单基因突变糖尿病幻灯片
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《单基因病》ppt课件 PPT资料共142页
三.X伴性显性遗传病
致病基因位于X染色体上，带有致病基因 的女性杂合子个体发病，称为X伴性显性(XD) 遗传病。
半合子：是指男性体细胞内X染色体上的基 因不是成对存在的。
交叉遗传：男性的X染色体来源于母亲，又
只能传给自己的女儿，不存在男性
→男性之间的传递。
38
X伴性显性遗传病的系谱特征
P
×
×
配子
是基因型和环境相互作用的结果。
6
第一节 单基因遗传病遗传方式
7
什么是单基因病？
8
单基因病
由一对等位基因突变所导致的遗 传疾病称为单基因病，通常按孟德尔 遗传律传递至后代,呈现特征性家系传 递格局。
目前发现的单基因病有12000多种， 并且以每年新增10-50种的速度递增。
9
系谱 （pedigree）
红绿色盲，Duchenne型肌营养不良症，血友病
Y伴性遗传：全男遗传
血红蛋白病：异常血红蛋白病， 地中海贫血
苯丙酮尿症——旁路代谢产物堆积 半乳糖血症——中间代谢产物堆积
先天性甲减——代谢终产物缺乏
概论
3
1、等位基因：位于同源染色体上相同位点的一对 基因，共同影响一种相对性状的形成
2、显性基因：在杂合子状态下表现出特征的 基因，用大写字母表示（A）
指在环境因素和遗传背景的影响下具有同 一基因型的不同个体在性状或疾病 的表现程度上产生的差异。
外显率(penetrance)：
指一定基因型的个体在特定的环境中形成相
应的表型的比例，一般用百分率(％)
表示。
25
表现度
蓝色巩膜 多发性骨折 传导性耳聋
成骨发育不全 Ⅰ型 (MIM 166200)
医学遗传学单基因病PPT课件
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13
（三）不规则显性
带有致病基因的杂合子(Aa)，受某种因素
的影响有时没有表现出相应的病症,或即使发病 但病情程度有差异，使传递方式有些不规则。
系谱中可出现隔代遗传的现象。
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14
（三）不规则显性
多指轴后AⅠ型 (MIM 174200)
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15
（三）不规则显性
外 显 率 (penetrance) 是指在一个群体中带有某一 致病基因的个体，表现出相 应疾病表型的比率，一般用 百分率来表示。
外显率=100% 外显完全 外显率<100% 外显不完全
未外显个体---顿挫型 隔代遗传
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16
（三）不规则显性
Marfan综合征(MIM 134797)
21
（四）共显性遗传
例：MN血型
基因定位：4q28-q31上的M基因和N基因。
M
M
M血型
N
N
N血型
M
N
MN血型
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22
（五）延迟显性
带有致病基因的杂合子(Aa)个体在出生时未表
现出疾病状态，待到出生后一定年龄阶段才发病。
100 80 60 40 20 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80
❖ 逐渐丧失说话、行为、思 考和吞咽的能力。
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26
常见常染色体显性遗传病
疾病名称
家族性高胆固醇血症 遗传性球形红细胞增多症 成骨发育不全症Ⅰ型 短指（趾）症A1型
成年多囊肾病 强直性肌营养不良 特发性肥大性主动脉瓣狭窄 Noonan综合征 结节性脑硬化(Bourneville病) 家族性痛风
《基因突变 》课件
由多个基因的变异和环境因素共同作用引起的疾病
详细描述
多基因遗传病是由多个基因的变异和环境因素共同作用引起的，如糖尿病、高 血压、哮喘和抑郁症等。这些疾病的发病风险受遗传和环境因素的影响，因此 需要综合考虑多个因素进行预防和治疗。
突变与肿瘤
总结词
基因突变与肿瘤发生和发展密切相关
详细描述
肿瘤是由细胞异常增生形成的，而这种异常增生往往与基因突变有关。基因突变可以促进细胞分裂、抑制细胞凋 亡和增强细胞迁移等，从而导致肿瘤的发生和发展。研究基因突变在肿瘤中的作用可以为肿瘤的诊断、治疗和预 后提供重要的依据。
复、缺失等。
基因突变的发生频率
基因突变的发生频率非常低，大约为 10^-8~10^-10次/碱基/复制。
基因突变通常是不利的，但也有一些 突变是有益的，如某些疾病抗性的出 现。
在某些情况下，如辐射、化学物质暴 露等，基因突变的频率可能会增加。
02
基因突变的来源
内部因素
01
02
03
DNA复制错误
《基因突变》PPT课件
目录 CONTENT
• 基因突变概述 • 基因突变的来源 • 基因突变与疾病 • 基因突变的检测与预防 • 基因突变研究展望
01
基因突变概述
基变 化，通常是由DNA的复制、转 录或修复过程中出现的错误所引
