遗传与优生绪论

第一章绪论【教学目标】一、认知目标：1.掌握医学遗传学的概念2.掌握遗传学病的概念及其分类3.了解遗传学的研究方法和技术4.了解医学遗传学的各研究领域及其发展二、能力目标：说出遗传学的概念三、情感目标：1、培养学生学习能力、学习方法。

2、培养学生学习兴趣，为今后学习打下良好基础。

【教学重点】1、遗传学的概念。

2、遗传学的研究内容【教学难点】遗传学的产生及发展【教学用具】多媒体【教学方法】讲授法【教学内容】第一节遗传学研究的基本内容和方法一、什么是遗传学1、遗传学(Genetics)就是研究生物遗传和变异规律的科学。

2、人类遗传学（human genetics）是遗传学中一个重要的分支学科，它是研究人类遗传和变异规律的一门科学。

俗话说：“种瓜得瓜，种豆得豆”；“一母生九子，连母十个样”，前者就是遗传，后者却是变异。

3、遗传(heredity)就是指生物通过生殖繁衍后代，绵延种族，保持生物体在世代之间的延续。

但生物体所产生的后代并不一定与祖先是完全一样，而是有改变。

这是由于遗传物质的重新组合或改变或者受环境变化的影响等，导致自然界中的生物体不会出现两个完全一样的个体，这种同种生物体上下代之间或同代不同个体之间性状差异的现象就叫变异(variation)。

遗传变异的规律是生命科学中的一个基本规律，生物体的生长、发育、分类、进化以及人的生、老、病、死、智力、行为等均涉及到遗传变异的某些原理，也需要遗传变异的一些理论去阐明或解释。

二、遗传学的发展1.启蒙遗传阶段(18世纪下半叶19世纪上半叶)⑴18世纪下半叶和19世纪上半叶，拉马克（Lamarck JB）认为环境条件的改变是生物变异的根本原因，提出了：器官的用进废退（use and disuse of organ），获得性状遗传（inheritance of acquired characters）⑵1859年，达尔文（Darwin C）发表了《物种起源》，提出了自然选择和人工选择的进化学说，使人们对遗传有新的认识。

对于遗传变异的解释，达尔文承认获得性状遗传的一些论点，并提出泛生假说（hypothesis of pangenesis），认为：每个器官都存在泛生粒。

泛生粒能繁殖。

聚集到生殖器官，形成生殖细胞。

受精后，泛生粒进入器官并发生作用，表现遗传。

泛生粒改变，则表现变异。

⑶魏斯曼（Weismann A）——新达尔文主义的首创者，提出种策连续论，（theory of continunity of germplasm），生物体是由体质和种质两部分组成；体质是由种质产生的，种质是世代连绵不绝的；环境只能影响体质，不能影响种质，故获得性状不能遗传。

2.孟德尔遗传学建立（19世纪下半叶开始）⑴1866年，孟德尔（Mendel GJ）（图0-4）发表“植物杂交试验”论文，首次提出分离和独立分配两个遗传基本规律，认为性状遗传是受细胞内遗传因子控制的。

⑵1900年，孟德尔遗传规律的重新发现，该年被公认为遗传学建立和开始的年份。

发现者为狄·弗里斯（de Vris H）、柴马克（Tschermak E）和柯伦斯（Correns，Carl）。

⑶1901-1903年，狄·弗里斯（de Vris H）发表了“突变学科”。

⑷1906年，贝特生（Bateson W）首先提出遗传学作为一门学科。

⑸1909年，约翰生（Johannsen WL）发表了“纯系学说”，并最先提出“基因”一词，以代替孟德尔的遗传因子概念。

3.细胞遗传学时期(1900－1940 )⑴摩尔根（Morgan TH）在发现性状连锁现象的同时，结合细胞核中染色体的动态，创立基因理论，证明基因位于染色体上，呈直线排列，从而发展了细胞遗传学。

⑵1927年，Muller HJ（穆勒）和Stadler LJ（斯特德勒）几乎同时采用ß射线，分别诱发果蝇和玉米突变成功。

⑶1937年，Blakeslee AF（布菜克斯里）等利用秋水仙素诱导植物多倍体成功，为探索多倍体遗传变异开创了新的途径。

4.微生物遗传和生化遗传时期（1941-1953）⑴1928年—F.Griffith发现肺炎双球菌的转化现象。

⑵1941年—G.W.Beadle和E..Tatum提出了“一基因一酶”学说，发展了微生物遗传学和生化遗传学。

⑶1944年—O.Avery等人通过肺炎双球菌转化试验，首次直接证明了DNA是真正的遗传物质。

⑷1946 Lederberg and Tatum证明细菌遗传物质的有性交换过程⑸1958 Kornberg 发现DNA合成酶5.分子遗传学时期（1953-现在）⑴1953年，Watson JD（瓦特森）和Crick FHC（克里克）通过ß射线衍射分析的研究，提出DNA分子结构模式理论（图0-5）。

⑵1961年，Jacob F和J Monod提出了操纵子（operon）的概念。

⑶1962年，Monod J和Brenner S发表复制子（replicon）的模型。

⑷1969，Gall GJ和ML Pardue；John H，ML Birnstiel和KW Jones发展原位杂交技术来作特定核苷酸序列的细胞学定位。

⑸1975年，M Grunstein和D.S.Hogness发展了菌落杂交方法，分离特定DNA⑹1975年，Southem EM发明了Southem杂交法，即将DNA片段从琼脂糖凝胶转移到硝化纤维素滤膜上的方法，滤膜再与标记DNA（放射性标记）杂交，杂交分子用放射自显影检测。

