③X连锁基因的频率男性表型频率=相应基因型频率=群体频率我国某地区男性红绿色盲发病率7%女性纯合体频率一男性相应表型频率的平方女性发病率=q=0.07~0.5%☆对于一种罕见的XR遗传病致病基因频率q很低,男性患者=致病基因频率=q女性患者=致病基因频率的平方=q2男性患者女性患者qq提示:疾病越罕见,q越低,女性患者越罕见。☆对于一种罕见的XD遗传病致病基因频率p很低,正常基因频率g~1男性患者=致病基因频率=P女性患者=p+2pq~2p男性患者1=-女性患者2第二节影响群体遗传平衡的因素12分钟通过文字、图片等多媒体素材讲解群体(population)是指一个物种生活在某一地区内的、能够相互交配并能生成有繁殖能力后代的个体群,也称孟德尔式群体。条件影响因素(1)在一个很大的群体小群体(2)随机婚配而非选择性婚配近亲婚配选择(3)没有自然选择突变(4)没有突变发生院(5)没有大规模迁移迁移和基因流1、突变突变率以每代中每一百万个基因中发生突变的次数表示(n×10/基因/代设一对等位基因A和a,A的频率为p,a的频率为q,A突变为a的突变率为u,a突变为A的突变率为v。因此:每代中由A突变为a的数量=pu=(1一q)u由 a突变为 A的数量=qvA和a的基因频率保持不变,群体处于遗传平衡当pu=qva的基因频率增加pu>qvA 的基因频率增加pu<qv时间分方法及手段教学基本内容配
③ X 连锁基因的频率 男性表型频率=相应基因型频率=群体频率 我国某地区男性红绿色盲发病率7% 女性纯合体频率=男性相应表型频率的平方 女性发病率=q 2 =0.072 ≈0.5% ☆ 对于一种罕见的 XR 遗传病 致病基因频率 q 很低, 男性患者 = 致病基因频率 = q 女性患者 = 致病基因频率的平方 = q2 男性患者 q 1 女性患者 q 2 q 提示:疾病越罕见,q 越低,女性患者越罕见。 ☆ 对于一种罕见的 XD 遗传病 致病基因频率 p 很低,正常基因频率 q≈1 男性患者 = 致病基因频率 = p 女性患者 = p2 + 2pq ≈ 2p 男性患者 1 女性患者 2 第二节 影响群体遗传平衡的因素 群体(population)是指一个物种生活在某一地区内的、能够相互交配并能 生成有繁殖能力后代的个体群,也称孟德尔式群体。 条 件 影响因素 (1)在一个很大的群体 小群体 (2)随机婚配而非选择性婚配 近亲婚配 (3)没有自然选择 选择 (4)没有突变发生 突变 (5)没有大规模迁移 迁移和基因流 1、突变 突变率以每代中每一百万个基因中发生突变的次数表示(n×10-6 /基因/代) 设一对等位基因 A 和 a,A 的频率为 p,a 的频率为 q,A 突变为 a 的突变率 为 u,a 突变为 A 的突变率为 v。 因此:每代中由 A 突变为 a 的数量 = pu = (1-q)u 由 a 突变为 A 的数量 = qv 当 pu = qv A 和 a 的基因频率保持不变,群体处于遗传平衡 pu > qv a 的基因频率增加 pu < qv A 的基因频率增加 12 分钟 通过文字、图片等 多媒体素材 讲解 教 学 基 本 内 容 时间分 配 方法及手段
2、选择选择:由于基因型的差别而导致生存能力和生育能力的差别。选择反映了环境因素对特定表型或基因型的作用,可以是正性选择或负性选择。适合度(f):一个个体能生存并把他的基因传给下一代的能力,一般用在同-环境中不同个体间的相对生育率衡量。实际上对特定缺陷的表型往往由于生育力下降有一个负性选择。0<f<13、小群体在一个群体中,由于所生育的子女数目少,可导致等位基因的频率产生相当大的随机波动,称为随机遗传漂变。小群体行成可能原因:I由于政治、宗教或地理原因从一个大群体中分离出来。II由于某种因素使小群体中某些隐性突变基因携带者在逐代传递中该基因的频率高于原来的整个群体IⅢI某等位基因不可传递而消失,仅有另一等位基因,这种现象称为建立者效应。