起的。
基因突变可以发生在体细胞或生 殖细胞中，并可遗传给后代。
04
基因突变的检测与预防
基因突变的检测方法
基因测序
通过全基因组或目标区域测序， 检测基因序列的变异位点。
荧光原位杂交
利用荧光标记的DNA探针，对染 色体进行杂交，检测基因拷贝数
变异。
单基因遗传病筛查
详细描述
多基因遗传病是由多个基因的变异和环境因素共同作用引起的，如糖尿病、高 血压、哮喘和抑郁症等。这些疾病的发病风险受遗传和环境因素的影响，因此 需要综合考虑多个因素进行预防和治疗。
突变与肿瘤
总结词
基因突变与肿瘤发生和发展密切相关
详细描述
肿瘤是由细胞异常增生形成的，而这种异常增生往往与基因突变有关。基因突变可以促进细胞分裂、抑制细胞凋 亡和增强细胞迁移等，从而导致肿瘤的发生和发展。研究基因突变在肿瘤中的作用可以为肿瘤的诊断、治疗和预 后提供重要的依据。
复、缺失等。
基因突变的发生频率
基因突变的发生频率非常低，大约为 10^-8~10^-10次/碱基/复制。
基因突变通常是不利的，但也有一些 突变是有益的，如某些疾病抗性的出 现。
在某些情况下，如辐射、化学物质暴 露等，基因突变的频率可能会增加。
02
基因突变的来源
内部因素
01
02
03
DNA复制错误
《基因突变》PPT课件
目录 CONTENT
• 基因突变概述 • 基因突变的来源 • 基因突变与疾病 • 基因突变的检测与预防 • 基因突变研究展望
01
基因突变概述
基变 化，通常是由DNA的复制、转 录或修复过程中出现的错误所引
起的。
基因突变可以发生在体细胞或生 殖细胞中，并可遗传给后代。
04
基因突变的检测与预防
基因突变的检测方法
基因测序
通过全基因组或目标区域测序， 检测基因序列的变异位点。
荧光原位杂交
利用荧光标记的DNA探针，对染 色体进行杂交，检测基因拷贝数
变异。
单基因遗传病筛查
单基因病-ppt课件
红绿色盲，Duchenne型肌营养不良症，血友病
Y伴性遗传：全男遗传
血红蛋白病：异常血红蛋白病， 地中海贫血
苯丙酮尿症——旁路代谢产物堆积 半乳糖血症——中间代谢产物堆积
先天性甲减——代谢终产物缺乏
概论
3
1、等位基因：位于同源染色体上相同位点的一对 基因，共同影响一种相对性状的形成
2、显性基因：在杂合子状态下表现出特征的 基因，用大写字母表示（A）
49
举例
多毛耳(MIM 425500)
50
六.致病单基因的伴随遗传
一个家庭中同时存在两种单基因病： ① 不位于同一染色体上（自由组合）； ② 位于同一染色体上（连锁交换）。
51
1.两种单基因病的独立传递--自由组合
举例：一个并指症男性与正常女性结婚，生育了一 个白化小孩，这对夫妇若再生一小孩，其子女发病 情况如何？ 并指（AD）：致病基因B，正常基因b 白化（AR）：致病基因a， 正常基因A
72
练习题
设群体中携带者频率为1/100
1、Ⅲ5、Ⅲ6 随机婚 配后代发病率？ 2、 Ⅲ5与Ⅲ6 近亲结 ？ 婚后代发病率？
73
Ⅱ 2：患者 I1 、I2：携带者
Ⅱ3、Ⅱ5：携带者2/3 Ⅲ5 Ⅲ6：携带者1/3 ①随机婚配出现患儿： 1/3 × 1/100 × 1/4 =1/1200
？
②表亲婚配出现患儿： 1/3 × 1/3 ×1/4=1/36
59
二个隐性基因非同一位点，基因互补； 同一位点，非互补。
男性aaBB ×女性AAbb（聋哑）
AaBb（正常） 先天性聋哑除AR外，还有XR、AD型（链 霉素中毒致耳聋）
（二）基因的多效性
一个基因决定或影响多个性状的形成。 举例：HbS（镰状细胞贫血症） AR
Y伴性遗传：全男遗传
血红蛋白病：异常血红蛋白病， 地中海贫血
苯丙酮尿症——旁路代谢产物堆积 半乳糖血症——中间代谢产物堆积
先天性甲减——代谢终产物缺乏
概论
3
1、等位基因：位于同源染色体上相同位点的一对 基因，共同影响一种相对性状的形成
2、显性基因：在杂合子状态下表现出特征的 基因，用大写字母表示（A）
49
举例
多毛耳(MIM 425500)
50
六.致病单基因的伴随遗传
一个家庭中同时存在两种单基因病： ① 不位于同一染色体上（自由组合）； ② 位于同一染色体上（连锁交换）。
51
1.两种单基因病的独立传递--自由组合
举例：一个并指症男性与正常女性结婚，生育了一 个白化小孩，这对夫妇若再生一小孩，其子女发病 情况如何？ 并指（AD）：致病基因B，正常基因b 白化（AR）：致病基因a， 正常基因A
72
练习题
设群体中携带者频率为1/100
1、Ⅲ5、Ⅲ6 随机婚 配后代发病率？ 2、 Ⅲ5与Ⅲ6 近亲结 ？ 婚后代发病率？
73
Ⅱ 2：患者 I1 、I2：携带者
Ⅱ3、Ⅱ5：携带者2/3 Ⅲ5 Ⅲ6：携带者1/3 ①随机婚配出现患儿： 1/3 × 1/100 × 1/4 =1/1200
？
②表亲婚配出现患儿： 1/3 × 1/3 ×1/4=1/36
59
二个隐性基因非同一位点，基因互补； 同一位点，非互补。
男性aaBB ×女性AAbb（聋哑）
AaBb（正常） 先天性聋哑除AR外，还有XR、AD型（链 霉素中毒致耳聋）
（二）基因的多效性
一个基因决定或影响多个性状的形成。 举例：HbS（镰状细胞贫血症） AR
单基因遗传病最新PPT课件
β珠蛋白基因簇 ε基因 γ基因 δ基因
编辑版ppt
