生化遗传学知识讲座培训课件
合集下载
第十章生化遗传病精品PPT课件
A.重型β地中海贫血
患者不能合成β链 α链过剩而沉降到红细胞膜上，引起膜的性能改变，发
生严重的溶血反应，引起肝脾增大。 组织缺氧，促进红细胞生成素分泌，刺激骨髓增生，骨
质受损变得疏松，可出现鼻塌眼肿、上颔前突、头大额 隆等特殊的“地中海贫血面容”。
B.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
2.3 地中海贫血的分子机制
α地中海贫血的分子机制
基因缺失：主要，缺失型α地中海贫血 基因突变：非缺失型α地中海贫血
地中海贫血的分子机制
基因缺失 基因突变： 主要
编码序列突变； 转录调控序列突变（TATA box)； RNA加工和修饰信号序列突变（GT-AG接头）
小结
1. 血红蛋白的分子结构及其发育演变过程 2. 镰形红细胞贫血症的特点。 3. 地中海贫血的类型与特点。
生化遗传病
DNA
RNA
Protein
基因的突变可引起蛋白质的相应改变
基因突变
蛋白质改变
轻微的突变引起多态性, 严重的突变表现为生化遗传病
按照缺陷蛋白对机体产生影响的差异， 生化遗传病可以分为分子病和酶蛋白病
生化 遗传病
分子病
由于基因突变造 成蛋白质分子结 构或合成量的异 常，从而引起机 体功能障碍的一 类疾病。
b.无义突变
Hb Mckees-Rock
β 145 TAT 酪氨酸
TAA 终止
c. 终止密码突变
碱基序列 139 140 141 142 143 144 145 146
正常血 红蛋白
AAA UAC CGU UAA GGU GGA GCC UCC
丝 赖 酪 精 （终止）
第10章 生化遗传学.ppt
HbA(α2β2) HbA2(α2δ2)
胚胎血红蛋白 成人红细胞中血红蛋白
2．血红蛋白的发育血红蛋白先后出现， 并且有规律地相互更替， 其合成呈现严格的 消长过程。
（二）珠蛋白基因 人体中珠蛋白是由珠蛋白基因家族编码的，
珠蛋白基因家族包括两个珠蛋白基因簇，即： α 珠蛋白基因簇 β 珠蛋白基因簇
类型： 按照合成速率降低的珠蛋白链类型，可以 把地中海贫血区分为多种不同的类型： α地中海贫血：α珠蛋白链合成减少 β地中海贫血：β链合成减少 γ地中海贫血：γ链合成减少 δβ地中海贫血：δ和β链合成减少 以此类推
（一）α地中海贫血（α- thalassemia） 按照α珠蛋白链合成速率降低的程度，α
(一)镰形细胞贫血症（sickle cell anemia）
遗传方式：常染色体隐性(AR)遗传。
分子机制：患者β 珠蛋白基因的第6位密码 子由正常的GAG变成了GTG（A→T），使其编码的 β 珠蛋白N端第6位氨基酸由正常的谷氨酸变成了 缬氨酸，形成HbS。
分子表面电荷改变→疏水区域，导致溶解 度下降→HbS聚合形成凝胶化的棒状结构→红 细胞变成镰刀状→血粘性增加→栓塞→痛性危 象。同时，变形能力降低→挤压时易破裂→溶 血性贫血（图8-4）。
第十章 生化遗传学
（biochemical genetics)
生 化 遗 传 学 （ biochemical genetics）： 是用生物化学的原理和方法研究生物的遗 传物质与遗传性状之间的代谢关系，从而阐明 基因的基本功能及其表达过程的一个遗传学分 支学科。 生化遗传学可为某些先天性代谢缺陷和分 子病的治疗提供理论基础。
地中海贫血又可以区分为不同的类型：
名称
基因型
胎儿水肿综合征 α0/ α0
胚胎血红蛋白 成人红细胞中血红蛋白
2．血红蛋白的发育血红蛋白先后出现， 并且有规律地相互更替， 其合成呈现严格的 消长过程。
（二）珠蛋白基因 人体中珠蛋白是由珠蛋白基因家族编码的，
珠蛋白基因家族包括两个珠蛋白基因簇，即： α 珠蛋白基因簇 β 珠蛋白基因簇
类型： 按照合成速率降低的珠蛋白链类型，可以 把地中海贫血区分为多种不同的类型： α地中海贫血：α珠蛋白链合成减少 β地中海贫血：β链合成减少 γ地中海贫血：γ链合成减少 δβ地中海贫血：δ和β链合成减少 以此类推
（一）α地中海贫血（α- thalassemia） 按照α珠蛋白链合成速率降低的程度，α
(一)镰形细胞贫血症（sickle cell anemia）
遗传方式：常染色体隐性(AR)遗传。
分子机制：患者β 珠蛋白基因的第6位密码 子由正常的GAG变成了GTG（A→T），使其编码的 β 珠蛋白N端第6位氨基酸由正常的谷氨酸变成了 缬氨酸，形成HbS。
分子表面电荷改变→疏水区域，导致溶解 度下降→HbS聚合形成凝胶化的棒状结构→红 细胞变成镰刀状→血粘性增加→栓塞→痛性危 象。同时，变形能力降低→挤压时易破裂→溶 血性贫血（图8-4）。
第十章 生化遗传学
（biochemical genetics)
生 化 遗 传 学 （ biochemical genetics）： 是用生物化学的原理和方法研究生物的遗 传物质与遗传性状之间的代谢关系，从而阐明 基因的基本功能及其表达过程的一个遗传学分 支学科。 生化遗传学可为某些先天性代谢缺陷和分 子病的治疗提供理论基础。
地中海贫血又可以区分为不同的类型：
名称
基因型
胎儿水肿综合征 α0/ α0
医学遗传学课件：第8章 生化遗传学
•α2起始密码子ATG→ACG
无功能mRNA
•Hb Quong Sze (α125亮→脯) 二聚体形成受阻
