第九章 遗传与优生

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1 遗 传 与 优 生 教 案 第 一 章 绪 论 教 学 基 本 要 求 : 1. 了 解 遗 传 学 优 生 学 的 产 生 及 其 发 展 2. 掌 握 遗 传 学 优 生 学 概 念 3. 了 解 遗 传 学 优 生 学 研 究 的 基 本 内 容 和 方 法 4. 了 解 遗 传 学 和 优 生 学 的 关 系 教 学 安 排 :2 课 时 第 一 节 遗 传 学 研 究 的 基 本 内 容 和 方 法 一 什 么 是 遗 传 学 遗 传 学 (Genetics) 就 是 研 究 生 物 遗 传 和 变 异 规 律 的 科 学 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 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 ) 1118 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) 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 13 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 ) 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 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) 年, 狄 弗 里 斯 (de Vris H) 发 表 了 突 变 学 科 年, 贝 特 生 (Bateson W) 首 先 提 出 遗 传 学 作 为 一 门 学 科 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 ( ) 1

2 11 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 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 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 ( ) 年 F.Griffith 发 现 肺 炎 双 球 菌 的 转 化 现 象 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 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 Lederberg and Tatum 证 明 细 菌 遗 传 物 质 的 有 性 交 换 过 程 Kornberg 发 现 DNA 合 成 酶 5. 分 子 遗 传 学 时 期 (1953- 现 在 ) 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) 年,Jacob F 和 J Monod 提 出 了 操 纵 子 (operon) 的 概 念 年,Monod J 和 Brenner S 发 表 复 制 子 (replicon) 的 模 型 ,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 年,M Grunstein 和 D.S.Hogness 发 展 了 菌 落 杂 交 方 法, 分 离 特 定 DNA 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 年,Sharp 和 Roberts 发 现 内 含 子 年,Shapiro 发 现 转 座 子 年, Cech 和 Altman 发 现 核 酶 年 诺 贝 尔 奖 年, Mullis,K. 建 立 了 PCR 体 外 扩 增 技 术 年 诺 贝 尔 奖 ⑴20 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 ⑵1996 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 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 2

3 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 3. 双 生 法 双 生 可 分 为 两 类 : 一 类 是 一 卵 双 生 (monozygotmtwin,mz) 是 由 一 个 受 精 卵 在 第 一 次 卵 裂 形 成 二 个 分 裂 球 后, 彼 此 分 开 各 形 成 一 个 胚 胎 另 一 类 是 两 卵 双 生 (dizygotic twin,dz), 是 两 个 卵 子 与 两 个 不 同 精 子 受 精 后 发 育 成 的 两 个 胚 胎 对 比 MZ 和 DZ 疾 病 发 病 一 致 性 (concordance) 的 差 异 即 可 估 计 出 某 种 疾 病 是 否 有 遗 传 基 础 发 病 的 一 致 性 是 指 双 生 中 一 个 患 某 种 疾 病, 另 一 个 也 发 生 同 样 的 疾 病 如 果 MZ 的 一 致 性 远 高 于 DZ 的 一 致 性, 就 表 示 这 种 病 与 遗 传 有 关 ; 如 果 两 者 差 异 不 显 著, 则 表 明 遗 传 对 这 种 病 的 发 病 起 的 作 用 非 常 小 4. 疾 病 组 分 分 析 法 一 些 复 杂 的 疾 病 其 发 病 机 制 不 清, 要 研 究 其 遗 传 基 础, 则 可 采 取 这 种 方 法, 即 先 将 这 种 病 分 解 为 若 干 环 节 ( 组 分 ), 对 各 组 进 行 单 独 的 遗 传 学 研 究, 如 能 确 定 某 些 组 分 是 受 遗 传 控 制 的, 则 可 认 为 这 种 病 是 有 遗 传 基 础 的 如 冠 心 病 是 一 种 有 复 杂 病 因 的 疾 病, 高 脂 血 症 是 其 组 分 之 一, 已 知 家 族 性 高 胆 固 醇 血 症 是 常 染 色 体 显 性 遗 传 的 因 此 可 以 认 为 冠 心 病 是 有 遗 传 基 础 的 3

4 5. 关 联 分 析 法 关 联 (association) 是 指 两 种 遗 传 上 独 立 的 性 状 非 随 机 的 同 时 出 现, 而 且 并 非 连 锁 (1inkage) 所 致 如 果 其 中 一 种 性 状 决 定 于 某 个 基 因 座 的 等 位 基 因, 就 可 作 为 遗 传 标 记 (genetic marker) 来 检 测 另 一 种 性 状 与 之 是 否 关 联, 如 果 确 证 有 关 联, 则 表 明 后 一 性 状 也 有 遗 传 基 础 6. 染 色 体 分 析 法 对 一 些 有 多 发 畸 形 体 格 和 智 能 发 育 不 全 的 患 者 或 是 孕 早 期 有 反 复 流 产 的 妇 女, 如 果 怀 疑 其 有 染 色 体 改 变, 经 过 核 型 分 析 可 以 确 认 是 否 有 染 色 体 异 常 的 病 因 第 二 节 优 生 学 概 述 你 希 望 配 偶 或 子 女 将 是 什 么 样 的? 健 康 聪 明 漂 亮 优 生 一 优 生 学 的 概 念 及 发 展 简 史 ( 一 ) 优 生 学 的 概 念 优 生 学 (eugenics) 一 词 是 由 英 国 科 学 家 Galton 于 1883 年 首 先 提 出 的 其 本 意 源 于 希 腊 语 eugenes 和 ics, 意 为 优 美 健 康, 引 入 英 文 则 表 示 为 健 康 的 遗 传 (healthy heredity) 或 健 康 的 出 生 (well- born) 高 尔 顿 当 时 给 优 生 学 定 义 为 : 在 社 会 的 控 制 下, 全 面 研 究 那 些 能 够 改 善 或 削 弱 后 代 体 格 和 智 力 上 种 族 素 质 高 尔 顿 (Galton, ) 简 介 : 于 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 高 尔 顿 的 主 要 贡 献 是 人 类 遗 传 学 自 1883 年 首 创 了 优 生 学 一 词 之 后, 高 尔 顿 先 后 写 了 很 多 论 文 和 专 著 阐 述 他 的 优 生 学 思 想, 以 极 大 的 热 情 积 极 建 议 对 古 今 各 国 不 同 社 会 阶 层 的 生 育 情 况 进 行 广 泛 调 查, 寻 找 某 些 家 庭 昌 盛 的 原 因, 深 入 研 究 影 响 人 类 婚 姻 状 况 的 各 种 因 素, 普 及 遗 传 知 识, 向 全 民 宣 传 优 生 学 的 重 要 意 义 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 优 生 学 (eugenics): 在 社 会 的 控 制 下, 运 用 遗 传 学 的 原 理 和 方 法, 研 究 如 何 改 善 人 类 遗 传 素 质, 防 止 出 生 缺 陷, 提 高 人 口 质 量 的 科 学 人 口 素 质 : 思 想 道 德 品 质 ; 科 学 文 化 水 平 ; 身 体 素 质 优 生 直 接 关 系 到 人 口 素 质 的 提 高 乃 至 民 族 的 前 途 智 力 是 优 生 学 最 关 注 的 问 题 之 一, 人 才 是 世 界 上 所 有 资 本 中 最 宝 贵 的 资 本, 国 家 之 间 的 竞 争 说 到 底 是 人 才 的 竞 争 积 极 开 展 优 生 工 作, 以 控 制 人 口 数 量, 降 低 各 种 出 生 缺 陷 的 发 生, 提 高 人 口 素 质, 对 促 进 我 国 社 会 国 民 经 济 的 发 展, 为 社 会 造 就 更 多 的 优 秀 人 材, 具 有 十 分 重 要 的 意 义 优 生 学 的 理 论 基 础 是 人 类 遗 传 学, 人 类 的 优 生 行 为 必 须 受 到 宗 教 法 律 伦 理 道 德 婚 姻 制 度 经 济 政 策 风 俗 习 惯 等 社 会 因 素 的 制 约, 它 必 须 是 以 整 个 人 类 社 会 道 德 标 准 为 出 发 点 的, 任 何 以 某 一 个 人 或 某 一 部 分 人 的 利 益 为 基 点 的 行 为, 都 不 属 于 真 正 的 优 生 学 范 畴 ( 二 ) 优 生 学 的 任 务 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 的 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 ( 三 ) 优 生 学 的 意 义 1. 降 低 出 生 缺 陷, 提 高 人 口 质 量 ; 2. 为 社 会 造 就 优 秀 人 才. 二 优 生 学 的 发 展 简 史 1 优 生 学 的 前 科 学 阶 段 ( 从 远 古 到 1880 年 代 ) 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 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 增 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 2 优 生 学 的 半 科 学 阶 段 ( 从 1880 年 代 到 1940 年 代 ) 4

5 11883 年 英 国 学 者 高 尔 顿 首 创 了 优 生 学, 至 今 已 100 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 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)1910 年 在 纽 约 冷 泉 港 建 立 优 生 学 记 录 馆 (3)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 (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 高 尔 顿 观 点 中 的 不 当 之 处 : 作 为 法 官 所 需 要 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 年 代, 高 尔 登 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, 其 奠 基 者 Al fredploetz 和 WilhelmSchallmayer 认 为 种 族 卫 生 学 是 日 耳 曼 种 质 的 预 防 医 学, 用 迫 使 他 们 绝 育 或 安 乐 死 的 办 法 防 止 劣 生 者 (inferiors) 繁 殖 他 们 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 他 们 企 图 利 用 政 府 和 法 律 的 力 量 强 制 推 行 他 们 的 优 生 规 划 于 是, 德 国 优 生 学 家 与 纳 粹 政 客 结 成 了 联 盟, 到 1942 年 有 名 德 国 医 生 参 加 了 纳 粹 党, 这 占 德 国 全 部 医 生 的 一 半 他 们 联 起 手 来, 利 用 当 时 的 人 类 遗 传 学 实 施 了 称 之 为 最 后 解 决 的 灭 绝 人 类 的 大 规 模 规 划, 使 优 生 学 走 人 岐 途 此 时, 人 们 对 优 生 学 谈 虎 色 变, 一 些 人 把 优 生 学 及 种 族 主 义 及 法 西 斯 主 义 混 为 一 谈 3 优 生 学 的 科 学 阶 段 (1950 年 代 - 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 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 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 1953DNA 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 优 生 学 传 入 我 国 是 在 20 世 纪 20 年 代, 其 早 期 代 表 人 物 是 潘 光 旦 先 生 他 早 年 曾 赴 美 国 的 冷 泉 港, 专 门 研 究 人 类 遗 传 学 和 优 生 学, 回 国 后 致 力 于 中 国 的 优 生 学 研 究 工 作, 颇 丰 著 作 如 优 生 学 概 论 优 生 学 原 理 优 生 与 民 族 优 生 与 宗 教 等 在 他 的 影 响 和 倡 导 下, 全 国 许 多 高 等 院 校 均 开 设 了 优 生 学 课 程, 对 当 时 中 国 的 优 生 工 作 起 到 了 很 大 的 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, 我 国 的 优 生 工 作 开 始 走 上 正 轨, 尤 其 是 我 国 提 倡 一 对 夫 妇 只 生 育 一 个 孩 子 以 来, 控 制 人 口 数 量, 提 高 人 口 素 质 已 成 为 我 国 人 口 政 策 的 两 个 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, 受 到 党 和 政 府 的 高 度 重 视 在 此 之 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 优 生 学 的 综 合 性 : 我 国 学 者 严 仁 英 于 1982 年 曾 提 出, 优 生 学 是 一 们 综 合 性 很 强 的 发 展 5

6 中 科 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 三 优 生 学 研 究 的 基 本 内 容 优 生 学 是 一 门 综 合 性 的 学 科, 它 的 发 展 需 要 相 关 学 科 如 : 遗 传 学 医 学 人 口 学 环 境 科 学 社 会 科 学 等 的 推 动 因 此, 优 生 学 包 括 以 下 几 个 方 面 的 基 本 内 容 : 基 础 优 生 学 社 会 优 生 学 临 床 优 生 学 环 境 优 生 学 ( 优 境 学 ) 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 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 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 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 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 根 据 优 生 学 研 究 的 目 标, 将 优 生 学 分 为 : 正 优 生 学 (positiveeugenics) 是 指 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) 负 优 生 学 (negative eugenics) 是 指 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 1 积 极 性 优 生 学 措 施 : 11 提 倡 优 选 生 育 : 鼓 励 在 体 格 和 智 力 上 优 秀 的 个 体 生 育 更 多 的 后 代, 某 些 国 家 已 在 优 生 法 中 加 以 规 定 12 人 工 授 精 : 把 丈 夫 或 供 精 者 的 精 子 用 人 工 的 方 法 送 入 女 性 生 殖 道 内, 称 为 人 工 授 精 精 子 库 : 是 用 于 储 存 精 子 备 以 待 用 的 一 套 设 施, 也 是 一 种 精 液 冷 冻 的 新 技 术 1954 年 用 干 冰 储 存 精 子,1963 年 用 液 氮 超 低 温 冷 冻 储 存 精 子,1983 年 我 国 首 例 用 冷 冻 精 子 进 行 人 工 授 精 获 得 成 功 供 精 者 必 备 的 条 件 : (1) 身 体 健 康 状 况 良 好 ;(2) 无 遗 传 疾 病 ;(3) 家 族 中 无 多 基 因 遗 传 病 患 者 ;(4) 年 龄 小 于 50 岁, 曾 生 育 过 健 康 子 女 ;(5) 无 性 传 播 疾 病 ;(6) 精 液 化 验 符 合 标 准 目 前 精 子 库 主 要 用 于 以 下 几 个 方 面 : (1) 对 有 病 者 ;(2) 男 方 无 精 或 少 精 者 ;(3) 男 性 在 进 行 某 些 手 术 之 前 ;(4) 专 门 收 集 体 格 健 壮 高 智 商 者 的 精 子 ;(5) 用 于 开 展 男 性 生 殖 生 理 的 研 究 ;(6) 从 事 特 殊 职 业 者 采 用 丈 夫 的 精 液 进 行 人 工 授 精, 主 要 用 于 以 下 几 个 方 面 : (1) 男 方 有 严 重 的 性 功 能 障 碍 或 生 殖 道 畸 形 ;(2) 女 方 生 殖 道 问 题 或 宫 颈 黏 液 对 精 子 有 害 ;(3) 男 方 精 液 质 量 不 高 用 供 精 者 的 精 液 授 精, 主 要 用 于 以 下 几 种 情 况 : (1) 丈 夫 有 染 色 体 异 常, 或 存 在 Rh ABO 血 型 不 合 的 问 题 ;(2) 丈 夫 为 无 精 或 严 重 少 精 者, 久 治 不 愈 ;(3) 丈 夫 由 于 性 功 能 障 碍, 无 法 得 到 其 精 子 人 工 授 精 女 方 必 备 的 条 件 如 下 : (1) 月 经 周 期 规 则, 有 正 常 的 卵 子 排 出 ;(2) 输 卵 管 通 畅 ;(3) 子 宫 无 肿 瘤 或 炎 症 人 工 授 精 涉 及 到 社 会 伦 理 法 律 道 德 等 问 题 : 严 格 掌 握 人 工 授 精 的 适 应 症 以 及 供 精 者 的 必 备 条 件, 不 得 滥 用 ; 人 工 授 精 后 出 生 的 子 女 社 会 法 律 地 位 问 题 ; 有 关 资 料 的 科 学 管 理 6

7 问 题 ; 13 试 管 婴 儿 : 所 谓 的 试 管 婴 儿 并 非 婴 儿 在 试 管 中 长 大, 而 是 将 精 子 或 卵 子 放 在 试 管 内 或 培 养 皿 中, 培 育 70 小 时 左 右, 使 卵 授 精 并 发 育 成 胚 胎, 再 将 胚 胎 送 入 未 来 母 亲 的 子 宫 内 着 床, 发 育 成 胎 儿 实 际 上 是 指 体 外 授 精 和 胚 胎 移 植 试 管 婴 儿 适 用 于 以 下 情 况 : (1) 女 方 因 输 卵 管 不 通 而 不 育 ;(2) 女 方 有 精 子 抗 体 而 不 育 ;(3) 女 方 患 子 宫 内 膜 异 位 症 ;(4) 夫 妇 一 方 或 双 方 有 遗 传 病 ; 1978 年 世 界 上 第 一 个 试 管 婴 儿 诞 生 于 英 国 ;1988 年 我 国 大 陆 第 一 个 试 管 婴 儿 诞 生 有 与 人 工 授 精 相 似 的 心 理 社 会 道 德 法 律 等 方 面 的 问 题 14 克 隆 技 术 : 克 隆 (clone) 意 思 是 无 性 繁 殖, 即 由 单 个 生 物 体 不 经 过 受 精 过 程 而 直 接 繁 殖 后 代 将 健 康 个 体 体 细 胞 胞 核 移 植 给 母 体 的 去 核 卵 子 中, 形 成 一 个 新 的 细 胞, 将 这 个 新 细 胞 进 行 培 养, 形 成 克 隆 胚, 然 后 将 该 胚 植 入 到 代 孕 妈 妈 的 子 宫 内, 经 过 一 段 时 间 的 怀 孕 后, 产 下 和 原 健 康 个 体 完 全 一 样 的 个 体 还 可 将 正 常 基 因 转 移 到 带 有 致 病 基 因 的 卵 细 胞 基 因 组 中, 达 到 治 疗 和 优 生 的 目 的 2 消 极 性 优 生 学 措 施 : 11 遗 传 咨 询, 遗 传 咨 询 是 为 达 到 优 生 目 的 而 专 门 设 立 的 一 种 医 疗 机 构 它 的 主 要 任 务 是 对 那 些 遗 传 病 患 者 及 其 家 属 等 前 来 咨 询 的 人 员 提 出 的 有 关 婚 姻 生 育 子 代 患 病 率 及 其 防 治 措 施 等 方 面 的 问 题, 应 用 遗 传 学 及 临 床 医 学 的 理 论 和 技 术 给 予 科 学 的 回 答 与 指 导 12 产 前 诊 断 是 一 种 检 查 发 现 先 天 性 和 遗 传 性 缺 陷 胎 儿 的 新 技 术, 它 是 实 现 优 生 的 有 效 措 施 出 生 缺 陷 : 是 各 种 遗 传 性 先 天 性 和 产 伤 性 病 患 的 总 称 严 重 出 生 缺 陷 : 指 那 些 导 致 痴 呆 严 重 神 经 精 神 病 不 能 自 理 生 活 的 出 生 缺 陷 13 选 择 性 人 工 流 产, 从 优 生 学 的 角 度 来 讲, 并 不 是 发 现 胎 儿 稍 有 不 正 常 就 一 定 流 产 由 于 目 前 优 生 检 查 的 手 段 还 不 够 多, 而 需 要 经 过 遗 传 咨 询 产 前 诊 断 和 综 合 分 析 病 情 后, 对 确 实 患 有 严 重 的 先 天 性 疾 病 和 严 重 遗 传 病 的 胎 儿, 应 用 人 工 方 法 终 止 妊 娠, 称 之 为 选 择 性 人 工 流 产 四 目 前 我 国 采 取 的 主 要 优 生 措 施 人 类 的 优 生 措 施 主 要 分 两 大 类 : 一 类 是 以 预 防 性 ( 或 消 极 性 ) 优 生 为 目 的, 如 遗 传 咨 询 婚 前 检 查 人 工 流 产 等 另 一 类 则 属 积 极 性 优 生 的 措 施 如 遗 传 工 程 体 外 受 精 和 胚 胎 移 植 等 ( 一 ) 搞 好 遗 传 咨 询 禁 止 近 亲 结 婚 1 遗 传 咨 询 (genetic counseling) 是 指 由 咨 询 医 师 或 从 事 医 学 遗 传 学 的 专 职 人 员, 对 遗 传 病 患 者 及 其 亲 属 所 提 出 的 有 关 疾 病 的 全 部 问 题 进 行 解 答 的 过 程 : 包 括 : (1) 婚 前 咨 询 ; (2) 产 前 咨 询 ;( 3) 其 他 方 面 的 问 题 2 咨 询 步 骤 (1) 明 确 诊 断 ; (2) 分 析 疾 病 的 遗 传 方 式 ; (3) 向 咨 询 者 及 其 亲 属 提 出 各 种 可 供 选 择 的 建 议 3 禁 止 近 亲 结 婚 我 国 婚 姻 法 明 确 规 定 : 直 系 血 亲 和 三 代 以 内 旁 系 血 亲 禁 止 结 婚 血 缘 关 系 越 近, 婚 后 子 女 具 有 相 同 的 某 些 隐 性 遗 传 病 的 致 病 基 因 的 杂 合 子 相 遇 机 会 越 多, 易 出 现 隐 性 致 病 基 因 的 纯 合, 使 隐 性 遗 传 病 患 者 增 加 据 统 计 : 近 亲 结 婚 比 非 近 亲 结 婚 者 患 遗 传 性 疾 病 的 发 病 率 高 10 倍 血 亲 是 指 有 血 缘 关 系 的 亲 属, 禁 止 近 亲 结 婚 的 目 的 是 为 了 优 生 达 尔 文 的 悔 恨 : 达 尔 文 科 学 地 揭 示 了 生 物 进 化 规 律, 为 生 物 学 建 立 了 不 朽 的 功 勋 达 尔 文 的 表 弟 高 尔 顿 在 他 的 影 响 下, 创 立 了 优 生 学, 达 尔 文 认 为 表 弟 的 优 生 学 是 富 有 科 学 性 和 创 建 性 的 但 他 自 己 却 犯 了 一 个 无 法 挽 回 的 错 误 同 表 妹 近 亲 结 婚 婚 后, 在 他 们 生 育 的 十 个 子 女 中, 有 三 个 很 小 就 夭 折 了, 其 余 七 个 子 女 竞 不 同 程 度 地 得 了 精 神 病, 其 中 还 有 三 个 终 生 不 育 在 事 实 面 前, 达 尔 文 无 限 感 慨 : 早 知 如 此, 悔 莫 当 初 ( 二 ) 开 展 婚 前 检 查 选 择 适 龄 生 育 1. 开 展 婚 前 检 查 的 意 义 : (1) 为 男 女 双 方 和 下 一 代 的 身 体 健 康 提 供 了 保 障 ;( 2) 为 实 现 人 口 优 生, 提 高 全 民 族 7

