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优生与遗传. 讲课教师:徐秀芳 联系方式: 679658 839903518 @qq.com. 课 程 要 求. 1 、遵守纪律 : 不迟到、早退,不带早点、不穿拖鞋, 有事请假(假条)等。 2 、保持课堂肃静,认真、注意听讲,按时交作业。 3 、平时成绩:考勤、作业、测验、课堂表现等。 4 、要求自学部分,课后要阅读。 5 、 选出 1 位课代表 ,负责收齐作业(电子文稿), 打 包上交。. 教材及参考书. 1. 王学民, 医学遗传与优生 ,高等教育出版社(第一版), 2005 年

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优生与遗传

讲课教师:徐秀芳

联系方式:679658

[email protected]


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课 程 要 求

1、遵守纪律:不迟到、早退,不带早点、不穿拖鞋,

有事请假(假条)等。

2、保持课堂肃静,认真、注意听讲,按时交作业。

3、平时成绩:考勤、作业、测验、课堂表现等。

4、要求自学部分,课后要阅读。

5、选出1位课代表,负责收齐作业(电子文稿), 打

包上交。


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教材及参考书

  • 1.王学民,医学遗传与优生,高等教育出版社(第一版),2005年

  • 2.丁显平,人类遗传与优生,四川大学出版社,2011年

  • 3.张涛、马爱民主编,医学遗传学(第二版),北京大学医学出版社,2008年

  • 4.孙树汉主编,医学遗传学,科学出版社,2009年

  • 5.金帆、李刚主编,医学遗传学,浙江大学出版社,2005年

  • 6.王培林、傅松滨主编,医学遗传学,科学出版社,2002年

  • 7.左伋,医学遗传学学习指导,人民卫生出版社,2008年

  • 8.张涛、马爱民主编,医学遗传学学习指导,北京大学医学出版社,2008年

  • 9.张开立主编,医学遗传学(同步难点解析及考研突破丛书),清华大学出版

  • 社,2007年

  • 10.张咸宁、刘永章主编,医学遗传学,科学出版社,2002年


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绪 论

  • 第一节优生学概述

  • 第二节遗传学概述


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教学基本要求

1.掌握遗传学、医学遗传学、优生学等概念

2.掌握遗传病的概念、种类及特点

3.了解遗传学、优生学研究的基本内容及范畴

4.了解医学遗传学、优生学的产生及其发展


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健康+聪明+漂亮

青出于蓝胜于蓝?


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第一节 优生学概述

一、优生学的概念

二、优生学发展简史

三、优生学研究的范畴


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一、优生学的概念

优生学(eugenics):利用遗传学的原理和方法、改善人的遗传素质,防止出生缺陷,提高人口质量的科学。

英国科学家高尔顿(Galton F)1883年首先提出。其本意源于希腊语eugenes和ics,意为“优美、健康”。英文意为“健康的遗传或者健康的出生”

高尔顿 “优生学”:在社会的控制下,全面研究那些能够从体力和智力方面,改善或损害后代的种族素质的各种动因的科学。

人口素质:思想道德品质;科学文化水平;身体素质。


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一、优生学的概念

传统优生学

研究遗传因素对人类遗传素质的影响。

研究改善遗传素质

现代优生学

影响人类素质的危险因素

改善后天环境促使优良遗传素质表达

优育

优生

改善基因型

优生学

促进表现型正常表达

优育


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二、优生学发展简史

1.优生学的前科学阶段

(从远古—1880年)

2.优生学的半科学阶段

(从1880年—1940年)

3.优生学的科学阶段

(1950年—现在)


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二、优生学发展简史

1.优生学的前科学阶段(远古-1880年)

特点:优生学作为科学尚未提出,但有重要的优生实践,并不断涌现出优生思想。

原始社会,生产力极为低下时,就出现有严重残疾的婴儿被遗弃和处死的现象,这就是一种不自觉的优生措施。

古希腊哲学家柏拉图在他的《理想国》一书中曾指出择偶和生育年龄对后代健康的影响。——倡导优生的先驱。

亚里士多德在《政治学》一书中增加了妊娠期卫生一项。

古罗马曾颁布法令禁止表亲结婚。

古犹太人禁止有多种亲属关系的男女结婚。

中国春秋战国时代的《左传》中有“男女同姓,其生不蕃”的说法,已经认识到近亲结婚对后代的不良影响。


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二、优生学发展简史

2、优生学的半科学阶段(1880年-1940年)