•α2多聚A信号AATAAA→AATAAG
RNA切割和多聚腺 苷化突变体
•Hb Constant Spring (α终止→谷胺) mRNA不稳定
2.移码突变
•α1密码子14TGG－T
α-LCR区 无功能mRNA
(地2)
– ／–
– ／
临床类型
Gene缺失程度不同，临床症状表现不同，临床分为四类
Gene型 类 型
产物
临床症状
1 - -/- - α地1纯合子 无α链，γ4 HbBarts胎儿水肿
（严重缺氧、贫血、心衰）
2 - -/- α α1α2杂合子 α链↓，β4 HbH 溶血性贫血
3 - -/αα α1αA 杂合子 α链↓，轻型， 轻或无症状
– α基因的缺失
• 非缺失（微缺失）
串联重复基因：易在减数分裂 时发生非同源配对而发生不等 交换
– 碱基取代、缺失、插入、移码等
• 5’转录控制信号、外显子密码、终止密码 • 内含子拼接信号、共有序列 • 外显子和内含子潜在的拼接部位 • 3’多聚腺苷化信号
α珠蛋白生成障碍性贫血
突变类型
分子缺陷
1.核苷酸取代
血红蛋白
血红蛋白的分子结构
珠蛋白 血红素
2×α链 2×非α链
α Alfa β beta γ gama δ delta ε epsilon ζ zita Ψ pusai θ theta
血红素
血红蛋白
血红蛋白的结构
• 一、二级结构：
– 氨基酸排列顺序及 多肽链螺旋
• 类α链：（α、ζ） 141个氨基酸
生化遗传病ppt课件
一．
重型地中海贫血患儿
一．
父母均为-地贫 基因携带者。 姐15岁，妹11岁 ，均为重型-地 中海贫血者
二．
重 型 地 中 海 贫 血
父亲
母亲
子1
子2
子3
子4
β地中海贫血遗传规律示意图
β-地贫临床表现
轻型： 无症状，轻度贫血，肝脾不肿大； 中间型： 幼童期后逐渐出现肝脾肿大，轻度黄疸，贫 血面容。 重型： 贫血面容，重度贫血，黄疸，必须输血维持 生命，如不治疗多于5岁前死亡。
生化遗传病
朱劲华
概念
一．
生化遗传病又称分子病和遗传 性酶病，是由基因的缺陷引起 的，由于基因的缺陷造成蛋白 质的异常，使得人正常的生理 生化功能被扰乱，从而表现出 来的各种病症。
血红蛋白病
一．
血红蛋白病是指珠蛋白分子结 构异常或合成量异常引起的疾 病。分为两类，一类是珠蛋白 结构异常引起异常血红蛋白病 ，一类是珠蛋白数目异常造成 的地中海贫血。
镰型红细胞
镰型红细胞
一．
二．
HbS杂合体（HbAHbS）个体既含正常 的血红蛋白HbA（α2β2），也含镰 形细胞血红蛋白HbS（α2β2S）， 一般无临床症状，但在严重缺氧时 （例如在高海拔地区），红细胞就 会部分镰变呈现镰状细胞特征。 HbS纯合子（HbSHbS）个体不能合成 正常的β链，血红蛋白组成只有 α2β2S，表现为镰状细胞贫血症。
镰形细胞贫血症
由于患者红细胞中的血红蛋白的β珠蛋白 链第6位的谷氨酸被缬氨酸替代（错义突 变），形成HbS（α2β26谷→缬）所致 。在氧分压低的毛细血管，溶解度低的 HbS易聚合成凝胶化的棒状结构，使红细 胞发生镰变，导致其变形能力降低，当 它们通过狭窄的毛细血管时，易挤压破 裂，引起溶血性贫血。另外，镰变细胞 使血液粘度增加，阻塞微循环，致使组 织局部缺血缺氧，甚至坏死，产生剧痛 。
生化遗传学PPT课件 (2)
一有δβ融合基因，无δ、β基因 另一有βδ融合基因，δ、β基因
10.1.3 地中海贫血
地中海贫血(thalassemia)是最常见的人类单基 因遗传病，突变造成血红蛋白合成障碍或稳定 性下降，又称珠蛋白生成障碍性贫血。
α地中海贫血 (α- thalassemia)
β地中海贫血 (β- thalassemia)
10.1.2.3 造成地中海贫血表现的血红蛋白结构变异型
大多数此类突变主要影响mRNA 或蛋白质的合成速率
HbE
Hb Lepore和Hb anti-Lepore
β26谷→赖，β珠蛋白 的合成速率下降，引 起轻度地中海贫血样 表现。最常见的结构 异常的血红蛋白
减数分裂时δ和β基因间发生错 配和不等交换，产生两种不同 染色体
反复自发性或在轻微损伤后出血不止，体 表、体内任何部分均可出血。
10.2.2 血友病A
成分
凝血Ⅷ因子即抗血友病球蛋白（AHG）遗传性缺乏 Ⅷc具有Ⅷ因子凝血活性 ⅧAg是Ⅷ因子凝血活性的载体蛋白
遗传
发病及 治疗
X连锁隐性遗传。基因位于Xq28的近侧，长 186kb，26个外显子，编码2332个氨基酸 。 基因突变涉及核苷酸取代、缺失、插入和移码
分子机制 突变、缺失
类型
重型地中海贫血 β地中海贫血性状
10.1.3.2 β地中海贫血
β0 地中海贫血
单倍体的突变β基因完全不能合成β链
β+ 地中海贫血
突变β基因造成β链合成量降低，但仍能合 成部分β链
β珠蛋白基因的突变类型
突变类型
1．核苷酸取代
(1) β-28核苷酸A→C (2) βIVS-1第1核苷酸G→A (3) βIVS-1第5核苷酸G→C (4) βIVS-2第654核苷酸C→T (5) β第17密码子A→T (6)Hb Knossos(β27丙→丝)
10.1.3 地中海贫血
地中海贫血(thalassemia)是最常见的人类单基 因遗传病，突变造成血红蛋白合成障碍或稳定 性下降，又称珠蛋白生成障碍性贫血。
α地中海贫血 (α- thalassemia)