8 素 质 奠 定 基 础 ;( 3) 主 动 有 效 地 掌 握 好 受 孕 时 机 和 避 孕 方 法, 做 好 计 划 生 育 2. 选 择 适 龄 生 育 从 医 学 角 度 来 看, 最 佳 生 育 年 龄 男 是 25~29 岁, 女 24~28 岁, 一 般 不 宜 超 过 30 岁, 尤 其 不 可 超 过 35 岁, 年 龄 过 小 同 样 也 不 合 适 ( 三 ) 注 意 孕 期 保 健 实 施 产 前 诊 断 1. 注 意 孕 期 保 健 : (1) 预 防 孕 期 感 染 ;(2) 避 免 接 触 有 害 物 质, 注 意 做 好 放 射 线 和 核 元 素 的 防 护 ;(3) 香 烟 ;(4) 酒 精 胎 儿 酒 精 综 合 症 现 已 有 统 计 报 告, 孕 妇 药 物 或 毒 品 成 瘾 者, 出 生 儿 的 先 天 性 畸 形 率 为 2.7%~3.2%, 宫 内 发 育 迟 缓 率 为 26%, 围 产 期 死 亡 率 为 4.2%, 自 然 流 产 率 为 10.2% 2. 实 施 产 前 诊 断 : 产 前 诊 断 又 称 宫 内 诊 断, 是 近 代 医 学 科 学 的 一 重 大 进 展 它 是 利 用 医 学 遗 传 学 的 方 法, 了 解 胚 胎 和 胎 儿 出 生 前 在 宫 内 生 长 发 育 情 况, 对 是 否 患 有 某 种 遗 传 病 或 先 天 性 畸 形 作 出 准 确 的 判 断, 以 便 进 行 选 择 性 流 产, 杜 绝 患 儿 出 生 ( 四 ) 加 强 孕 期 营 养 适 时 进 行 胎 教 1. 加 强 孕 期 营 养 : 热 量 蛋 白 质 脂 肪 维 生 素 无 机 盐 微 量 元 素 根 据 胎 儿 生 长 发 育 的 情 况, 一 般 将 妊 娠 分 为 三 个 阶 段, 其 各 阶 段 的 饮 食 特 点 亦 有 所 不 同 第 一 阶 段 为 妊 娠 头 3 个 月, 此 时 胎 儿 生 长 较 慢, 主 要 是 胚 胎 发 育, 故 较 正 常 成 人 所 需 营 养 仅 略 有 增 加 第 二 阶 段 为 妊 娠 4~7 个 月, 胎 儿 生 长 加 快, 各 种 营 养 素 及 热 能 的 需 要 亦 应 随 之 增 加 妊 娠 后 3 个 月 即 第 三 阶 段, 胎 儿 的 生 长 特 别 快, 要 贮 存 的 营 养 素 也 特 别 多, 所 以 应 特 别 重 视 最 后 这 3 个 月 的 营 养 补 充 如 多 吃 动 物 性 蛋 白 维 生 素 等 2. 适 时 进 行 胎 教 : 胎 教, 即 对 胎 儿 进 行 教 育 有 关 胎 教 对 优 生, 尤 其 是 对 智 力 行 为 和 心 理 发 育 的 重 要 作 用 目 前 已 得 到 人 们 的 肯 定, 且 已 被 越 来 越 多 的 人 所 接 受 在 一 定 程 度 上, 适 时 适 宜 的 胎 教, 对 胎 儿 的 发 育 无 异 于 精 神 上 的 营 养 素 ( 五 ) 推 广 遗 传 工 程 倡 导 积 极 优 生 1. 推 广 遗 传 工 程 : 遗 传 工 程 是 人 类 利 用 遗 传 学 原 理 和 方 法 进 行 改 造 生 物 本 性 的 应 用 性 科 学 遗 传 工 程 自 本 世 纪 70 年 代 问 世 以 来, 已 逐 渐 从 实 验 性 研 究 转 入 实 际 应 用 阶 段 利 用 遗 传 工 程 的 技 术, 人 类 已 可 以 对 生 物 特 性 加 以 定 向 改 造 和 控 制, 从 而 达 到 改 善 人 类 遗 传 性 状, 减 少 和 防 治 遗 传 性 疾 病, 为 优 生 优 育 提 高 人 类 遗 传 素 质 开 辟 了 新 的 途 径 2. 倡 导 积 极 优 生 第 三 节 遗 传 学 和 优 生 学 的 关 系 遗 传 学 的 发 展 为 优 生 学 的 发 展 开 辟 了 先 河, 而 优 生 学 的 发 展 对 人 类 遗 传 学 的 发 展 起 到 了 较 大 的 推 动 作 用 1. 人 类 传 遗 学 的 发 展 为 优 生 科 学 的 发 展 奠 定 了 科 学 基 础 从 20 世 纪 初 至 40 年 代 末, 人 类 遗 传 学 仍 然 没 有 取 得 突 破 性 的 进 展 众 所 周 知,1956 年 华 裔 美 国 学 者 徐 道 觉 和 庄 有 兴 等 人 改 进 了 人 类 染 色 体 技 术 和 方 法, 重 新 更 正 了 人 类 染 色 体 数 目 不 是 48 条, 而 是 46 条 1959 年 连 续 发 现 并 报 道 了 三 个 染 色 体 疾 病 (21 三 体 45,X 和 47,XXY 三 个 综 合 征 ), 从 此, 为 人 类 染 色 体 异 常 和 疾 病 的 细 胞 遗 传 学 诊 断, 特 别 是 发 病 率 很 高 ( 平 均 l/750), 对 人 类 健 康 影 响 很 大 的 唐 氏 综 合 征 ( 又 名 21 三 体 综 合 征 ) 的 产 前 确 诊 开 辟 了 道 路 1953 年,Watson 和 Crick 发 现 并 确 定 了 DNA 双 螺 旋 结 构, 奠 定 了 遗 传 的 物 质 基 础, 也 开 辟 了 分 子 遗 传 学 的 先 河 以 后 限 制 性 核 酸 内 切 酶 的 发 现, 基 因 (DNA) 探 针 的 广 泛 应 用, 使 得 一 些 遗 传 病 如 血 友 病 遗 传 代 谢 性 疾 病 血 红 蛋 白 病 等 均 可 以 在 胎 儿 细 胞 的 DNA 中 得 到 诊 断, 这 就 进 一 步 扩 大 了 预 防 性 优 生 学 的 领 域 2. 优 生 科 学 的 的 是 人 类 遗 传 学 发 展 的 原 动 力 随 着 优 生 科 学 的 发 展 和 人 们 认 识 的 提 高, 人 们 对 优 生 的 要 求 越 来 越 迫 切 因 此, 人 们 对 各 种 遗 传 病 的 产 前 诊 断 包 括 基 因 诊 断, 对 遗 传 病 的 基 因 治 疗 以 及 人 工 授 精, 试 管 婴 儿 等 技 术 的 要 求 越 来 越 高, 这 就 不 得 不 使 人 类 遗 传 学 的 研 究 必 须 向 更 高 层 次 的 方 向 发 展 人 类 基 因 组 计 划 疾 病 基 因 组 研 究 功 能 基 因 组 研 究 克 隆 技 术 的 研 究 等, 从 优 生 方 面 讲, 可 以 说 都 是 与 优 生 科 学 发 展 的 要 求 分 不 开 的 8

9 第 二 章 遗 传 的 基 础 知 识 教 学 的 基 本 要 求 1 掌 握 染 色 体 的 形 态 结 构 类 型 和 数 目 2 掌 握 减 数 分 裂 过 程 及 意 义 3 掌 握 遗 传 的 基 本 规 律 4 掌 握 DNA 的 结 构 与 功 能 5 掌 握 真 核 生 物 基 因 的 分 子 结 构 基 因 突 变 及 意 义 教 学 安 排 :4 课 时 第 一 节 染 色 质 与 染 色 体 染 色 质 和 染 色 体 是 细 胞 的 重 要 组 成 部 分 在 真 核 细 胞 中 染 色 质 和 染 色 体 是 一 种 由 DNA 组 蛋 白 非 组 蛋 白 和 少 量 RNA 等 组 成 的 核 蛋 白 复 合 体, 是 核 基 因 的 载 体, 其 在 生 物 体 的 遗 传 变 异 等 生 命 活 动 中 起 着 重 要 的 作 用 一 染 色 质 染 色 质 是 在 细 胞 间 期 细 胞 核 中 伸 展 呈 细 丝 状 易 被 碱 性 染 料 着 色 的 核 蛋 白 物 质 根 据 其 所 含 核 蛋 白 分 子 螺 旋 化 程 度 和 功 能 状 态 的 不 同, 染 色 质 可 分 为 常 染 色 质 和 异 染 色 质 常 染 色 质 螺 旋 化 程 度 低 ; 染 色 较 浅 而 均 匀, 含 有 单 一 或 重 复 序 列 的 DNA, 具 有 转 录 活 性, 常 位 于 间 期 细 胞 核 的 中 央 异 染 色 质 螺 旋 化 程 度 高, 染 色 较 深, 多 分 布 在 核 膜 内 表 面, 为 间 期 核 中 不 活 跃 的 染 色 质, 其 所 在 的 DNA 区 域 复 制 较 晚, 含 有 重 复 DNA 序 列, 很 少 转 录 或 无 转 录 活 性 异 染 色 质 又 可 分 为 结 构 异 染 色 质 和 兼 性 异 染 色 质 结 构 异 染 色 质 是 异 染 色 质 的 主 要 类 型, 在 所 有 细 胞 中 都 呈 浓 缩 状 态 ; 兼 性 异 染 色 质 仅 在 某 些 细 胞 类 型 或 特 殊 的 发 育 阶 段 呈 浓 缩 状 态 二 人 类 染 色 体 染 色 体 是 在 细 胞 周 期 中, 细 丝 状 的 染 色 质 高 度 螺 旋 盘 绕 折 叠 而 缩 短 变 粗, 形 成 条 状 或 棒 状 的 特 定 形 态 染 色 体 其 形 态 结 构 在 细 胞 增 殖 周 期 中 不 断 运 动 变 化, 一 般 在 有 丝 分 裂 中 期, 染 色 体 的 形 态 最 典 型 最 清 晰,, 最 易 辨 认 和 区 别, 可 用 光 学 显 微 镜 观 察, 并 具 有 遗 传 性 1 染 色 体 的 形 态 结 构 : 每 一 条 中 期 染 色 体 由 两 条 相 同 的 染 色 单 体 构 成, 它 们 彼 此 互 称 为 姐 妹 染 色 单 体, 两 条 染 色 单 体 在 着 丝 粒 处 相 连 着 丝 粒 将 染 色 体 分 为 短 臂 和 长 臂 有 一 些 近 端 着 丝 粒 染 色 体 的 末 端, 可 见 球 状 结 构, 称 为 随 体 2 根 据 染 色 体 着 丝 粒 的 位 置, 人 类 染 色 体 有 四 种 类 型 : 名 称 q /p 符 号 中 部 着 丝 粒 染 色 体 M 近 中 着 丝 粒 染 色 体 Sm 近 端 着 丝 粒 染 色 体 St 端 部 着 丝 粒 染 色 体 >7.0 t 人 类 正 常 的 染 色 体 数 目 是 46 条 9

10 3. 染 色 体 的 数 目 人 体 的 细 胞 有 体 细 胞 和 生 殖 细 胞 组 成 体 细 胞 中 23 对 (46 条 ) 染 色 体 :22 对 常 染 色 体, 1 对 性 染 色 体 生 殖 细 胞 中 有 23 条 染 色 体 :22 条 常 染 色 体,1 条 性 染 色 体 第 二 节 细 胞 周 期 与 有 丝 分 裂 一 细 胞 周 期 : 1 概 念 : 连 续 分 裂 的 细 胞, 从 一 次 分 裂 完 成 时 开 始, 到 下 一 次 分 裂 完 成 时 为 止 2 阶 段 : 细 胞 分 裂 间 期 : 从 细 胞 在 一 次 分 裂 结 束 之 后 到 下 一 次 分 裂 之 前 细 胞 分 裂 期 : 分 为 前 期 中 期 后 期 末 期 二 有 丝 分 裂 有 丝 分 裂 是 真 核 细 胞 增 殖 的 主 要 方 式 通 过 有 丝 分 裂 把 已 复 制 的 染 色 体 及 其 携 带 的 DNA 分 子 平 均 分 配 给 两 个 子 细 胞, 使 子 细 胞 与 母 细 胞 子 细 胞 彼 此 之 间 在 遗 传 物 质 的 数 量 和 质 量 上 保 持 一 致, 从 而 保 证 遗 传 的 连 续 性 和 稳 定 性 分 为 间 期 和 分 裂 期, 分 裂 期 又 分 为 前 中 后 未 四 个 时 期 1 间 期 间 期 是 细 胞 内 物 质 代 谢 非 常 活 跃 的 时 期, 进 行 着 大 量 的 生 物 合 成 过 程, 为 DNA 复 制 和 细 胞 分 裂 准 备 充 分 的 能 量 和 物 质 基 础 可 分 为 Gl 期 S 期 和 G2 期 G 1 期 : 此 期 内 主 要 进 行 RNA 和 蛋 白 质 合 成, 行 使 细 胞 正 常 功 能 G1 期 为 细 胞 进 入 S 期 创 造 必 要 的 基 本 条 件, 此 期 每 条 染 色 质 丝 ( 染 色 体 ) 由 一 条 DNA 分 子 构 成 S 期 :DNA 进 行 半 保 留 复 制 DNA 复 制 完 后, 细 胞 中 DNA 含 量 增 加 一 倍, 每 条 染 色 质 丝 具 有 两 条 DNA 分 子, 且 两 条 DNA 分 子 完 全 相 同 G 2 期 : 主 要 进 行 强 烈 的 RNA 和 蛋 白 质 合 成, 为 细 胞 分 裂 进 行 物 质 和 能 量 准 备 2 分 裂 期 前 期 : 细 胞 核 内 染 色 质 螺 旋 化, 逐 渐 缩 短 变 粗 形 成 染 色 体, 每 条 染 色 体 由 两 条 染 色 单 体 构 成, 有 丝 分 裂 器 纺 锤 体 形 成, 纺 锤 丝 与 染 色 体 的 着 丝 粒 相 连 核 仁 核 膜? 肖 失 中 期 : 随 着 染 色 体 螺 旋 化 的 进 一 步 增 高, 染 色 体 更 加 缩 短 变 粗, 形 成 光 镜 下 清 晰 可 见 的 染 色 体 染 色 体 排 列 在 细 胞 中 央 形 成 赤 道 板 后 期 : 每 条 染 色 体 从 着 丝 粒 处 纵 裂 为 二, 原 来 构 成 一 条 染 色 体 的 两 条 染 色 单 体 彼 此 分 开, 成 为 独 立 结 构 的 两 条 染 色 体, 它 们 在 纺 锤 丝 的 牵 拉 下, 分 别 向 细 胞 两 极 移 动 末 期 : 集 中 在 两 极 的 两 组 染 色 体, 逐 级 解 旋, 变 细 变 长, 成 为 螺 旋 化 较 低 的 染 色 质, 核 膜 形 成, 核 仁 重 新 出 现, 形 成 两 个 细 胞 核 与 此 同 时, 细 胞 膜 从 中 部 赤 道 处 向 内 凹 陷, 细 胞 质 分 裂, 最 后 形 成 两 个 子 细 胞, 完 成 有 丝 分 裂 全 过 程 有 丝 分 裂 异 常 : 正 常 的 有 丝 分 裂 能 保 证 每 个 个 体 的 细 胞 具 有 相 同 的 遗 传 物 质, 有 时 有 丝 分 裂 会 发 生 一 些 错 误, 导 致 细 胞 中 染 色 体 数 目 的 不 均 等, 引 发 染 色 体 病 常 见 的 有 丝 分 裂 异 常 主 要 有 染 色 体 的 不 分 离 和 迟 滞 染 色 体 的 不 分 离 是 指 某 一 条 染 色 体 的 两 条 染 色 单 体 在 着 丝 粒 纵 裂 后, 不 是 分 别 移 向 细 胞 两 极, 而 是 共 同 移 向 一 极, 结 果 导 致 一 个 子 细 胞 的 染 色 体 数 超 过 正 常 的 染 色 体 数, 而 另 一 个 子 细 胞 的 染 色 体 数 却 比 正 常 数 目 少 的 现 象 染 色 体 迟 滞 则 是 某 一 条 染 色 体 的 两 条 染 色 单 体 在 着 丝 粒 纵 裂 后 所 形 成 的 两 条 染 色 体 中, 条 移 向 细 胞 的 某 一 极, 另 一 条 则 未 能 移 动 而 停 留 在 赤 道 板 处, 结 果 是 所 形 成 的 两 个 子 细 胞, 一 个 具 有 正 常 数 目 的 染 色 体, 另 一 个 染 色 体 数 目 减 少 以 上 两 种 异 常, 最 终 结 果 都 会 形 成 嵌 合 体 (mosaic) 所 谓 嵌 合 体, 就 是 一 个 个 体 内 同 时 存 在 两 种 或 两 种 以 上 不 同 核 型 的 细 胞 系 3 有 丝 分 裂 的 特 点 和 意 义 11 特 点 : 1 发 生 在 体 细 胞 增 殖 的 过 程 中, 是 体 细 胞 增 殖 的 主 要 方 式 之 一, 也 是 真 核 细 胞 增 殖 的 基 10

11 本 形 式 ; 2 染 色 体 复 制 一 次, 细 胞 分 裂 一 次, 形 成 两 个 子 细 胞 ; 3 形 成 的 两 个 子 细 胞 其 染 色 体 数 目 和 功 能 与 母 细 胞 完 全 一 致 12 意 义 : 1 导 致 了 体 细 胞 增 殖, 维 持 了 个 体 的 生 长 发 育 ; 2 保 证 了 物 种 遗 传 物 质 的 稳 定 性 和 延 续 性 三 减 数 分 裂 在 减 数 分 裂 过 程 中, 染 色 体 只 复 制 一 次, 细 胞 连 续 分 裂 两 次, 一 个 细 胞 最 后 产 生 四 个 细 胞, 每 个 细 胞 中 染 色 体 数 目 只 有 原 来 的 一 半 两 次 连 续 的 分 裂 分 别 称 为 减 数 第 一 次 分 裂 和 减 数 第 二 次 分 裂, 两 次 分 裂 都 可 以 划 分 为 前 中 后 未 四 个 时 期 1 各 分 裂 时 期 的 特 征 细 线 期 (teptotenestage) 间 期 I 偶 线 期 (zygotenestage) 前 期 I 粗 线 期 (paehytenestage) 减 数 分 裂 I 中 期 I 双 线 期 (diplotenestage) 后 期 I 终 变 期 (diakinesisstage) 末 期 I 减 数 分 裂 I ( 成 熟 分 裂 ) 间 期 Ⅱ 前 期 Ⅱ 减 数 分 裂 Ⅱ 中 期 Ⅱ 后 期 Ⅱ 末 期 Ⅱ 2 减 数 分 裂 I 减 数 分 裂 I( 第 一 次 成 熟 分 裂 ): 由 初 级 精 母 细 胞 或 初 级 卵 母 细 胞 形 成 次 级 精 母 细 胞 或 次 级 卵 母 细 胞 这 时 期 内 染 色 体 数 目 减 半 前 期 I: 根 据 染 色 体 形 态 变 化 的 特 点, 前 期 I 又 可 分 为 5 个 时 期 : 细 线 期 偶 线 期 粗 线 期 双 线 期 和 终 变 期 减 数 分 裂 的 复 杂 变 化, 主 要 表 现 为 前 期 I 的 复 杂 变 化 1 细 线 期 : 染 色 体 呈 细 线 状 在 此 期 以 前 的 间 期,DNA 已 基 本 复 制 完 成 故 此 时 每 条 染 色 体 己 由 两 条 染 色 单 体 构 成, 但 光 镜 下 不 能 识 别 2 偶 线 期 : 同 源 染 色 体 互 相 靠 拢, 在 各 相 同 位 点 上 准 确 地 配 对 这 现 象 称 为 联 会 联 会 一 般 从 靠 近 核 膜 一 端 开 始, 或 者 在 染 色 体 全 长 的 若 干 位 点 上 也 同 时 进 行, 并 在 同 源 染 色 体 之 间 沿 其 长 轴 形 成 联 会 复 合 体 在 中 央 区 有 一 色 暗 的 纵 线, 是 由 蛋 白 质 构 成 的 中 央 成 分, 侧 体 和 中 央 成 分 之 间 有 由 蛋 白 质 组 成 的 横 行 纤 维 相 连 接, 成 梯 形 排 列 同 源 染 色 体 之 间 借 联 会 复 合 体 连 接 在 一 起 联 会 的 结 果, 是 每 对 联 会 在 一 起 的 同 源 染 色 体 形 成 一 个 二 价 体 有 几 对 染 色 体 的 细 胞, 就 形 成 几 个 二 价 体, 人 体 细 胞 23 对 染 色 体 形 成 23 个 二 价 体 联 会 是 减 数 分 裂 特 有 的 现 象, 是 同 源 染 色 体 单 体 ( 即 非 姐 妹 染 色 单 体 ) 之 间 发 生 交 换 的 必 要 条 件 3 粗 线 期 : 二 价 体 螺 旋 化 缩 短 变 粗, 在 光 镜 下 可 见 每 条 染 色 体 由 两 条 姐 妹 染 色 单 体 构 成, 因 此, 每 个 二 价 体 具 有 一 对 同 源 染 色 体, 包 括 四 条 染 色 单 体, 称 为 四 分 体 (tetrad) 在 四 分 体 中 同 源 染 色 体 的 染 色 单 体 之 间 互 称 为 非 姐 妹 染 色 单 体 (non-sisterchromatid) 此 期 非 姐 妹 染 色 单 体 之 间 有 时 可 看 到 交 叉 (chiasma) 现 象, 表 明 在 它 们 之 间 已 发 生 了 相 对 应 片 段 的 交 换 这 是 遗 传 物 质 互 换 或 重 组 的 基 础 交 叉 是 同 源 染 色 体 非 姐 妹 染 色 单 体 之 间 发 生 交 换 的 一 种 表 现 在 联 会 复 合 体 中 央 区 的 重 组 节 中, 含 有 大 量 与 基 因 重 组 有 关 的 酶, 一 般 认 为 重 组 节 是 与 交 换 有 关 的 结 构 11

12 4 双 线 期 : 二 价 体 进 一 步 螺 旋 化 而 缩 短 增 粗, 联 会 复 合 体 解 体, 联 会 的 同 源 染 色 体 互 相 排 斥 而 开 始 分 离, 交 叉 点 逐 渐 向 染 色 体 的 末 端 移 动 这 种 移 动 的 现 象 称 为 交 叉 端 化 (terminal-lization) 5 终 变 期 : 染 色 体 继 续 螺 旋 化 而 变 得 更 粗 更 短 交 叉 继 续 端 化 而 数 目 减 少, 往 往 只 有 二 价 体 的 端 部 保 留 交 叉 核 仁 核 膜 消 失, 纺 锤 丝 开 始 形 成, 随 之 进 人 中 期 I 中 期 I: 各 二 价 体 排 列 在 细 胞 中 央 赤 道 面 上, 形 成 赤 道 板 纺 锤 丝 微 管 与 二 价 体 着 丝 粒 相 连, 同 源 染 色 体 的 着 丝 粒 朝 向 两 极 此 期 二 价 体 仍 可 见 交 叉 联 系 后 期 I: 随 纺 锤 丝 的 牵 引, 二 价 体 中 的 两 条 同 源 染 色 体 彼 此 分 离, 分 别 移 向 细 胞 的 两 极 此 时, 细 胞 的 每 一 极 只 得 到 二 价 中 的 一 半, 即 同 源 染 色 体 中 的 一 条 染 色 体, 而 每 条 染 色 体 含 有 两 条 姐 妹 染 色 单 体, 称 为 二 分 体 (diad) 当 同 源 染 色 体 分 离 并 移 向 两 极 的 同 时, 非 同 源 染 色 体 ( 即 不 同 对 染 色 体 ) 之 间 互 相 独 立, 即 可 随 机 组 合 ( 自 由 组 合 ), 移 向 两 极 末 期 I: 各 二 分 体 移 至 两 极 后, 染 色 体 逐 渐 解 旋 伸 展, 核 膜 核 仁 重 新 出 现, 随 着 细 胞 质 的 分 裂 形 成 两 个 子 细 胞, 即 次 级 精 母 细 胞 或 次 级 卵 母 细 胞 和 极 体 每 个 子 细 胞 中 染 色 体 数 目 减 半, 为 单 倍 体 (n) 细 胞 中 具 有 n 个 二 分 体, 即 为 n 个 已 复 制 的 染 色 体 3 减 数 分 裂 Ⅱ 在 第 一 次 减 数 分 裂 结 束 时, 子 细 胞 次 级 精 母 细 胞 或 次 级 卵 母 细 胞 和 极 体 中 的 每 个 染 色 体 己 由 两 条 染 色 单 体 构 成, 均 为 二 分 体 这 与 有 丝 分 裂 是 不 同 的 于 第 一 次 减 数 分 裂 结 束 后, 即 进 入 减 数 分 裂 间 期 ( 间 期 Ⅱ), 此 期 很 短, 不 进 行 DNA 复 制 细 胞 经 过 短 暂 的 间 期 Ⅱ 即 进 入 减 数 分 裂 Ⅱ( 第 二 次 成 熟 分 裂 ) 有 些 生 物 不 存 在 末 期 I 和 间 期 Ⅱ 在 后 期 I 结 束 后 直 接 进 入 第 二 次 成 熟 分 裂 的 前 期 Ⅱ, 染 色 体 仍 保 持 原 来 的 浓 缩 状 态 减 数 分 裂 Ⅱ: 由 次 级 精 母 细 胞 或 次 级 卵 母 细 胞 形 成 精 细 胞 或 卵 细 胞, 细 胞 内 染 色 体 都 是 单 倍 体 (n) 前 期 Ⅱ: 此 期 时 间 较 短, 二 分 体 凝 缩, 核 膜 消 失 中 期 Ⅱ: 各 二 分 体 排 列 在 细 胞 中 央 赤 道 面 上, 形 成 赤 道 板, 纺 锤 丝 微 管 与 着 丝 粒 相 连 后 期 Ⅱ: 各 二 分 体 的 着 丝 粒 分 裂, 每 条 二 分 体 形 成 两 条 单 分 体, 即 两 条 染 色 体, 并 随 纺 锤 丝 的 牵 引 分 别 移 向 两 极 末 期 Ⅱ: 各 单 分 体 染 色 体 移 至 两 极 后, 解 旋 伸 展 又 形 成 染 色 质, 核 膜 核 仁 重 新 出 现, 分 别 形 成 两 个 子 细 胞 核 然 后, 细 胞 质 分 裂, 形 成 两 个 子 细 胞, 即 精 细 胞 或 卵 细 胞 和 第 二 极 体 细 胞 内 只 含 23 条 染 色 体, 为 单 倍 体 (n) 至 此, 减 数 分 裂 过 程 结 束 1 个 初 级 精 母 细 胞 (2n) 形 成 4 个 精 细 胞 (n) 1 个 初 级 卵 母 细 胞 (2n) 形 成 1 个 卵 细 胞 (n) 和 3 个 极 体 (n) 通 过 减 数 分 裂, 保 证 了 亲 代 与 子 代 之 间 染 色 体 数 目 的 相 对 稳 定, 即 亲 代 和 子 代 之 间 遗 传 物 质 的 相 对 稳 定, 又 可 形 成 多 种 多 样 不 同 类 型 的 后 代, 因 而 使 亲 子 之 间 以 及 子 代 个 体 之 间 的 遗 传 性 状 相 似 而 有 差 异 减 数 分 裂 异 常 : 其 主 要 的 类 型 有 染 色 体 的 不 分 离 和 迟 滞, 产 生 的 原 因 与 有 丝 分 裂 异 常 相 似, 但 结 果 不 同 有 丝 分 裂 异 常 形 成 嵌 合 体, 而 减 数 分 裂 异 常 形 成 完 全 型, 即 同 一 核 型 的 个 体 4 减 数 分 裂 的 特 点 和 意 义 11 特 点 1 发 生 在 性 细 胞 形 成 过 程 中 ( 时 期 ); 2 染 色 体 复 制 一 次, 细 胞 连 续 分 裂 两 次, 形 成 四 个 子 细 胞 ( 四 分 体 );( 过 程 ) 3 子 细 胞 中 染 色 体 数 目 减 半, 且 功 能 与 母 细 胞 不 同.( 结 果 ) 12 意 义 1. 实 现 了 雌 雄 配 子 染 色 体 数 目 减 半, 保 证 了 物 种 染 色 体 数 目 的 恒 定 ; 2 同 源 染 色 体 随 机 分 向 两 极, 非 同 源 染 色 体 自 由 组 合 以 及 同 源 染 色 体 的 非 姊 妹 染 色 单 体 12