1883年英国学者高尔顿首创了“优生学”,作为优生学独立学科的标志,至今已200多年的历史。

1904年,高尔顿出资在伦敦大学设立优生学讲座。

1908年,高尔顿发起成立英国优生学教育会并出版《优生学评论》,使优生学在国际范围内得到传播。

1912年,在高尔顿去世后的第一年,第一届国际优生学会议在伦敦召开,高尔顿的理想终于发展成为一种国际性的科学和社会活动。


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二、优生学发展简史

2、优生学的半科学阶段(从1880年代到1940年代)

二十世纪头四分之一,出现了国际性的优生运动:

(1)1905年在德国建立“国际民族卫生学会”—第一个国际性优生学组织。(2)1907年,美国印第安纳洲颁布了世界历史上第一部有关优生的立法。

(3)1910年在纽约冷泉港建立“优生学记录馆”。

(4)1912年,在伦敦举行了第一届国际优生会议,成立了“国际永久优生委员会” 。

(5)1913年,在法国巴黎召开了第一次优生学委员会会议,并决定第二次国际优生学会议于1915年在美国的纽约召开。后因第一次世界大战而延期至1921年召开。


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二、优生学发展简史

2、优生学的半科学阶段(从1880年代到1940年代)

高尔顿观点中的不当之处:“作为法官所需的才能往往是遗传的”,“高贵家族遗传下来聪明智慧、身体健康、仪容美丽、道德高尚的遗传因子,而卑贱的家族遗传下来的则是愚昧、疾病、犯罪和低能”。

20世纪30-40年代,高尔顿以及一些北美、西欧的生物学家、医生、遗传学家关注种族的改良,在德国建立了“种族卫生学”, 用被迫绝育或“安乐死”的办法防止“劣生者”(inferiors)繁殖。将健康的、精神健全的、聪明的人称为“优等者”,有病的、患精神病的、智力低下的称为“劣生者”。企图利用政府和法律的力量强制推行他们的优生规划。

德国优生学家与纳粹政客结成了联盟,实施了称为“最后解决”的灭绝人类的大规模屠杀计划,虐杀600多万犹太人和吉普赛人。此时,人们对优生学谈虎色变,一些人把优生学、种族主义、法西斯主义混为一谈。


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纳粹屠杀犹太人惨状


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二、优生学发展简史

3、优生学的科学阶段(1950年-现在)这段时期主要清除了种族主义伪科学的成分,又结合了遗传学出现的一系列重大进展,这使优生目标不仅可以通过社会措施在社会群体水平上实现,而且可以通过医疗措施,在每对夫妇个体生育水平上实现。

(1)种族主义伪科学的清除

第二次世界大战以后,人们认清了种族主义者的一些伪科学谬论;把优生学和法西斯暴行区分开。

1945年以后,原子弹造成的遗传损伤逐渐被人们所认识。因此,对人类遗传学的研究引起了更多的注意。

1960年美国遗传学家斯特思提出了负优生学(或预防性优生学)与正优生学(或演进性优生学)的概念。

前者主要研究降低人类群体中有害基因的频率,减少出生缺陷的发生率。后者则研究优良基因的繁衍,如何出生优良的后代。


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二、优生学发展简史

3、优生学的科学阶段(1950年-现在)

(2)现代遗传学与新优生学

遗传学的发展,遗传学的新成果、新技术、新理论的大量涌现,优生目标不仅可以通过社会措施在社会群体水平上实现,而且可以通过医疗措施,在每对夫妇个体生育水平上实现。1953年DNA的双螺旋模型的建立,1956年证明人类染色体为2n=46条,1968年发现测定羊水中酶的活性,可诊断先天性代谢缺陷;1972年测定羊水中甲胎蛋白酶可诊断无脑儿、脊柱裂等先天神经管畸形。染色体分带技术、基因的分离与鉴定,基因序列的分析,为遗传病的诊断提供了可能。