⑺1977年，Sharp 和Roberts 发现内含子⑻1980年，Shapiro发现转座子⑼1981年，Cech和Altman 发现核酶------1989年诺贝尔奖⑽1985年，Mullis,K. 建立了PCR体外扩增技术------1994年诺贝尔奖。

⑾20世纪90年代—由美国倡导，有美国、英国、法国、德国、日本和中国参加的人类基因组计划的实施，2000年人类基因组计划（HGP）—DNA序列基本完成。

⑿1996年—绵羊多利的诞生，为动物体细胞克隆提供了有力的证据。

三、人类遗传学及其研究内容人类遗传学研究的内容是人类遗传和变异及其规律。

主要研究和解决如下问题：①人类的特征、特性是怎样遗传的?②支配遗传现象的客观规律是什么?③变异是如何发生的，有何规律?④遗传和变异的物质基础和化学本质是什么?⑤人类能否控制遗传和变异？能否控制和治疗遗传疾病，最终能否达到控制人类自身未来命运?与疾病相关的遗传学还包括以下内容：1．细胞遗传学(cytogenetics) 研究人类染色体的结构，异常(或畸变)的类型，发生频率及与疾病的关系。

现在认识到100余种染色体异常综合征和10 000余种罕见的异常核型。

2．生化遗传学(biochemical genetics) 用生物化学方法研究遗传病中的蛋白质或酶的变化以及核酸的相应改变。

这使人们了解到分子病和遗传性代谢病对人类健康的影响。

3．分子遗传学(moleculargenetics) 用现代分子生物学技术从基因的结构、突变、表达、调控等方面研究遗传病的分子改变，为遗传病的基因诊断、基因治疗等提供了新的策略和手段。

4．群体遗传学(populationgenetics) 研究人群中的遗传结构及其变化的规律。

医学群体遗传学或遗传流行病学则研究人群中的遗传病的种类、发病率、遗传方式、基因频率、携带者频率以及影响其变化的因素，例如突变、选择、迁移、隔离、婚配方式等，以控制遗传病在人群中的流行。

5．药物遗传学(pharmacogenetics) 也称药理遗传学，是遗传学与药物学相结合而发展起来的边缘学科。

主要研究遗传因素对人体药物反应能力在个体差异间的影响。

它对于临床工作中的合理用药，减少不良反应，达到有效的治疗目的起着十分重要的作用。

近年来，这一学科还得到了进一步扩展，形成了以研究群体中不同基因型个体对各种环境因素的特殊反应及适应特点为主要内容的生态遗传学(ecogenetics)。

6．遗传毒I里学(genetictoxicology) 是用遗传学方法研究环境因素对遗传物质的损害及其毒理效应产生机制的一门学科。

其目的在于评价这些外界因素对人类遗传的危害及其对人类健康的潜在威胁，为制定预防措施提供理论依据。

7．免疫遗传学(immunogenetics) 主要研究免疫反应的遗传本质和免疫应答过程的基因调控。

例如抗原的遗传调控，抗体多样性产生的遗传机制，补体的遗传基础等，为控制免疫过程，阐明免疫缺陷病提供手段。

免疫遗传学是输血、器官移植、新生儿溶血症和亲子鉴定等现代医学临床实践的重要理论基础，对于阐明免疫系统演化、人种差异和生物进化也有重要意义。

8．体细胞遗传学(somaticcell genetics) 用细胞的体外培养方法建立细胞系，这对研究基因突变、表达、细胞分化和肿瘤的发生等过程有独特的作用。

提高细胞融合完成体细胞杂交，产生体细胞杂种等，在单克隆抗体的制备和基因定位上有重要作用。

9．肿瘤遗传学(cancergenetics) 研究肿瘤的发生与遗传和环境之间的关系，主要包括二方面内容：恶性肿瘤易患性的遗传背景；遗传物质的变化或遗传信息的异常表达与恶性肿瘤发生的关系；以遗传学的方法分析环境中的致癌因素。

对肿瘤的诊断、治疗和预防均有重要意义。

10．发育遗传学(developmental genetics) 研究基因如何控制发育，分析基因和性状发育之间的关系。

发育遗传学的研究对于了解畸胎、肿瘤等发生的机制，以及对于遗传病的治疗、动物遗传工程的应用等都具有重要的意义。

11．行为遗传学(genetics。

{behavior) 研究控制人类行为的基因及其作用机制。

行为是受基因控制的复杂的生物学过程。

深入了解人类行为的遗传机制，将提高人类利用动物资源的能力，推动优生学的发展，同时也为防治行为异常的遗传病如癫痫，躁狂抑郁症病，精神分裂症，Alzheimer病等提供理论依据。

12．优生学(eugeics) 它以医学遗传学为基础，研究并提出有效的社会措施，以降低人群中有害基因的频率，逐步消灭有害基因；保持和增加有利基因频率并创造条件促进优秀素质的充分发展，从而改善人类遗传素质。

四、人类遗传学的研究方法尽管人类遗传学是遗传学中的一个分支学科，但其研究方法却与普通遗传学不同，其根本原因在于人与其他生物具有的特点不同。

人类遗传学研究方法主要有：1.社会普查法：通过发病群体普查，特别是患者亲属普查来判断是否是遗传性疾病，确定发病率和基因频率。

2.系谱分析法：对患者家族所有成员的发病情况追踪调查，绘制成系谱图，确定该遗传病的分布和遗传方式。

现在用此法鉴定单基因遗传病及遗传方式。