13 间 片 段 的 交 换, 使 配 子 中 遗 传 差 异 的 多 样 性 非 常 丰 富, 导 致 生 物 界 出 现 丰 富 的 变 异 类 型 这 对 生 物 的 适 应 性 进 化 是 非 常 有 利 的, 同 时 也 为 动 植 物 育 种 提 供 了 丰 富 的 变 异 材 料 5 减 数 分 裂 和 有 丝 分 裂 的 区 别 : 1 减 数 分 裂 过 程 中 细 胞 连 续 分 裂 两 次, 而 有 丝 分 裂 过 程 中 细 胞 只 分 裂 一 次 ; 2 减 数 分 裂 的 结 果 是 染 色 体 数 目 减 半, 而 有 丝 分 裂 的 结 果 是 染 色 体 数 目 不 变 ; 3 减 数 分 裂 后, 一 个 细 胞 形 成 四 个 含 有 不 同 遗 传 物 质 组 合 的 子 细 胞, 而 有 丝 分 裂 后, 一 个 细 胞 只 形 成 两 个 遗 传 物 质 相 同 的 子 细 胞 ; 4 减 数 分 裂 过 程 中 有 其 特 有 的 同 源 染 色 体 配 对 和 同 源 非 姐 妹 染 色 单 体 间 的 局 部 交 换, 而 有 丝 分 裂 没 有 四 配 子 发 生 配 子 发 生 是 指 精 子 和 卵 子 形 成 的 过 程, 它 们 一 般 经 过 增 殖 生 长 成 熟 等 时 期 1. 精 子 的 发 生 男 性 睾 丸 的 曲 细 精 管 上 皮 中, 有 许 多 精 原 细 胞 经 过 多 次 有 丝 分 裂 增 殖 后, 其 中 一 部 分 精 原 细 胞 进 入 生 长 期, 这 些 精 原 细 胞 体 积 增 大 成 为 初 级 精 母 细 胞 精 原 细 胞 和 初 级 精 母 细 胞 的 染 色 体 数 目 象 其 它 的 体 细 胞 一 样, 都 是 二 倍 体 数 (2n), 包 含 有 46 条 染 色 体 初 级 精 母 细 胞 在 成 熟 期 中 经 过 第 一 次 分 裂 后 形 成 两 个 次 级 精 母 细 胞 次 级 精 母 细 胞 再 经 过 减 数 第 二 次 分 裂, 各 形 成 两 个 精 细 胞 精 细 胞 再 经 过 变 形 期 而 成 为 具 有 头 颈 和 尾 的 精 子 精 子 的 形 成 自 青 春 期 开 始, 不 断 地 进 行, 一 般 约 需 70 天 完 成 一 个 周 期 2. 卵 子 的 发 生 在 女 性 卵 巢 的 生 发 上 皮 中 有 大 量 的 卵 原 细 胞 卵 原 细 胞 经 过 有 丝 分 裂 而 增 殖, 以 增 加 卵 原 细 胞 的 数 量, 在 生 长 期 中, 卵 原 细 胞 的 体 积 显 著 增 大, 成 为 初 级 卵 母 细 胞, 其 细 胞 质 中 含 有 许 多 营 养 物 质, 最 主 要 的 是 卵 黄 和 核 蛋 白 卵 原 细 胞 和 初 级 卵 母 细 胞 都 含 有 46 条 染 色 体 (2n) 到 成 熟 期, 初 级 卵 母 细 胞 进 行 减 数 第 一 次 分 裂, 形 成 一 个 体 积 较 大 的 次 级 卵 母 细 胞 和 一 个 体 积 很 小 的 第 一 极 体 次 级 卵 母 细 胞 再 经 减 数 第 二 次 分 裂, 形 成 一 个 体 积 较 大 的 卵 母 细 胞 ( 称 卵 子 ) 和 一 个 体 积 很 小 的 第 二 极 体, 同 时 第 一 极 体 也 随 之 分 裂 形 成 两 个 第 二 极 体 3. 受 精 受 精 是 指 成 熟 获 能 后 的 精 子 与 卵 子 结 合 形 成 受 精 卵 的 过 程 13

14 第 三 节 遗 传 的 基 本 规 律 一 遗 传 学 基 本 术 语 基 因 : 孟 德 尔 把 遗 传 过 程 中 传 递 的 遗 传 物 质 基 本 单 位 叫 遗 传 因 子, 即 现 在 称 为 基 因 基 因 座 (locus ): 基 因 在 染 色 体 上 的 具 体 位 置 等 位 基 因 (alleles ): 在 同 源 染 色 体 的 同 一 基 因 座 上 的 的 基 因 复 等 位 基 因 (multiple Alleles ): 在 群 体 中 当 一 个 基 因 座 上 的 等 位 基 因 数 目 有 三 个 或 三 个 以 上 时 就 称 为 复 等 位 基 因. 纯 合 子 : 如 果 在 同 一 个 基 因 座 上 两 个 等 位 基 因 是 相 同 的, 称 为 纯 合 性 (homozygous), 这 样 的 个 体 称 为 纯 合 子 (homozygotes) 杂 合 子 : 如 果 在 同 一 个 基 因 座 上 两 个 等 位 基 因 是 不 同 的, 称 为 杂 合 性 (heterozygous), 这 样 的 个 体 称 为 杂 合 子 (heterozygote) 复 合 杂 合 子 (Compound heterozygote) 一 个 个 体 在 一 个 特 定 的 位 点 上 有 两 个 不 同 的 突 变 等 位 基 因, 称 为 复 合 杂 合 子 双 重 杂 合 体 (Double heterozygote): 在 两 个 不 同 位 点 上 每 个 位 点 带 有 一 种 突 变 等 位 基 因 的 个 体, 称 为 双 重 杂 合 体 基 因 型 (Genotype): 是 个 体 的 遗 传 结 构 或 组 成 由 特 定 基 因 座 上 的 等 位 基 因 构 成 成 对 存 在, 分 别 来 自 父 母 AA,Aa, aa 表 现 型 (Phonotype): 是 基 因 型 和 环 境 因 素 相 互 作 用 所 观 察 到 的 结 果, 能 表 现 出 来 的 遗 传 性 状 显 性 (dominant): 等 位 基 因 杂 合 状 态 下 可 决 定 性 状 的 基 因 为 显 性 基 因, 所 决 定 的 性 状 为 显 性 性 状 隐 性 (recessive): 等 位 基 因 杂 合 状 态 下 不 决 定 性 状 的 基 因 为 隐 性 基 因, 这 一 基 因 决 定 的 性 状 是 隐 性 的, 基 因 为 纯 合 子 时 才 表 现 出 性 状 二 遗 传 学 基 本 定 律 ( 一 ) 分 离 规 律 1 实 验 2 解 释 P 园 皱 RR rr F 1 园 园 Rr Rr F 2 园 : 皱 3 : 1 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 3 假 说 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 遗 传 因 子 彼 此 分 离, 生 殖 细 胞 中 只 有 成 对 中 的 一 个 ; 受 精 后 合 子 中 遗 传 因 子 又 恢 复 成 对 状 态 4 验 证 测 交 :F 1 与 亲 代 纯 隐 性 个 体 杂 交. 14

15 5 分 离 律 的 要 点 : (1) 遗 传 性 状 是 由 遗 传 因 子 控 制 的 ; (2) 遗 传 因 子 在 体 细 胞 成 对 存 在, 在 生 殖 细 胞 成 单 存 在 ; (3) 子 1 代 杂 种 的 两 个 相 对 因 子 在 形 成 生 殖 细 胞 过 程 中, 两 个 因 子 彼 此 分 离, 分 别 进 入 不 同 的 生 殖 细 胞, 这 种 现 象 叫 因 子 分 离 ( 二 ) 自 由 组 合 律 15

16 4 结 论 : 生 物 在 配 子 形 成 过 程 中, 同 对 等 位 基 因 相 互 分 离, 不 同 对 的 非 等 位 基 因 随 机 组 合, 称 为 Mendel 第 二 定 律 ( 三 ) 连 锁 与 互 换 律 1 果 蝇 杂 交 实 验 完 全 连 锁 灰 身 长 翅 (BBVV) 黑 身 残 翅 (bbvv) 雄 灰 身 长 翅 (BbVv) 雌 黑 身 残 翅 (bbvv) 灰 身 长 翅 (BbVv) 50% 黑 身 残 翅 (bbvv) 50% 84 2 解 释 连 锁 : 位 于 一 条 染 色 体 上 邻 近 位 置 的 Gene 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 GENE 彼 此 间 必 然 是 相 互 连 锁 的, 构 成 一 个 连 锁 群 16

17 (linkage group) 3 果 蝇 杂 交 实 验 不 完 全 连 锁 4 解 释 : 5 结 论 : 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 第 四 节 遗 传 的 分 子 基 础 一 DNA 的 化 学 组 成 分 子 结 构 与 功 能 ( 一 )DNA 的 化 学 组 成 1.DNA 的 基 本 组 成 DNA 是 生 命 大 分 子, 其 组 成 的 基 本 单 位 是 脱 氧 核 苷 酸 每 个 脱 氧 核 苷 酸 又 是 由 三 部 分 组 成 : 一 分 子 磷 酸 一 分 子 脱 氧 核 糖 和 一 分 子 碱 基 17

18 碱 基 分 两 类 : 嘌 呤 和 嘧 啶 嘌 呤 包 括 腺 嘌 呤 (A) 和 鸟 嘌 呤 (G) 嘧 啶 包 括 胞 嘧 啶 (C) 和 胸 腺 嘧 啶 (T) 2.DNA 的 基 本 组 成 单 位 脱 氧 核 苷 酸 由 于 组 成 DNA 的 碱 基 主 要 有 四 种, 故 组 成 DNA 的 脱 氧 核 苷 酸 也 有 四 种, 它 们 是 : 脱 氧 腺 苷 酸 (damp) 脱 氧 鸟 苷 酸 (dgmp) 脱 氧 胞 苷 酸 (dcmp) 以 及 脱 氧 胸 苷 酸 (dtmp) ( 二 )DNA 的 分 子 结 构 1.DNA 分 子 的 一 级 结 构 多 脱 氧 核 苷 酸 链 中 脱 氧 核 苷 酸 的 排 列 顺 序 称 为 DNA 分 子 的 一 级 结 构 DNA 分 子 是 由 几 千 至 几 千 万 个 脱 氧 核 苷 酸 聚 合 而 成 的, 相 邻 的 脱 氧 核 苷 酸 之 间 通 过 3 5 磷 酸 二 酯 键 连 接 起 来 即 一 个 脱 氧 核 苷 酸 上 的 磷 酸, 既 与 自 身 脱 氧 核 糖 上 的 第 5 碳 以 酯 键 相 连, 又 与 另 一 个 脱 氧 核 苷 酸 的 脱 氧 核 糖 第 3 碳 以 酯 键 相 连, 形 成 一 个 磷 酸 二 酯 键, 把 两 个 脱 氧 核 苷 酸 结 合 在 一 起 这 样, 通 过 3 5 磷 酸 二 酯 键 把 许 多 个 脱 氧 核 苷 酸 一 一 连 接 起 来, 形 成 一 条 很 长 的 多 脱 氧 核 苷 酸 链 18

19 2.DNA 分 子 的 二 级 结 构 1953 年,Watson 和 Crick 提 出 了 DNA 分 子 二 级 结 构 的 双 螺 旋 结 构 模 型, 阐 述 了 DNA 分 子 的 空 间 结 构, 其 要 点 是 : 1DNA 分 子 由 两 条 走 向 相 反 的 多 脱 氧 核 苷 酸 链 构 成, 一 条 从 3 5, 另 一 条 从 两 条 多 脱 氧 核 苷 酸 链 平 行 地 围 绕 同 一 中 心 轴 向 右 盘 旋, 形 成 右 手 双 螺 旋 结 构 3 在 DNA 的 双 螺 旋 结 构 中, 磷 酸 和 脱 氧 核 糖 交 替 排 列, 位 于 双 螺 旋 结 构 的 外 侧, 构 成 了 DNA 分 子 的 基 本 骨 架 4 碱 基 位 于 双 螺 旋 结 构 的 内 侧, 两 条 链 上 的 碱 基 一 一 对 应, 彼 此 间 通 过 氢 键 相 结 合, 组 成 互 补 碱 基 对,A 与 T 以 二 个 氢 键 相 连 ( 用 A-T 表 示 ),G 与 C 以 三 个 氢 键 相 连 ( 用 G-C 表 示 ) DNA 分 子 中 这 种 碱 基 互 补 配 对 关 系 称 为 碱 基 互 补 规 律 根 据 这 一 规 律, 只 要 知 道 DNA 分 子 中 一 条 链 的 碱 基 顺 序, 就 可 以 推 知 另 一 条 链 的 碱 基 顺 序 5DNA 分 子 相 邻 碱 基 对 的 间 距 为 0.34nm, 每 螺 旋 一 周 包 含 10 对 脱 氧 核 苷 酸 或 10 个 碱 基 对 (bp), 即 螺 距 为 3.4nm, 螺 旋 直 径 为 2nm ( 三 )DNA 的 功 能 1.DNA 的 复 制 以 DNA 分 子 的 两 条 链 为 模 板, 在 DNA 聚 合 酶 的 作 用 下 互 补 合 成 子 代 DNA 的 过 程 称 为 DNA 复 制 DNA 复 制 时, 首 先 DNA 的 双 螺 旋 结 构 在 酶 的 作 用 下 解 旋, 然 后 分 别 以 两 条 链 为 模 板, 吸 收 周 围 游 离 的 脱 氧 核 苷 酸, 在 DNA 聚 合 酶 催 化 下, 按 碱 基 互 补 规 律 (A-T G-C) 合 成 两 条 新 链 这 样, 原 有 的 一 个 DNA 分 子 就 复 制 成 两 个 完 全 相 同 的 子 代 DNA 分 子 新 合 成 的 子 代 DNA 的 两 条 链, 只 有 一 条 是 新 合 成 的, 而 另 一 条 是 来 自 亲 代 DNA, 这 种 复 制 方 式 称 为 半 保 留 复 制 通 过 复 制, 子 代 DNA 分 子 中 脱 氧 核 苷 酸 的 排 列 顺 序 与 原 有 亲 代 DNA 分 子 完 全 相 同, 这 样 遗 传 信 息 就 由 亲 代 DNA 分 子 传 递 到 了 子 代 DNA 分 子 2.DNA 的 转 录 转 录 是 指 以 DNA 分 子 中 的 一 条 链 为 模 板, 互 补 合 成 RNA 的 过 程 转 录 时,DNA 的 双 链 在 酶 的 作 用 下 局 部 解 旋, 以 其 中 的 一 条 链 为 模 板, 按 碱 基 互 补 规 19

20 律 (RNA 中 以 U 代 替 T, 和 DNA 中 的 A 配 对 ), 以 四 种 核 苷 三 磷 酸 为 原 料, 在 RNA 聚 合 酶 作 用 下 合 成 出 一 条 RNA 单 链,DNA 重 新 恢 复 成 双 螺 旋 结 构 经 过 转 录 产 生 的 RNA, 它 的 碱 基 排 列 顺 序 是 由 模 板 DNA 的 碱 基 排 列 顺 序 决 定 的 在 转 录 过 程 中, 起 模 板 作 用 的 那 条 DNA 单 链 称 为 模 板 链, 又 称 为 反 编 码 链 ; 而 与 模 板 链 相 互 补 的 不 作 为 转 录 模 板 的 另 一 条 DNA 单 链 称 为 非 模 板 链, 又 称 为 编 码 链 编 码 链 与 转 录 产 物 新 合 成 的 RNA 碱 基 顺 序 相 同, 只 是 DNA 中 的 T 变 为 RNA 中 的 U, 这 是 称 谓 编 码 链 的 道 理 所 在 二 RNA 的 分 子 结 构 与 功 能 ( 一 )RNA 的 分 子 组 成 RNA 由 DNA 转 录 而 成, 为 单 链 结 构, 比 DNA 链 短 组 成 RNA 分 子 的 基 本 单 位 是 核 苷 酸, 每 个 核 苷 酸 都 是 由 一 分 子 磷 酸 一 分 子 核 糖 和 一 分 子 碱 基 组 成 构 成 RNA 的 碱 基 有 四 种, 腺 嘌 呤 (A) 鸟 嘌 呤 (G) 胞 嘧 啶 (C) 三 种 碱 基 与 DNA 相 同, 另 一 种 与 DNA 不 同, 为 尿 嘧 啶 (U) ( 二 )RNA 分 子 的 基 本 单 位 核 苷 酸 组 成 RNA 分 子 的 核 苷 酸 有 四 种 : 腺 嘌 呤 核 苷 酸 (AMP) 鸟 嘌 呤 核 苷 酸 (GMP) 胞 嘧 啶 核 苷 酸 (CMP) 和 尿 嘧 啶 核 苷 酸 (UMP), 这 四 种 核 苷 酸 也 是 通 过 3 5 磷 酸 二 酯 键 连 接 起 来 而 成 一 条 单 链, 有 的 RNA 单 链 自 身 回 折 碱 基 互 补 配 对 (A-U C-G) 形 成 局 部 的 双 链 结 构 ( 假 双 链 ), 中 间 不 能 配 对 的 部 分 形 成 环 状 突 起 ( 三 )RNA 分 子 的 种 类 RNA 按 功 能 分 为 三 种 : 信 使 RNA(mRNA) 转 运 RNA(tRNA) 和 核 糖 体 RNA(rRNA), 这 三 种 RNA 都 参 与 蛋 白 质 的 合 成 1. 信 使 RNA(mRNA) DNA 分 子 中 储 存 的 遗 传 信 息, 经 过 转 录 传 递 到 信 使 RNA, 以 密 码 子 的 形 式 储 存 进 去, 作 为 蛋 白 质 合 成 的 模 板 2. 转 运 RNA(tRNA) 由 于 局 部 形 成 假 双 链 结 构, 使 trna 分 子 呈 三 叶 草 形, 由 氨 基 酸 臂 反 密 码 子 环 等 部 分 组 成 在 反 密 码 子 环 的 中 间, 有 三 个 碱 基 恰 好 与 mrna 上 的 一 个 相 应 的 密 码 子 互 补, 这 三 个 碱 基 称 为 反 密 码 子 trna 的 功 能 是 转 运 相 应 的 活 化 氨 基 酸 到 核 糖 体 中 3. 核 糖 体 RNA(rRNA) rrna 是 核 糖 体 的 重 要 组 成 成 分, 而 核 糖 体 则 是 细 胞 中 蛋 白 质 合 成 的 场 所 在 核 糖 体 的 大 亚 基 上 有 两 个 重 要 部 位, 一 个 是 肽 酰 trna 结 合 部 位, 简 称 P 位 ; 另 一 个 是 氨 基 酰 trna 结 合 部 位, 简 称 A 位, 这 两 个 部 位 是 携 带 氨 基 酸 的 trna 的 附 着 部 位 三 基 因 ㈠ 基 因 的 概 念 及 其 种 类 1 基 因 的 概 念 随 着 人 们 对 基 因 认 识 的 不 断 深 入, 基 因 的 概 念 也 在 不 断 地 发 展 现 代 遗 传 学 认 为 : 基 因 是 具 有 某 种 特 定 遗 传 效 应 的 DNA 片 段, 是 遗 传 的 基 本 单 位 储 存 遗 传 信 息, 可 通 过 控 制 细 胞 内 RNA 和 蛋 白 质 ( 酶 ) 的 合 成 决 定 生 物 的 遗 传 性 状 2 基 因 的 种 类 11 按 照 基 因 在 细 胞 内 分 布 的 部 位, 可 将 其 分 为 细 胞 核 基 因 和 细 胞 质 基 因 20

21 细 胞 核 基 因 位 于 细 胞 核 内 的 染 色 质 上, 绝 大 多 数 基 因 属 于 细 胞 核 基 因 细 胞 质 基 因 位 于 细 胞 质 内, 如 原 核 细 胞 中 的 质 粒, 真 核 细 胞 中 的 线 粒 体 基 因 线 粒 体 是 人 类 细 胞 中 除 细 胞 核 以 外 唯 一 存 在 DNA 的 细 胞 器 12 按 照 基 因 的 功 能, 可 将 其 分 为 结 构 基 因 和 调 控 基 因 结 构 基 因 是 指 决 定 某 种 多 肽 链 氨 基 酸 种 类 和 排 列 顺 序 的 基 因 调 控 基 因 是 指 某 些 可 调 节 控 制 结 构 基 因 表 达 的 基 因, 调 控 基 因 突 变 可 以 影 响 一 个 或 多 个 结 构 基 因 的 功 能, 导 致 一 个 或 多 个 蛋 白 质 ( 酶 ) 合 成 量 的 改 变 在 显 示 基 因 结 构 时, 通 常 只 用 DNA 一 条 链 的 碱 基 顺 序 ( 编 码 链 ) 来 表 示, 左 侧 为 编 码 链 的 5 端, 右 侧 为 3 端, 以 某 一 点 ( 例 如 转 录 起 始 点 ) 为 参 照, 与 转 录 方 向 一 致 的 位 置 称 为 下 游, 与 转 录 方 向 相 反 的 位 置 称 为 上 游 ㈡ 真 核 细 胞 结 构 基 因 的 分 子 结 构 基 因 中 能 够 通 过 转 录 和 翻 译 决 定 多 肽 链 氨 基 酸 的 种 类 数 目 及 排 列 顺 序 的 碱 基 序 列 称 为 编 码 顺 序 原 核 生 物 结 构 基 因 的 编 码 顺 序 通 常 是 连 续 的, 绝 大 多 数 真 核 生 物 的 结 构 基 因 的 编 码 顺 序 是 不 连 续 的, 被 一 些 非 编 码 顺 序 分 割 成 若 干 段, 形 成 镶 嵌 排 列 的 断 裂 形 式, 称 为 断 裂 基 因 人 类 结 构 基 因 包 括 编 码 区 和 侧 翼 顺 序 两 个 部 分 : 1 编 码 区 编 码 区 包 括 外 显 子 和 内 含 子 11 外 显 子 是 指 在 结 构 基 因 中, 有 编 码 作 用 的 DNA 顺 序 12 内 含 子 指 位 于 两 个 外 显 子 之 间 没 有 编 码 作 用 的 DNA 顺 序 外 显 子 和 内 含 子 的 关 系 及 特 点 : 11 在 结 构 基 因 中, 外 显 子 和 内 含 子 是 相 间 排 列 的 一 个 结 构 基 因 中 外 显 子 的 数 目 总 是 等 于 内 含 子 的 数 目 加 1, 外 显 子 长 度 远 远 小 于 内 含 子 长 度 不 同 的 结 构 基 因 外 显 子 和 内 含 子 的 数 目 相 差 很 大, 基 因 的 长 度 也 相 差 悬 殊 如 人 血 红 蛋 白 β 珠 蛋 白 链 基 因 含 有 3 个 外 显 子,2 个 内 含 子, 长 约 1.7kb( 千 碱 基 ) 苯 丙 氨 酸 羟 化 酶 基 因 则 含 有 13 个 外 显 子 和 12 个 内 含 子, 仅 编 码 区 全 长 就 达 90kb 12 在 每 个 外 显 子 与 内 含 子 的 交 界 处, 都 有 一 段 高 度 保 守 的 特 异 性 碱 基 顺 序 每 个 内 含 子 的 5 端 以 GT 开 始,3 端 以 AG 结 束, 这 一 特 异 的 碱 基 顺 序 称 为 外 显 子 - 内 含 子 接 头, 也 称 GT-AG 法 则 它 是 RNA 的 剪 切 识 别 信 号 在 显 示 基 因 结 构 时, 通 常 只 用 DNA 一 条 链 的 碱 基 顺 序 ( 编 码 链 ) 来 表 示, 左 侧 为 编 码 链 的 5 端, 右 侧 为 3 端, 以 某 一 点 ( 例 如 转 录 起 始 点 ) 为 参 照, 与 转 录 方 向 一 致 的 位 置 称 为 下 游, 与 转 录 方 向 相 反 的 位 置 称 为 上 游 ( 二 ) 侧 翼 顺 序 侧 翼 顺 序 是 指 在 第 一 个 外 显 子 和 最 末 一 个 外 显 子 外 侧 的 一 段 非 编 码 区 它 含 有 一 些 重 要 的 基 因 调 控 顺 序, 对 基 因 的 表 达 有 重 要 影 响 1. 启 动 子 启 动 子 是 位 于 基 因 转 录 起 始 点 上 游 的 一 段 特 定 的 DNA 顺 序, 是 RNA 聚 合 酶 与 之 相 识 别 结 合 的 部 位, 从 而 启 动 基 因 的 转 录 2. 增 强 子 增 强 子 是 指 能 够 增 强 基 因 转 录 作 用 的 一 段 特 定 的 DNA 顺 序, 其 作 用 是 增 强 启 动 子 效 应, 与 基 因 的 转 录 启 动 无 关 增 强 子 的 位 置 比 较 灵 活, 它 可 以 位 于 转 录 起 始 点 的 上 游, 也 可 以 位 于 转 录 起 始 点 的 下 游 它 通 过 与 特 异 性 的 蛋 白 质 结 合 而 促 进 基 因 的 转 录 3. 终 止 子 终 止 子 是 一 段 具 有 转 录 终 止 功 能 的 特 定 DNA 顺 序 位 于 编 码 区 下 游, 转 录 终 止 点 上 游 当 RNA 聚 合 酶 处 于 终 止 子 位 置 上 时, 会 使 RNA 脱 离 模 板 DNA, 转 录 停 止 ㈢ 基 因 的 功 能 基 因 的 化 学 本 质 是 DNA, 所 以, 基 因 的 功 能 可 从 DNA 的 功 能 加 以 解 释, 包 括 以 下 三 21