β地中海贫血 (β- thalassemia)
10.1.2.3 造成地中海贫血表现的血红蛋白结构变异型
大多数此类突变主要影响mRNA 或蛋白质的合成速率
HbE
Hb Lepore和Hb anti-Lepore
β26谷→赖，β珠蛋白 的合成速率下降，引 起轻度地中海贫血样 表现。最常见的结构 异常的血红蛋白
减数分裂时δ和β基因间发生错 配和不等交换，产生两种不同 染色体
反复自发性或在轻微损伤后出血不止，体 表、体内任何部分均可出血。
10.2.2 血友病A
成分
凝血Ⅷ因子即抗血友病球蛋白（AHG）遗传性缺乏 Ⅷc具有Ⅷ因子凝血活性 ⅧAg是Ⅷ因子凝血活性的载体蛋白
遗传
发病及 治疗
X连锁隐性遗传。基因位于Xq28的近侧，长 186kb，26个外显子，编码2332个氨基酸 。 基因突变涉及核苷酸取代、缺失、插入和移码
分子机制 突变、缺失
类型
重型地中海贫血 β地中海贫血性状
10.1.3.2 β地中海贫血
β0 地中海贫血
单倍体的突变β基因完全不能合成β链
β+ 地中海贫血
突变β基因造成β链合成量降低，但仍能合 成部分β链
β珠蛋白基因的突变类型
突变类型
1．核苷酸取代
(1) β-28核苷酸A→C (2) βIVS-1第1核苷酸G→A (3) βIVS-1第5核苷酸G→C (4) βIVS-2第654核苷酸C→T (5) β第17密码子A→T (6)Hb Knossos(β27丙→丝)
《人类生化遗传病》课件
遗传咨询：了解家族病史，进行遗传咨询 基因检测：进行基因检测，了解遗传风险 生活方式：保持健康的生活方式，如合理饮食、适量运动等 定期体检：定期进行体检，及时发现并治疗疾病
基因治疗：通过基因编辑技术，修复或替换致病基因 细胞治疗：通过干细胞移植，修复或替换受损细胞 药物治疗：通过药物干预，抑制或消除致病基因的表达 免疫治疗：通过免疫调节，增强机体对疾病的抵抗力 辅助治疗：通过饮食、运动、心理等辅助手段，改善患者的生活质量
生物信息学：生物信息学的发展，为遗 传病研究提供了新的工具和方法
精准医疗：精准医疗的发展，为遗传病 治疗提供了新的可能
伦理和法律问题：随着遗传病研究的深 入，伦理和法律问题越来越受到关注
基因编辑 技术： CRISPR等 基因编辑 技术的应 用和发展
单细胞测 序技术： 单细胞测 序技术的 应用和发 展
遗传性神经肌肉病：如肌营 养不良、脊髓性肌萎缩症等
遗传性血液病：如血友病、 地中海贫血等
遗传性代谢病：如苯丙酮尿 症、半乳糖血症等
遗传性免疫缺陷病：如重症联 合免疫缺陷病、慢性肉芽肿病
等
遗传性肿瘤：如视网膜母细 胞瘤、神经纤维瘤病等
遗传性内分泌疾病：如甲状 腺功能减退症、糖尿病等
PART THREE
生物信息 学：生物 信息学的 应用和发 展
基因治疗： 基因治疗 的应用和 发展
遗传病诊 断和治疗： 遗传病诊 断和治疗 的应用和 发展
基因伦理 和法律： 基因伦理 和法律的 应用和发 展
基因编辑技术：精准治疗，但存在伦理和法律问题 基因治疗：提高治疗效果，但存在安全性和成本问题 生物信息学：大数据分析，但存在数据安全和隐私问题 基因诊断：早期发现，但存在技术难度和成本问题 基因药物：新药研发，但存在研发周期和成本问题 基因治疗与基因编辑的结合：提高治疗效果，但存在伦理和法
生化遗传1
生化遗传学
Biochemical Genetics
概 念：生化遗传学
利用生物化学的方法研究人类正常及变 异性状的物质基础，即论述由于基因突变 导致蛋白质突变产生的生物化学变化或蛋 白分子质和量的异常从而引起机体功能障 碍的生化背景、 遗传规律及分子机制。
背景知识
先天代谢差错之父 Archibald Garrod 1908年“先天性代谢缺陷”报告
•治疗：终身低苯丙氨酸饮食，恶性者四氢生 物蝶呤配合左旋多巴、5-羟色氨等治疗
•生育：未控制女患者不能怀孕
白化病（albinism）
患者全身皮肤、头发、眼 缺乏黑色素，所以皮肤白皙， 头发呈淡黄色，眼呈灰蓝色， 羞明，视物模糊，可有眼球 震颤。日晒皮肤易灼伤，暴 露的皮肤易患皮肤癌。本病 为常染色体隐性遗传，发病 率为1/10000～1/20000。
•出生至3～4个月时开始出现智能发育不 全，可以发展到白痴水平 •步伐小，姿似猿猴，肌张力增高，共济 失调，震颤，易激动，甚至惊厥 •可有严重呕吐，可误诊为幽门梗阻 •90％以上毛发发黄，肤白，虹膜呈黄色 •患儿尿和汗有一种特殊的腐臭
氧化 肾上腺素
•实验室检查：绿色环反应、血苯丙氨酸含量 （正常0.01-0.03g/L）、PCR/ASO基因诊断和 产前诊断生物蝶呤占总蝶呤百分比
常见代谢性遗传疾病
糖代谢病：半乳糖血症、糖原累计症、粘多糖累计症 氨基酸代谢病:苯丙酮尿症、尿黑酸尿症、白化病 脂类代谢病: 神经鞘脂累积症、粘脂累积症 嘌呤代谢病: Lesch-Nyhan 综合症(LNS) 卟啉代谢病：急性间歇性卟啉症 尿素循环代谢病：精氨酸血症
苯丙酮尿症(phenylketonuria, PKU)
AD，多为杂合子，由于胆固 醇沉积而出现黄瘤，较早出现 角膜弓(老人环)，过早出现冠 心病，纯合子患者病情更为严 重，可在儿童期发生冠心病， 5～30岁即可出现心绞痛和心 肌梗塞，甚至可能发生猝死。 杂合子血浆总胆固醇 300~400mg/dl。纯合子血 浆总胆固醇高达600～ 1200mg/dl。