4、基因流随着群体迁移,两个群体混合并相互婚配,新的等位基因进入另一群体,将导致基因频率的改变,这种等位基因跨越种族或地界的渐进混合称为基因流。5、近亲婚配在3~4代内有共同祖先的个体间称为近亲,他们之间的婚配称为近亲婚配。近亲婚配使子女得到一对相同等位基因的概率称为近婚系数(inbreedingcoefficient,F)。亲缘系数:两个具有共同祖先的个体在某一基因座上具有相同等位基因的概率。近亲婚配可以降低杂合子频率而增高纯合子频率,因此使不利的隐性表型面临选择,从而最终改变了后代的等位基因频率,导致后代发病率增高,尤其是罕见的AR。(一)常染色体基因:对于常染色体遗传:一级亲属间的近婚系数为1/4二级亲属间的近婚系数为1/8三级亲属间的近婚系数为1/16时间分教学基本内容方法及手段配
2、选择 选择:由于基因型的差别而导致生存能力和生育能力的差别。 选择反映了环境因素对特定表型或基因型的作用,可以是正性选择或负性选 择。 适合度(f):一个个体能生存并把他的基因传给下一代的能力,一般用在同一 环境中不同个体间的相对生育率衡量。 实际上对特定缺陷的表型往往由于生育力下降有一个负性选择。 0 < f < 1 3、小群体 在一个群体中,由于所生育的子女数目少,可导致等位基因的频率产生相当 大的随机波动,称为随机遗传漂变。 小群体行成可能原因: Ⅰ由于政治、宗教或地理原因从一个大群体中分离出来。 Ⅱ 由于某种因素使小群体中某些隐性突变基因携带者在逐代传递中该基因 的频率高于原来的整个群体 Ⅲ某等位基因不可传递而消失,仅有另一等位基因,这种现象称为建立者效 应。 4、基因流 随着群体迁移,两个群体混合并相互婚配,新的等位基因进入另一群体,将 导致基因频率的改变,这种等位基因跨越种族或地界的渐进混合称为基因流。 5、近亲婚配 在 3~4 代内有共同祖先的个体间称为近亲,他们之间的婚配称为近亲婚配。 近亲婚配使子女得到一对相同等位基因的概率称为近婚系数(inbreeding coefficient,F)。 亲缘系数:两个具有共同祖先的个体在某一基因座上具有相同等位基因的概 率。 近亲婚配可以降低杂合子频率而增高纯合子频率,因此使不利的隐性表型面 临选择,从而最终改变了后代的等位基因频率,导致后代发病率增高,尤其是罕 见的 AR。 (一)常染色体基因: 对于常染色体遗传: 一级亲属间的近婚系数为 1/4 二级亲属间的近婚系数为 1/8 三级亲属间的近婚系数为 1/16 教 学 基 本 内 容 时间分 配 方法及手段
一级亲属:基因相同为二分之一。一个人的父母、子女以及兄弟姐妹(同父母)。二级亲属:基因相同为四分之一。一个人的叔、伯、姑、舅、姨、祖父母、外祖父母三级亲属:基因相同为八分之一。一个人的表兄妹或堂兄妹。(二)X连锁基因:因为女性有两条X染色体,所以可以形成纯合子,会受到近亲婚配的影响。男性为半合子,近亲婚配不受影响。计算X连锁基因的F值时,只计算女性F值。传递特点:男性的X连锁基因一定传给女儿,传递概率为1男性的X连锁基因不可能传给儿子,传递概率为(女性的X连锁基因传给女儿和儿子的传递概率为1/2对于X连锁基因来说:姨表兄妹的近婚系数为3/16舅表兄妹的近婚系数为2/16姑表兄妹和堂兄妹的近婚系数为C所以对于X连锁疾病,姨表兄妹婚配或舅表兄妹婚配比姑表兄妹或堂表兄妹危害还要大,姨表兄妹近亲婚配危害最大。2分钟第三节遗传负荷通过文字、图片等遗传负荷是指在一个群体中,由于致死基因或有害基因的存在而使群体适合多媒体素材讲解度降低的现象。遗传负荷包括突变负荷和分离负荷。突变负荷是指由于基因的致死突变或有害基因突变产生而降低了适合度,给群体带来的负荷。分离负荷是指由于杂合子(Aa)和杂合子(Aa)之间的婚配,后代中必将分离而产生一部分适合度降低的纯合子(aa),因而导致群体的适合度降低。通过文字、图片等第四节平衡多态现象多态是指在一个群体中,存在由遗传决定的两种或两种以上的变异型或基因|3分钟多媒体素材讲解型,其中频率最低的形式也远远高于依赖突变所维持的频率。对于同一基因座上的两个或两个以上的等位基因,等位基因频率至少为0.01,携带该等位基因的杂合子频率大于2%,则认为该基因座具有多态性。时间分教学基本内容方法及手段配