22 个 方 面 1 遗 传 信 息 的 储 存 2 基 因 的 复 制 基 因 的 复 制 实 质 上 就 是 DNA 的 复 制 在 细 胞 分 裂 过 程 中, 基 因 随 DNA 的 复 制 而 复 制, 从 而 将 其 遗 传 信 息 完 整 地 传 递 给 子 细 胞, 保 证 了 遗 传 物 质 的 连 续 性 与 稳 定 性 3 基 因 的 表 达 基 因 的 表 达 是 指 细 胞 在 生 命 活 动 过 程 中, 将 一 个 基 因 所 携 带 的 遗 传 信 息 转 变 成 具 有 生 物 活 性 的 蛋 白 质 ( 或 酶 ) 的 过 程 包 括 转 录 和 翻 译 两 个 步 骤 11 转 录 以 DNA 为 模 板, 合 成 RNA 的 过 程 称 为 转 录 真 核 细 胞 中 的 DNA 主 要 存 在 于 细 胞 核 内, 转 录 是 在 细 胞 核 中 进 行 的, 而 蛋 白 质 的 合 成 则 是 在 细 胞 质 中 的 核 糖 体 上 进 行 的 基 因 是 通 过 控 制 RNA 的 合 成 来 实 现 对 蛋 白 质 ( 或 酶 ) 合 成 的 控 制 DNA 经 过 转 录 产 生 的 三 种 类 型 的 RNA 最 初 并 无 生 物 活 性, 我 们 将 它 们 分 别 称 之 为 mrna 前 体 trna 前 体 和 rrna 前 体 这 三 种 RNA 前 体 必 须 经 过 一 个 加 工 修 饰 过 程, 才 能 形 成 有 功 能 的 RNA RNA 加 工 修 饰 过 程 也 是 在 细 胞 核 内 完 成 的 12 翻 译 翻 译 是 指 以 mrna 为 模 板 合 成 蛋 白 质 的 过 程 翻 译 就 是 将 DNA 转 录 到 mrna 的 遗 传 信 息 解 读 为 多 肽 链 的 氨 基 酸 种 类 和 顺 序 的 过 程 11mRNA 作 为 模 板 指 导 蛋 白 质 的 合 成 通 过 转 录, 遗 传 信 息 传 递 到 了 mrna 四 种 核 苷 酸 按 一 定 的 顺 序 组 合 成 的 mrna 链 中, 遗 传 信 息 是 以 遗 传 密 码 形 式 储 存 起 来, 控 制 由 20 种 氨 基 酸 构 成 的 多 肽 链 的 合 成 12 遗 传 密 码 可 被 解 读 在 mrna 分 子 中, 从 5 3 方 向, 以 AUG 开 始, 每 三 个 相 邻 核 苷 酸 ( 碱 基 ) 为 一 组 形 成 三 联 体, 组 成 一 个 遗 传 密 码 ( 密 码 子 ) 这 些 密 码 不 仅 代 表 20 种 氨 基 酸, 而 且 有 一 个 起 始 信 号 (AUG) 和 三 个 终 止 信 号 (UAA UAG 和 UGA) mrna 中 的 四 种 碱 基 可 以 组 成 43(64) 种 密 码 子,64 种 密 码 子 总 称 为 遗 传 密 码 13 遗 传 密 码 具 有 以 下 特 点 : 1 兼 并 性 : 多 个 密 码 子 决 定 同 一 种 氨 基 酸, 例 如 亮 氨 酸 有 6 个 密 码 子 在 64 种 密 码 子 中,1 种 为 起 始 密 码 子 (AUG), 同 时 它 也 是 甲 硫 氨 酸 的 密 码 子 ( 在 原 核 生 物 中 为 甲 酰 甲 硫 氨 酸 的 密 码 子 ),3 种 终 止 密 码 子 (UAA UAG UGA) 2 通 用 性 : 所 有 生 物 都 共 用 一 套 密 码 但 在 线 粒 体 基 因 中, 个 别 密 码 子 也 有 例 外 情 况 3 密 码 子 无 标 点, 不 重 叠 4 方 向 性 : 密 码 子 对 mrna 而 言, 其 阅 读 方 向 是 从 5 端 到 3 端 遗 传 信 息 的 翻 译 过 程 可 粗 略 地 分 为 氨 基 酸 的 活 化 与 转 运 肽 链 合 成 的 起 始 肽 链 延 长 和 肽 链 合 成 的 终 止 与 释 放 四 个 阶 段 : (1) 氨 基 酸 的 活 化 与 转 运 : 每 种 氨 基 酸 参 与 多 肽 链 合 成 之 前, 必 须 经 过 活 化, 然 后 与 分 别 与 对 应 的 trna 结 合 形 成 某 氨 基 酰 -trna 再 通 过 氨 基 酰 -trna 将 各 种 氨 基 酸 转 运 到 核 糖 体 上, 参 加 多 肽 链 的 合 成 (2) 肽 链 合 成 的 起 始 : 首 先 在 起 始 因 子 的 作 用 下, 核 糖 体 的 小 亚 基 识 别 mrna 的 启 始 部 位 并 与 之 结 合 然 后 甲 硫 氨 酰 -trna 以 其 反 密 码 子 与 mrna 的 起 始 密 码 子 (AUG) 互 补 结 合, 三 者 共 同 形 成 起 始 复 合 物 然 后 大 亚 基 与 小 亚 基 结 合 形 成 完 整 的 核 糖 体, 这 时, 甲 硫 氨 酰 -trna 占 据 了 核 糖 体 大 亚 基 的 P 位, 空 着 的 A 位 准 备 接 受 下 一 个 氨 基 酰 -trna 至 此, 肽 链 延 长 的 准 备 工 作 就 绪 (3) 肽 链 延 长 : 肽 链 延 长 阶 段 是 由 进 位 转 肽 和 移 位 三 步 循 环 进 行 的 22

23 1 进 位 : 三 个 在 有 关 因 子 的 作 用 下, 第 二 个 氨 基 酰 -trna 识 别 mrna 上 的 密 码 子, 进 入 核 糖 体 大 亚 基 上 的 A 位, 这 一 过 程 叫 做 进 位 2 转 肽 : 在 转 肽 酶 的 作 用 下,P 位 上 的 甲 硫 氨 酰 与 A 位 上 的 氨 基 酰 缩 合 形 成 二 肽, 使 甲 硫 氨 酰 离 开 P 位 上 的 trna 转 移 到 A 位 上 的 trna 上 去, 这 一 过 程 叫 做 转 肽 3 移 位 :P 位 上 的 trna 失 去 了 氨 基 酸 后, 便 从 核 糖 体 上 脱 落 下 来, 核 糖 体 向 mrna3' 端 移 动 一 个 密 码 子 的 距 离, 同 时 原 来 在 A 位 上 的 肽 酰 -trna 移 至 P 位 上, 空 出 的 A 位 准 确 地 定 位 于 第 三 个 密 码 子 上, 这 一 过 程 叫 做 移 位 此 后, 每 经 过 进 位 转 肽 和 移 位 一 个 循 环, 多 肽 链 就 增 加 一 个 氨 基 酸 残 基, 使 肽 链 得 以 延 长 (4) 肽 链 合 成 的 终 止 与 释 放 : 当 核 糖 体 A 位 被 终 止 密 码 子 占 据 时, 多 肽 链 的 合 成 即 终 止 在 释 放 因 子 的 作 用 下, 多 肽 链 与 trna 分 离 mrna 与 核 糖 体 分 离 最 后 一 个 trna 也 离 开 核 糖 体 核 糖 体 的 大 小 亚 基 彼 此 分 离, 翻 译 结 束 多 肽 链 形 成 后, 需 要 经 过 一 系 列 的 加 工, 最 后 才 能 形 成 具 有 一 定 生 物 学 功 能 的 蛋 白 质 遗 传 信 息 流 的 传 递 方 向, 可 概 括 为 : 1DNA 以 自 身 的 两 条 链 为 模 板, 各 自 互 补 合 成 一 条 新 的 DNA 单 链, 这 就 是 DNA 的 复 制 2 以 DNA 双 链 中 的 一 条 链 为 模 板, 互 补 合 成 RNA, 这 就 是 转 录 3 以 mrna 为 模 板 合 成 多 肽 链, 这 一 过 程 称 为 翻 译 这 就 是 经 典 的 中 心 法 则 在 以 后 的 研 究 中, 对 中 心 法 则 又 有 了 不 少 补 充 和 新 的 发 展,1970 年,Temin 等 人 发 现, 许 多 单 链 RNA 病 毒 ; 在 感 染 宿 主 细 胞 后, 它 们 的 RNA 在 酶 的 作 用 下 可 以 进 行 复 制 还 有 一 些 单 链 RNA 病 毒 ( 如 Rous 肉 瘤 病 毒 ) 中, 含 有 逆 转 录 酶, 能 以 病 毒 的 RNA 为 模 板 合 成 DNA 这 种 以 RNA 为 模 板 在 逆 转 录 酶 的 作 用 下, 反 向 合 成 DNA 的 过 程, 称 为 逆 转 录 第 五 节 基 因 突 变 一 基 因 突 变 的 概 念 及 特 性 ( 一 ) 基 因 突 变 的 概 念 1. 基 因 突 变 基 因 突 变 是 指 基 因 在 分 子 结 构 上 发 生 的 碱 基 对 的 组 成 或 排 列 顺 序 的 改 变, 也 称 点 突 变 2. 突 变 基 因 突 变 后 产 生 的 基 因 称 为 突 变 基 因 基 因 突 变 可 以 发 生 在 个 体 发 育 的 任 何 时 期, 分 为 体 细 胞 突 变 和 生 殖 细 胞 突 变 1 体 细 胞 突 变 : 如 果 基 因 突 变 发 生 在 体 细 胞 中, 它 只 能 引 起 当 代 个 体 形 态 或 生 理 上 的 改 变, 而 不 能 将 突 变 基 因 传 给 下 一 代 发 生 体 细 胞 突 变 的 细 胞, 经 有 丝 分 裂, 可 形 成 一 群 具 有 相 同 遗 传 改 变 的 细 胞, 这 些 细 胞 可 以 构 成 癌 变 的 基 础 2 生 殖 细 胞 突 变 : 如 果 基 因 突 变 发 生 在 生 殖 细 胞 中, 那 么 就 可 以 通 过 受 精 卵 将 突 变 基 因 直 接 传 给 后 代, 引 起 后 代 遗 传 性 状 的 改 变 基 因 突 变 是 等 位 基 因 产 生 的 基 础, 生 物 体 中 各 种 等 位 基 因 都 是 经 过 基 因 突 变 形 成 的 同 源 染 色 体 上 各 对 基 因, 最 初 可 能 都 是 相 同 的, 只 是 后 来 由 于 其 中 之 一 发 生 突 变 而 形 成 等 位 基 因 才 造 成 了 差 异 故 基 因 突 变 为 生 物 进 化 提 供 了 丰 富 的 原 料 ( 二 ) 基 因 突 变 的 特 性 基 因 突 变 具 有 多 向 性 可 逆 性 有 害 性 稀 有 性 重 复 性 等 特 性 1. 多 向 性 当 基 因 发 生 突 变 时, 可 以 朝 着 不 同 的 方 向 发 生 这 种 一 个 基 因 可 以 向 不 同 方 向 发 生 多 次 独 立 突 变 的 现 象 称 为 基 因 突 变 的 多 向 性 2. 可 逆 性 当 一 个 基 因 发 生 突 变 后, 突 变 后 的 基 因 若 再 发 生 突 变, 可 回 复 到 原 来 基 因 的 状 态, 这 种 情 况 称 为 基 因 突 变 的 可 逆 性 如 果 将 基 因 A 突 变 为 a 称 为 正 突 变, 那 么, 由 基 因 a 突 变 为 基 因 A 则 称 为 回 复 突 变 人 类 中 出 现 的 返 祖 现 象, 就 是 由 于 基 因 发 生 了 回 复 突 23

24 变 引 起 的 由 于 基 因 突 变 具 有 多 向 性, 所 以, 一 般 来 说 回 复 突 变 的 频 率 低 于 正 突 变 频 率 3. 有 害 性 许 多 事 例 表 明, 基 因 突 变 不 利 于 个 体 的 生 长 发 育, 因 此, 对 个 体 来 说, 大 部 分 基 因 突 变 是 有 害 的 4. 稀 有 性 基 因 突 变 在 自 然 条 件 下 是 很 少 发 生 的 我 们 通 常 用 突 变 率 来 衡 量 基 因 突 变 的 难 易 程 度 所 谓 突 变 率 是 指 在 自 然 状 态 下, 某 一 基 因 在 一 定 群 体 中 发 生 突 变 的 频 率 如 人 类 基 因 的 突 变 率 为 10-4~10-6/ 生 殖 细 胞 / 代, 表 示 每 代 1~100 万 个 生 殖 细 胞 中, 有 一 个 基 因 发 生 突 变 5. 重 复 性 在 同 种 生 物 中, 相 同 的 基 因 突 变 可 以 在 不 同 的 个 体 之 间 重 复 出 现, 这 种 情 况 称 为 基 因 突 变 的 重 复 性 如 人 的 白 化 病 基 因, 可 以 在 人 群 的 不 同 个 体 中 反 复 出 现 这 一 特 性 表 明, 基 因 突 变 的 多 向 性 是 有 一 定 限 度 的 而 并 非 是 无 止 境 的 二 诱 发 基 因 突 变 的 因 素 当 基 因 受 到 内 外 环 境 中 某 些 因 素 的 影 响 时, 可 以 发 生 突 变 根 据 基 因 突 变 发 生 的 原 因, 可 将 其 分 为 自 发 突 变 和 人 工 诱 变 两 类 ( 一 ) 自 发 突 变 在 自 然 条 件 下, 未 经 人 工 处 理 而 发 生 的 突 变 称 为 自 发 突 变 自 发 突 变 并 不 是 没 有 原 因 的 突 变, 在 自 然 界 中 存 在 着 各 种 物 理 化 学 及 生 物 因 素, 这 些 因 素 都 可 以 引 起 基 因 发 生 突 变, 只 不 过 不 知 道 在 某 一 基 因 突 变 的 发 生 过 程 中 是 哪 种 因 素 起 主 导 作 用 而 已 ( 二 ) 人 工 诱 变 与 自 发 突 变 相 反, 如 果 是 人 们 有 目 的 地 利 用 某 种 理 化 因 素 去 诱 发 基 因 突 变 则 称 为 人 工 诱 变 实 验 研 究 证 明, 有 许 多 因 素 可 以 诱 发 基 因 突 变, 人 们 把 能 诱 发 基 因 突 变 的 理 化 因 素 及 其 他 因 素 称 为 诱 变 剂 概 括 起 来, 可 分 为 物 理 因 素 化 学 因 素 和 生 物 因 素 三 个 方 面 1. 物 理 因 素 物 理 因 素 有 α 射 线 β 射 线 γ 射 线 Χ 射 线 等 电 离 射 线, 还 有 像 紫 外 线 这 种 不 足 以 引 起 物 质 电 离 的 非 电 离 射 线 电 离 射 线 可 引 起 基 因 中 碱 基 的 改 变 糖 与 磷 酸 基 的 改 变, 紫 外 线 则 主 要 是 通 过 引 起 DNA 两 条 链 或 单 链 DNA 上 2 个 胸 腺 嘧 啶 形 成 二 聚 体, 从 而 改 变 基 因 中 的 碱 基 顺 序, 导 致 突 变 2. 化 学 因 素 在 人 类 生 存 的 环 境 中, 有 许 多 化 学 物 质, 可 以 诱 发 基 因 突 变 根 据 诱 变 剂 对 基 因 的 作 用 方 式 可 将 其 分 为 三 类 : 1 是 烷 化 剂, 如 氮 芥 ; 2 是 碱 基 类 似 物 ; 3 是 能 使 基 因 中 的 碱 基 增 加 或 减 少 1 个 或 2 个, 最 终 导 致 基 因 突 变 的 一 类 化 合 物, 如 吖 啶 类 染 料 在 生 物 因 素 中, 近 年 来 的 研 究 发 现, 有 些 病 毒 如 SV40 腺 病 毒 逆 转 录 病 毒 等 可 诱 发 哺 乳 类 基 因 突 变 有 的 病 毒 基 因 组 全 部 或 一 部 分 整 合 到 宿 主 染 色 体 上, 从 而 在 结 构 上 引 起 基 因 突 变, 有 的 病 毒 可 通 过 自 身 遗 传 信 息 的 表 达 而 引 起 突 变 部 分 逆 转 录 病 毒, 带 有 病 毒 癌 基 因, 可 引 起 包 括 人 类 在 内 的 哺 乳 类 细 胞 发 生 癌 变 三 基 因 突 变 的 分 子 机 制 根 据 DNA 中 碱 基 改 变 的 情 况, 基 因 突 变 主 要 有 碱 基 置 换 和 移 码 突 变 两 大 类 ( 一 ) 碱 基 置 换 碱 基 置 换 是 指 DNA 分 子 中 一 个 碱 基 对 被 另 一 个 碱 基 对 所 替 代 如 果 一 种 嘌 呤 被 另 一 种 嘌 呤 所 取 代, 或 一 种 嘧 啶 被 另 一 种 嘧 啶 所 取 代, 这 种 碱 基 置 换 称 为 转 换 例 如 G C A=T,C G T=A 就 属 于 转 换 如 果 一 种 嘌 呤 被 另 一 种 嘧 啶 所 取 代, 或 一 种 嘧 啶 被 另 一 种 嘌 呤 所 取 代, 这 种 碱 基 置 换 称 为 颠 换 例 如,A=T T=A,C G A=T 即 为 颠 换 诱 变 剂 引 起 碱 基 置 换 的 机 制 主 要 有 : 1 碱 基 类 似 物 的 取 代 : 如 5- 溴 脱 氧 尿 苷 (BU) 的 结 构 同 胸 腺 嘧 啶 很 相 似, 在 DNA 复 制 时, 24

25 5- 溴 脱 氧 尿 苷 可 冒 充 T 与 A 配 对, 当 再 次 复 制 时,5- 溴 脱 氧 尿 苷 又 可 充 当 C 与 G 配 对, 最 终, 原 来 的 A-T 碱 基 对 被 G-C 碱 基 对 置 换 2 诱 变 剂 直 接 与 DNA 发 生 化 学 反 应 : 如 HN02 有 氧 化 脱 氨 基 作 用, 可 使 腺 嘌 呤 脱 氨 基 变 成 次 黄 嘌 呤 (H), 次 黄 嘌 呤 的 结 构 与 G 相 似, 在 DNA 复 制 时,H 可 与 C 配 对, 最 终, 原 来 的 A-T 碱 基 对 被 G-C 碱 基 对 置 换 在 自 然 界 的 基 因 突 变 中, 转 换 多 于 颠 换 碱 基 置 换 可 发 生 在 DNA 序 列 的 任 何 部 位, 如 果 发 生 在 基 因 之 间 的 间 隔 区 域 内 含 子 部 位 一 般 不 会 产 生 明 显 的 效 应 ; 如 果 发 生 在 外 显 子, 可 造 成 mrna 密 码 子 改 变, 多 肽 链 中 氨 基 酸 顺 序 也 将 受 到 影 响, 产 生 不 同 的 突 变 效 应 根 据 碱 基 置 换 对 密 码 子 的 影 响 不 同, 可 将 碱 基 置 换 引 起 的 基 因 突 变 分 为 四 种 主 要 类 型 : 同 义 突 变 错 义 突 变 无 义 突 变 和 延 长 突 变 1. 同 义 突 变 如 果 一 个 密 码 子 因 碱 基 置 换 变 为 另 一 个 密 码 子 后, 改 变 后 和 改 变 前 的 密 码 子 所 决 定 的 氨 基 酸 相 同, 这 种 突 变 称 为 同 义 突 变 2. 错 义 突 变 如 果 基 因 中 的 碱 基 被 置 换 后, 改 变 了 密 码 子, 从 而 导 致 所 合 成 的 多 肽 链 中 一 种 氨 基 酸 被 另 一 种 氨 基 酸 所 取 代, 最 终 引 起 蛋 白 质 的 结 构 和 功 能 发 生 改 变, 这 种 突 变 称 为 错 义 突 变 3. 无 义 突 变 如 果 基 因 中 的 碱 基 被 置 换 后, 使 得 mrna 中 决 定 某 一 氨 基 酸 的 密 码 子 变 成 了 终 止 密 码 子 (UAA UAG UGA), 多 肽 链 提 前 终 止 合 成, 从 而 产 生 不 完 全 的 没 有 活 性 的 多 肽 链, 这 种 突 变 称 为 无 义 突 变 4. 延 长 突 变 : 当 基 因 中 的 一 个 终 止 密 码 子 发 生 碱 基 置 换 后, 成 为 编 码 某 一 氨 基 酸 的 密 码 子 时, 多 肽 链 的 合 成 将 继 续 进 行 下 去, 直 至 遇 到 下 一 个 终 止 密 码 子 时 方 可 停 止, 这 种 突 变 称 为 延 长 突 变 ( 二 ) 移 码 突 变 如 果 在 基 因 的 碱 基 顺 序 中 插 入 或 缺 失 1 个 或 几 个 碱 基 对, 则 插 入 或 缺 失 点 以 后, 碱 基 发 生 位 移, 密 码 子 重 新 组 合, 进 而 使 插 入 或 缺 失 点 以 后 的 多 肽 链 氨 基 酸 种 类 和 排 列 顺 序 发 生 改 变, 这 种 突 变 称 为 移 码 突 变 吖 啶 类 染 料 是 移 码 突 变 的 有 效 诱 变 剂 这 类 物 质 可 以 插 入 到 DNA 分 子 中, 从 而 引 起 碱 基 的 增 加 或 减 少, 导 致 移 码 突 变 与 原 来 的 基 因 相 比, 按 照 移 码 突 变 基 因 合 成 的 多 肽 链, 在 插 入 或 缺 失 点 以 后 的 氨 基 酸 种 类 和 排 列 顺 序 均 发 生 改 变, 最 终 形 成 异 常 蛋 白 质 或 酶, 扰 乱 细 胞 的 正 常 生 理 功 能 25