Biochemical Genetics
概 念：生化遗传学
利用生物化学的方法研究人类正常及变 异性状的物质基础，即论述由于基因突变 导致蛋白质突变产生的生物化学变化或蛋 白分子质和量的异常从而引起机体功能障 碍的生化背景、 遗传规律及分子机制。
背景知识
先天代谢差错之父 Archibald Garrod 1908年“先天性代谢缺陷”报告
•治疗：终身低苯丙氨酸饮食，恶性者四氢生 物蝶呤配合左旋多巴、5-羟色氨等治疗
•生育：未控制女患者不能怀孕
白化病（albinism）
患者全身皮肤、头发、眼 缺乏黑色素，所以皮肤白皙， 头发呈淡黄色，眼呈灰蓝色， 羞明，视物模糊，可有眼球 震颤。日晒皮肤易灼伤，暴 露的皮肤易患皮肤癌。本病 为常染色体隐性遗传，发病 率为1/10000～1/20000。
•出生至3～4个月时开始出现智能发育不 全，可以发展到白痴水平 •步伐小，姿似猿猴，肌张力增高，共济 失调，震颤，易激动，甚至惊厥 •可有严重呕吐，可误诊为幽门梗阻 •90％以上毛发发黄，肤白，虹膜呈黄色 •患儿尿和汗有一种特殊的腐臭
氧化 肾上腺素
•实验室检查：绿色环反应、血苯丙氨酸含量 （正常0.01-0.03g/L）、PCR/ASO基因诊断和 产前诊断生物蝶呤占总蝶呤百分比
常见代谢性遗传疾病
糖代谢病：半乳糖血症、糖原累计症、粘多糖累计症 氨基酸代谢病:苯丙酮尿症、尿黑酸尿症、白化病 脂类代谢病: 神经鞘脂累积症、粘脂累积症 嘌呤代谢病: Lesch-Nyhan 综合症(LNS) 卟啉代谢病：急性间歇性卟啉症 尿素循环代谢病：精氨酸血症
苯丙酮尿症(phenylketonuria, PKU)
AD，多为杂合子，由于胆固 醇沉积而出现黄瘤，较早出现 角膜弓(老人环)，过早出现冠 心病，纯合子患者病情更为严 重，可在儿童期发生冠心病， 5～30岁即可出现心绞痛和心 肌梗塞，甚至可能发生猝死。 杂合子血浆总胆固醇 300~400mg/dl。纯合子血 浆总胆固醇高达600～ 1200mg/dl。
生化遗传病PPT课件
• 基因突变类型：单个碱基置换 密码子缺失或插入 移码突变 基因缺失和融合基因
2019/11/14
44／１０２
(1) 单个碱基置换
碱基置换：指血红蛋白基因的某个碱基发生 转换或颠换。 单个碱基置换的结果： ①肽链中单个氨基酸被另一氨基酸取代。 ②使终止密码(UAA、UAG或UGA) 成为可读 密码，肽链延长。
遗传方式 ？
2019/11/14
AD
杂合子有症状
34／１０２
遗传类型 β0
(－/－)
β＋
(－/＋)
β＋表达量低
(＋/＋)
2019/11/14
临床类型
重型β地中海贫血 轻型β地中海贫血 中间型β地中海贫血
35／１０２
1．重型 地中海贫血
• 重型β珠蛋白生成障碍性贫血, Cooley贫血 • 发生原因：β珠蛋白基因突变或缺失。 • 基因型：0纯合子(－/－)
2019/11/14
36／１０２
细胞学特征
患者β珠蛋白肽链缺乏， 肽链过剩沉降到红细 胞膜上→细胞膜变脆→ 严重溶血反应；细胞体 积变小。 Hb水平＜5g/dl，RBC着色变浅— 低色素性小细胞性溶血性贫血。
2019/11/14
37／１０２
临床症状：患婴出生正 常，半周岁时发生严重小 细胞性溶血性贫血。
根据每条16号染色体α基因缺失数目分为：
α 地1(α -thal1)：16号染色体上的2个α 基因均缺失或丧 失功能。
α 地2(α -thal2)：16号染色体上的2个α 基因中有1个缺 失或丧失功能。
2019/11/14
26／１０２
基因缺失 正常基因
2019/11/14
27／１０２
临床分型
2019/11/14
44／１０２
(1) 单个碱基置换
碱基置换：指血红蛋白基因的某个碱基发生 转换或颠换。 单个碱基置换的结果： ①肽链中单个氨基酸被另一氨基酸取代。 ②使终止密码(UAA、UAG或UGA) 成为可读 密码，肽链延长。
遗传方式 ？
2019/11/14
AD
杂合子有症状
34／１０２
遗传类型 β0
(－/－)
β＋
(－/＋)
β＋表达量低
(＋/＋)
2019/11/14
临床类型
重型β地中海贫血 轻型β地中海贫血 中间型β地中海贫血
35／１０２
1．重型 地中海贫血
• 重型β珠蛋白生成障碍性贫血, Cooley贫血 • 发生原因：β珠蛋白基因突变或缺失。 • 基因型：0纯合子(－/－)
2019/11/14
36／１０２
细胞学特征
患者β珠蛋白肽链缺乏， 肽链过剩沉降到红细 胞膜上→细胞膜变脆→ 严重溶血反应；细胞体 积变小。 Hb水平＜5g/dl，RBC着色变浅— 低色素性小细胞性溶血性贫血。
2019/11/14
37／１０２
临床症状：患婴出生正 常，半周岁时发生严重小 细胞性溶血性贫血。
根据每条16号染色体α基因缺失数目分为：
α 地1(α -thal1)：16号染色体上的2个α 基因均缺失或丧 失功能。
α 地2(α -thal2)：16号染色体上的2个α 基因中有1个缺 失或丧失功能。
2019/11/14
26／１０２
基因缺失 正常基因
2019/11/14
27／１０２
临床分型
《生化遗传病》课件
《生化遗传病》PPT课件
生化遗传病是一类由于遗传和环境因素引起的疾病。本课件将介绍生化遗传 病的定义、原因、诊断、治疗、预防和研究现状。