一级亲属: 基因相同为二分之一。 一个人的父母、子女以及兄弟姐妹(同父母)。 二级亲属: 基因相同为四分之一。 一个人的叔、伯、姑、舅、姨、祖父母、外祖父母 三级亲属: 基因相同为八分之一。 一个人的表兄妹或堂兄妹。 (二)X 连锁基因: 因为女性有两条 X 染色体,所以可以形成纯合子,会受到近亲婚配的影响。 男性为半合子,近亲婚配不受影响。 计算 X 连锁基因的 F 值时,只计算女性 F 值。 传递特点:男性的 X 连锁基因一定传给女儿,传递概率为 1 男性的 X 连锁基因不可能传给儿子,传递概率为 0 女性的 X 连锁基因传给女儿和儿子的传递概率为 1/2 对于 X 连锁基因来说: 姨表兄妹的近婚系数为 3/16 舅表兄妹的近婚系数为 2/16 姑表兄妹和堂兄妹的近婚系数为 0 所以对于 X 连锁疾病,姨表兄妹婚配或舅表兄妹婚配比姑表兄妹或堂表兄妹 危害还要大,姨表兄妹近亲婚配危害最大。 第三节 遗传负荷 遗传负荷是指在一个群体中,由于致死基因或有害基因的存在而使群体适合 度降低的现象。 遗传负荷包括突变负荷和分离负荷。 突变负荷是指由于基因的致死突变或有害基因突变产生而降低了适合度,给 群体带来的负荷。 分离负荷是指由于杂合子(Aa)和杂合子(Aa)之间的婚配,后代中必将分 离而产生一部分适合度降低的纯合子(aa),因而导致群体的适合度降低。 第四节 平衡多态现象 多态是指在一个群体中,存在由遗传决定的两种或两种以上的变异型或基因 型,其中频率最低的形式也远远高于依赖突变所维持的频率。 对于同一基因座上的两个或两个以上的等位基因,等位基因频率至少为 0.01, 携带该等位基因的杂合子频率大于 2%,则认为该基因座具有多态性。 2 分钟 3 分钟 通过文字、图片等 多媒体素材 讲解 通过文字、图片等 多媒体素材 讲解 教 学 基 本 内 容 时间分 配 方法及手段
DNA多态性RFLP(限制性片段长度多态性)一一第一代遗传标记VNTR(可变数目的串联重复)第二代遗传标记SNP(单核苷酸多态)第三代遗传标记染色体多态性是指正常人群中经常可见到各种染色体形态的微小变异,又称异形性。主要表现为:同源染色体大小、形态或显带等方面的改变D组或G组的随体增大、重复或缺如Y染色体和短臂的长度次缢痕区加长或缩短染色体着丝粒区的荧光强度变异蛋白质多态性氨基酸替代改变蛋白质的净电荷,电泳时蛋白质泳动速度不同。酶多态性酶多态性表现为许多酶存在同工酶的现象。抗原多态性红细胞抗原系统和白细胞抗原【课后小结】1、基因频率、基因型频率2、选择系数、亲缘系数3、Hardy-Weinberg定律、影响因素及应用4、近婚系数的计算
DNA 多态性 RFLP(限制性片段长度多态性) —— 第一代遗传标记 VNTR(可变数目的串联重复) —— 第二代遗传标记 SNP(单核苷酸多态) —— 第三代遗传标记 染色体多态性 是指正常人群中经常可见到各种染色体形态的微小变异,又称异形性。 主要表现为: 同源染色体大小、形态或显带等方面的改变 D 组或 G 组的随体增大、重复或缺如 Y 染色体和短臂的长度 次缢痕区加长或缩短 染色体着丝粒区的荧光强度变异 蛋白质多态性 氨基酸替代改变蛋白质的净电荷,电泳时蛋白质泳动速度不同。 酶多态性 酶多态性表现为许多酶存在同工酶的现象。 抗原多态性 红细胞抗原系统和白细胞抗原 【课后小结】 1、基因频率、基因型频率 2、选择系数、亲缘系数 3、Hardy-Weinberg 定律、影响因素及应用 4、近婚系数的计算