26 第 三 章 遗 传 性 疾 病 教 学 基 本 要 求 : 1. 掌 握 遗 传 病 的 概 念 分 类 及 其 遗 传 特 点 ; 2. 了 解 遗 传 病 的 诊 断 防 治 ; 3. 熟 悉 遗 传 病 对 我 国 人 群 的 危 害 情 况 教 学 安 排 :4 课 时 第 一 节 遗 传 病 对 人 类 的 危 害 一 遗 传 性 疾 病 先 天 性 疾 病 和 家 族 性 疾 病 1 遗 传 病 (inherited disease): 是 指 个 体 生 殖 细 胞 或 卵 的 遗 传 物 质 发 生 突 变 ( 或 畸 变 ) 所 引 起 的 疾 病 2 特 点 : 遗 传 性 ; 先 天 性 ; 家 族 性 ; 终 生 性 ( 不 可 根 治 性 ) 11 遗 传 性 : 即 上 代 往 下 代 的 垂 直 传 递 1 因 为 有 的 患 者 是 首 次 突 变 产 生 的 病 例, 即 家 系 中 的 首 例, 他 可 以 将 突 变 的 遗 传 物 质 向 下 传 并 垂 直 传 递 2 有 些 隐 性 遗 传 病, 致 病 基 因 虽 然 垂 直 传 递, 但 携 带 者 并 不 表 现 出 临 床 症 状, 即 表 型 正 常 3 有 些 遗 传 病 特 别 是 染 色 体 病 患 者, 由 于 活 不 到 生 育 年 龄 或 不 育, 也 观 察 不 到 垂 直 传 递 的 现 象 12 先 天 性 : 是 指 那 些 一 出 生 就 表 现 出 来 的 疾 病, 即 从 娘 肚 子 里 带 来 的 病 大 多 数 遗 传 病 都 是 先 天 的, 出 生 前 致 病 基 因 已 经 表 达 某 些 先 天 性 疾 病 是 在 子 宫 中 由 于 病 菌 感 染 ( 梅 毒 结 核 杆 菌 ) 药 物 ( 反 应 停 ) 引 起 某 些 疾 病 在 出 生 后 并 不 表 现, 当 发 育 到 一 定 年 龄 Gene 才 表 达,, 如 成 年 型 多 囊 肾 病 脊 髓 小 脑 性 共 济 失 调 等 如 Hungtington 舞 蹈 病 一 般 在 岁 才 发 病 因 此, 不 能 把 遗 传 病 与 先 天 性 疾 病 等 同 看 待 13 家 族 性 : 遗 传 病 由 于 家 庭 成 员 之 间 可 能 具 有 相 同 的 致 病 基 因, 一 般 表 现 为 家 族 性 不 少 遗 传 病 表 现 出 家 族 性 的 特 点, 但 是 并 非 所 有 的 家 族 性 疾 病 都 是 遗 传 病 由 于 生 活 条 件 相 同, 共 同 的 环 境 因 素 引 起 家 族 聚 集 的 疾 病, 如 长 期 缺 乏 维 生 素 C 饮 食 造 成 的 坏 血 病 等, 虽 然 具 有 家 族 性, 但 不 是 遗 传 病 有 的 遗 传 病 ( 如 许 多 隐 性 遗 传 病 ) 由 于 致 病 基 因 频 率 很 低, 不 表 现 为 家 族 性 发 病 14 终 生 性 : 积 极 的 防 治 有 可 能 改 变 表 型 特 征, 减 轻 临 床 症 状, 但 目 前 的 治 疗 水 平 尚 不 能 改 变 遗 传 的 物 质 基 础 二 遗 传 和 环 境 在 疾 病 发 生 中 的 作 用 人 的 一 切 性 状 或 疾 病 都 是 由 遗 传 因 素 和 环 境 因 素 共 同 作 用, 归 纳 起 来 大 致 有 四 种 类 型 : 全 部 由 遗 传 因 素 决 定, 基 本 上 由 遗 传 因 素 决 定, 遗 传 因 素 环 境 因 素 都 起 作 用, 发 病 取 决 于 环 境 因 素 三 遗 传 病 的 发 病 率 及 其 对 人 类 的 危 害 11 儿 童 住 院 病 人 中 的 30%, 成 人 住 院 病 人 中 的 10% 患 有 部 分 或 完 全 的 由 遗 传 因 素 决 定 的 疾 病 12 我 国 每 年 出 生 的 约 2000 万 个 婴 儿 中 约 1.3%, 有 先 天 缺 陷, 其 中 的 80% 为 遗 传 性 疾 病 13 我 国 每 年 约 有 70 万 例 自 然 流 产 病 例, 其 中 50% 为 染 色 体 异 常 14 人 群 中 已 认 识 到 单 基 因 病 有 8000 余 种, 约 有 3~5% 的 人 受 累 ; 多 基 因 病 近 百 种, 26

27 但 发 病 率 高, 约 有 15~20% 的 人 受 累 ; 加 上 染 色 体 病 约 百 种 总 的 估 计, 人 群 中 有 20~25% 的 人 为 遗 传 病 所 累 15 智 力 低 下 者 约 有 37% 为 遗 传 缺 陷 所 致 我 国 有 智 力 低 下 者 近 900 万 人, 其 中 白 痴 为 10% 16 人 群 中 每 个 人 都 可 能 携 带 5~6 个 致 病 基 因, 本 人 可 不 发 病, 但 增 加 了 后 代 患 病 的 风 险 四 遗 传 病 的 主 要 类 型 从 遗 传 学 角 度 分 类, 遗 传 病 包 括 : 1 单 基 因 病 涉 及 一 对 主 基 因 所 导 致 的 疾 病 AR 先 天 聋 哑 AD 并 指 多 指 症 XR 红 绿 色 盲 XD 抗 VD 佝 偻 病 2 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 如 ; 唇 裂 精 神 分 裂 症 高 血 压 等 3 染 色 体 病 染 色 体 异 常 引 起 的 疾 病 数 目 异 常 : 常 染 色 体 21 三 体 综 合 征 ; 性 染 色 体 Turner 综 合 征 结 构 异 常 : 常 染 色 体 5p-, 猫 叫 综 合 征 ; 性 染 色 体 脆 性 X 染 色 体 综 合 征 4 体 细 胞 遗 传 病 肿 瘤 5 线 粒 体 病 Leber 视 神 经 病 (C 核 外 基 因 组 ) 第 二 节 遗 传 病 的 诊 断 一 遗 传 病 的 临 床 诊 断 遗 传 病 的 临 床 诊 断 与 普 通 疾 病 的 诊 断 步 骤 基 本 相 同, 包 括 听 取 病 人 的 主 诉 询 问 病 史 查 体 等 1. 病 史 : 除 应 了 解 一 般 病 史 外, 还 应 着 重 采 集 与 遗 传 病 家 族 聚 集 现 象 有 关 的 以 下 项 目 : 1 家 族 史 : 整 个 家 系 患 同 种 疾 病 的 病 史, 能 充 分 反 映 患 者 父 系 和 母 系 各 家 族 成 员 发 病 情 况 2 婚 姻 史 : 结 婚 的 年 龄 次 数 配 偶 的 健 康 状 况 及 是 否 为 近 亲 婚 配 3 生 育 史 : 生 育 年 龄 子 女 数 及 其 健 康 状 况, 有 无 流 产 死 产 早 产 史 畸 胎 等 2. 症 状 与 体 征 症 状 与 体 征 的 出 现 是 病 人 就 诊 的 主 要 原 因, 也 是 进 行 遗 传 病 初 诊 的 重 要 线 索 遗 传 病 和 某 些 普 通 疾 病 的 症 状 与 体 征 是 有 共 性 的, 但 各 种 遗 传 病 有 其 特 有 的 临 床 表 现, 甚 至 形 成 特 异 性 症 候 群 例 如 智 力 低 下 伴 有 眼 间 距 宽 眼 裂 小 外 眼 角 上 斜 口 半 开 伸 舌 流 涎 等 是 先 天 愚 型 的 特 征 ; 而 性 腺 发 育 不 全 或 生 殖 能 力 下 降 继 发 性 闭 经 行 为 异 常 则 可 疑 为 性 染 色 体 病 ; 正 常 出 生 的 婴 儿, 发 育 到 3~4 个 月, 如 果 其 尿 液 汗 液 有 一 种 特 殊 的 腐 臭 味, 智 力 发 育 落 后 于 同 龄 小 孩, 同 时 伴 有 毛 发 变 黄 肤 白 而 细 腻 虹 膜 黄 色 易 激 动 肌 张 力 高 貌 似 猿 猴, 可 疑 为 苯 丙 酮 尿 症 当 然, 单 凭 症 状 和 体 征 要 作 出 准 确 诊 断 是 相 当 困 难 的, 但 可 以 得 出 对 疾 病 的 初 步 印 象, 为 进 一 步 选 择 其 他 检 查 提 供 帮 助 二 系 谱 分 析 系 谱 分 析 是 指 通 过 调 查 先 证 者 家 庭 成 员 的 发 病 情 况, 绘 出 系 谱, 以 确 定 疾 病 遗 传 方 式 的 一 种 方 法 经 过 分 析 有 助 于 判 断 某 种 疾 病 是 否 为 遗 传 病 ; 又 有 助 于 确 定 其 类 型, 即 是 单 基 因 病 还 是 多 基 因 病, 或 是 染 色 体 病 ; 如 果 是 单 基 因 病, 还 可 进 一 步 确 定 该 病 的 遗 传 方 式 ( 常 显 27

28 常 隐 X 显 X 隐 Y 连 锁 遗 传 ) 系 谱 分 析 时 应 注 意 的 事 项 是 : 1 要 注 意 系 谱 的 准 确 性 完 整 性 一 个 完 整 的 系 谱 应 有 三 代 以 上 家 庭 成 员 的 患 病 情 况 婚 姻 状 况 及 生 育 情 况 ; 还 要 注 意 了 解 家 系 往 往 由 患 者 或 代 述 人 因 顾 虑 而 提 供 的 虚 假 资 料, 影 响 分 析 结 果 的 准 确 性 2 遇 到 隔 代 遗 传 时, 要 注 意 区 分 是 显 性 遗 传 病 外 显 不 全, 还 是 隐 性 遗 传 所 致 3 当 系 谱 中 除 先 证 者 外, 找 不 到 其 他 患 者, 呈 散 发 现 象 时, 须 认 真 分 析 是 常 染 色 体 隐 性 遗 传 所 致, 还 是 新 基 因 突 变 所 致 三 细 胞 遗 传 学 检 查 主 要 适 用 于 染 色 体 异 常 综 合 征 的 诊 断 它 可 以 从 形 态 学 的 角 度 直 接 观 察 染 色 体 数 目 结 构 等 是 否 出 现 异 常 主 要 包 括 以 下 两 种 检 查 方 法 ㈠ 染 色 体 检 查 或 称 核 型 分 析 ㈡ 性 染 色 质 ( 包 括 X 染 色 质 和 Y 染 色 质 ) 的 检 查 四 生 化 检 查 生 化 检 查 是 以 生 化 手 段 定 性 定 量 地 分 析 酶 蛋 白 质 及 其 代 谢 产 物, 是 临 床 上 诊 断 单 基 因 病 的 首 选 方 法 其 中 最 常 见 的 是 检 查 酶 的 缺 陷 因 为 基 因 控 制 着 酶 蛋 白 质 的 合 成, 从 而 控 制 着 机 体 的 一 系 列 代 谢 反 应, 所 以 基 因 突 变 所 致 的 单 基 因 病 必 然 导 致 酶 蛋 白 质 异 常, 其 参 与 的 代 谢 过 程 中 的 中 间 产 物 底 物 终 产 物 也 会 发 生 质 和 量 的 变 化 故 通 过 这 些 物 质 的 检 测 可 以 反 映 某 种 基 因 是 否 受 损 从 而 作 出 疾 病 的 诊 断 如 苯 丙 酮 尿 症 病 人, 可 根 据 其 血 清 中 的 苯 丙 氨 酸 浓 度 增 高, 尿 液 中 含 有 苯 丙 酮 酸 作 出 诊 断 白 化 病 患 者 可 根 据 毛 囊 中 酪 氨 酸 酶 活 性 降 低 作 出 诊 断 目 前 已 有 200 种 左 右 的 蛋 白 质 和 酶 活 性 异 常 可 以 通 过 电 泳 层 析 免 疫 氨 基 酸 顺 序 分 析 等 技 术 进 行 检 测 用 于 检 测 的 材 料 主 要 为 血 清 活 体 组 织 ( 肝 肾 皮 肤 甲 状 腺 肠 粘 膜 等 ) 以 及 培 养 的 成 纤 维 细 胞 五 基 因 诊 断 ( 一 ) 概 念 基 因 诊 断 是 指 利 用 DNA 重 组 技 术 在 分 子 水 平 上 对 人 类 遗 传 病 的 基 因 缺 陷 进 行 检 测 以 诊 断 遗 传 病 的 一 种 方 法, 又 称 DNA 分 析 法 ( 二 ) 特 点 和 优 点 1. 以 探 测 基 因 为 目 标, 属 于 病 因 诊 断, 针 对 性 强 基 因 诊 断 的 出 现 使 人 们 对 疾 病 的 诊 断 模 式 由 传 统 的 表 型 诊 断 过 渡 为 现 在 的 基 因 型 诊 断 或 称 逆 向 诊 断 它 和 传 统 的 表 型 诊 断 方 法 的 主 要 差 异 在 于 直 接 从 基 因 型 推 断 表 现 型, 即 越 过 基 因 产 物 直 接 检 测 基 因 结 构 的 改 变 ( 如 单 个 碱 基 置 换 缺 失 插 入 DNA 的 多 态 现 象 和 遗 传 病 的 遗 传 异 质 性 等 ) 2. 基 因 诊 断 取 材 来 源 广 泛 可 以 是 机 体 各 种 组 织 的 有 核 细 胞, 因 此 基 因 诊 断 不 受 取 材 细 胞 类 型 和 个 体 发 育 阶 段 的 限 制, 可 以 做 出 现 症 病 人 的 诊 断 及 产 前 发 病 前 的 早 期 诊 断 3. 利 用 基 因 探 针 进 行 检 测, 灵 敏 度 高 特 异 性 强 4. 基 因 探 针 可 以 是 任 何 来 源 任 何 种 类 ; 其 检 测 目 标 可 以 是 一 个 特 定 基 因 或 一 种 特 定 基 因 组 合 ; 可 以 是 内 源 基 因 或 外 源 基 因 因 此, 基 因 探 针 适 用 性 强, 诊 断 范 围 广 5. 被 检 测 的 基 因 是 否 处 于 活 化 状 态 对 基 因 诊 断 并 不 重 要, 因 此 可 对 那 些 有 组 织 和 分 化 阶 段 表 达 特 异 性 的 基 因 及 其 异 常 进 行 检 测 和 诊 断 此 外, 随 着 分 子 生 物 学 技 术 的 飞 速 发 展, 从 基 因 水 平 上 诊 断 遗 传 病 的 病 种 越 来 越 多, 操 作 上 日 趋 简 单 方 便 快 速 准 确 所 以 基 因 诊 断 是 诊 断 遗 传 病 最 有 前 途 的 方 法 ( 三 ) 原 理 用 已 知 的 核 苷 酸 序 列 测 定 未 知 的 核 苷 酸 序 列 ( 四 ) 方 法 28

29 主 要 包 括 分 子 杂 交 DNA 体 外 扩 增 (PCR) DNA 单 链 构 象 多 态 分 析 法 等, 其 中 最 基 本 的 技 术 是 核 酸 分 子 杂 交 技 术 核 酸 分 子 杂 交 概 念 及 过 程 示 意 图 核 酸 分 子 杂 交 的 应 用 ( 五 ) 应 用 1978 年 简 悦 威 (YW Kan) 首 次 用 DNA 重 组 技 术 进 行 镰 刀 型 贫 血 病 的 产 前 诊 断, 到 1982 年 普 遍 开 始 试 用 基 因 诊 断 技 术 迄 今 已 对 数 百 种 遗 传 性 疾 病 进 行 基 因 诊 断 和 产 前 基 因 诊 断 随 着 检 测 人 类 基 因 探 针 的 分 离 和 克 隆 化, 以 及 基 因 DNA 序 列 的 阐 明, 将 有 更 多 的 单 基 因 遗 传 病 能 进 行 基 因 诊 断 六 皮 纹 分 析 ( 一 ) 皮 肤 纹 理 ( 简 称 皮 纹 ) 1. 皮 肤 纹 理 ( 简 称 皮 纹 ) 概 念 皮 纹 是 由 皮 肤 表 面 凸 起 的 嵴 纹 和 两 条 嵴 纹 之 间 的 凹 陷 而 形 成 的 沟 纹 组 成, 这 些 凹 凸 的 纹 理 在 人 体 皮 肤 上 某 些 特 定 部 位 构 成 各 种 特 定 的 纹 理 图 形 每 个 人 都 有 特 殊 的 皮 肤 纹 理, 在 胚 胎 的 第 14 周 就 已 形 成, 出 生 后 定 形 且 终 生 不 变, 说 明 皮 纹 具 有 重 要 的 遗 传 基 础 2. 皮 纹 类 型 及 其 特 点 皮 纹 主 要 包 括 指 纹 掌 纹 足 底 纹 和 掌 褶 纹 (1) 指 纹 : 指 手 指 末 端 腹 面 的 皮 纹 1 指 纹 类 型 : 主 要 分 弓 形 纹 箕 形 纹 和 斗 形 纹 三 种 类 型 三 种 类 型 指 纹 比 较 指 纹 类 型 特 点 分 类 弓 形 纹 箕 形 纹 由 平 行 排 列 的 弓 形 嵴 纹 从 一 侧 走 向 另 一 侧, 中 间 隆 起 呈 弓 形 ; 无 三 叉 点 嵴 纹 从 一 侧 起 始 发 出 后, 斜 向 上 弯 曲 后 又 回 到 原 侧, 形 似 簸 箕 状 ; 一 般 在 箕 头 下 侧 有 一 个 三 叉 点 简 弓 帐 弓 正 箕 ( 尺 箕 ) 反 箕 ( 桡 箕 ) 斗 形 纹 其 纹 理 大 多 呈 环 形 螺 形 囊 形 ; 一 般 有 两 个 三 叉 点 环 形 斗 螺 旋 斗 双 箕 斗 2 嵴 纹 计 数 的 基 本 方 法 : 从 箕 形 纹 或 斗 形 纹 的 中 心 点 至 三 叉 点 画 一 直 线, 统 计 跨 过 这 根 直 线 的 纹 线 数 弓 形 纹 无 中 心 和 三 叉 点, 故 计 数 为 0 斗 形 纹 有 两 个 三 叉 点, 计 数 时 以 较 大 的 数 为 准 而 将 双 手 10 指 的 嵴 纹 数 目 相 加 即 得 到 总 嵴 纹 数 (TFRC) 染 色 体 病 患 者 的 指 纹 TFRC 与 正 常 人 的 相 比 有 明 显 的 差 异 对 于 性 染 色 体 数 目 异 常 的 患 者 而 言, 有 随 X 染 色 体 数 目 的 增 多 而 TFRC 降 低 的 趋 势, 例 如, 据 统 计 XY 个 体 TFRC 为 145,XX 个 体 的 为 127; XXX 个 体 的 为 109,XXXXY 个 体 的 为 49.4 等, 故 统 计 TFRC 可 以 作 为 诊 断 某 些 染 色 体 异 常 疾 病 的 辅 助 指 标 29

30 (2) 掌 纹 : 是 手 掌 中 的 皮 纹 掌 纹 观 察 分 析 时 一 般 应 包 括 5 个 方 面 1 大 鱼 际 区, 位 于 拇 指 的 下 方 2 小 鱼 际 区, 位 于 小 指 的 下 方 3 指 间 区, 从 拇 指 到 小 指 的 指 根 部 间 区 域 依 次 分 为 四 个 小 区 (Ι1 Ι2 Ι3 Ι4) 4 指 基 三 叉 点 (a b c d), 分 别 位 于 第 指 基 部 四 条 主 线 (A B C D), 分 别 由 指 基 三 叉 点 向 手 心 端 引 出 的 线 5 轴 三 叉 点 (t): 在 大 小 鱼 际 交 联 的 底 端, 掌 面 基 部 正 中, 大 约 在 无 名 指 直 下 对 于 成 年 人 而 言,t 三 叉 点 距 离 腕 线 约 1.4cm 处 atd 角, 指 基 三 叉 点 a d 与 t 三 叉 点 连 线 所 成 的 夹 角, 可 用 量 角 器 测 定 我 国 正 常 人 群 的 atd 角 均 值 为 41 三 叉 点 t 的 位 置 对 某 些 染 色 体 病 的 诊 断 有 重 要 意 义 atd 角 的 大 小 也 可 以 反 映 t 三 叉 点 的 位 置,atd 角 越 大, 则 轴 三 叉 点 位 置 越 高 越 远 离 腕 线, 向 掌 心 方 向 移 动 若 atd 角 小 于 45, 轴 三 叉 点 以 t 表 示 ;atd 角 在 45 ~56 之 间, 轴 三 叉 点 以 t 表 示, 多 见 于 先 天 愚 型 患 者 ; 若 atd 角 大 于 56, 轴 三 叉 点 以 t" 表 示, 多 见 于 13 三 体 综 合 征 患 者 (3) 褶 纹 : 是 手 指 和 手 掌 的 关 节 弯 曲 活 动 处 明 显 可 见 的 褶 线 1 指 褶 纹 : 正 常 人 除 拇 指 有 一 条 指 褶 纹 外, 其 余 各 指 都 有 两 条 指 褶 纹 先 天 愚 型 患 者 和 18 三 体 综 合 征 患 者 的 第 五 指 可 只 有 一 条 指 褶 纹 2 掌 褶 纹 : 普 通 人 手 掌 中 一 般 有 三 条 大 褶 纹 : 远 端 横 褶 纹 近 端 横 褶 纹 和 大 鱼 际 纵 褶 纹 远 端 横 褶 纹 和 近 端 横 褶 纹 不 相 连 接 掌 褶 纹 还 常 见 四 种 变 异 类 型 四 种 常 见 掌 褶 纹 变 异 类 型 比 较 : 褶 纹 变 异 类 型 特 点 举 例 通 贯 手 远 侧 横 褶 纹 与 近 侧 横 褶 纹 完 全 重 合 为 一 条 直 线 横 贯 整 个 手 掌, 这 条 线 也 称 为 猿 线 猫 叫 综 合 征 先 天 愚 型 13 三 体 综 合 征 悉 尼 手 近 侧 横 褶 纹 通 贯 全 掌 而 远 侧 横 褶 纹 走 行 正 常 多 见 于 澳 大 利 亚 的 悉 尼 人 变 异 Ι 型 ( 桥 贯 型 ) 变 异 Ⅱ 型 ( 叉 贯 型 ) 远 侧 横 褶 纹 与 近 侧 横 褶 纹 借 助 另 一 较 短 的 横 褶 纹 彼 此 相 连 而 横 贯 全 掌, 在 这 里 短 褶 起 着 桥 梁 作 用 远 侧 横 褶 纹 与 近 侧 横 褶 纹 彼 此 相 连 贯 通, 且 向 上 向 下 方 各 有 一 细 褶 分 支 (4) 足 纹 : 在 脚 趾 脚 掌 的 皮 纹 中, 研 究 得 最 多 且 有 临 床 意 义 的 主 要 是 拇 趾 球 部 的 纹 理, 其 中 基 本 的 纹 理 型 也 分 为 弓 箕 斗 三 种, 并 按 皮 纹 的 胫 侧 腓 侧 近 远 侧 的 走 向 分 为 七 个 类 型, 其 中 胫 弓 型 多 见 于 先 天 愚 型 患 者 中 ( 二 ) 皮 肤 纹 理 分 析 从 目 前 对 皮 纹 与 染 色 体 病 的 关 联 的 研 究 资 料 中 可 以 发 现, 染 色 体 病 病 人 的 皮 肤 纹 理 具 有 值 得 注 意 的 特 征 性 变 化, 在 遗 传 病 诊 断 中 具 有 一 定 的 诊 断 价 值, 皮 纹 分 析 时 要 注 意 取 样 的 方 法, 以 获 得 准 确 清 晰 的 资 料 另 外, 正 常 人 也 可 出 现 异 常 皮 纹, 故 皮 纹 分 析 仅 可 作 为 某 些 遗 传 病 诊 断 的 初 筛 手 段 常 见 染 色 体 病 患 者 的 皮 纹 特 征 30