什么是生化遗传病？
定义
生化遗传病指由于基因突变或酶缺陷导致的代谢紊乱的遗传病。
常见类型
生化遗传病包括酶缺陷病、溶血病、脂代谢紊乱等多种类型。
生化遗传病的原因
1 遗传因素
生化遗传病多由于遗传的突变或缺陷导致，常为常染色体隐性或显性遗传。
2 环境因素
环境因素如饮食、毒物暴露等也可能对生化代谢产生影响，导致生化遗传病的发生。
生化遗传病的诊断
生化检查
分子遗传学诊断
通过血液、尿液等检查生物体体液的化学成分， 通过对患者遗传物质的分析和检测，确定突变
以判断是否存在代谢异常。
结语
生化遗传病对个人和社会的影响巨大。未来的研究将继续推动生化遗传病的预防、诊断和治疗， 为患者带来新的希望与机遇。
2 婚前医学检查
进行婚前医学检查，筛查携带生化遗传病基因的人群，引导合理婚配。
3 婚配禁忌
对于携带生化遗传病基因的人群，禁止其与其他携带相同基因的人结婚，以减少疾病遗 传风险。
生化遗传病的研究现状
重要性
生化遗传病的研究对于预防、诊断和治疗这类 疾病具有重要意义。
目前研究进展
科学家们正在探索基因编辑、基因治疗等新技 术在生化遗传病中的应用。
基因，确诊生化遗传病。
生化遗传病的治疗
药物治疗
通过药物干预调节代谢， 减轻症状，改善生活质 量。
骨髓ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ植
对于一些严重的生化遗 传病，骨髓移植可以替 换病变细胞，治愈或改 善病情。
基因治疗
利用基因工程技术，修 复或替换患者的异常基 因，治疗生化遗传病。
生化遗传病是一类由于遗传和环境因素引起的疾病。本课件将介绍生化遗传 病的定义、原因、诊断、治疗、预防和研究现状。
什么是生化遗传病？
定义
生化遗传病指由于基因突变或酶缺陷导致的代谢紊乱的遗传病。
常见类型
生化遗传病包括酶缺陷病、溶血病、脂代谢紊乱等多种类型。
生化遗传病的原因
1 遗传因素
生化遗传病多由于遗传的突变或缺陷导致，常为常染色体隐性或显性遗传。
2 环境因素
环境因素如饮食、毒物暴露等也可能对生化代谢产生影响，导致生化遗传病的发生。
生化遗传病的诊断
生化检查
分子遗传学诊断
通过血液、尿液等检查生物体体液的化学成分， 通过对患者遗传物质的分析和检测，确定突变
以判断是否存在代谢异常。
结语
生化遗传病对个人和社会的影响巨大。未来的研究将继续推动生化遗传病的预防、诊断和治疗， 为患者带来新的希望与机遇。
2 婚前医学检查
进行婚前医学检查，筛查携带生化遗传病基因的人群，引导合理婚配。
3 婚配禁忌
对于携带生化遗传病基因的人群，禁止其与其他携带相同基因的人结婚，以减少疾病遗 传风险。
生化遗传病的研究现状
重要性
生化遗传病的研究对于预防、诊断和治疗这类 疾病具有重要意义。
目前研究进展
科学家们正在探索基因编辑、基因治疗等新技 术在生化遗传病中的应用。
基因，确诊生化遗传病。
生化遗传病的治疗
药物治疗
通过药物干预调节代谢， 减轻症状，改善生活质 量。
骨髓ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ植
对于一些严重的生化遗 传病，骨髓移植可以替 换病变细胞，治愈或改 善病情。
基因治疗
利用基因工程技术，修 复或替换患者的异常基 因，治疗生化遗传病。
生化遗传学课件
靶点发现
通过生化遗传学方法，发 现药物作用的靶点，为新 药研发提供基础。
药物筛选
利用高通量筛选技术，快 速筛选出具有潜在活性的 药物候选分子。
药物优化
对筛选出的药物分子进行 结构优化和改造，提高其 活性和选择性，降低毒副 作用。
06
生化遗传学研究前沿与展望
表观遗传学研究
表观遗传学是研究基因表达的调控机制，通过非基因序列改变的方式影响基因的表 达。
生化遗传学的发展历程
总结词
生化遗传学经历了从孟德尔遗传学到分 子遗传学的发展历程。
VS
详细描述
自19世纪末孟德尔发现遗传规律以来， 生化遗传学不断发展。20世纪初， Mendelian遗传学的研究深入到细胞水平 ，发现了染色体是遗传物质的载体。随着 DNA双螺旋结构的发现和分子生物学的 发展，人们开始揭示基因的分子结构和功 能，以及基因表达的调控机制。如今，随 着新一代测序技术的发展，人类基因组计 划已经完成，对基因组结构和功能的认识 更加深入。
基因突变与遗传性疾病
基因突变
由于DNA序列的改变导致基因功能异常，进而引发遗传性疾 病。
遗传性疾病
由基因突变引起的疾病，如唐氏综合征、囊性纤维化等。
03
蛋白质合成与代谢
蛋白质的结构与功能
蛋白质的结构
蛋白质是由氨基酸组成的大分子化合物，其结构包括一级、二级、三级和四级结 构。一级结构是指蛋白质中氨基酸的排列顺序，决定了蛋白质的生物活性和功能 。
总结词：米氏方程、双倒数作图和Km值
• 详细描述：米氏方程是描述酶促反应速度与底物浓度关系的方 程，其形式为V=Vmax[S]/(Km+[S])，其中V是反应速度， Vmax是最大反应速度，[S]是底物浓度，Km是米氏常数。双倒 数作图是将米氏方程两边取倒数后得到的图，可以用来求Km值。 Km值是米氏常数，表示底物浓度达到多少时反应速度达到最大 速度的一半。
遗传学IV：生化遗传学_cn
遗传学IV：生化遗传学§1. 族群遗传学族群遗传学领域在哈帝（Hardy）和温博格（Weinberg）提出相关的定理后，投身研究的科学家渐增，成果也日益丰富。