17
编辑版ppt
18
正常人体血红蛋白
发育阶段
血红蛋白
分子组成
胚胎
GowerⅠ
ζ2ε2
GowerⅡ
α2ε2
Portland
ζ2Gγ2 、 ζ2Aγ2
胎儿（8周至出生） F
α2 Gγ2 、α2 Aγ2
成人
A （＞95%） α2β2、
A2（2-3.5%） α2δ2
红细胞渗透脆性明显减低。HbF含量明显增高， 大多>0.40
编辑版ppt
53
编辑版ppt
54
编辑版ppt
55
β地中海贫血患者输血治疗
编辑版ppt
56
编辑版ppt
57
中间型β地中海贫血：
一般是β+地中海贫血基因的纯合子，患者的 基因型通常为β+（高F）／β+（高F）或β+／δβ+， 人的症状介于重型和轻型之间，故称为中间型。
F（＜1.5%） α2 Gγ2 、α2 Aγ2
编辑版ppt
19
胚胎期
第11号染色体
胚胎期 胎儿期
成人期
ζ
16
ε
Hb Grower I
第
号
ζ2 ε2
染
色
体
α2 Hb Grower II
α1 α2 ε2 β2
Gγ Aγ
Hb Portland
胚
胎 期
ζ2
Gγ2
ζ2
Aγ2
HbF 胎
儿
期
α2
Gγ2
α2
Aγ2
编辑版ppt
3
突变对蛋白功能的影响
编辑版ppt
17
编辑版ppt
18
正常人体血红蛋白
发育阶段
血红蛋白
分子组成
胚胎
GowerⅠ
ζ2ε2
GowerⅡ
α2ε2
Portland
ζ2Gγ2 、 ζ2Aγ2
胎儿（8周至出生） F
α2 Gγ2 、α2 Aγ2
成人
A （＞95%） α2β2、
A2（2-3.5%） α2δ2
红细胞渗透脆性明显减低。HbF含量明显增高， 大多>0.40
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53
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54
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55
β地中海贫血患者输血治疗
编辑版ppt
56
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57
中间型β地中海贫血：
一般是β+地中海贫血基因的纯合子，患者的 基因型通常为β+（高F）／β+（高F）或β+／δβ+， 人的症状介于重型和轻型之间，故称为中间型。
F（＜1.5%） α2 Gγ2 、α2 Aγ2
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19
胚胎期
第11号染色体
胚胎期 胎儿期
成人期
ζ
16
ε
Hb Grower I
第
号
ζ2 ε2
染
色
体
α2 Hb Grower II
α1 α2 ε2 β2
Gγ Aγ
Hb Portland
胚
胎 期
ζ2
Gγ2
ζ2
Aγ2
HbF 胎
儿
期
α2
Gγ2
α2
Aγ2
编辑版ppt
3
突变对蛋白功能的影响
《单基因病》ppt课件共142页
三.X伴性显性遗传病
致病基因位于X染色体上，带有致病基因 的女性杂合子个体发病，称为X伴性显性(XD) 遗传病。
半合子：是指男性体细胞内X染色体上的基 因不是成对存在的。
交叉遗传：男性的X染色体来源于母亲，又
只能传给自己的女儿，不存在男性
→男性之间的传递。
ABO血型系统 (MIM 110300)
29
（五）延迟显性
带 有 致 病 基 因 的 杂 合 子 (Aa) 个 体 在 出
生时未表现出疾病状态，待到出生后一定
年龄阶段才发病。Ⅰ
45 12
Ⅱ 1
Ⅲ 1
32 23
21 2
40 45
42 3
Huntington舞蹈症系谱(MIM 143100)
30
原因
3、隐性基因：在杂合子状态下不表现特征的 基因，用小写字母表示（a）
4、纯合子：带有两个相同等位基因的个体 （AA，aa） 5、杂合子：带有两个不同等位基因的个体（Aa）
6、性状：生物体的形态特征和生理特性 7、显性性状：在杂合子状态下表现出的性状。 8、隐性性状：在杂合子状态下不表现的性状。 9、基因型：与表现型有关的基因组成为基因型。 10、表现型：表现出来的形态特征和生理特性等，
33
系谱特征
1、散发性 2、与性别无关 3、子女发病率理论值1/4 4、近亲婚配发病率高
34
亲缘系数：两个近亲个体在某一基因 座位上具有相同基因的概率。
一级亲属：亲子、同胞 1/2 二级亲属：祖父母、外祖父母、双亲的同胞、
同胞的子女、子女的子女 1/4 三级亲属：表兄弟姐妹、堂兄弟姐妹 1/8
遗传印记 动态突变
31
二.常染色体隐性遗传病
致病基因位于常染色体上，只有致病基因的 纯合子才发病，称为常染色体隐性(AR)遗传病。
单基因遗传病的科普知识PPT
单基因遗传病是由单一基因的突变引起 的遗传疾病。 这些突变可能导致基因功能异常，进而 引发疾病。
什么是单基因遗传病
这些疾病往往在家族中遗传。
常见的单基因遗传病
常见的单基因遗传病
白化病：由于基因突变导致黑色素合成 异常，导致皮肤和眼睛缺乏色素。 遗传性视网膜病变：由于基因突变导致 视网膜功能异常，引起视力受损。
单基因遗传病的预防和治疗
对于其他无法治愈的单基因遗传病，我 们可以通过药物和康复治疗来缓解症状 。