新优生学:人们把遗传咨询、产前诊断和选择性流产称为新优生学。可划分为基础优生学、社会优生学、临床优生学、环境优生学。学科基础十分广泛。


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二、优生学发展简史

3、优生学的科学阶段(1950年-现在)

(3)我国优生学发展

20世纪20年代,潘光旦先生最早把优生学传入我国。早年曾赴美国专门研究人类遗传学和优生学,回国后致力于中国优生学研究。撰写了《优生学概论》、《优生学原理》、《优生与民族》、《优生与宗教》等。对中国优生工作起到推动作用。新中国成立以后,由于受苏联的影响,把遗传学和优生学作为伪科学加以全盘否定。文化大革命中,优生学更是被视为资产阶级的“血统论”,使这门科学无人敢于问津。

党的十一届三中全会以来,优生工作走上正轨,提倡一对夫妇只生育一个孩子,控制人口数量,提高人口素质成为我国人口政策重要组成部分。1979年夏,中国科学院学部委员吴旻教授第一次提出应重视我国的优生学研究,并作了“关于优生学”的专题报告。此后,优生学被纳入国家科技发展长远规划,对我国的优生工作产生了巨大的推动作用。


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三、优生学研究的范畴

(一)根据优生学涉及的领域划分

1.基础优生学:从生物科学和基础医学方面对优生课题进行研究,搞清哪些因素可以导致出生缺陷,其作用原理;研究全国遗传病的种类、分布、发病率、如何防止等,为制定优生政策、优生立法,提供基础资料。

2.社会优生学:主要包括从社会科学和社会运动方面对优生课题进行研究,旨在推动优生立法、贯彻优生政策、开展优生宣传教育,使优生工作群众化、社会化,从而达到保证人口素质,实现民族优生的社会目标。对各国优生政策及理论进行比较性研究,结合我国情况为制定优生法提出建议。

3.临床优生学:指对优生医疗措施的研究。应用于优生的医疗措施包括:较早的有绝育术、人工流产手术等。新近的有遗传咨询、产前诊断等。重点是如何改进、提高优生措施,确保优生目标的实现。

4.环境优生学:研究如何消除公害,防止各种有害物质对母体、胎儿和整个人类健康的损害。偏重于人类生态学和预防医学,以改善人类的生活环境为主。

基础优生学偏重于生物学,以揭示优生和劣生的一般规律为主;社会优生学则偏重于社会学,以改变政策、法令、舆论、道德、教育等人文环境为主;临床优生学偏重于医学,以针对母体和胎儿的医疗预防技术措施为主;环境优生学(优境学)则偏重于人类生态学和预防医学,以改善人类的生活环境为主。


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三、优生学研究的范畴

(二)根据优生学研究的目标,将优生学分为

1.正优生学(positiveeugenics)

研究怎样增加体力和智力上优秀个体的繁衍,又叫演进性优生学(progressiveeugenics)。

2.负优生学(negative eugenics)

研究如何使人类健康地遗传,减少以至消除遗传病和先天畸形患儿出生,又称为预防性优生学(preventive ergemcs)。

前者是优质的扩展,后者是劣质的消除。其目的都是为了扩展优秀的遗传因素,提高人类的遗传素质。


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优生学基础?

遗传学

人类遗传学

医学遗传学

诺贝尔奖金获得者保罗·伯克说:“几乎所有的疾病

都与遗传有关,遗传学的研究是治疗所有疾病的

关键。”


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第二节 遗传学概述

一、概念

二、遗传学研究的内容

三、遗传病的特点

四、遗传病的类型

五、医学遗传学发展简史


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第二节 遗传学概述

一、概念

1.遗传:指亲代与子代间相似性的传递过程。

★遗传的特点:稳定性、保守性、相对性。

2.变异:子代与亲代间以及子代个体之间的差异。

变异的特点:普遍性和绝对性。


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双胞胎们


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墨江双胞胎节上的双胞胎们


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美国俄亥俄州哥伦布市麦克齐夫妇上传的六胞胎家庭全家福


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2009年10月15日,美国加州,单亲无业母亲娜德雅·苏尔曼和她的孩子们。