31 七 产 前 诊 断 ㈠ 产 前 诊 断 概 念 产 前 诊 断 又 称 为 宫 内 诊 断, 是 利 用 直 接 或 间 接 方 法 对 胎 儿 进 行 疾 病 诊 断 的 过 程, 从 而 有 效 地 预 防 具 有 严 重 遗 传 病 智 力 障 碍 及 先 天 畸 形 的 患 儿 出 生 ㈡ 目 前 能 进 行 产 前 诊 断 的 遗 传 病 1 染 色 体 病 ; 2 一 些 特 定 的 酶 缺 陷 所 致 的 先 天 性 代 谢 病 ; 3 可 利 用 基 因 诊 断 方 法 诊 断 的 遗 传 病 ; 4 多 基 因 遗 传 的 神 经 管 缺 陷 ; 5 有 明 显 形 态 改 变 的 先 天 畸 形 产 前 诊 断 可 以 有 效 地 预 防 遗 传 病 患 儿 的 出 生, 降 低 遗 传 病 的 发 病 率, 因 为 产 前 诊 断 结 果 出 来 后, 医 生 可 据 此 建 议 孕 妇 继 续 妊 娠 或 进 行 选 择 性 流 产 ㈢ 产 前 诊 断 的 指 征 1 夫 妇 一 方 有 染 色 体 异 常 或 生 育 过 染 色 体 异 常 患 儿 的 孕 妇 ; 2 夫 妇 一 方 为 单 基 因 病 患 者 或 生 育 过 单 基 因 病 患 儿 的 孕 妇 ; 335 岁 以 上 的 高 龄 孕 妇 ; 4 有 不 明 原 因 习 惯 性 流 产 史 畸 胎 史 死 产 史 或 新 生 儿 死 亡 史 的 孕 妇 ; 5 夫 妇 一 方 为 染 色 体 平 衡 易 位 携 带 者 ; 6 有 脆 性 X 综 合 征 家 系 的 夫 妇 或 同 胞 中 有 严 重 X 连 锁 隐 性 遗 传 病 的 孕 妇 ; 7 夫 妇 一 方 有 神 经 管 畸 形 者 或 生 育 过 先 天 性 神 经 管 畸 形 的 孕 妇 ; 8 羊 水 过 多 的 孕 妇 ; 9 夫 妇 一 方 有 明 显 致 畸 因 素 接 触 史 ; 10 具 有 遗 传 病 家 族 史 或 近 亲 婚 配 的 孕 妇 ㈣ 产 前 诊 断 的 取 材 技 术 1 绒 毛 吸 取 术 : 早 期 妊 娠 (5~11 周 ) 时 进 行 ; 2 羊 膜 穿 刺 术 : 最 常 用, 中 期 妊 娠 (16~20 周 ) 时 进 行 ; 3 脐 带 穿 刺 术 : 中 期 至 晚 期 妊 娠 (17~32 周 ) 时 进 行 ; 4 母 血 分 离 胎 儿 细 胞 : 母 血 中 含 有 少 量 胎 儿 的 滋 养 叶 细 胞 有 核 红 细 胞 和 淋 巴 细 胞 病 例 指 纹 掌 纹 拇 趾 球 部 纹 理 5p- 斗 形 纹 比 例 大 TFRC 高 t 双 侧 或 单 侧 通 贯 手 正 常 13 三 体 弓 形 纹 较 多 TFRC 低 t" 2/3 通 贯 手 42% 腓 弓 18 三 体 弓 形 纹 比 例 极 高 TFRC 极 低 甚 至 为 0 25% 为 t"40% 第 5 指 1 条 指 褶 正 常 尺 侧 比 例 高 >60 % 21 三 体 TFRC 低 第 4 或 第 5 指 t 50% 通 贯 手 第 5 指 1 条 指 褶 胫 弓 桡 箕 45,X 大 箕 或 小 斗 TFRC 高 t 异 常 大 的 斗 或 箕 形 纹 47,XXY 弓 形 纹 较 多 正 常 正 常 31

32 ㈤ 产 前 诊 断 的 方 法 1 细 胞 遗 传 学 诊 断 : 在 产 前 诊 断 中 最 常 用 以 羊 水 中 胎 儿 脱 落 细 胞 绒 毛 细 胞 等 为 材 料, 对 胎 儿 的 染 色 体 或 性 染 色 质 进 行 检 查, 以 确 定 胎 儿 是 否 患 有 染 色 体 病 或 鉴 定 X 连 锁 遗 传 病 的 胎 儿 性 别 2 生 物 化 学 诊 断 : 应 用 生 物 化 学 技 术 测 定 羊 水 绒 毛 孕 妇 血 清 尿 中 等 的 某 些 酶 的 活 性 或 某 些 代 谢 产 物 的 水 平, 以 确 定 胎 儿 是 否 患 有 遗 传 性 代 谢 病 和 分 子 病 例 如, 甲 胎 蛋 白 (AFP) 乙 酰 胆 碱 酯 酶 (AchE) 蛋 白 质 ( 酶 ) 的 测 定 可 以 初 筛 开 放 性 神 经 管 畸 形 或 缺 陷 先 天 愚 型 地 中 海 贫 血 和 异 常 血 红 蛋 白 症 3 仪 器 诊 断 : 是 直 接 观 察 胎 儿 表 型 是 否 改 变 的 主 要 方 法 利 用 X 线 或 超 声 波 (A M B 和 超 声 多 普 勒 仪 ) 胎 儿 镜 等 方 法 观 察 胎 儿 的 外 部 形 态 及 骨 骼 心 脏 等 内 部 结 构 是 否 正 常 B 型 超 声 仪 更 具 有 无 创 伤 效 果 好 的 优 点, 现 已 普 遍 使 用 4 产 前 基 因 诊 断 : 以 羊 水 细 胞 绒 毛 细 胞 等 为 研 究 材 料, 进 行 DNA 分 析, 以 检 测 出 患 有 遗 传 病 的 胎 儿 特 别 适 用 于 常 规 诊 断 方 法 无 法 取 材 或 确 诊 的 情 况 第 三 节 常 见 遗 传 病 介 绍 一 单 基 因 遗 传 病 指 由 于 染 色 体 上 某 一 对 基 因 发 生 异 常, 而 导 致 的 遗 传 病 分 类 : 常 染 色 体 显 性 遗 传 (AD) 常 染 色 体 隐 性 遗 传 (AR) X 连 锁 显 性 遗 传 (XD) X 连 锁 隐 性 遗 传 (XR) Y 连 锁 遗 传 ㈠ 常 染 色 体 显 性 遗 传 (AD) 指 致 病 基 因 位 于 1-22 号 常 染 色 体 上, 而 且 这 种 基 因 是 在 显 性 的 情 况 下 遗 传 的 通 常 只 要 在 成 对 的 染 色 体 上 的 一 个 位 点 上 有 一 个 这 种 基 因, 个 体 就 会 发 病, 即 不 论 是 纯 合 体 (AA) 或 是 杂 合 体 (Aa), 都 完 全 表 现 显 性 遗 传 病 1 AD 的 特 点 : 患 者 的 双 亲 中, 往 往 有 一 个 是 患 者, 而 且 患 者 的 亲 代 大 多 数 是 杂 合 子 杂 合 子 病 人 与 正 常 人 婚 配, 则 子 女 得 病 的 几 率 为 二 分 之 一, 且 男 女 发 病 的 机 会 均 等 每 代 都 可 出 现 患 者, 呈 连 续 传 代 现 象 双 亲 无 病 时, 子 女 也 不 患 病 ( 只 有 在 发 生 新 的 基 因 突 变 时 例 外 ) 2 典 型 病 例 : 先 天 性 成 骨 不 全 ( 脆 骨 症 ) 马 凡 氏 综 合 征 ( 蜘 蛛 指 ) 先 天 性 肌 强 直 并 指 症 11 先 天 性 成 骨 不 全 特 征 : 骨 骼 发 育 不 良, 骨 质 疏 松, 多 发 性 骨 折, 进 行 性 耳 聋, 蓝 巩 膜, 因 长 骨 骨 折 可 致 肢 体 畸 形 肌 肉 张 力 低 下, 行 走 无 力, 易 摔 跤 牙 齿 发 育 不 良, 易 碎, 也 易 发 生 龋 齿 优 生 指 导 : 父 母 之 一 为 患 者, 再 发 风 险 高, 不 利 于 优 生 父 母 均 非 患 者, 病 人 的 致 病 基 因 是 由 于 基 因 突 变 引 起 的, 再 发 风 险 低, 本 病 无 特 殊 治 疗 12 马 凡 氏 综 合 征 特 征 : 身 高 而 细, 四 肢 特 长 尤 其 以 手 指 足 趾 细 长 如 蜘 蛛 脚 样, 故 得 名 蜘 蛛 指 ( 趾 ) 综 合 征 肌 肉 张 力 减 低, 关 节 松 弛, 活 动 范 围 明 显 增 大 足 明 显 外 翻 有 的 伴 视 力 障 碍, 或 伴 心 脏 畸 形 优 生 指 导 : 父 母 之 一 为 患 者, 再 发 风 险 大, 不 利 于 优 生 13 先 天 性 肌 强 直 特 征 : 突 出 表 现 为 某 一 肌 群 做 一 动 作 之 初, 先 产 生 一 时 性 的 (5-30 秒 ) 肌 强 直, 故 病 儿 走 路 时, 开 始 数 步 僵 硬 而 缓 慢, 几 步 以 后, 步 态 转 为 正 常, 但 休 息 片 刻 再 走, 又 再 强 直 青 春 期 后 症 状 有 所 缓 解 优 生 指 导 : 父 母 之 一 是 患 者, 再 发 风 险 大 32

33 ( 二 ) 常 染 色 体 隐 性 遗 传 (AR) 致 病 基 因 位 于 1-22 对 常 染 色 体 上, 这 个 致 病 基 因 对 正 常 的 等 位 基 因 来 说 是 隐 性 的 以 A 表 示 正 常 的 显 性 基 因,a 表 示 致 病 隐 性 基 因, 只 有 aa 这 种 情 况 才 会 发 病 Aa 时 因 有 正 常 显 性 基 因 A 的 作 用, 致 病 基 因 a 的 作 用 被 掩 盖, 个 体 虽 不 发 病, 却 能 将 致 病 基 因 a 传 给 后 代, 称 其 为 携 带 者 ( 已 发 现 此 病 1268 种 以 上 ) 1 AR 特 点 : 11 通 常 为 散 发 病 例 ( 隔 代 遗 传 ) 12 患 者 双 亲 一 般 不 患 病, 但 都 是 携 带 者 13 男 女 发 病 的 机 会 均 等 14 患 者 同 胞 1/4 发 病, 表 型 正 常 的 同 胞 中 2/3 是 携 带 者,1/4 正 常 (5) 近 亲 婚 配 时 子 女 发 病 风 险 明 显 增 高 2 典 型 病 例 : 白 化 病 苯 丙 酮 尿 症 (PKU) 半 乳 糖 血 症 肝 豆 状 核 变 性 (Wilson 病 ) 黑 蒙 性 痴 呆 先 天 性 聋 哑 11 苯 丙 酮 尿 症 (PKU) 遗 传 方 式 :AR 关 键 酶 : 苯 丙 氨 酸 羟 化 酶 (PAH) 基 因 定 位 :12q22-24 PAH 基 因 全 长 85kb, 含 13 个 外 显 子, 基 因 缺 陷 以 点 突 变 为 主 临 床 表 现 : 苯 丙 酮 酸 苯 乳 酸 苯 乙 酸, 毛 发 皮 肤 和 尿 有 特 殊 气 味, 患 者 毛 发 和 皮 肤 颜 色 浅 苯 丙 氨 酸 酪 氨 酸 代 谢 特 征 : 患 儿 出 生 时 尚 正 常, 有 些 出 现 较 频 繁 的 呕 吐, 皮 肤 出 现 湿 疹, 但 不 易 引 起 注 意 一 般 在 出 生 后 4 个 月 左 右, 智 力 落 后 现 象 逐 渐 明 显, 如 不 会 笑 不 能 抬 头 表 情 呆 滞 易 激 惹, 不 会 独 座, 不 会 爬 等, 甚 至 出 现 抽 搐 毛 发 在 新 生 儿 时 期 尚 正 常, 后 转 为 黄 褐 色 皮 肤 白 皙 尿 有 特 殊 的 霉 臭 气 味 PKU 的 饮 食 治 疗 : 早 诊 断 ; 早 治 疗 饮 食 治 疗 坚 持 8-11 岁 或 更 大 的 年 龄, 食 用 低 苯 丙 氨 酸 的 食 品, 提 供 必 须 的 营 养, 定 期 检 测 血 清 苯 丙 氨 酸, 保 持 在 3-7 毫 克 % PKU 的 优 生 指 导 : 本 病 再 发 风 险 大, 不 利 优 生 有 条 件 可 采 取 新 生 儿 普 查, 从 足 跟 取 一 滴 血 滴 于 滤 纸 上 进 行 本 病 普 查, 及 早 发 现 患 者, 早 期 治 疗 避 免 近 亲 婚 配 至 少 对 有 阳 性 家 族 史 及 父 母 之 间 有 亲 缘 关 系 的 新 生 儿, 出 生 数 日 开 始 喂 奶 后 即 作 上 述 筛 查 阳 性 者 应 作 血 中 苯 丙 氨 酸 测 定, 以 进 一 步 确 诊 12 半 乳 糖 血 症 33

34 特 征 : 出 生 后 随 奶 液 的 摄 入, 出 现 拒 食 呕 吐 腹 泻 体 重 不 增 黄 疸 等 表 现 由 于 肝 脑 肾 眼 等 器 官 最 易 受 累, 可 出 现 肝 肿 大 智 力 障 碍 白 内 障 等 优 生 指 导 : 本 病 再 发 风 险 大, 不 利 于 优 生 若 能 在 产 前 进 行 羊 水 细 胞 半 乳 糖 -1- 磷 酸 尿 苷 转 移 酶 的 活 性 检 查, 以 及 在 新 生 儿 期 进 行 本 病 的 筛 查, 则 有 利 于 优 生 半 乳 糖 血 症 的 治 疗 : 饮 食 治 疗, 立 即 停 止 喂 乳 和 乳 类 制 品, 开 始 越 早 效 果 越 好, 至 少 需 要 3 年, 白 内 障 可 通 过 手 术 治 疗 13 肝 豆 状 核 变 性 是 一 种 铜 代 谢 障 碍 疾 病 临 床 表 现 : 主 要 表 现 在 神 经 系 统 肝 肾 角 膜 等 四 个 方 面 首 发 症 状 10 岁 以 下 以 肝 损 伤 表 现 局 多 ;10 岁 以 上 则 以 神 经 系 统 损 伤 为 多 神 经 症 状 表 现 为 早 期 肢 体 常 出 现 粗 大 的 震 颤, 随 意 运 动 少, 面 具 脸, 肌 强 直, 语 言 困 难 等 肝 症 状 有 恶 心 呕 吐 肝 肿 大 黄 疸 肝 功 能 异 常 肝 腹 水 等 发 病 机 理 : 正 常 人 经 肠 道 吸 收 的 铜 最 初 与 血 清 白 蛋 白 疏 松 结 合, 然 后 一 部 分 转 移 至 肝 与 球 蛋 白 结 合 形 成 铜 蓝 蛋 白, 余 下 的 与 白 蛋 白 结 合 每 日 摄 入 的 铜 只 有 少 量 自 尿 排 出, 大 量 的 铜 经 胆 汁 至 肠 道 由 粪 便 排 出 患 者 肠 道 对 铜 的 吸 收 增 多 而 铜 蓝 蛋 白 合 成 减 少, 游 离 的 铜 沉 积 于 各 组 织, 由 于 大 量 的 铜 由 尿 排 出, 故 尿 铜 增 多 经 胆 汁 排 铜 减 少, 故 粪 铜 减 少 治 疗 原 则 : 清 除 体 内 过 量 的 铜, 可 用 洛 合 剂 ; 低 铜 饮 食 ( 避 免 进 食 肝 硬 壳 果 蛤 蜊 可 可 等 含 铜 量 高 的 食 物 ) 14 先 天 聋 哑 又 名 遗 传 性 耳 聋, 所 有 耳 聋 有 50% 可 归 因 于 遗 传 因 素 临 床 特 征 : 患 儿 出 生 时 就 无 听 力, 不 会 说 话, 能 发 出 正 常 哭 笑 声, 智 力 发 育 正 常 发 病 机 理 : 一 般 外 耳 中 耳 无 变 化, 但 内 耳 螺 旋 器 发 育 不 全, 蜗 管 细 胞 和 蜗 神 经 等 发 育 不 良 遗 传 方 式 : 先 天 聋 哑 为 常 染 色 体 隐 性 遗 传 对 下 列 现 象 的 解 释 : 从 理 论 上 讲, 如 果 父 母 都 是 聋 哑 人, 他 们 的 子 女 就 一 定 都 是 聋 哑 人 但 是, 在 实 际 调 查 中, 我 们 却 常 常 见 到 他 们 的 子 女 不 是 聋 哑 人 而 且 都 是 正 常 人, 为 什 么? 治 疗 原 则 : 应 重 点 治 聋, 聋 和 哑 兼 治, 治 训 结 合, 尤 其 重 要 的 是 进 行 语 言 训 练 15 白 化 病 遗 传 方 式 :AR 关 键 酶 : 酪 氨 酸 酶 ; 基 因 定 位 :11q14-21; 基 因 全 长 50kb, 含 5 个 外 显 子 ; 基 因 缺 陷 以 点 突 变 为 主 34

35 特 征 : 皮 肤, 毛 发, 视 网 膜, 脉 络 膜 都 没 有 黑 色 素 ; 皮 肤 : 乳 白 色 或 淡 粉 色 ; 毛 发 : 银 白 色 或 金 黄 色 ; 虹 膜 : 会 蓝 色 或 透 明, 瞳 孔 呈 淡 红 色 ; 怕 光, 视 力 底 下, 斜 视 等 ; 眼 球 震 颤 ; 易 患 皮 肤 癌 优 生 指 导 : 再 发 风 险 很 高, 不 利 于 优 生 ; 佩 戴 墨 镜 来 减 轻 眼 部 不 适 ; 涂 抹 防 晒 油 防 止 皮 肤 癌 的 发 生 ( 三 ) 伴 性 遗 传 致 病 基 因 位 于 性 染 色 体 上, 其 中 最 为 常 见 的 是 X 连 锁 隐 性 遗 传 ⒈X 连 锁 隐 性 遗 传 (XR): 致 病 基 因 位 于 X 染 色 体 上, 伴 随 着 X 染 色 体 传 递 而 遗 传, 其 致 病 基 因 是 隐 性 的, 称 为 X 连 锁 隐 性 遗 传 (XR) ⒉ 代 表 疾 病 : 红 绿 色 盲, 甲 型 血 友 病, 乙 型 血 友 病, 假 肥 大 性 肌 营 养 不 良 症 (DMD) 11XR 因 女 性 有 两 条 X 染 色 体, 若 只 有 一 条 X 染 色 体 上 带 有 隐 性 治 病 基 因, 另 一 条 X 染 色 体 上 的 等 位 基 因 为 正 常 的 显 性 基 因, 则 不 发 病, 而 成 为 携 带 者 女 性, 必 需 在 两 条 X 染 色 体 上 均 有 治 病 基 因 才 会 发 病 男 性 只 有 一 条 X 染 色 体, 而 Y 染 色 体 上 没 有 相 应 的 等 位 基 因, 只 要 他 的 X 染 色 体 上 有 治 病 基 因, 即 使 是 隐 性 的, 也 要 发 病, 因 此, 存 在 唯 男 是 病 现 象 12XR 的 特 点 1 人 群 中 男 患 者 远 多 于 女 患 者, 往 往 只 有 男 患 者 ; 男 患 后 代 子 女 均 不 发 病 ; 2 双 亲 无 病 时, 儿 子 可 能 发 病, 女 儿 则 不 会 发 病, 致 病 基 因 来 自 母 亲 交 叉 遗 传 ; 3 患 者 的 兄 弟 舅 父 姨 表 兄 弟 和 外 甥 各 有 1/2 的 发 病 风 险 ; 4 若 女 性 是 患 者, 其 父 亲 一 定 是 患 者, 母 亲 一 定 是 携 带 者 或 患 者. 3. 典 型 的 病 例 : 11 红 绿 色 盲 : 如 果 男 性 患 者 与 正 常 女 性 婚 配, 子 代 中 男 性 均 正 常, 女 性 都 由 她 父 亲 传 来 一 个 致 病 基 因, 是 携 带 者 ; 如 果 女 性 携 带 者 与 正 常 男 性 婚 配, 子 代 中 男 性 将 有 1/2 患 病, 女 性 不 患 病, 但 将 有 1/2 是 携 带 者 ; 女 性 携 带 者 与 男 性 患 者 婚 配, 子 代 中, 男 性 将 有 1/2 为 患 者, 女 性 有 1/2 为 携 带 者,1/2 为 患 者 ; 12 血 友 病 是 一 种 凝 血 障 碍 出 血 性 疾 病 临 床 表 现 : 缓 慢 持 续 渗 血 ; 多 发 生 在 轻 伤 之 后 ; 大 量 出 血 较 为 罕 见 发 病 机 理 : 血 友 病 A: 缺 乏 凝 血 因 子 Ⅷ, 凝 血 致 活 酶 原 不 能 形 成 凝 血 致 活 酶, 因 而 不 能 使 凝 血 酶 原 形 成 凝 血 酶, 就 不 能 使 纤 维 蛋 白 原 变 成 纤 维 蛋 白, 不 能 凝 血 血 友 病 B: 第 Ⅳ 因 35

36 子 即 血 浆 凝 血 活 酶 成 分 缺 乏 所 引 起 的 凝 血 障 碍 血 友 病 的 遗 传 方 式 是 典 型 的 X 连 锁 隐 形 遗 传 治 疗 方 式 : 我 国 用 花 生 衣 制 成 的 止 血 凝 和 红 血 凝 取 得 一 定 疗 效, 但 不 能 提 高 血 液 中 IHG 水 平 国 外 用 IHG 制 剂 治 疗, 取 得 很 大 发 展 将 动 物 削 减 制 备 IHG 制 剂, 会 产 生 过 敏 反 应 ; 用 人 类 血 浆 制 备 IHG 制 剂 ; 缺 点 : 需 要 长 期 治 疗 136- 磷 酸 葡 萄 糖 脱 氢 酶 缺 乏 症 缺 乏 此 酶 致 使 红 细 胞 膜 易 破 坏, 产 生 溶 血 主 要 表 现 : 蚕 豆 药 物 感 染 性 溶 血 性 贫 血 和 新 生 儿 缺 乏 此 酶 溶 血 蚕 豆 病 是 进 食 蚕 豆 或 蚕 豆 制 品 之 后 引 起 的 急 性 溶 血 性 贫 血 9 岁 以 下 小 儿 多 见, 大 多 发 生 于 蚕 豆 成 熟 季 节 药 物 感 染 性 溶 血 性 贫 血 ; 新 生 儿 G6PD 缺 陷 溶 血 症 优 生 指 导 原 则 : 父 母 均 非 患 者, 患 病 是 由 基 因 突 变 引 起 的, 再 发 风 险 小 母 亲 为 患 者, 再 发 风 险 高, 不 利 于 优 生 父 亲 为 患 者, 有 产 前 性 别 诊 断 条 件 者, 准 生 男, 不 准 生 女 ( 三 )Y 连 锁 遗 传 如 果 致 病 基 因 位 于 Y 染 色 体 上, 并 随 着 Y 染 色 体 而 传 递, 故 只 有 男 性 才 出 现 症 状 这 类 致 病 基 因 只 由 父 亲 传 给 儿 子, 再 由 儿 子 传 给 孙 子, 女 性 是 不 会 出 现 相 应 的 遗 传 性 状 或 遗 传 病, 这 种 遗 传 方 式 称 为 Y 连 锁 遗 传 (Y-linked inheritance) 由 于 这 些 基 因 控 制 的 性 状, 只 能 在 雄 性 个 体 中 表 现, 这 种 现 象 又 称 为 限 雄 遗 传 (holandric inheritance) 二 多 基 因 遗 传 病 多 基 因 遗 传 病 : 多 基 因 遗 传 病 是 指 受 多 对 基 因 所 控 制 的 遗 传 病 常 见 多 基 因 病 : 糖 尿 病 高 血 压 精 神 分 裂 症 先 天 性 心 脏 病 冠 状 动 脉 疾 病 和 Alzheimer s 病 微 效 基 因 : 这 些 基 因 没 有 显 性 与 隐 性 的 区 别, 是 共 显 性 的, 这 些 基 因 中 的 每 一 对 基 因 对 表 现 型 的 影 响 很 小, 故 这 类 基 因 被 称 为 微 效 基 因 ㈠ 易 患 性 和 发 病 阈 值 易 患 性 : 由 于 遗 传 基 础 和 环 境 因 素 的 共 同 作 用, 决 定 了 一 个 个 体 患 某 种 多 基 因 遗 传 病 的 可 能 性 大 小, 称 为 易 患 性 阈 值 : 只 有 一 个 个 体 的 易 患 性 超 过 一 定 限 度 后 才 会 表 现 为 患 病, 这 个 限 度 就 被 称 为 发 病 阈 值 遗 传 率 : 对 于 每 种 多 基 因 遗 传 病 的 发 病, 遗 传 因 素 所 起 作 用 的 大 小 ㈡ 多 基 因 遗 传 病 发 病 风 险 的 估 计 遗 传 率 越 高, 复 发 风 险 越 大 亲 缘 关 系 越 近, 复 发 风 险 越 大 家 庭 中 患 儿 多, 复 发 风 险 越 大 先 证 者 的 缺 陷 越 严 重, 复 发 风 险 越 大 近 亲 婚 配, 复 发 风 险 增 大 如 果 群 体 发 病 率 有 性 别 上 的 差 异, 则 发 病 率 低 的 那 个 性 别, 复 发 风 险 高 ㈢ 近 亲 婚 配 及 其 影 响 近 亲 婚 配 主 要 导 致 常 染 色 体 隐 性 遗 传 病 及 多 基 因 遗 传 病 的 发 病 率 增 高 原 因 : 夫 妇 如 果 是 近 亲, 他 们 各 自 所 携 带 的 隐 性 致 病 基 因 相 同 的 可 能 性 增 大 三 染 色 体 病 因 先 天 性 染 色 体 数 目 异 常 或 结 构 畸 变 引 起 的 疾 病 称 染 色 体 病 染 色 体 上 基 因 很 多 目 前 已 经 发 现 的 人 类 染 色 体 异 常 遗 传 病 已 有 一 百 多 种, 这 些 病 几 乎 涉 36