结论
结论
单基因遗传病是由单一基因突变引起的 遗传疾病，需要我们了解其基本知识和 治疗方法。 预防、早期诊断和治疗是管理单基因遗 传病的重要手段，同时遗传咨询和家族 规划也起到关键作用。
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常见的单基因遗传病
血友病：由于基因突变导致凝血因子缺 乏，易出血。
单基因遗单基因遗传病的症状各异，可能涉及到 身体不同系统，如神经、心血管等。 诊断通常通过基因分析或家族史以及临 床表现来确定。
单基因遗传病的预防和治疗
单基因遗传病的预防和治疗
遗传咨询和家族规划可以帮助遗传病的 预防。 针对某些单基因遗传病，可以通过基因 治疗手段进行治疗。
单基因遗传病的科普知 识PPT
目录 引言 什么是单基因遗传病 常见的单基因遗传病 单基因遗传病的症状和诊断 单基因遗传病的预防和治疗 结论
引言
引言
单基因遗传病是一类由单一基因突变引 起的遗传疾病。 面对单基因遗传病，我们需要了解其基 本知识，预防和治疗方法。
什么是单基因遗传病
什么是单基因遗传病
《糖尿病的遗传学》课件
预防性措施
针对具有高遗传风险的 个体，制定针对性的预 防措施。
生活方式干预
根据个体的遗传背景， 制定适合的生活方式调 整方案。
未来展望
精准预防
通过基因检测和大数据分析，预测个体患糖 尿病的风险，提前采取干预措施。
精准治疗
基于患者的基因型和表型特征，制定个性化 的治疗方案。
精准监测
实时监测患者的生理指标和生化指标，及时 调整治疗方案。
03
家族性糖尿病的遗传学研究方法
研究家族性糖尿病的遗传学可以采用多种方法，如家系调查、病例-对
照研究和全基因组关联分析等。这些方法有助于揭示糖尿病的遗传机制
和发现相关基因。
基于全基因组关联分析的糖尿病研究案例
全基因组关联分析的原理
全基因组关联分析是一种基于大规模基因组数据的研究方法，通过比较不同个体的基因变异位点，发现与特定疾 病或性状相关的基因变异。
05
案例分析
家族性糖尿病的遗传学分析
01 02
家族性糖尿病的遗传特点
家族性糖尿病具有明显的遗传倾向，常常表现为多基因遗传的特点。多 个基因的变异协同作用导致个体易感性增加，进而增加患糖尿病的风险 。
家族性糖尿病的遗传模式
家族性糖尿病的遗传模式复杂，可能涉及多种遗传模式，如常染色体显 性遗传、常染色体隐性遗传和多基因遗传等。
还有一些糖尿病相关基因影响葡萄糖 的转运，这些基因变异可能导致葡萄 糖在细胞内的吸收和利用障碍。
胰岛素抵抗
其他糖尿病相关基因与胰岛素抵抗有 关，这些基因变异可能导致机体对胰 岛素的反应降低。
基因突变与糖尿病的关系
01
02
03
增加患病风险
一些基因突变被证实与糖 尿病发病风险增加有关， 携带这些突变的人更容易 发展为糖尿病。
单基因病精品PPT课件
PTC尝味能力系谱
TT：尝味能力强 Tt：尝味能力较弱 tt：味盲者
三、不规则显性遗传 （irregular dominant inheritance）
在AD遗传中，杂合子（Aa）在不同的条件下，有的 表现显性性状，也有的表现隐性性状,或虽均表现显性 性状，但表现程度不同，使显性性状的传递不规则。 例：多指（趾），
系谱中常用的符号
系谱分析法
对将多个具有相同遗传性状或遗传病的家族的系 谱作综合分析(统计学分析）。
以便确定所发现的某一特定性状或疾病在这个家 族中是否有遗传因素的作用及其可能的遗传方式。
从而为其他具有相同遗传病的家系或患者的诊治 提供依据。
第二节 常染色体显性遗传病
（autosomal dominant inheritance, AD)
二、不完全显性遗传(semidominance)
杂合子的表现型介于显性纯合子与隐性纯
合子之间。
显性纯合子 杂合子 隐性纯合子
AA
Aa aa
病情重 病情轻 正常
例：PTC尝味能力
❖ PTC尝味能力的遗传规律完全符合孟德尔的分离 律。
❖ 当尝味者TT与盲味者tt婚配时，其子女者将是杂 合子尝味者Tt；尝味者Tt与味盲者tt婚配时，则他 们的子女是杂合子尝味者Tt和味盲者tt的可能性各 为1/2；若两个杂合子尝味者Tt婚配，其子女中出 现尝味者TT、尝味者Tt和味盲者tt的可能性分别为 1/4、1/2和1/4。
例：ABO血型的 IA 、 IB 、 i 基因
双亲和子女之间ABO血型遗传的关系
MN血型
由M和N这对等位基因所决定的，二者之 间无显隐性关系而呈共显性，其中M决定M 型血， N决定N型血。 – MM M型血 – NN N型血 – MN MN型血
基因突变与单基因病ppt课件
CCC GGG
整码突变
染色体错误配对不等交换
减数分裂期间，同源染色体间的同源部分发生联会和交换，如 果联会时配对不精确，会发生不等交换，造成一部分基因缺失 和部分基因重复。这种突变常用解释大段核苷酸的丢失和重复
abcdefg abcdefg
a abc
defg bcdefg
adefg
abcbcdefg
第三章
基因突变与单基因病
第一部分
基因与基因突变
第一节 基因的概念、化学组成、结构
一、基因 概念
✓ 概念的发展 ✓ 遗传学角度：是生物的遗传物质，是遗传的基本单位-突变单位、功能单位
和重组单位