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第二节 遗传学概述

3.遗传学:研究生物遗传和变异规律的科学。

4.人类遗传学:研究人类遗传和变异规律的一门科学。

5.医学遗传学:利用人类遗传学的原理与医学结合而形成的学科,研究疾病与遗传的关系,达到控制人类疾病目的。即以遗传病作为研究对象的学科。

6.遗传病:遗传物质发生改变后所引起的疾病,并非一定是指上代遗传下来的疾病


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医学遗传学和人类遗传学的联系及区别:

  • 人类遗传学(human genetics)

    主要从人种和人类发展史的角度来研究人的遗传性状。

    例如:人体形态的测量以及人种的特征,形态结构、生理功能上的变异。毛发的颜色、耳唇的形状等。

    在临床上,这些变异并不干扰或破坏正常的生命活动,其临床意义不大。


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  • 人类遗传学 (human genetics)


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医学遗传学和人类遗传学的联系及区别:

  • 医学遗传学(medical genetics)

    是用人类遗传学的理论和方法来研究这些“遗传病”从亲代传至子代的特点和规律、起源和发生、病理机制、病变过程及其与临床关系(包括诊断、治疗和预防)的一门综合性学科。


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二、遗传学研究的内容

①遗传物质的本质:化学本质、所包含的遗传信息和遗传物质的结构、组织和变化。

②遗传物质的传递:复制、染色体行为、遗传规律及基因在群体中的数量、变迁等。

③遗传信息的实现:基因的原初功能、基因的相互作用、基因的调控以及个体发育中的基因作用机制等。


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三、遗传病的特点

  • 1.遗传性——垂直传递

  • 2.先天性

  • 3.家族性

  • 4.终生性

  • 5.遗传物质发生改变


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艾丽斯

比阿特丽斯

三、遗传病的特点

1.遗传性——垂直传递

一般以“垂直方式”出现,不延伸至无亲缘关系的个体。

英国维多利亚女王家族


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三、遗传病的特点

2.先天性

先天性疾病:指出生时

既表现出来的疾病。

★先天性疾病不一定都是遗传病,如先天性心脏病,海豹胎。

★白化病、多指等是遗传的。

★遗传病也并非出生时就一定表现出来,如亨氏舞蹈。


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  • 著名的“海豹肢”畸形


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三、遗传病的特点

3.家族性

遗传病往往有家族性特点。

常染色体显性遗传病——家族聚集

常染色体隐性遗传病——散发

某些家族性疾病并不是遗传病,这是因为同一家系的多个成员中,由

于环境因素相同,也可能都患有相同的疾病。例如,由于饮食中缺少维生素

A,一家中多个成员都可以患夜盲症。

亨氏舞蹈病


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肝豆状核变性

三、遗传病的特点

4.终生性

防止发病或者改善临床症状,无法治愈。

先天愚型、肝豆状核变性等遗传病。

角膜色素环(K-F环)

有些疾病若早期治疗可缓解或避免。苯丙酮尿症:智力、运动发育落后,头发由黑变黄,皮肤白,全身和尿液有特殊鼠臭味,常有 湿疹 。


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三、遗传病的特点

5.遗传物质发生改变

基因突变或染色体畸变。

可发生在生殖细胞、体细胞、受精卵或者线粒体内。

白化病

并指

Down综合征


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四、遗传病的类型

人类遗传病的分类

(一)单基因病

(二)多基因病

(三)染色体病

(四)体细胞遗传病

(五)线粒体遗传病


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(一)单基因病

  • 单基因病:受1对等位基因控制的疾病。

    AR——先天聋哑

    AD——并指、多指症

    XR——红绿色盲、血友病

    XD——抗VD佝偻病

  • 单基因病的发病率较低,发生率的上限为1/500,一般不低于1/1000。但发生的病种越来越多,15843种。


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一些常染色体显性遗传病举例


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(二)多基因病(多因子病)

  • 多基因病涉及多对(二对以上)基因和环境共同作用所导致的疾病。

  • 有一定家族史、但没有单基因性状遗传中所见到的系谱特征。如先天性畸形及若干人类常见病(高血压、动脉粥样硬化、糖尿病、哮喘、自身免疫性疾病、老年痴呆、癫痫、精神分裂症、类风湿关节炎、智能发育障碍等)。