假设一族群中针对某一性状由两个对偶基因Ａ和ａ所控制。
对偶基因： A a基因频率：p q由于仅有这两个对偶基因来决定此性状，故p＋q＝1而卵细胞获得A基因的机率为p，而获得a基因的机率为q。
由上表可得AA＝p2，Aa＝2pq，aa＝q2，则AA：Aa：aa＝p2：2pq：q2。
这种平衡分布情形即称为哈温平衡（Hardy-Weinberg equilibrium）。
若知对偶基因的基因频率，即可计算出相对应的基因型频率：（p＋q）2 ＝1 →p2＋2pq＋q2 ＝ 1达到哈温平衡时，AA＝p2、Aa＝2pq、aa＝q2假设平衡时，对偶基因频率和基因型频率都不再随时间而改变，则对偶基因频率将在族群中“保持不变”。
例：在人类族群中平均每2000人会有一人得到囊肿纤维症（cystic fibrosis，一种体染色体隐性遗传疾病）。
令A为正常对偶基因，a为致病对偶基因，则q2（即得病机率）＝1 / 2000，故q＝（1 / 2000）1/2＝1 / 44，而p＝43 / 44，2pq（带有致病基因而不发病的机率）＝2（43 / 44）（1 / 44）≒0.044＝1 / 22，这代表人类族群中约有5%的人口带有此致病基因而没有症状。
为什么像囊肿纤维症这类疾病仍旧在某些族群中普遍盛行呢？一般认为带有此致病基因而不发病的人（即基因型Aa）较不易感染霍乱，因此对偶基因“a”得以在该族群中保留下来。
§2. 生化遗传学最初有科学家Archibald Garrod从酵素的缺陷来探讨遗传疾病的发生情形，而生化遗传学正是从实验遗传学来分析生物化学的一门学问。
实验系统：酵母菌：单细胞真菌，为真核生物（具有细胞核）。
取少量的酵母菌培养于培养皿中，经过一段时间其中的每个细胞都会长成一群肉眼可见的小聚落，每个聚落都是由同一个细胞发展而来，该细胞的每个子代都会长在同一个位置。
生化妊娠培训演示ppt课件
03
染色体数目异常
如三体、单体等，导致胚 胎发育异常，引发生化妊 娠。
染色体结构异常
如易位、倒位等，影响基 因表达和胚胎正常发育， 增加生化妊娠风险。
染色体多态性
某些染色体多态性可能与 生化妊娠相关，但具体机 制尚不清楚。
基因突变或异常表达情况
单基因突变
某些关键基因的突变可能 导致胚胎发育异常或死亡 ，从而引发生化妊娠。
高泌乳素血症
高泌乳素血症可能导致月经失调、 不孕和流产，增加生化妊娠的风险 。
内分泌相关检测项目推荐
性激素六项检测
包括雌激素、孕激素、雄激素、 LH、FSH和PRL的检测，用于评 估内分泌功能和诊断内分泌失调
相关疾病。
甲状腺功能检测
通过检测TSH、T3和T4等指标， 评估甲状腺功能状态，及时发现
并治疗甲状腺功能异常。
生化妊娠
汇报人：XXX 2024-01-17
目录
• 生化妊娠基本概念与特点 • 生化妊娠与早期流产关系探讨 • 遗传因素在生化妊娠中作用分析 • 免疫因素在生化妊娠中作用剖析 • 内分泌水平在生化妊娠中影响评估 • 总结：提高认识，优化管理，降低风险
01
生化妊娠基本概念与特点
定义及发生原因
定义
早期流产定义及分类
早期流产定义
早期流产是指妊娠不足28周、胎 儿体重不足1000g而终止妊娠者 ，其中发生在妊娠12周前者称为 早期流产。
早期流产分类
根据流产方式不同，可分为自然 流产和人工流产。自然流产中， 大部分为早期流产。
生化妊娠在早期流产中地位
生化妊娠定义
生化妊娠是指精卵结合了，一般精卵结合七天以后就要分泌绒毛膜促性腺激素，再过七天以后，用早孕试纸就可 以测出来，往往精卵结合了，有分泌了，但是必须结合成受精卵，受精卵还要回到子宫里着床，生化妊娠就是结 合了，但是没有回到子宫里着床，或者是回来了，没有着上床，这种叫生化妊娠。
生化遗传3PPT幻灯片
Hb–Constant Spring：α基因的142位的TAA （终止密码子）→CAA（谷氨酰胺）。
（二）移码突变
基因中缺失或者插入一个或多个碱基，致使后面的 碱基移位，重新编码，导致珠蛋白肽链的结构异常 或合成速率改变。 Hb Wayne：α基因的138位的TCC缺失一个C。
（三）密码子缺失或插入
16pter-p13.3
5‘
1 2 1
3’
1 31 32 99 100 141
β珠蛋白基因簇
定位于11p15.5（OMIM#141900） 总长度为60kb 按5′→3′方向排列顺序为：5′-ε-Gγ-Aγ-δ-β-3′ 一条11号染色体有1个β基因（用βA表示），正常2n细胞有2个β 基因
11p15.4-pter
εGLeabharlann A ψ1 δ β5’3’
1 30 31 104 105 146
❖ 每个珠蛋白gene=3个外显子+2个内含子
α基因
β基因
1 31 32 99 100 141
1 30 31 104 105 146
❖ 珠蛋白基因的表达：按照特定的质量、数量和时空
有规律地依次进行表达。
（发育过程中α类珠蛋白基因和β类珠蛋白基因的表达顺序与 其排列先后顺序相一致 ，即发育早期是5′端ζ基因和ε、γ 基因表达；成人期主要为3′端的α2、α1基因和β基因表达）
两个非同源基因部分片断拼接而成的基因。 RD时，同源染色体的错误联会导致不等交换形成。 Hb Lepore：β链→δβ链。 Hb anti–Lepore：β链→βδ链。