✓ 分子生物学角度：是携带特定遗传信息的DNA片段，在一定条件下能表达 这种遗传信息，变成特定的生理功能。（有的生物基因为RNA)
红细胞呈镰刀状，胞膜 发硬不能变形，故通过 脾脏的毛细血管窦时， 易破坏而产生溶血性贫 血和血管栓塞
3、无义突变：指点突变使原来某一编码氨基 酸的密码子变为终止密码，导致多肽链合成提 前终止，成为无活性的多肽片段
4、终止密码突变：指点突变发生在基因的终止 密码上，使终止密码变为编码某一氨基酸的密 码子，导致多肽链合成继续进行。这样形成的 多肽链比正常多肽链长，故终止密码突变又称 延长突变
注意：两者的遗传学效应不完全相同
• 根据传递情况分为两类
✓ 稳定突变：在传递过程中没有改变原有的突变 ✓ 动态突变：在传递过程中不断改变
三、基因突变的分子机制
（一）碱基替换 DNA分子中的一个碱基被另一个碱基所替代称为 碱基替换，又称点突变
转换 ：嘌呤→嘌呤，嘧啶→嘧啶 A
颠换 ：嘌呤→嘧啶，嘧啶→嘌呤
AA AA AA C CC CC TT TT TT GG GG GG CC GG CC AA TT GG TT GG CC TT TT TT G GG GG AA AA AA CC CC CC GG CC GG TT AA CC AA CC GG
线粒体糖尿病汇报ppt课件
线粒体功能异常导致活性 氧（ROS）产生增多，抗 氧化防御系统失衡，引发 氧化应激反应。
炎症反应
氧化应激激活炎症反应通 路，促进炎症因子释放， 加重胰岛素抵抗和葡萄糖 不耐受。
细胞凋亡
持续的氧化应激和炎症反 应导致胰岛β细胞凋亡增 加，进一步加重糖尿病病 情。
03
临床表现与诊断
症状和体征
糖尿病典型症状
线粒体糖尿病患者通常 表现出多饮、多食、多 尿和体重下降等糖尿病 典型症状。
听力损失
患者可能出现不同程度 的听力损失，严重时可 导致耳聋。
视网膜病变
线粒体糖尿病可能导致 视网膜病变，表现为视 力下降、视物模糊等。
神经系统症状
患者可能出现头痛、头 晕、乏力、肌肉疼痛等 神经系统症状。
诊断标准与流程
血糖检测
未来研究方向与挑战
深入研究线粒体功能异常与糖尿病的因果关系
需要更深入地探讨线粒体功能异常与糖尿病发生发展的具体机制，以及不同线粒体基因突 变对糖尿病风险的影响。
开发针对线粒体功能的创新药物
目前针对线粒体功能的药物治疗仍有限，需要开发更多具有创新性和有效性的药物来改善 线粒体功能，从而治疗糖尿病。
探索基于线粒体的精准医疗策略
。
1型糖尿病
1型糖尿病多发生于青少年，起 病急骤，患者胰岛功能严重受损 ，需依赖外源性胰岛素治疗。线 粒体糖尿病起病相对缓慢，胰岛
功能受损较轻。
其他遗传性疾病
部分遗传性疾病可能表现为类似 线粒体糖尿病的症状和体征，但 通过基因检测和家族史分析可进
行鉴别。
04
治疗与管理策略
药物治疗
口服降糖药
针对线粒体糖尿病，口服降糖药 如二甲双胍等可帮助控制血糖水 平，但需密切监测肝功能和乳酸 水平。
炎症反应
氧化应激激活炎症反应通 路，促进炎症因子释放， 加重胰岛素抵抗和葡萄糖 不耐受。
细胞凋亡
持续的氧化应激和炎症反 应导致胰岛β细胞凋亡增 加，进一步加重糖尿病病 情。
03
临床表现与诊断
症状和体征
糖尿病典型症状
线粒体糖尿病患者通常 表现出多饮、多食、多 尿和体重下降等糖尿病 典型症状。
听力损失
患者可能出现不同程度 的听力损失，严重时可 导致耳聋。
视网膜病变
线粒体糖尿病可能导致 视网膜病变，表现为视 力下降、视物模糊等。
神经系统症状
患者可能出现头痛、头 晕、乏力、肌肉疼痛等 神经系统症状。
诊断标准与流程
血糖检测
未来研究方向与挑战
深入研究线粒体功能异常与糖尿病的因果关系
需要更深入地探讨线粒体功能异常与糖尿病发生发展的具体机制，以及不同线粒体基因突 变对糖尿病风险的影响。
开发针对线粒体功能的创新药物
目前针对线粒体功能的药物治疗仍有限，需要开发更多具有创新性和有效性的药物来改善 线粒体功能，从而治疗糖尿病。
探索基于线粒体的精准医疗策略
。
1型糖尿病
1型糖尿病多发生于青少年，起 病急骤，患者胰岛功能严重受损 ，需依赖外源性胰岛素治疗。线 粒体糖尿病起病相对缓慢，胰岛
功能受损较轻。
其他遗传性疾病
部分遗传性疾病可能表现为类似 线粒体糖尿病的症状和体征，但 通过基因检测和家族史分析可进
行鉴别。
04
治疗与管理策略
药物治疗
口服降糖药
针对线粒体糖尿病，口服降糖药 如二甲双胍等可帮助控制血糖水 平，但需密切监测肝功能和乳酸 水平。
特殊类型糖尿病 ppt课件
Rabson－mendenhall综合征
• Rabson－mendenhall综合征，又称黑棘皮多毛－胰岛素抵抗综合征，是胰岛素受体 基因异常，为常染色体隐性遗传。临床表 现为出牙过早且畸形，皮肤干燥多毛，青 春期发育提前，外生殖器肥大，松果体增 生和出现糖尿病，常于青春期死于酮症酸 中毒
Klinefelter综合症
特殊类型糖尿病
其他特殊类型糖尿病：八个亚型
• β细胞功能的遗传缺陷：常染色体或线粒体基因突变 致胰岛β细胞功能缺陷使胰岛素分泌不足
• 胰岛素作用的遗传缺陷：严重胰岛素抵抗、高胰岛素 血症伴黑棘皮病为特征
• 胰腺外分泌病变：胰腺炎、创伤/胰腺切除术后、胰 腺肿瘤、胰腺囊性纤维化、血色病、纤维钙化性胰腺 病及其他