  • 环境因素在这类疾病的发生中起不同程度的作用。

  • 多基因病尽管不少于100种,但每种病的发生率均较高,一般高于1/1000。


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(三)染色体病

  • 染色体病:染色体结构或数目异常引起的一类疾病。

  • 从本质上说,这类疾病涉及一个或多个基因结构或数量的变化,因此其对个体的危害往往大于单基因病和多基因病,其中最常见的染色体异常为Down综合征。

  • 目前,世界鉴定的染色体异常有900多种,其中染色体病100多种。


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(四)体细胞遗传病

  • 体细胞遗传病(somatic cell genetic disorder)

    在特异的体细胞中遗传物质发生改变引起的遗传病。

    体细胞基因突变是此类疾病发生的基础。

  • 这类疾病包括:恶性肿瘤、白血病、自身免疫缺陷病以及衰老等。在经典的遗传病中,并不包括这一类疾病。


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(五)线粒体遗传病

  • 线粒体遗传病:由线粒体DNA(mtDNA)缺陷引起的疾病。表现为母系遗传。

  • 包括Leber遗传性视神经病(LHON) ,Theoder Leber 1871年首次报道)、Melas综合症(线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作综合征)等。

  • 线粒体是细胞内的一个重要细胞器,是除细胞核之外唯一含有DNA的细胞器,具有自己的蛋白质翻译系统和遗传密码。


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一些mtDNA突变相关的疾病


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五、医学遗传学发展简史

遗传学的诞生(1865-1900)

孟德尔系统地研究了生物的遗传和变异。

豌豆杂交试验(1856-1864)

1866年发表《植物杂交试验》,提出

分离规律和独立分配规律;

纪念孟德尔:在其修道院 建立了纪念馆。


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a、孟德尔 b、科伦斯 c、德弗里斯 d、切尔马克

1900年,三位植物学家在不同国家用多种植物进行杂交试验  获得与孟德尔相似解释  证实孟德尔遗传规律 重新发现并认识了孟德尔定律。1900年作为遗传学诞生并正式成为独立学科!


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五、医学遗传学发展简史

1900年,美国细胞学家威尔逊发现了核酸,证明它是染色体的重要组成成分,并指出它可能是遗传物质。

1902年,Garrod发现尿黑酸尿症属隐性遗传病,并预期近亲婚配的子代发病频率较高。——人类遗传学诞生,为医学遗传学发展奠定了基础。

1903年,Farabee在他的哈佛大学医学院博士毕业论文中首先报道短指症一种显性遗传病。


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五、医学遗传学发展简史

1908年Hardy和Weinberg,研究人群基因频率的变化,提出群体遗传学。

1909年Nilsson-Ehie H:提出数量遗传学,多基因疾病研究奠定基础。。

1909年,丹麦生物学家Johannsen根据希腊文“给予生命”定义,创造了基因(gene)一词来代替遗传因子一词,并首次提出基因型(genotype)和表现型(phenotype)的概念。


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五、医学遗传学发展简史

1910~1912年,美国遗传学家Morgan和他的学生以果蝇为实验材料,提出了连锁率和交换率,创立了染色体遗传学说。

以后,由于新技术的不断发展和研究方法的改进,对遗传现象研究逐渐深入,在医学遗传学中形成了各分支学科。


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人类细胞遗传学:

研究人类染色体的正常形态结构以及染色体数目、结构异常与染色体病关系的学科。

1923年Painter T.S.用组织连续切片分析法研究人类细胞染色体,首次提出人类体细胞中染色体为48条,性染色体为XX,或XY。

1952年徐道觉用低渗处理法获得分散良好

的染色体,并发现人的染色体数为46条,但

未能肯定自己的发现,仍相信Painter的2n=

48的结论。

1956年蒋有兴和Levan A.证明人的体细胞

染色体数为46条,标志着人类细胞遗传学开始。


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人类细胞遗传学迅速发展

1959年Nowell P.在美国费城研究慢性粒细胞白血病(CML)时发现了Ph染色体。这是染色体异常与肿瘤关系的第一个例证。

1961年Lyon M在研究小鼠斑色遗传的,提出了“Lyon(赖昂)假说”。

1969年,Caspersson T用喹吖因处理细胞染色体后,在荧光显微镜下在染色体纵轴上出现一条条荧光强弱不同的带纹,称为Q显带。以后相继出现C显带和G显带技术。