四、血红蛋白病的分类
❖ 异常血红蛋白病 ❖ 地中海贫血（珠蛋白生成障碍性贫血）
（一）异常血红蛋白病
1、定义：
（二）移码突变
基因中缺失或者插入一个或多个碱基，致使后面的 碱基移位，重新编码，导致珠蛋白肽链的结构异常 或合成速率改变。 Hb Wayne：α基因的138位的TCC缺失一个C。
（三）密码子缺失或插入
16pter-p13.3
5‘
1 2 1
3’
1 31 32 99 100 141
β珠蛋白基因簇
定位于11p15.5（OMIM#141900） 总长度为60kb 按5′→3′方向排列顺序为：5′-ε-Gγ-Aγ-δ-β-3′ 一条11号染色体有1个β基因（用βA表示），正常2n细胞有2个β 基因
11p15.4-pter
εGLeabharlann A ψ1 δ β5’3’
1 30 31 104 105 146
❖ 每个珠蛋白gene=3个外显子+2个内含子
α基因
β基因
1 31 32 99 100 141
1 30 31 104 105 146
❖ 珠蛋白基因的表达：按照特定的质量、数量和时空
有规律地依次进行表达。
（发育过程中α类珠蛋白基因和β类珠蛋白基因的表达顺序与 其排列先后顺序相一致 ，即发育早期是5′端ζ基因和ε、γ 基因表达；成人期主要为3′端的α2、α1基因和β基因表达）
两个非同源基因部分片断拼接而成的基因。 RD时，同源染色体的错误联会导致不等交换形成。 Hb Lepore：β链→δβ链。 Hb anti–Lepore：β链→βδ链。
四、血红蛋白病的分类
❖ 异常血红蛋白病 ❖ 地中海贫血（珠蛋白生成障碍性贫血）
（一）异常血红蛋白病
1、定义：
医学遗传学生化遗传学专家讲座
医学遗传学生化遗传学专家讲座
第24页
医学遗传学生化遗传学专家讲座
第25页
临床症状：血管阻塞继发症状：一过性剧痛（腹痛、关节痛）,脑血管意外急性大面积组织损伤：心梗，肺、肾脏损伤；慢性溶血性贫血患者多在成年以前死亡 诊疗：①血涂片亚硫酸钠“镰变试验”阳性②电泳：有一“Ｓ”区带
医学遗传学生化遗传学专家讲座
第26页
镰状 细 胞 病
医学遗传学生化遗传学专家讲座
第27页
医学遗传学生化遗传学专家讲座
第28页
不稳定血红蛋白病遗传方式：AD（不完全显性）现已发觉90余种分子机制：肽链上与血红素紧密结合氨基酸发生替换或缺失，损伤了肽链立体结构，使其与血红素结合能力减弱，形成不稳定异常血红蛋白易氧化在红细胞内聚集沉淀，形成Heinz小体，红细胞变形能力降低，经过微循环时轻易被脾窦滞留破坏，从而造成血管内外溶血。代表疾病：Hb Bristol形成原因：链第67位缬氨酸被天冬氨酸取代临床症状：先天性溶血性贫血、黄疸、脾肿大
PROTEIN 144 145 146 147 Hb A 赖------酪----组----终止Hb McKees-Rock 赖---终止
医学遗传学生化遗传学专家讲座
第20页
三、血红蛋白病分子遗传学 人类珠蛋白基因组织特异性强，仅在RBC 及前体中才有大量表示。 由珠蛋白基因突变引发珠蛋白质量畸变（异常Hb病）和数量畸变（地中海贫血）所致疾病统称血红蛋白病
医学遗传学生化遗传学专家讲座
第21页
血红蛋白病分类：异常Hb病： 基因突变造成珠蛋白结构改变 比如：镰状细胞贫血地中海贫血： 基因突变造成珠蛋白肽链合成缺乏 或合成量异常 如α、β地贫
医学遗传学生化遗传学专家讲座
第12页
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
29
✓Hb Bart的氧亲合力很高，使氧不能释放到组织 中，因组织缺氧致胎儿严重水肿，导致自发性流 产或出生后不久死亡。
✓患儿为常染色体显性纯合子，父母均为a地1单倍 型杂合子(- -/+ +)。
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
30
HbH 病
♣ HbH disease: 3个α基因丧失功能(- -/+ -),α珠蛋白
生化遗传学知识讲座
第一节 血红蛋白病 第二节 先天性代谢病 第三节 血友病 第四节 胶原蛋白病
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
2ics)：
用生物化学的原理和方法研究生物的 遗传物质与遗传性状之间的代谢关系，从 而阐明基因的基本功能及其表达过程的一 个遗传学分支学科。
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
6
第一节 血红蛋白病
√血红蛋白的分子结构与珠蛋白基因 √ 异常血红蛋白 √ 地中海贫血 √ 血红蛋白疾病发生的分子机制
一、血红蛋白的分子结构与珠蛋白基因
1. 血红蛋白(hemoglobin，Hb)：是一种含有 色素辅基的结合蛋白质，由四个亚单位构成四 聚体。
色素: 血红素(heme) 蛋白质: 珠蛋白(globin)
完全缺失型(α0 或β0)：α或β链完全缺如。 ❖部分缺失型(α+ 或β+): α或β链减少。
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
24
遗传分型 根据每条16号染色体α基因缺失数目分为：
α地1(α-thal1)：16号染色体上的2个α基因均缺失或丧失 功能。