• 先天性曲细精管发育不全综合征是一种较 常见的一种性染色体畸变的遗传病。本病 特点为患者有类无睾身材、男性乳房发育、 小睾丸、无精子及尿中促性腺激素增高等。 本病患者性染色体为47，XXY，即比正常 男性多了1条X染色体，因此本病又称为47， XXY综合征。
Tuner综合症
• Tuner综合症是Tuner于1938年最早发现， 目前最常见的性染色体异常，即45，XO。
• Tuner综合征的典型临床表现主要包括：身 材矮小，后发际低，颈蹼，胸平而宽，乳 头间距增宽，以及条索状卵巢为特征的生 殖腺发育不良。
Noonan综合征
• 努南（Noonan）综合征曾命名为男性特纳 （Turner）综合征（male Turner syndrome） 假性特纳综合征
• 大多数病例为散发性，家族性患者为常染 色体显性遗传，基因定位于1受体是细胞表面的一种 糖蛋白，穿透于细胞膜内外两 层之间。成熟的胰岛素受体是 由两个α亚单位、两个β亚单位 所构成的异四聚体α亚单位位于 细胞膜外，具有与胰岛素结合 的部位以及半胱氨酸富含域,β 亚单位为跨膜的效应单位，具 有酪氨酸激酶活性作用，含有 ATP结合域，参与胰岛素所表 达的信息的传递.
单基因和多基因病ppt课件
(An example of X-linked dominance inheritance)
抗维生素D佝偻病 (Vitamin D-resistant Rickets) 临床特征：低磷酸盐血症导致骨发育障碍， 一岁左右发病，O形腿，进行性骨骼发育畸形、 多发性骨折、骨疼、不能行走、生长发育缓慢等。 女性病情轻于男性。 该病基因等位：Xp22.2-22.1，编码749氨基 酸残基，称为PHEX。
抗维生素D佝偻病 (Vitamin D-resistant Rickets)
抗维生素D佝偻病 (Vitamin D-resistant Rickets)
X连锁显性遗传的典型系谱
(A typical X-linked inheritance pedigree)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
□ ○ □ ○ □ ○ ○ ○ □ □ □
三 X伴性显性遗传
(X-linked dominant inheritance)
如果决定某种性状或疾病的基因位于X染色 体上，并且此基因对其相应的等位基因来说 是显性的，这种遗传病的遗传方式称为X伴 性显性遗传（X-linked dominant inheritance，XD)。
X伴性显性遗传病举例
突变的种类
染常染色体
染色体微缺失/微重复，CNVs 点突变 (point mutation)
碱基替换 碱基的插入和缺失
二、主要遗传方式
常染色体遗传 (Autosomal inheritance) 性染色体遗传 (Sex chromosomal inheritance) 男性性染色体是不成对的，就性染色体来说，男 性均为半合子（hemizygote)。 显性遗传 (Dominant inheritance) 杂和状态下即可致病 隐性遗传 (Recessive inheritance) 纯和状态下才致病
抗维生素D佝偻病 (Vitamin D-resistant Rickets) 临床特征：低磷酸盐血症导致骨发育障碍， 一岁左右发病，O形腿，进行性骨骼发育畸形、 多发性骨折、骨疼、不能行走、生长发育缓慢等。 女性病情轻于男性。 该病基因等位：Xp22.2-22.1，编码749氨基 酸残基，称为PHEX。
抗维生素D佝偻病 (Vitamin D-resistant Rickets)
抗维生素D佝偻病 (Vitamin D-resistant Rickets)
X连锁显性遗传的典型系谱
(A typical X-linked inheritance pedigree)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
□ ○ □ ○ □ ○ ○ ○ □ □ □
三 X伴性显性遗传
(X-linked dominant inheritance)
如果决定某种性状或疾病的基因位于X染色 体上，并且此基因对其相应的等位基因来说 是显性的，这种遗传病的遗传方式称为X伴 性显性遗传（X-linked dominant inheritance，XD)。
X伴性显性遗传病举例
突变的种类
染常染色体
染色体微缺失/微重复，CNVs 点突变 (point mutation)
碱基替换 碱基的插入和缺失
二、主要遗传方式
常染色体遗传 (Autosomal inheritance) 性染色体遗传 (Sex chromosomal inheritance) 男性性染色体是不成对的，就性染色体来说，男 性均为半合子（hemizygote)。 显性遗传 (Dominant inheritance) 杂和状态下即可致病 隐性遗传 (Recessive inheritance) 纯和状态下才致病
单基因突变糖尿病(共54张PPT)
影响胰腺发育，致使β细胞发育不良和进行性功能
丧失而发生糖尿病。
第22页，共54页。
MODY3 — 临床表现
MODY3患者的高血糖症状逐渐明显，但不发生酮症。
部分患者表现有肾小管重吸收糖障碍，肾糖阈减低， 因而病人早期即可出现明显多尿、多饮症状。