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染色体显带技术


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20世纪80年代出现荧光原位杂交(FISH)技术,用特异的DNA片段作为探针与中期染色体上的DNA进行原位分子杂交,可准确检测染色体微小片段改变和基因定位。

染色体涂染


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五、医学遗传学发展简史

生化遗传学

研究人类遗传物质的性质,以及遗传物质对蛋白质合成和对机体代谢的调节控制。

1902年Garrod提出了“先天性代谢缺陷”的概念。

1941年美国遗传学家比德尔和生化学家泰特姆研究链孢霉的营养缺陷型突变种,提出了“一个基因一种酶”学说以后,对基因通过控制酶的合成影响代谢过程才有了深入理解。


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五、医学遗传学发展简史

生化遗传学方面的研究

1952年Cori GT首先发现糖原贮积病I型是由于缺乏葡萄糖-6-磷酸脱氢酶。

1953年Jervis GA发现苯丙酮尿症患者缺乏苯丙氨酸羟化酶。此后陆续发现了多种代谢病缺乏的酶。

1963年Guthrie R提出了遗传性代谢病的新生儿筛查法,为控制某些遗传性代谢病的发生提供了有效手段。


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生化遗传学方面的研究

1949年Pauling L发现,镰状细胞贫血症患者的血红蛋白在电泳时,与正常血红蛋白迁移率不同,他认为这是由于两种血红蛋白分子结构不同所致。首次提出“分子病” 的概念。

血红蛋白病、各种血浆蛋白异常、免疫

球蛋白异常和受体异常等均为分子病。


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五、医学遗传学发展简史

分子遗传学方面的研究

是生化遗传学的新发展,从基因水平探讨遗传病的本质,开辟了遗传病基因诊断、基因治疗的新途径。

1953年,Watson和Crick研究DNA分子结构,提出了双螺旋结构模型。

1957年莫诺和雅各布研究大肠杆菌的乳糖代谢,提出了“操纵子模型”,建立了基因调控的概念。


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分子遗传学方面的研究

  • 1958年,克里克提出了两个假说:序列假说和中心法则。

  • 中心法则因1970年逆转录酶的发现而

  • 作了修正。

  • 1961年,尼伦伯格和柯拉纳开始

  • 解译遗传密码,经多人努力,至1967

  • 年全部解译出64种遗传密码。

  • 遗传密码的发现,把生物界统一起来,解决遗传信息本身的物质基础及含义的问题。

    中心法则解决遗传信息的传递途径和流向问题。


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    分子遗传学方面的研究

    1968年,史密斯首次发现了DNA限制性核酸内切酶。于1978年获诺

    贝尔奖。

    1972年,伯格完成了人工DNA重组。1980年获诺贝尔奖。

    1973年,科恩将大肠杆菌的不同质粒重组在一起,在大

    肠杆菌中实现了重组质粒的表达,创立了遗传工程。

    1978年简悦威(Kan YW)用限制性片段长度态性(RFLP)连锁分析法,

    首先对镰状细胞贫血症进行产前基因诊断。

    1985年,穆尔斯等人发明了具有划时代意义的聚合酶链式反应(PCR)。

    1993年获诺贝尔化学奖。

    • 90年代,国际协作研究“人类基因组计划” 、基因定位、基因诊断、

      基因治疗等。


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    医学遗传学其他分科

    疾病基因组学

    生物信息学

    表观遗传学

    优生科学

    遗传伦理学

    体细胞遗传学

    生态遗传学

    群体遗传学

    免疫遗传学

    药物遗传学

    肿瘤遗传学

    发育遗传学

    行为遗传学

    临床遗传学

    从不同角度研究人类遗传与疾病的关系。


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    高尔顿(Galton,1822—1911)简介

    1822年2月16日出生于英格兰伯明翰一个显赫的银行家家庭,父亲和祖父都是热爱自然的科学家。他从小智力超常、聪明过人,多才多艺。在众多研究领域都有创造性的贡献,著书15种,撰写各种学术论文220篇。


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