个碱基差异，造成第176、235、266、268位置上4个氨基酸的不同。是A和B基因产物特异性不同的分子基础。O基因由于258位碱基G缺失和第349位碱基缺失导致框架密码位移，终止密码提前出现，合成无酶活性短肽。人类ABO系统血型表血型表型基因型抗原抗体基因和产物(在细胞膜上)(在血清中)AIAIA,IaiAβ（抗B）IA(9q34)N-乙酰半乳糖转移酶BIBIB,IbiBα（抗A)IB(9q34)半乳糖转移酶ABIAIBAB-二者兼有Oii-αβ（抗A抗B）i(9q34)无相应产物