早期饮食控制或口服降糖药即可，但随着年龄增长， 病情加重也需用胰岛素治疗。
IPF-1基因支配胰腺早期发育，其突变将导致
胰腺发育不良，最终导致MODY的发生。
第26页，共54页。
MODY4 — 临床表现
MODY4平均发病年龄在35岁左右。血糖升高时，
发作性腹痛、发热和血淀粉酶活性增高是本病
的主要表现，后期可有脂肪泻及肠道吸收不良， 缓解期无任何症状，少数有上腹部包块形成。
第29页，共54页。
王亚超等，中华内分泌代谢杂志，2021
MODY5 — 发病机制
HNF-1β可调控 HNF-4α( MODY1 的致病基因 )的转录， 后者又进一步调控HNF-1α ( MODY3 的致病基因 )的 表达，最终导致 MODY5 的发生。
第30页，共54页。
MODY5 — 临床表现
临床表现:
多尿、口渴、多饮、多食、视物模糊、体重减轻。
严重的大血管和微血管并发症，多器官(眼、肾、神经、心脏和 血管) 功能异常甚至衰竭。
病情严重或应激时，发生糖尿病酮症酸中毒、高渗昏迷
第3页，共54页。
糖尿病概述-历史
时间 公元前
事件
“黄帝内经”中《素问·奇病论》 已有“消渴”的认识
唐朝 1665年
1965年 中国人工合成牛胰岛素
第4页，共54页。
备注 西汉文学家司马相如是中国 有据可查的最早糖尿病患者
丧失而发生糖尿病。
第22页，共54页。
MODY3 — 临床表现
MODY3患者的高血糖症状逐渐明显，但不发生酮症。
部分患者表现有肾小管重吸收糖障碍，肾糖阈减低， 因而病人早期即可出现明显多尿、多饮症状。
早期饮食控制或口服降糖药即可，但随着年龄增长， 病情加重也需用胰岛素治疗。
IPF-1基因支配胰腺早期发育，其突变将导致
胰腺发育不良，最终导致MODY的发生。
第26页，共54页。
MODY4 — 临床表现
MODY4平均发病年龄在35岁左右。血糖升高时，
发作性腹痛、发热和血淀粉酶活性增高是本病
的主要表现，后期可有脂肪泻及肠道吸收不良， 缓解期无任何症状，少数有上腹部包块形成。
第29页，共54页。
王亚超等，中华内分泌代谢杂志，2021
MODY5 — 发病机制
HNF-1β可调控 HNF-4α( MODY1 的致病基因 )的转录， 后者又进一步调控HNF-1α ( MODY3 的致病基因 )的 表达，最终导致 MODY5 的发生。
第30页，共54页。
MODY5 — 临床表现
临床表现:
多尿、口渴、多饮、多食、视物模糊、体重减轻。
严重的大血管和微血管并发症，多器官(眼、肾、神经、心脏和 血管) 功能异常甚至衰竭。
病情严重或应激时，发生糖尿病酮症酸中毒、高渗昏迷
第3页，共54页。
糖尿病概述-历史
时间 公元前
事件
“黄帝内经”中《素问·奇病论》 已有“消渴”的认识
唐朝 1665年
1965年 中国人工合成牛胰岛素
第4页，共54页。
备注 西汉文学家司马相如是中国 有据可查的最早糖尿病患者
第3章单基因病143页PPT
结论
——遗传学基本定律
在生殖细胞形成时，位于同一条染色体上的基 因彼此连锁在一起传递的规律称为连锁律；同源 染色体上的两对等位基因之间的交换现象称为互 换。
互换率：等位基因之间发生交换的频率。
与等位基因之间的距离有关。
距离大 互换 ；距离小 互换
1%互换率=1cM
21
单基因遗传病
是受一对等位基因控 制, 其突变引起的疾病。
1
：1
分析：B V ，b v 分别连锁在一起，只能形成两种配子， 这种现象叫完全连锁（complete linkage）
连锁：位于一条染色体上邻近位置的基因表现相伴 随遗传的现象，称为连锁。 连锁群：位于同一条染色体上的基因彼此间必然是 相互连锁的，构成一个连锁群（linkage group）。
果蝇杂交实验
分离 律
1.实 验
P
园X皱
F
园X园
F2
园X 皱
3 ：1
2.解 释
RR X rr
Rr X Rr
R r R r 配子形成 1：1
RR Rr Rr rr 基因型
1 ： 2 ： 1 基因型比
3
： 1 表现型比
11
3、假 说
——遗传学基本定律
细胞中含有控制性状发育的遗传因子；
体细胞中遗传因子成对存在，如RR，rr；
生殖细胞成熟过程中，成对的基因彼此分离，生 殖细胞中只有成对中的一个；
受精后合子中又恢复成对状态。
12
4、验证
测交:F1与亲代双隐性杂交. Rr X rr
Rr r
Rr rr 1 :1
5、 结论
生物在形成生 殖细胞时，成对的 等位基因彼此分离， 分别进入不同的生 殖细胞，称为分离 律，即孟德尔第一 定律。
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药物
胰外分泌病
遗传因素
感染
III-H III-A III-B II I III-G IV III-D III-E III-C III-F
胰岛素分泌及/或作用不足
环境因素
单基因突变糖尿病
根据有无基因突变情况，将由某一基因突变引起的糖尿病称为 单基因突变糖尿病（monogenic diabetes）。
糖尿病概述-历史
时间 公元前
事件
“黄帝内经”中《素问·奇病论》 已有“消渴”的认识
唐朝 1665年
王焘（670-755）：尿闻之有水果气， 尝之有甜味
小便多的病，命名为Diabetes
1675年 1889年 1921年
1955年
英国William发现尿甜