α地2(α-thal2)：16号染色体上的2个α基因中有1个缺失 或丧失功能。
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
3
生化遗传病
定义：由于基因突变，导致蛋白质结构和 功能异常所引发的疾病称生化遗传病。
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
4
根据疾病发生原因不同，分为：
♣ 1、先天性代谢差错(inborn error of metabolism)： 基因突变导致酶蛋白缺乏，引发的代谢异常性 疾病。Garrod(1899)
♣ 2、分子病(molecular disease)：基因突变导致结 构蛋白异常形成的疾病。Pauling(1949)
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
5
结构蛋白异常病可分为：
血红蛋白病 血浆蛋白病 受体蛋白病
酶蛋白异常膜病转可运分载体为蛋：白病
氨基酸代谢病 糖代谢病 脂类代谢病 核酸代谢病
大多为AR，少数为XR，极少数为AD
胎儿期：
Hb F(α2γ2)
成人期：
Hb A(α2 β 2) Hb A2(α2 δ 2) 微量HbF
↑
1.定义：由于珠蛋白β链第6位由谷氨酸→缬氨酸，血
红蛋白溶解度下降，使红细胞镰变，称HbS(AR)。
结晶化的血红蛋白硬度大， 造成红细胞膜损伤→膜破裂 →溶血性贫血。
镰化的红细胞造成血管阻塞 →各种阻塞性反应症状。
与异常血红蛋
白病的区别？
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
22
地地中中海海贫血贫血分类
1. 按照合成速率降低的珠蛋白类型分为：
α地中海贫血:α链缺少 β地中海贫血:β链缺少 γ地中海贫血: γ链缺少 δ地中海贫血:δ链缺少
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
23
2、按照珠蛋白合成速率降低的程度分为：
ε
Gγ
包括 Aγ ψβ
136-甘氨酸 136-丙氨酸
δ
β
正常人体从胚胎到成人，有6种血红蛋白，由 不同的α链和非α链组成。
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
13
各种血红蛋白在不同的发育阶段先后出现， 并且有规律的更替，即各种珠蛋白肽链的合成 呈严格的消长过程。
胚胎期：
Hb GowerI(ζ2ε2) Hb GowerII(α2ε2) Hb Protland(ζ2γ2)
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
17
2. 临床症状
♣ 纯合子(ααβSβS)
症状严重，可产生血管
阻塞而引起如腹部疼痛、脑血栓等，有严重
溶血性贫血及肝脾肿大等。
♣ 杂合子(ααβAβS)
无临床症状，但在氧分
压低时可引起红细胞镰变，称镰形红细胞性
状(sickle cell trait)。
3/14/2021
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
10
(1)α基因簇
α基因簇位于16pter-p13.3，总长度30kb。合成141个
氨基酸残基的类α珠蛋白肽链。
ζ2
Ψζ1 Ψζ2 包括 Ψα1
2个 基因, 1个 基因
α2
α1
(2)β基因簇
β基因簇位于11p15.5-pter，总长度60kb。合成
含146个氨基酸残基的类β珠蛋白肽链。
2. 血红蛋白的分子结构
每一亚单位由一条珠蛋白肽 链和一个血红素辅基构成。
血红素
珠蛋白肽链 血红素辅基
构成 亚单位×4 组成 血红蛋白
1α.链珠(蛋类白α链(肽)：链α)可ζ 分为两类： 非α链(类β链)：β δ Gγ Aγ ε
由两条α链和两条非α链组成四聚体。 2.α链和非α链由两个不同的基因簇编码。
生化遗传学知识讲座
18
又称遗传性高铁血红蛋白症 （AD），是由于取代的氨基酸占 据了血红素Fe原子的配基位置，使 Fe2+变成稳定的Fe3+状态，丧失了 血红素与氧结合的能力，导致组织 缺氧，呈现紫绀症状 。
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
back 21
三、地中海贫血
链定完义全：不由类类能于αβ链链合基成因或突合变不成或平量缺衡不失足导造致成相地（的应中地疾珠海贫病蛋贫）。白血肽
标准型α地中海贫血
生化遗传学知识讲座
28
Hb Bart 胎儿水肿综合征
♣ Hydrops fetalis syndrome:α0 珠蛋白生成障碍 性贫血。患者4个α基因均丧失功能(- -/- -)，无α 珠蛋白链合成。
♣ 患者血红蛋白80%以上为4条γ链构成的 HbBart’s(γ4 )，其余为HbH(β4)。
基因缺失 正常基因
临床分型
♣ 根据丧失功能的α基因的数目不同，分4类： Hb Bart胎儿水肿综合征(- -/- -) HbH病 (- -/+ -) 标准型α地中海贫血(+ -/+ -) 静止型α地中海贫血(++/+-)
3/14/2021
生化遗传学知识讲座
27
静止型α 地中海贫 血 3/14/2021