37 及 到 每 一 对 染 色 体 由 于 染 色 体 变 异 可 以 引 起 遗 传 物 质 较 大 的 改 变, 常 常 引 起 许 多 种 遗 传 病, 造 成 较 严 重 的 后 果, 甚 至 在 胚 胎 期 就 引 起 自 然 流 产, 表 现 综 合 症 染 色 体 异 常 遗 传 病 可 以 分 为 常 染 色 体 病 和 性 染 色 体 病 ( 一 ) 染 色 体 畸 变 1 染 色 体 数 目 异 常 来 源 于 生 殖 细 胞 成 熟 过 程 中 染 色 体 的 不 分 离 整 倍 体 变 异 ( 多 倍 体 ): 染 色 体 数 目 成 倍 地 发 生 变 化 非 整 倍 体 变 异 : 染 色 体 数 目 不 是 成 倍 增 减, 而 是 个 别 的 同 源 染 色 体 增 加 或 减 少 一 条 或 几 条 单 体 型 : 某 一 号 染 色 体 减 少 一 条, 卵 细 胞 中 的 染 色 体 数 目 为 2n-1=45 三 体 型 : 某 一 号 染 色 体 多 了 一 条, 即 2n+1=47 多 体 型 : 某 一 号 染 色 体 增 加 到 四 条 或 四 条 以 上 2 染 色 体 的 结 构 异 常 染 色 体 的 断 裂 和 变 位 重 接 缺 失 : 染 色 体 断 裂 后 丢 失 了 一 部 分 包 括 末 端 缺 失 和 中 间 缺 失 倒 位 : 一 条 染 色 体 上 出 现 两 处 断 裂, 中 间 节 段 倒 位 愈 合 包 括 臂 内 倒 位 和 臂 间 倒 位 重 复 : 同 一 条 染 色 体 上 某 一 节 段 连 续 含 两 份 或 两 份 以 上 者 易 位 : 从 某 个 染 色 体 上 断 下 的 节 段 连 接 到 另 一 条 非 同 源 染 色 体 上 ( 单 方 易 位 ); 两 条 非 同 源 染 色 体 互 相 交 换 染 色 体 片 段 ( 相 互 易 位 ) ( 二 ) 常 染 色 体 病 1-22 号 常 染 色 体 发 生 畸 变 引 起 的 疾 病 共 同 的 临 床 特 征 是 : 智 力 发 育 不 全, 生 长 发 育 迟 缓, 伴 有 五 官 四 肢 皮 纹 内 脏 等 方 面 的 畸 形 三 体 综 合 征 (Down 氏 综 合 征 ) 1866 年, 英 国 医 生 Langdon Down 首 先 描 述 该 病 的 体 征, 以 其 名 命 名, 故 称 Down syndrome 法 国 的 细 胞 遗 传 学 家 Lejeune 证 实, 核 型 中 多 了 一 条 G 组 染 色 体, 后 来 证 明 是 21 号, 故 称 为 21- 三 体 syndrome 发 病 原 因 : 患 者 的 21 号 染 色 体 是 三 条 ; 是 配 子 生 成 过 程 中 发 生 了 21 号 染 色 体 不 分 离 ; 80% 来 自 于 母 亲 ;20% 来 自 于 父 亲 发 病 率 : 在 新 生 儿 中 的 发 病 率 为 1/600-1/800 临 床 特 征 : 主 要 的 特 征 是 智 力 发 育 不 全, 发 育 迟 缓 患 者 出 生 不 久 就 出 现 特 殊 面 容 ; 肌 张 力 低 ; 皮 纹 常 有 典 型 的 变 化 ; 内 脏 畸 形 三 体 综 合 征 (Edward 综 合 征 ) 1960 年 Edward 等 首 先 描 述, 故 称 为 Edward 综 合 征,18 号 染 色 体 三 体 18 三 体 发 病 率 :1/3500~8000( 占 新 生 儿 ) 临 床 表 现 : 生 长 发 育 障 碍 ; 耳 廓 畸 形, 耳 位 低, 小 下 颌 ; 肌 张 力 亢 进, 呈 特 殊 握 拳 方 式, 骨 关 节 外 展 受 限, 手 指 尺 向 弯 曲, 胸 骨 短 ; 90% 患 儿 有 先 天 性 心 脏 病 等 发 病 原 因 : 患 者 的 18 号 染 色 体 为 三 条 此 病 的 发 病 原 因 目 前 不 清 楚, 但 统 计 资 料 显 示 患 儿 出 生 时 母 亲 年 龄 较 大, 半 数 在 35 岁 以 上 ( 三 ) 性 染 色 体 病 由 于 性 染 色 体 数 目 异 常 或 结 构 畸 变 所 引 起 的 疾 病 特 征 : 性 发 育 不 全 或 两 性 畸 形 ( 其 中 有 的 患 者 仅 表 现 为 生 殖 力 下 降, 原 发 性 闭 经 智 力 稍 差 ) 1 先 天 性 卵 巢 发 育 不 全 综 合 征 (Turner 综 合 征 ) 37

38 发 病 率 : 在 新 生 儿 中 发 病 率 为 1/5000, 在 妇 女 中 为 1/3500, 原 发 闭 经 患 者 中 占 1/3 临 床 特 征 : 主 要 特 征 是 原 发 性 闭 经, 卵 巢 萎 缩, 成 年 时 生 殖 器 幼 稚, 乳 房 不 发 育 等 ; 身 材 矮 小, 面 容 呆 板 等 发 病 原 因 : 患 者 染 色 体 的 核 型 为 45,X0;75% 来 自 母 亲 ;25% 来 自 父 亲 使 用 雌 激 素 治 疗 可 改 善 患 者 的 第 二 性 征 发 育 但 由 于 无 卵 排 出, 无 生 育 能 力 2 先 天 性 睾 丸 发 育 不 全 综 合 征 (Klinefelter 综 合 征 ) 发 病 率 : 群 体 发 病 率 为 1/1000, 占 智 能 发 育 不 全 人 的 1/100, 占 男 性 不 育 症 的 1/10a 临 床 特 征 : 患 者 外 表 男 性, 男 性 生 殖 器, 但 阴 茎 短 小, 小 睾 丸 或 隐 睾, 曲 精 细 管 呈 透 明 变 性, 不 能 产 生 精 子, 因 而 无 生 育 能 力 约 25% 有 女 性 第 二 性 征 发 育 患 者 体 高, 但 体 力 弱, 有 的 身 材 不 匀 称, 少 数 患 者 智 力 落 后 发 病 原 因 : 患 者 的 染 色 体 核 型 为 47,XXY; 某 一 亲 代 在 形 成 生 殖 细 胞 过 程 中 发 生 了 性 染 色 体 不 分 离 1969 年 有 人 估 计 患 者 的 额 外 X 染 色 体 有 40% 可 能 来 自 父 亲,60% 来 自 母 亲 建 议 : 由 于 本 病 在 青 春 期 前 临 床 症 状 不 明 显, 因 此 在 儿 童 期 不 易 发 现, 但 如 果 发 现 睾 丸 特 小, 阴 茎 特 小, 甲 状 腺 对 碘 131I 吸 收 能 力 减 弱, 应 进 行 性 染 色 质 检 查 必 要 时 作 染 色 体 分 析 予 以 早 期 诊 断 ( 四 ) 染 色 体 畸 变 与 流 产 流 产 在 日 常 临 床 工 作 中 经 常 遇 到, 占 妊 娠 总 数 的 10-15% 流 产 的 原 因 : 黄 体 功 能 不 全 子 宫 肌 瘤 等, 其 中 染 色 体 异 常 是 重 要 原 因 自 然 流 产 发 生 3 次 以 上 者 临 床 上 称 为 习 惯 性 流 产 流 产 儿 染 色 体 异 常 : 常 染 色 体 三 体 型 %, 多 倍 体 --- 占 20-25%, 性 染 色 体 单 体 (45, XO) % 嵌 合 体 和 其 他 异 常 ---3% 建 议 : 有 不 明 原 因 的 反 复 流 产 史 的 妇 女, 不 盲 目 保 胎, 必 须 进 行 全 面 检 查, 特 别 是 细 胞 遗 传 学 的 检 查 第 四 节 遗 传 病 的 防 治 进 入 临 床, 进 行 临 床 试 验, 为 彻 底 根 治 遗 传 病 开 辟 了 广 阔 的 道 路 但 目 前 对 于 遗 传 病 的 治 疗 方 法 有 限, 通 常 还 只 是 改 善 或 矫 正 患 者 的 临 床 症 状, 大 多 数 遗 传 病 难 于 治 疗, 有 些 虽 能 够 治 疗, 但 代 价 极 高, 难 于 普 遍 应 用, 所 以 实 以 预 防 为 主, 避 免 有 遗 传 缺 陷 的 患 儿 出 生, 控 制 遗 传 病 的 蔓 延, 是 切 实 可 行 之 策 一 遗 传 病 预 防 的 主 要 环 节 传 病 的 预 防 主 要 是 利 用 遗 传 学 原 理 和 技 术, 防 止 遗 传 病 患 儿 的 出 生 遗 传 病 的 预 防 主 要 环 节 如 下 : 遗 传 病 的 群 体 普 查 与 登 记 携 带 者 的 检 出 婚 姻 指 导 及 生 育 指 导 新 生 儿 筛 查 和 症 状 出 现 前 预 防 环 境 保 护 积 极 开 展 遗 传 咨 询 和 产 前 诊 断 ㈠ 遗 传 病 的 群 体 普 查 与 登 记 1. 遗 传 病 的 群 体 普 查 指 不 定 期 的 在 一 定 人 群 中 进 行 遗 传 病 的 流 行 病 学 调 查, 以 便 掌 握 人 群 中 遗 传 病 的 种 类 分 布 遗 传 方 式 及 发 病 率 致 病 基 因 频 率 携 带 者 频 率 等, 及 时 发 现 病 人, 以 便 及 时 治 疗, 并 对 患 者 及 其 家 属 进 行 婚 姻 和 生 育 指 导, 减 少 遗 传 病 的 发 病 率 2. 遗 传 病 登 记 是 在 普 查 的 基 础 上, 对 所 发 现 的 遗 传 病 患 者 及 其 家 系 进 行 系 统 登 记, 以 便 进 行 深 入 地 观 察 和 分 析 这 样 不 仅 有 利 于 对 遗 传 病 特 点 的 认 识, 而 且 可 以 积 累 资 料, 利 于 38

39 探 讨 发 病 机 制 和 研 究 防 治 措 施, 逐 步 提 高 群 体 遗 传 素 质 ㈡ 携 带 者 的 检 出 1. 携 带 者 的 概 念 及 其 检 出 意 义 携 带 者 是 指 带 有 致 病 遗 传 物 质 而 表 型 正 常 的 个 体, 包 括 隐 性 遗 传 病 的 杂 合 体 染 色 体 平 衡 易 位 的 个 体 倒 位 染 色 体 的 携 带 者 表 型 正 常 的 延 迟 显 性 个 体 及 带 有 外 显 不 全 致 病 基 因 但 不 发 病 的 个 体 正 常 人 群 中 携 带 者 频 率 比 较 高, 由 于 携 带 者 本 身 无 临 床 症 状, 但 能 将 致 病 基 因 传 递 给 下 一 代 导 致 发 病 率 增 加, 因 此 检 出 携 带 者 对 预 防 遗 传 病 实 现 优 生 有 着 重 要 意 义 2. 携 带 者 的 检 出 方 法 主 要 包 括 以 下 四 类, 必 要 时 还 应 结 合 系 谱 分 析 方 法 (1) 临 床 水 平 的 方 法 : 主 要 是 从 临 床 表 现 分 析 某 人 可 能 是 携 带 者, 但 一 般 不 能 准 确 检 出 ; (2) 细 胞 水 平 的 方 法 : 有 染 色 体 检 查 等, 主 要 是 针 对 异 常 染 色 体 的 携 带 者 ; (3) 酶 和 蛋 白 质 水 平 的 方 法 : 主 要 是 检 测 酶 和 蛋 白 质 的 量 及 活 性 ; (4) 基 因 水 平 的 方 法 : 主 要 是 在 分 子 水 平 上 直 接 检 测 致 病 基 因 婚 姻 指 导 及 生 育 指 导 对 于 到 了 结 婚 年 龄 的 青 年 男 女 及 家 属, 特 别 是 对 那 些 遗 传 病 患 者 及 其 家 属 要 进 行 婚 姻 和 生 育 指 导, 以 减 少 由 于 婚 配 不 当 而 使 遗 传 病 绵 延 的 危 险, 达 到 优 生 和 提 高 人 口 素 质 的 目 的 1. 做 好 婚 前 检 查 婚 前 检 查 是 指 男 女 青 年 在 结 婚 登 记 之 前 接 受 的 一 次 全 面 的 与 婚 育 因 素 有 关 的 健 康 检 查 其 内 容 包 括 健 康 询 问 家 庭 史 调 查 体 格 检 查 实 验 室 检 查 以 及 性 生 活 指 导 和 生 育 指 导 等 此 外 还 要 对 男 女 青 年 进 行 卫 生 宣 传 避 孕 方 法 介 绍 等 通 过 婚 前 检 查 及 对 双 方 家 族 史 的 询 问, 可 以 发 现 一 些 不 宜 结 婚 暂 时 不 宜 结 婚, 或 婚 后 不 宜 生 育 或 生 育 时 必 须 进 行 产 前 诊 断 的 疾 病, 从 而 可 以 处 理 好 不 利 于 结 婚 和 生 育 的 问 题, 避 免 不 利 于 优 生 和 两 性 生 活 的 因 素, 有 利 于 青 年 男 女 的 身 体 健 康 和 婚 后 幸 福 例 如 对 患 有 严 重 遗 传 病 患 者 应 作 绝 育 术 ; 对 隐 性 遗 传 病 的 携 带 者 应 进 行 婚 姻 和 生 育 指 导 ; 避 免 近 亲 婚 配 ; 对 生 殖 器 官 畸 形 者 可 及 时 进 行 矫 治 等 2. 禁 止 近 亲 婚 配 近 亲 带 有 相 同 致 病 基 因 的 机 率 高, 后 代 发 病 率 明 显 提 高 因 此, 近 亲 婚 配 最 大 的 问 题 就 是 隐 性 遗 传 病 的 出 生 率 和 生 出 遗 传 性 缺 陷 先 天 性 畸 形 以 及 流 产 死 产 的 几 率 比 一 般 群 体 要 高 得 多 所 以, 避 免 近 亲 结 婚, 是 一 种 防 治 遗 传 病 的 最 简 单 易 行 的 有 效 手 段 ㈢ 禁 止 在 医 学 上 认 为 不 能 结 婚 的 疾 病 患 者 结 婚 或 生 育 我 国 新 婚 姻 法 规 定 : 患 麻 风 病 未 经 治 愈 或 者 其 他 在 医 学 上 认 为 不 应 当 结 婚 的 疾 病 患 者 禁 止 结 婚 若 男 女 一 方 是 严 重 的 常 染 色 体 显 性 遗 传 病 患 者, 须 先 实 行 优 生 绝 育 术 才 可 结 婚 ; 或 男 女 双 方 均 患 有 相 同 的 严 重 的 常 染 色 体 隐 性 遗 传 病, 须 一 方 先 行 绝 育 术 后 才 能 结 婚 若 后 代 复 发 风 险 大 于 10%, 劝 其 不 生 育 在 对 上 述 严 重 遗 传 病, 确 能 做 到 产 前 诊 断 者, 可 考 虑 婚 前 不 施 绝 育 术, 怀 孕 后 作 产 前 诊 断, 对 病 胎 给 予 人 工 流 产 若 为 X 连 锁 隐 性 遗 传 病 家 系, 生 育 时 必 须 进 行 产 前 诊 断, 男 胎 流 产 ( 四 ) 新 生 儿 筛 查 和 症 状 出 现 前 预 防 新 生 儿 筛 查 是 在 新 生 儿 期 针 对 某 些 疾 病 进 行 的 检 查, 一 般 采 取 脐 血 或 足 跟 血 进 行 检 测 新 生 儿 筛 查 是 群 体 筛 查 的 一 种, 是 能 在 症 状 出 现 前 及 时 诊 断 遗 传 性 代 谢 病 患 者 的 有 效 手 段 筛 查 的 病 种 通 常 是 发 病 率 高 可 致 死 致 残 致 愚 和 能 防 治 的 疾 病, 如 苯 丙 酮 尿 症 半 乳 糖 血 症 和 葡 萄 糖 -6- 磷 酸 脱 氢 酶 缺 乏 症 利 用 新 生 儿 筛 查, 往 往 能 早 期 发 现 某 些 遗 传 性 疾 病, 达 到 早 期 诊 断 早 期 治 疗 降 低 遗 传 病 发 病 率 的 目 的 ( 五 ) 环 境 保 护 加 强 对 新 合 成 的 与 人 类 生 活 密 切 相 关 的 化 学 物 质, 如 农 药 药 品 食 品 添 加 剂 调 味 品 化 妆 品 除 垢 剂 等 的 遗 传 毒 理 学 检 查, 避 免 诱 变 剂 致 畸 剂 染 色 体 断 裂 剂 和 病 原 生 物 等 不 39

40 良 环 境 因 素 对 人 体 遗 传 物 质 的 损 害, 保 障 个 体 及 后 代 的 安 全 ( 六 ) 积 极 开 展 遗 传 咨 询 和 产 前 诊 断 通 过 咨 询 可 以 发 现 遗 传 病 患 者, 并 以 此 对 患 者 及 有 关 家 系 成 员 进 行 婚 姻 生 育 指 导, 这 是 预 防 该 病 在 家 系 中 再 发 的 最 基 本 措 施 通 过 产 前 诊 断, 可 对 患 病 胎 儿 及 时 进 行 选 择 性 流 产, 这 是 保 证 健 康 后 代 出 生 的 有 效 手 段 二 遗 传 病 治 疗 的 主 要 方 法 目 前 对 于 遗 传 病 的 治 疗, 通 常 只 是 改 善 或 矫 正 患 者 的 临 床 症 状, 尚 无 完 全 根 治 的 方 法 随 着 分 子 生 物 学 医 学 遗 传 学 的 发 展, 越 来 越 多 的 遗 传 病 的 发 病 机 制 得 以 阐 明, 从 而 能 在 遗 传 病 发 病 之 前 就 采 取 有 效 措 施, 以 减 轻 或 消 除 某 些 遗 传 病 的 临 床 症 状 近 年 来, 基 因 治 疗 已 取 得 了 一 些 突 破 性 进 展, 正 在 逐 步 进 入 临 床, 为 彻 底 根 治 遗 传 病 带 来 了 光 明 的 前 景 遗 传 病 的 治 疗 一 般 分 为 以 下 四 类 : 手 术 治 疗 药 物 治 疗 饮 食 治 疗 基 因 治 疗 ㈠ 手 术 治 疗 手 术 治 疗 是 应 用 外 科 手 术 对 某 些 遗 传 病 所 造 成 的 畸 形 或 缺 陷 等 病 变 组 织 器 官 加 以 切 除 修 补 整 形 或 移 植 等 矫 正 的 治 疗 方 法 但 手 术 治 疗 只 能 缓 解 或 改 善 患 者 的 症 状, 还 起 不 到 根 治 的 作 用 1. 切 除 家 族 性 结 肠 息 肉 症 的 息 肉 睾 丸 女 性 化 患 者 的 隐 睾 切 除 ; 遗 传 性 球 形 红 细 胞 增 多 症 和 α- 珠 蛋 白 生 成 障 碍 性 贫 血 的 脾 脏 切 除 2. 修 补 室 间 隔 缺 损 房 间 隔 缺 损 等 先 天 性 心 脏 病 都 可 采 用 手 术 修 补 3. 整 形 唇 裂 腭 裂 并 指 ( 趾 ) 白 内 障 先 天 性 幽 门 狭 窄 外 生 殖 器 畸 形 等 病, 均 可 经 手 术 得 到 矫 正 4. 移 植 是 利 用 正 常 器 官 和 组 织 替 换 病 损 的 器 官 或 组 织 如 多 囊 肾 患 者 的 肾 切 除 和 异 体 肾 移 植 ;β- 珠 蛋 白 生 成 障 碍 性 贫 血 和 镰 形 细 胞 贫 血 症 的 骨 髓 移 植 ( 二 ) 药 物 治 疗 原 则 是 补 其 所 缺, 去 其 所 余 1. 补 其 所 缺 对 因 酶 缺 乏 不 能 形 成 必 须 代 谢 产 物 而 发 病 的 遗 传 病, 临 床 上 最 有 效 的 疗 法 是 直 接 补 充 相 应 的 必 需 物 如 :1 先 天 性 无 丙 种 球 蛋 白 血 症 患 者, 补 充 丙 种 球 蛋 白 ;2 糖 尿 病 患 者, 补 充 胰 岛 素 ;3 抗 维 生 素 D 性 佝 偻 病 患 者, 补 充 大 剂 量 维 生 素 D 和 磷 酸 盐 ;4 垂 体 性 侏 儒 患 儿, 补 充 生 长 激 素 等 2. 去 其 所 余 对 代 谢 造 成 的 代 谢 产 物 过 多 而 导 致 中 毒 的 先 天 性 代 谢 病 患 者, 可 采 取 有 效 方 法 将 这 些 毒 物 排 出, 或 抑 制 其 生 成 量 例 如 : 肝 豆 状 核 变 性 患 者, 可 用 药 物 (D- 青 霉 胺 或 二 盐 酸 三 乙 烯 四 胺 (TTD) 清 除 体 内 过 剩 的 铜 离 子 ㈢ 饮 食 治 疗 原 则 是 禁 其 所 忌 此 种 方 法 需 要 对 疾 病 尽 早 诊 断, 尽 早 治 疗 各 种 症 状 已 出 现 时, 则 难 以 逆 转 禁 其 所 忌 是 针 对 因 酶 缺 陷 导 致 底 物 堆 积 的 患 者, 制 定 特 殊 的 食 谱, 用 限 制 底 物 摄 入 量 的 办 法 控 制 病 情, 以 达 到 治 疗 疾 病 的 目 的 如 :1 苯 丙 酮 尿 症 患 者, 应 限 制 苯 丙 氨 酸 的 摄 入 2 葡 萄 糖 -6- 磷 酸 脱 氢 酶 (G-6-PD) 缺 乏 症 患 者, 应 严 格 禁 食 蚕 豆 和 接 触 蚕 豆 花 粉, 严 禁 服 用 伯 氨 喹 阿 司 匹 林 等 药 物, 便 可 避 免 溶 血 性 贫 血 的 发 生 ;3 半 乳 糖 血 症 患 者, 如 早 期 发 现, 应 禁 食 乳 制 品, 可 以 收 到 良 好 效 果 ;4 高 胆 固 醇 血 症 患 者 应 限 制 胆 固 醇 的 摄 入 等 ㈣ 基 因 治 疗 1. 概 念 基 因 治 疗 是 指 运 用 重 组 DNA 技 术, 将 正 常 基 因 导 入 有 缺 陷 基 因 患 者 的 细 胞 中 去, 使 细 胞 恢 复 正 常 功 能, 达 到 根 治 遗 传 病 的 目 的 是 人 类 征 服 遗 传 病 的 有 效 手 段 40