德国Mollium发现该病与胰腺有关
加拿大医师 Banting 和生理学家 Best 从狗胰腺中提取出了胰岛素 英国生化学家揭示了胰岛素的化学结构
累及3代以上的家族成员，家族中一般有2个以上患者在25岁以前发病， 少年期往往无症状。呈常染色体显性遗传，与HLA无关。
从口服糖耐量试验（OGTT）异常到空腹血糖增高的自然病程进展缓慢。 一般无酮症酸中毒，至少在发病2年内不依赖胰岛素治疗。
在少年期，MODY患者以非肥胖者居多，可有大血管和微血管并发症。
MODY1——致病基因
HNF-4α基因突变 HNF-4α在肝脏、肾脏和肠中高表达，其作用主要包括：①调节胰岛β 细胞中胰岛素基因表达及葡萄糖转运体和糖代谢酶的基因表达；②在肝脏 参与糖、胆固醇和脂肪酸代谢的基因表达。
在MODY家系中已报道了HNF-4α基因多个不同位点的突变，如Q268X、 G115S、F75fsdelT、K99fdelAA、R127W、R154X、E276Q、G326R、T339I等
单基因突变糖尿病 幻灯片
优选单基因突变糖尿病
糖尿病概述-定义
糖尿病（Diabetes Mellitus，DM）是一种由于胰岛素分泌不 足和/或胰岛素作用缺陷所致的糖、脂肪和蛋白质代谢障碍， 而以慢性高血糖为特征的代谢性疾病。
临床表现: 多尿、口渴、多饮、多食、视物模糊、体重减轻。 严重的大血管和微血管并发症，多器官(眼、肾、神经、 心脏和血管) 功能异常甚至衰竭。 病情严重或应激时，发生糖尿病酮症酸中毒、高渗昏迷
青少年发病的成年型糖尿病（MODY）
WHO1999年将MODY归为特殊类型糖尿病中的β细胞功能缺陷 糖尿病之一，即单基因突变致胰岛β细胞功能缺陷引起的 糖尿病。
MODY具有2型糖尿病表现，但发病一般在25岁以前。
MODY的患病率具有明显的种族差异性，在西欧高加索人群 相对高发。
青少年发病的成年型糖测序分析，在该MODY1家系中鉴定出了 HNF-4α基因的Phe75fsdelT 移码突变
Ann M. Møller,et al. JCEM,1999
MODY1—发病机制
HNF-4α催化嘌呤核苷和脱氧腺嘌呤核苷分别生成 次黄嘌呤核苷和脱氧核苷。
HNF-4α突变，导致脱氧腺嘌呤核苷代谢受阻使其 浓度升高，而脱氧腺嘌呤核苷对β细胞的毒性强， 引起β细胞死亡，最终导致MODY1的发生。
1965年 中国人工合成牛胰岛素
备注 西汉文学家司马相如是中国 有据可查的最早糖尿病患者
夫消瘤者，每发小便至甜， 医者多不知其疾 Diabetes （希腊语意为：弯弯的泉水） 加Mellitus（甜蜜）
切除狗胰腺，其尿招惹苍蝇成群
诺贝尔生理医学奖
诺贝尔化学奖
糖尿病概述-患病情况
发表时间 2010
研究 Yang, et al. NEJM
MODY1— 临床表现
患者间胰岛素分泌情况有很大差别，同时患者的诊断年龄 和发病年龄也因起病缓急而不一致。 胰岛素分泌呈进行性减少，每年降低1%-4%。
除血糖升高外，甘油三酯、apoB、apoC明显低于家族中的 非糖尿病患者，还可表现为呼吸道和消化道症状。
MODY2 — 致病基因
GCK基因突变
GCK基因在人的胰岛β细胞和肝细胞中表达， 编码葡萄糖激酶（GCK）。
目前已发现超过130种可引起MODY2的GCK突变， 包括大量的移码突变和点突变。
MODY2 — 家系图
通过测序分析，在该MODY2家系中鉴定出了 GCK基因6号外显子的Gly223Ser错义突变
典型的单基因突变糖尿病有： 青少年发病的成年型糖尿病（Maturity-Onset Diabetes of the Yong, MODY） 线粒体基因突变糖尿病（ Maternally Inherited Diabetes and Deafness , MIDD) 新生儿糖尿病（Neonatal Diabetes Mellitus, NDM ）
613375
致病基因
HNF4A GCK HNF1A PDX1 TCF2 NEUROD1 KLF11 CEL PAX4 INS BLK ABCC8 KCNJ11
染色体
20q13 7p13 12q24.2. 13q12.1 17cen-q21.3 2q32 2p25 9q34 7q32 11p15.5 8p23 11p15.1 11p15.1
青少年发病的成年型糖尿病（MODY）——分类
目前已明确至少13种基因与MODY相关, 最常见的有6种（MODY1-MODY6）
类型
MODY1 MODY2 MODY3 MODY4 MODY5 MODY6 MODY7 MODY8 MODY9 MODY10 MODY11 MODY12 MODY13
OMIM（Online Mendelian Inheritance in Man ） 编号 125850 125851 600496 606392 137920 606394 610508 609812 612225 613370
2013
Ning, et al. JAMA
患病率 9.7%
11.6%
前期 15.5%
50.1%
糖尿病概述-分型
根据WHO 1999年分类标准，从病因角度将糖尿病分为
糖尿病概述-分型与发病因素的关系
伴糖尿病的遗传综合征
β细胞遗传缺陷
胰岛素作用遗传缺陷
2型糖尿病
1型糖尿病
非常见免疫中介型
妊娠糖尿病
内分泌腺病