(医学遗传学)课程教案教学章节第七章线粒体疾病的遗传(教学主题)课时授课方式2理论课(/)实验课()讨论课()习题课()安排(请打√)【目的与要求】了解:1.线粒体DNA的复制特点2.线粒体DNA的转录特点热悉:1.线粒体基因组与核基因组的关系2.几种常见的人类线粒体疾病掌握:1.线粒体DNA的异质性、阈值效应、母系遗传、遗传瓶颈等概念2.线粒体DNA的结构与遗传特点【重点与难点】重点:1.线粒体疾病、异质性、阈值效应等概念2.线粒体疾病母系遗传、遗传瓶颈等概念难点:1.线粒体DNA的结构特点2.线粒体DNA的遗传特点时间分教学基本内容方法及手段配第一节线粒体DNA的结构特点★线粒体是细胞质中独立的细胞器,也是动物细胞核外唯一的含有DNA(mitochondrialDNA,mtDNA)的细胞器。每个正常人的细胞内约有几百到几千个线粒体,每个线粒体内约有2一10mtDNA拷贝15分钟1、线粒体DNA的结构特点★通过文字、图片等人mtDNA是一个长为16,569bp的双链闭合环状分子,外环含G较多,称重多媒体素材讲解链(H链),内环含C较多,称轻链(L链)。mtDNA结构紧凑,没有内含子,唯一的非编码区是D环区,长1,122bp左右。D环区包括mtDNA重链复制起始点,重轻链转录的启动子。人类的mtDNA编码13条多肽链、22种tRNA和2种rRNA。13种蛋白质均是呼吸链酶复合物的亚单位。线粒体的H链是12种多肽链、12SrRNA、16SrRNA和14种tRNA的转录模板,L链是1种多肽链和8种tRNA转录的模板。mtDNA与nDNA不同:1.其分子上无核苷酸结合蛋白,缺少组蛋白的保护;2.线粒体内无DNA损伤修复系统,mtDNA易发生突变:3.每个线粒体内含有2~10个拷贝的mtDNA分子;4.每个细胞可具有数千个mtDNA分子。注:1.重点以“”标注,难点以“★”标注:2.时间分配单位是“分钟”,1学时=45分钟时间分教学基本内容方法及手段配
(医学遗传学)课程教案 教学章节 (教学主题) 第七章 线粒体疾病的遗传 授课方式 (请打√) 理论课(√)实验课( )讨论课( ) 习题课( ) 课时 安排 2 【目的与要求】 了解:1. 线粒体 DNA 的复制特点 2. 线粒体 DNA 的转录特点 熟悉:1. 线粒体基因组与核基因组的关系 2. 几种常见的人类线粒体疾病 掌握:1. 线粒体 DNA 的异质性、阈值效应、母系遗传、遗传瓶颈等概念 2. 线粒体 DNA 的结构与遗传特点 【重点与难点】 重点:1. 线粒体疾病、异质性、阈值效应等概念 2. 线粒体疾病母系遗传、遗传瓶颈等概念 难点:1. 线粒体 DNA 的结构特点 2. 线粒体 DNA 的遗传特点 教 学 基 本 内 容 时间分 配 方法及手段 第一节 线粒体 DNA 的结构特点 ▲ ★ 线粒体是细胞质中独立的细胞器,也是动物细胞核外唯一的含有 DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)的细胞器。 每个正常人的细胞内约有几百到几千个线粒体,每个线粒体内约有 2-10 mtDNA 拷贝 1、线粒体 DNA 的结构特点 ▲ ★ 人 mtDNA 是一个长为 16,569 bp 的双链闭合环状分子,外环含 G 较多,称重 链(H 链),内环含 C 较多,称轻链(L 链)。 mtDNA 结构紧凑,没有内含子,唯一的非编码区是 D 环区,长 1,122 bp 左右。 D 环区包括 mtDNA 重链复制起始点,重轻链转录的启动子。 人类的 mtDNA 编码 13 条多肽链、22 种 tRNA 和 2 种 rRNA。13 种蛋白质均 是呼吸链酶复合物的亚单位。 线粒体的 H 链是 12 种多肽链、12S rRNA、16S rRNA 和 14 种 tRNA 的转录 模板,L 链是 1 种多肽链和 8 种 tRNA 转录的模板。 mtDNA 与 nDNA 不同: 1. 其分子上无核苷酸结合蛋白,缺少组蛋白的保护; 2. 线粒体内无 DNA 损伤修复系统,mtDNA 易发生突变; 3. 每个线粒体内含有 2~10 个拷贝的 mtDNA 分子; 4. 每个细胞可具有数千个 mtDNA 分子。 15 分钟 通过文字、图片等 多媒体素材 讲解 注:1. 重点以“▲”标注,难点以“★”标注; 2. 时间分配单位是“分钟”,1 学时=45 分钟 教 学 基 本 内 容 时间分 配 方法及手段