41 2. 类 型 根 据 靶 细 胞 的 不 同 可 分 为 两 类 : (1) 生 殖 细 胞 基 因 治 疗 : 是 将 正 常 基 因 导 入 患 者 生 殖 细 胞 受 精 卵 或 胚 体 内, 治 疗 生 殖 细 胞 中 的 基 因 缺 陷, 使 有 害 基 因 消 失 生 殖 细 胞 基 因 治 疗 不 仅 能 使 生 殖 细 胞 受 精 后 产 生 正 常 个 体, 而 且 还 能 使 该 个 体 的 后 代 也 免 除 患 遗 传 病 的 痛 苦, 无 疑 是 最 理 想 的 治 疗 遗 传 病 的 途 径 (2) 体 细 胞 基 因 治 疗 : 是 将 正 常 基 因 导 入 患 者 的 体 细 胞, 以 纠 正 基 因 缺 陷, 并 使 之 表 达, 从 而 达 到 治 疗 效 果 体 细 胞 基 因 治 疗 只 限 于 治 疗 某 种 被 选 择 的 细 胞, 并 不 能 阻 断 遗 传 病 基 因 传 给 后 代 常 选 用 靶 细 胞 造 血 干 细 胞 淋 巴 细 胞 成 纤 维 细 胞 肝 细 胞 肾 细 胞 和 内 皮 细 胞 等 ⒊ 基 本 方 案 1 代 偿 性 基 因 治 疗 : 通 过 增 强 有 代 偿 功 能 的 类 基 因 的 表 达 以 代 偿 功 能 异 常 的 基 因 如 用 某 些 物 质 提 高 γ 或 δ 珠 蛋 白 基 因 的 表 达 以 校 正 β 珠 蛋 白 缺 陷, 达 到 治 疗 β 地 中 海 贫 血 的 目 的 2 补 偿 性 基 因 治 疗 : 导 入 正 常 基 因 以 补 偿 缺 陷 基 因 表 达 的 不 足 如 目 前 对 腺 苷 酸 脱 氨 酶 (ADA) 缺 陷 症 和 乙 型 血 友 病 的 治 疗 3 替 换 性 基 因 治 疗 : 以 正 常 基 因 原 位 替 换 有 缺 陷 的 基 因 ⒋ 主 要 策 略 1 基 因 修 正 : 即 以 正 常 基 因 原 位 导 入 靶 细 胞 的 基 因 缺 陷 部 位 并 替 换 之 如 替 换 性 基 因 治 疗 这 种 治 疗 策 略 难 度 较 高, 仍 停 留 在 实 验 阶 段 2 基 因 添 加 : 将 正 常 基 因 随 机 整 合 于 靶 细 胞 的 基 因 组 中, 不 要 求 修 复 基 因 结 构 异 常 而 只 弥 补 基 因 的 功 能 异 常 缺 陷 如 补 偿 性 基 因 治 疗 这 种 策 略 目 前 正 在 临 床 实 践 中 实 施 ⒌ 基 因 治 疗 的 现 状 与 展 望 (1) 现 状 : 在 目 前 发 现 的 遗 传 病 中, 适 用 于 基 因 治 疗 者 主 要 是 单 基 因 或 一 簇 相 连 锁 基 因 缺 陷 引 起 的 蛋 白 质 或 酶 的 缺 失 这 在 20 世 纪 80 年 代 已 开 始 进 入 临 床 尝 试 阶 段 如 : 1 腺 苷 脱 氨 酶 (ADA) 缺 乏 症 的 基 因 治 疗 : 本 病 是 常 染 色 体 隐 性 遗 传 病, 罕 见 1990 年 在 美 国 进 行, 治 疗 对 象 是 一 名 4 岁 美 国 女 孩, 采 用 的 是 基 因 添 加 法, 开 创 了 国 际 首 例 人 类 基 因 治 疗 试 验, 并 获 得 成 功 2 血 友 病 B( 凝 血 因 子 Ⅸ 缺 乏 ) 的 基 因 治 疗 : 本 病 是 X 连 锁 隐 性 遗 传 病 中 国 第 一 个 基 因 治 疗 项 目,1992 年 治 疗 两 例 ( 双 胞 胎 ), 一 例 成 功, 一 例 无 效 同 样 采 用 的 是 基 因 添 加 法 基 因 治 疗 刚 刚 起 步, 已 经 显 示 出 强 大 的 生 命 力 全 世 界 已 进 行 基 因 治 疗 的 遗 传 病 有 血 友 病 ADA 缺 乏 症 囊 性 纤 维 化 苯 丙 酮 尿 症 家 族 性 高 胆 固 醇 血 症 等, 还 有 免 疫 缺 陷 症 肿 瘤 艾 滋 病 乙 型 肝 炎 血 管 疾 病 等 基 因 治 疗 尽 管 困 难 重 重, 但 正 在 逐 一 被 克 服 展 望 : 随 着 基 因 转 移 技 术 的 高 速 发 展, 人 类 基 因 组 计 划 的 完 成, 相 信 基 因 治 疗 领 域 的 不 断 扩 大, 基 因 治 疗 将 成 为 根 治 遗 传 病 改 善 人 类 遗 传 素 质 的 重 要 手 段, 将 为 人 们 展 示 出 它 在 疾 病 治 疗 及 预 防 领 域 中 的 辉 煌 应 用 前 景 41

42 第 四 章 胎 儿 发 育 与 先 天 畸 形 发 生 教 学 基 本 要 求 : 1. 了 解 人 体 发 生 过 程 中 两 性 生 殖 细 胞 的 成 熟, 精 子 的 获 能, 受 精 的 时 间 地 点 条 件 及 过 程 受 精 的 意 义 2. 了 解 人 体 胚 胎 发 育 过 程 3. 胎 儿 器 官 发 育 及 致 畸 因 素 教 学 安 排 :3 课 时 第 一 节 人 胚 在 母 体 内 的 发 育 过 程 人 体 胚 胎 学 (human embryology): 是 研 究 人 胚 胎 的 发 育 过 程, 即 研 究 个 体 发 生 和 生 长 及 其 发 育 机 理 的 科 学 其 研 究 内 容 包 括 : 生 殖 细 胞 形 成 和 受 精 ; 胚 胎 发 育 ( 卵 裂 和 胚 泡 形 成, 植 入 和 胚 层 形 成, 胚 体 形 成 和 胚 层 分 化 等 ); 胚 胎 与 母 体 的 关 系 ; 先 天 性 畸 形 等 胎 儿 出 生 后, 许 多 器 官 的 结 构 和 功 能 还 远 未 发 育 完 善, 还 要 历 经 相 当 长 时 期 的 生 长 发 育 方 能 成 熟 然 后 逐 渐 老 化 衰 退 这 一 过 程 可 分 为 婴 儿 期 儿 童 期 少 年 期 青 年 期 成 年 期 和 老 年 期 人 胚 胎 在 母 体 子 宫 中 发 育 经 历 38 周 ( 约 266 天 ), 可 分 为 三 个 时 期 : 1 胚 前 期 : 从 受 精 到 第 2 周 末, 二 胚 层 且 胚 盘 出 现 为 ; 2 胚 期 : 从 第 3 周 至 第 8 周 末, 细 胞 迅 速 增 殖 分 化, 形 成 各 器 官 系 统, 发 育 为 雏 形 胎 儿 ; 3 胎 期 : 从 第 9 周 至 出 生, 胎 儿 逐 渐 长 大, 各 器 官 系 统 继 续 发 育 成 形, 部 分 器 官 出 现 一 定 的 功 能 活 动 此 外, 从 第 26 周 胎 儿 至 出 生 后 4 周 的 新 生 儿 发 育 阶 段 被 称 为 围 生 期, 此 时 期 的 母 体 与 胎 儿 及 新 生 儿 的 保 健 医 学 称 围 生 医 学 胚 前 期 : 受 精 第 2 周 末 胚 期 : 第 3 周 第 8 周 末 胎 期 : 第 9 周 第 38 周 末 受 精 卵 形 成 到 二 胚 层 胚 盘 出 现 细 胞 迅 速 增 殖 分 化, 形 成 各 种 器 官 系 统, 演 变 为 雏 形 胎 儿 器 官 系 统 发 育 增 殖, 出 现 功 能 活 动 胎 儿 逐 渐 长 大 至 成 熟 娩 出 月 经 龄 : 从 末 次 月 经 的 第 一 天 开 始 计 算 胚 龄 共 10 月 (40 周,280 天 ), 受 精 龄 加 14 天, 临 床 用 于 推 算 预 产 期 人 体 早 期 发 生 ( 胚 前 期 和 胚 期 ), 是 指 从 受 精 至 第 八 周 末 的 发 育 时 期 此 时 期 的 胚 胎 发 育 变 化 甚 大, 并 易 受 内 外 环 境 因 素 的 影 响 一 生 殖 细 胞 (germ cell) 和 受 精 ㈠ 生 殖 细 胞 的 发 生 生 殖 细 胞 ( 配 子 ), 包 括 精 子 和 卵 子, 均 为 单 倍 体 细 胞, 即 仅 有 23 条 染 色 钵, 其 中 一 条 是 性 染 色 体 它 们 的 发 生 概 况 见 图 1 1. 精 子 的 获 能 精 子 中 的 半 数 含 Y 染 色 体 (23,Y), 半 数 含 X 染 色 体 (23,X) 射 出 的 精 子 虽 有 运 动 能 力, 却 无 穿 过 卵 子 周 围 放 射 冠 和 透 明 带 的 能 力 这 是 由 于 精 子 头 的 外 表 有 一 层 能 阻 止 顶 体 酶 释 放 的 糖 蛋 白 精 子 在 子 宫 和 输 卵 管 中 运 行 过 程 中, 该 糖 蛋 白 被 女 性 生 殖 管 道 分 泌 物 中 的 酶 降 解, 从 而 获 得 受 精 能 力, 此 现 象 称 获 能 精 子 在 女 性 生 殖 管 道 内 的 受 精 能 力 一 般 可 维 持 1 天 42

43 2. 卵 子 的 成 熟 从 卵 巢 排 出 的 卵 子 处 于 第 二 次 成 熟 分 裂 的 中 期, 并 随 输 卵 管 伞 的 液 流 进 入 输 卵 管, 在 受 精 时 才 完 成 第 二 次 成 熟 分 裂 若 未 受 精, 于 排 卵 后 12~24 小 时 退 化 图 1 精 子 与 卵 子 发 生 ㈡ 精 子 的 获 能 (capacitation) 精 子 在 副 睾 管 成 熟 后, 仍 不 能 释 放 顶 体 酶 精 子 在 穿 越 女 性 生 殖 管 道 的 过 程 中, 获 得 了 释 放 顶 体 酶 穿 越 放 射 冠 和 透 明 带 的 能 力, 因 而 能 使 卵 子 受 精, 该 现 象 称 获 能 ㈢ 受 精 定 义 : 成 熟 获 能 后 的 精 子 与 卵 子 结 合 成 受 精 卵 的 过 程, 称 为 受 精 部 位 : 输 卵 管 壶 腹 部 成 年 男 性 一 次 射 精 可 射 出 3 亿 ~5 亿 个 精 子, 最 终 只 有 一 个 精 子 能 与 卵 子 结 合 成 受 精 卵 受 精 过 程 三 步 曲 : 1 精 子 穿 过 放 射 冠 ; 2 精 子 穿 过 透 明 带 ; 3 精 卵 质 膜 融 合, 细 胞 核 融 合 图 2 精 子 顶 体 反 应 与 受 精 受 精 的 意 义 在 于 :1 受 精 使 卵 子 的 缓 慢 代 射 转 入 代 谢 旺 盛, 从 而 启 动 细 胞 不 断 地 分 裂 ;2 精 子 与 卵 子 的 结 合, 恢 复 了 二 倍 体, 维 持 物 种 的 稳 定 性 ;3 受 精 决 定 性 别, 带 有 Y 染 色 体 的 精 子 与 卵 子 结 合 发 育 为 男 性, 带 有 X 染 色 体 的 精 子 与 卵 子 结 合 则 发 育 为 女 性 ;4 受 精 卵 的 染 43

44 色 体 来 自 父 母 双 方, 加 之 生 殖 细 胞 在 成 熟 分 裂 时 曾 发 生 染 色 体 联 合 和 片 断 交 换, 使 遗 传 物 质 重 新 组 合, 使 新 个 体 具 有 与 亲 代 不 完 全 相 同 的 性 状 受 精 后, 母 体 血 浆 内 很 快 出 现 一 种 免 疫 抑 制 物, 称 早 期 妊 娠 因 子, 它 是 目 前 检 查 早 期 妊 娠 的 一 种 指 征 二 胚 泡 形 成 和 植 入 ( 一 ) 卵 裂 和 胚 泡 形 成 受 精 卵 由 输 卵 管 向 子 宫 运 行 中, 不 断 进 行 细 胞 分 裂, 此 过 程 称 卵 裂 卵 裂 产 生 的 细 胞 称 卵 裂 球 第 一 次 卵 裂 在 受 惊 后 30h 发 生, 随 着 卵 裂 球 数 目 的 增 加, 细 胞 逐 渐 变 小, 到 第 3 天 时 形 成 一 个 12~16 个 卵 裂 球 组 成 的 实 心 胚, 称 桑 椹 胚 ( 图 3, 4), 外 包 透 明 带 桑 椹 胚 的 细 胞 继 续 分 裂, 细 胞 间 逐 渐 出 现 许 多 含 液 体 的 小 腔 隙, 它 们 最 后 汇 合 成 一 个 大 腔, 桑 椹 胚 转 变 为 中 空 的 胚 泡 ( 囊 胚 ) 胚 泡 于 受 精 的 第 4 天 形 成 并 进 入 子 宫 腔 胚 泡 外 表 为 一 层 扁 平 细 胞, 称 滋 养 层, 中 心 的 腔 称 胚 泡 腔, 腔 内 一 侧 的 一 群 细 胞, 称 内 细 胞 群 胚 泡 逐 渐 长 大, 透 明 带 变 薄 而 消 失, 胚 泡 得 以 与 子 宫 内 膜 接 触, 植 入 开 始 ( 图 3, 4) 图 4 排 卵 受 精 与 卵 裂 过 程 ( 二 ) 植 入 胚 泡 逐 渐 埋 入 子 宫 内 膜 的 过 程 称 植 入, 又 称 着 床 植 入 约 于 受 精 后 第 5~6 天 起 始, 第 11~ 12 天 完 成 植 入 时, 内 细 胞 群 侧 的 滋 养 层 先 与 子 宫 内 膜 接 触, 并 分 泌 蛋 白 酶 消 化 与 其 接 触 的 内 膜 组 织, 胚 泡 则 沿 着 被 消 化 组 织 的 缺 口 逐 渐 埋 入 内 膜 功 能 层 在 植 入 过 程 中, 与 内 膜 接 触 的 滋 养 层 细 胞 迅 速 增 殖, 滋 养 层 增 厚, 并 分 化 为 内 外 两 层 外 层 细 胞 间 的 细 胞 界 线 消 失, 称 合 体 滋 养 层 ; 内 层 由 单 层 立 方 细 胞 组 成, 称 细 胞 滋 养 层 后 者 的 细 胞 通 过 细 胞 分 裂 使 细 胞 数 目 不 断 增 多, 并 补 充 合 体 滋 养 层 胚 泡 全 部 植 入 子 宫 内 膜 后, 缺 口 修 复, 植 入 完 成 这 时 整 个 滋 养 层 均 分 化 为 两 层, 合 体 滋 养 层 内 出 现 腔 隙, 期 内 含 有 母 体 血 液 ( 图 5) 44

45 图 5 植 入 过 程 A. 植 入 早 期 ( 第 7 天 )B. 第 8 天 C. 植 入 后 期 ( 第 9 天 ) D. 植 入 完 成 ( 第 12 天 ) 植 入 时 的 子 宫 内 膜 处 于 分 泌 期, 植 入 后 血 液 供 应 更 丰 富, 腺 体 分 泌 更 旺 盛, 基 质 细 胞 变 肥 大, 富 含 糖 原 和 脂 滴, 内 膜 进 一 步 增 厚 子 宫 内 膜 的 这 些 变 化 称 蜕 膜 反 应, 此 时 的 子 宫 内 膜 称 蜕 膜 根 据 蜕 膜 与 胚 的 位 置 关 系, 将 其 分 为 三 部 分 :1 基 蜕 膜, 是 位 居 胚 深 部 的 蜕 膜 ;2 包 蜕 膜, 是 覆 盖 在 胚 宫 腔 侧 的 蜕 膜 ;3 壁 蜕 膜, 是 子 宫 其 余 部 份 的 蜕 膜 ( 图 6) 图 6 胚 胎 与 子 宫 蜕 膜 的 关 系 E 胚 胎 胚 泡 的 植 入 部 位 通 常 在 子 宫 体 和 底 部, 最 多 见 于 后 壁 若 植 入 位 于 近 子 宫 颈 处, 在 此 形 成 胎 盘, 称 前 置 胎 盘, 分 娩 时 胎 盘 可 堵 塞 产 道, 导 致 胎 儿 娩 出 困 难 若 植 入 在 子 宫 以 外 部 位, 称 宫 外 孕, 常 发 生 在 输 卵 管, 偶 见 于 子 宫 濶 韧 带 肠 系 膜, 甚 至 卵 巢 表 面 等 处 ( 图 7) 宫 外 孕 胚 胎 多 早 期 死 亡 45

46 图 7 异 位 植 入 胚 泡 的 植 入 是 以 母 体 性 激 素 的 正 常 分 泌 使 子 宫 内 膜 保 持 在 分 泌 期 为 基 础 的, 透 明 带 消 失 和 胚 泡 适 时 进 入 宫 腔 是 植 入 的 条 件 若 母 体 内 分 泌 紊 乱 或 内 分 泌 受 药 物 干 扰, 子 宫 内 膜 周 期 性 变 化 则 与 胚 泡 的 发 育 不 同 步, 子 宫 内 膜 有 炎 症 或 有 避 孕 环 等 导 物, 均 可 阻 碍 胚 泡 的 植 入 人 卵 体 外 受 精 技 术 建 立 于 1969 年 用 IVF 技 术 获 得 的 受 精 卵 在 体 外 发 育 到 桑 椹 胚 或 早 期 胚 泡, 再 移 植 到 子 宫 内 的 技 术 称 胚 胎 移 植 应 用 IVF 和 ET 技 术 于 1978 年 诞 生 了 第 一 例 试 管 婴 儿, 我 国 大 陆 于 1988 年 春 天 诞 生 了 首 例 试 管 婴 儿 IVF 和 ET 技 术 的 开 展, 可 以 解 决 因 输 卵 管 堵 塞 而 不 能 怀 孕 妇 女 的 生 育 问 题 目 前, 体 外 受 精 获 得 的 早 期 人 胚, 经 冷 冻 保 存 后 再 移 植 入 子 宫 的 胚 胎 也 获 得 成 活 三 人 胚 早 期 发 育 人 胚 发 育 的 三 个 阶 段 : 胚 前 期 (preembryonic period): 受 精 第 2 周 末, 受 精 卵 形 成 到 二 胚 层 胚 盘 出 现 胚 期 (embryonic period): 细 胞 迅 速 增 殖 分 化, 形 成 各 种 器 官 系 统, 演 变 为 雏 形 胎 儿 胎 期 (fetal period): 第 9 周 第 38 周 末, 器 官 系 统 发 育 增 殖, 出 现 功 能 活 动 胎 儿 逐 渐 长 大 至 成 熟 娩 出 第 一 周 发 育 : 胚 胎 发 育 始 于 精 卵 结 合 的 受 精 过 程 卵 子 在 输 卵 管 上 1/3 处 与 精 子 相 遇, 二 者 结 合 形 成 一 个 新 的 细 胞 为 受 精 卵 受 精 卵 在 通 过 输 卵 管 时 发 生 迅 速 的 细 胞 分 裂, 称 为 卵 裂 第 一 次 卵 裂 发 生 在 受 精 后 的 30 小 时, 大 约 3 天 时 形 成 16 个 细 胞 的 实 心 球, 称 为 桑 椹 胚 4 天 形 成 胚 泡 5 天 胚 泡 贴 附 于 子 宫 内 膜 表 面 于 第 一 周 末 胚 泡 开 始 植 入 第 二 周 发 育 : 种 植 胚 泡 的 细 胞 能 分 泌 蛋 白 酶, 溶 解 破 坏 被 附 着 处 的 子 宫 内 膜, 形 成 一 个 缺 口, 于 是 胚 泡 便 经 此 缺 口 进 入 子 宫 内 膜 中, 到 第 天, 子 宫 内 膜 的 缺 口 迅 速 恢 复, 胚 泡 就 完 全 侵 入 到 子 宫 内 膜 中 第 三 周 发 育 : 本 周 内 囊 胚 开 始 变 为 胚 胎, 出 现 三 个 不 同 的 胚 层, 这 些 胚 层 会 发 展 成 不 同 类 型 的 组 织 第 四 周 发 育 : 现 在 已 经 能 看 到 明 显 的 组 织 结 构, 能 区 分 出 头 尾, 胚 胎 已 出 现 左 右 前 后 第 五 周 发 育 : 沿 着 胎 儿 脊 椎 的 神 经 管 已 封 闭, 神 经 管 的 一 端 正 发 育 成 大 脑, 并 持 续 生 长, 直 到 充 满 头 部 第 六 周 发 育 : 本 周 胎 儿 的 身 体, 脸 部 及 肢 体 起 了 变 化, 胚 胎 期 消 化 道 形 成 第 七 周 发 育 : 胎 儿 的 肢 体 正 在 发 育, 手 指 及 脚 趾 正 在 肢 体 末 端 形 成 第 八 周 发 育 : 胎 儿 的 身 体 轮 廓 已 发 育 完 成 四 胎 儿 期 发 育 9-12 周 ( 第 三 个 月 ): 可 辩 性 别 ; 骨 骼 已 具 骨 化 中 心 ; 对 刺 激 开 始 有 反 应 ; 前 臂 和 腿 可 做 轻 微 动 作 周 ( 第 四 个 月 ): 生 长 迅 速, 坐 高 达 120MM; 足 趾 甲 指 纹 和 趾 纹 出 现 ; 毳 毛 在 颜 面 及 体 部 出 现 ; 有 微 弱 46

47 的 胎 动, 用 听 筒 可 诊 察 到 周 ( 第 五 个 月 ): 体 长 仍 增 长 很 快, 坐 高 达 160MM; 毳 毛 分 布 全 身 ; 头 发 及 眉 毛 开 始 出 现 ; 开 始 分 泌 皮 脂 ; 汗 腺 开 始 出 现 ; 胎 动 更 显 著, 故 称 为 胎 动 期 ; 心 跳 已 显 著, 也 可 听 到 胎 心 音 周 ( 第 六 个 月 ) 体 长 增 长 不 多, 坐 高 210MM, 体 重 增 加 迅 速 ; 皮 肤 有 皱 纹 ; 此 时 产 出 能 进 行 呼 吸, 能 扭 动, 并 能 活 数 小 时 ; 但 由 于 呼 吸 系 统 未 成 熟, 不 能 成 活 周 ( 第 七 个 月 ) 胎 重 1300 克 ; 胎 儿 皮 下 脂 肪 开 始 出 现, 皮 肤 皱 纹 逐 渐 张 开, 但 面 部 仍 似 老 人 ; 胎 脂 较 多 ; 此 时 神 经 系 统 相 当 发 达, 重 要 的 中 枢 已 发 育 完 备, 故 此 时 出 生 能 生 存, 但 死 亡 率 很 高 周 ( 第 八 个 月 ) 胎 重 2100 克 ; 皱 纹 开 始 变 平 滑 ; 胎 儿 皮 脂 更 多 ; 毳 毛 开 始 脱 落 ; 睾 丸 降 入 阴 囊 35-38( 第 九 个 月 ) 面 部 皱 纹 消 失 ; 皮 下 脂 肪 大 量 积 聚 ; 毳 毛 大 部 分 脱 落 ; 指 ( 趾 ) 甲 已 达 或 超 过 指 ( 趾 ) 尖 ; 成 熟 胎 儿 平 均 体 重 男 为 3250 克 ; 女 为 3180 克, 身 长 CM 胎 盘 1. 胎 盘 的 结 构 胎 盘 是 由 胎 儿 的 丛 密 绒 毛 膜 与 母 体 的 基 蜕 膜 共 同 组 成 的 圆 盘 形 结 构 ( 图 14, 15) 足 月 胎 儿 的 胎 盘 重 约 500g, 直 径 15~20cm, 中 央 厚, 周 边 薄, 平 均 厚 约 2.5cm 胎 盘 的 胎 儿 面 光 滑, 表 面 覆 有 羊 膜, 脐 带 附 于 中 央 或 稍 偏, 透 过 羊 膜 可 见 呈 放 射 状 走 行 的 脐 血 管 分 支 胎 盘 的 母 体 面 粗 糙, 为 剥 离 后 的 基 蜕 膜, 可 见 15~30 个 由 浅 沟 分 隔 的 胎 盘 小 叶 图 15 胚 胎 与 胎 盘 在 胎 盘 垂 直 切 面 上, 可 见 羊 膜 下 方 为 绒 毛 膜 的 结 缔 组 织, 脐 血 管 的 分 支 行 于 其 中 绒 毛 膜 发 出 约 40~60 根 绒 毛 干 绒 毛 干 又 发 出 许 多 细 小 绒 毛, 干 的 末 端 以 细 胞 滋 养 层 壳 固 着 于 基 蜕 膜 上 脐 血 管 的 分 支 沿 绒 毛 干 进 入 绒 毛 内, 形 成 毛 细 血 管 绒 毛 干 之 间 为 绒 毛 间 隙, 由 基 蜕 膜 构 成 的 短 隔 伸 入 间 隙 内, 称 胎 盘 隔 胎 盘 隔 将 绒 毛 干 分 隔 到 胎 盘 小 叶 内, 每 个 小 叶 含 1~4 根 绒 毛 干 子 宫 螺 旋 动 脉 与 子 宫 静 脉 开 口 于 绒 毛 间 隙, 故 绒 毛 间 隙 内 充 以 母 体 血 液, 绒 毛 浸 在 母 血 中 ( 图 16, 彩 图 ) 2 胎 盘 的 血 液 循 环 和 胎 盘 膜 胎 盘 内 有 母 体 和 胎 儿 两 套 血 液 循 环, 两 者 的 血 液 在 各 自 的 封 闭 管 道 内 循 环, 互 不 相 混, 但 可 进 行 物 质 交 换 母 体 动 脉 血 从 子 宫 螺 旋 动 脉 流 入 绒 毛 间 隙, 在 此 与 绒 毛 内 毛 细 血 管 的 胎 儿 血 进 行 物 质 交 换 后, 由 子 宫 静 脉 回 流 入 母 体 胎 儿 的 静 脉 血 经 脐 动 脉 及 其 分 支 流 入 绒 毛 毛 细 血 管, 与 绒 毛 间 隙 内 的 母 体 血 进 行 物 质 交 换 后, 成 为 动 脉 血, 又 经 脐 静 脉 回 流 到 胎 儿 ( 图 16) 47