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1、学习必备 欢迎下载 第一章 人类基因与基因组 第一节、人类基因组的组成 1、基因是遗传信息的结构和功能单位。2、基因组是是细胞内一套完整遗传信息的总和，人类基因组包含核基因组和线粒体基因组 单拷贝序列 串联重复序列 按 DNA 序列的拷贝数不同，人类基因组 高度重复序列 反向重复序列 重复序列 短分散核元件 中度重复序列 长分散核元件 3、多基因家族是指由某一祖先经过重复和所变异产生的一组基因。4、假基因是基因组中存在的一段与正常基因相似但不能表达的DNA 序列。第二节、人类基因的结构与功能 1、基因的结构包括：（1）蛋白质或功能 RNA 的基因编码序列。（2）是表达这些结构基因所需要的启动子
2、、增强子等调控区序列。2、割裂基因：大多数真核细胞的蛋白质编码基因是不连续的编码序列，由非编码序列将编码序列隔开，形成割裂基因。3、基因主要由外显子、内含子、启动子、增强子、沉默子、终止子、隔离子组成。4、外显子大多为结构内的编码序列，内含子则是非编码序列。5、每个内含子 5 端的两个核苷酸都是 GT，3 端的两个核苷酸都是 AG，这种连接方式称为GT-AG 法则。6、外显子的数目等于内含子数目加1。7、启动子分为 1 类启动子（富含 GC 碱基对，调控 rRNA 基因的编码）、2 类启动子（具有 TATA盒特征结构）、3 类启动子（包括 A、B、C 盒）。第三节、人类基因组的多态性 1、人类
3、基因组 DNA 多态性有多种类型，包括单核苷酸多态性、插入缺失多态性、拷贝数多态性。第二章、基因突变 突变是指生物体在一定内外环境因素的作用和影响下，遗传物质发生某些变化。基因突变即可发生在生殖细胞，也可发生在体细胞。第一节、基因突变的类型 学习必备 欢迎下载 一、碱基置换：是指 DNA 分子多核苷酸链中的某一碱基或碱基对被另碱基或碱基对置换、替代的突变方式，通常又称点突变。包括：1、同义突变：替换发生后，虽然碱基组成发生变化，但新旧密码子具有完全相同的编码意义。同义突变并不产生相应的遗传学表观效应。2、错义突变：替换发生后，编码某一氨基酸的密码子变成了编码另一种氨基酸的密码子，改变了多肽链中
4、氨基酸种类的结构序列组成。3、无义突变：替换后，编码某一氨基酸的密码子变成了不编码任何氨基酸的终止密码子，引起多肽链提前终止。4、终止密码子突变：DNA 分子中某一终止密码子发生单个碱基替换后，变成了具有氨基酸编码功能的遗传密码子，导致多肽链的合成非正常继续进行。二、移码突变：是指 DNA 多核苷酸链中插入或缺失一个或多个碱基对，导致 DNA 读码序列发生移动，改变密码子的编码意义。三、整码突变：基因组 DNA 多核苷酸链的密码子之间插入或缺失三或三的倍数个碱基，导致多肽链中增加或减少一个或多个氨基酸。四、片段突变：包括缺失、重复、重组、重排。五、动态突变：是指在 DNA 分子中，短串联重复序
5、列，尤其是三核甘酸重复序列的重复次数可随着世代传递而逐代增加，这种增加达到一定程度后会产生突变效应，从而引起某些疾病。如脆性 X 染色体，Huntington 病。第二节、基因突变的诱发因素及作用机制 基因突变分为自发突变和诱发突变。自发突变是指在自然条件下发生的突变。诱发突变则是指在人为干涉情况下导致的基因突变。一、物理因素：1、紫外线：作用于细胞内的 DNA，导致其结构发生变化，主要表现为 DNA序列中相邻的嘧啶类碱基结合形成嘧啶二聚体。2：核辐射：引起染色体或 DNA 的断裂性损伤，断裂后的染色体或 DNA 序列片段发生重排。二、化学因素 三、生物因素 第三节、基因突变的特性及生物学效应
6、 基因的一般特性：多向性、重复性、可逆性、随机性、稀有性、有害性和有利性、重演性。基因的生物学效应：导致蛋白质编码区的功能异常和基因调控区的功能异常。第四节、DNA 损伤的修复 一、紫外线引起的 DNA 损伤的修复 1、光复活修复 2、切除修复 3、重组修复 二、电离辐射引起的 DNA 修复 1、超快修复 2、快速修复 数不同人类基因组高度重复序列反向重复序列重复序列短分散核元件中人类基因的结构与功能基因的结构包括蛋白质或功能的基因编码序列是因基因主要由外显子内含子启动子增强子沉默子终止子隔离子组成外显学习必备 欢迎下载 3、慢速修复 DNA 复制的特点：半保留、半不连续、双向多复制起点和终止
7、点。第三章、人类染色体 第一节、染色质 1、染色质是间期细胞核内，其主要成分是 DNA 和组蛋白，还有非组蛋白和少量的 RNA的线性复合结构，易被碱性染料染色。2、常染色质：通常位于间期细胞核的中心，螺旋化程度低，呈松散状，染色较浅而均匀，具有转录活性。3、异染色质：一般分布在核膜内层周缘和核仁周围，螺旋化程度高，不活跃。可分为兼性异染色质和结构异染色质。4、X 染色质失活假说（Lyon 假说）：（1）正常女性有两条 X 染色体，但只有一条有活性。（2）在胚胎早期，一条失活。（3）失活的染色体是随机的。（4）生殖细胞形成时，失活的染色体可得到恢复。5、X 染色质数目比 X 染色体数目少 1，正
8、常男性无 X 染色质。例如：一个女性的核型是48，XXXX，在她间期细胞核中可见到 3 个 X 染色质，47，XXX，可见到 2 个。6、Y 染色质的数目与 Y 染色体的数目相等。例如：核型为 47，XYY 的个体，细胞核中有2 个 Y 染色质。第二节、染色体 1、根据着丝粒位置可将人类染色体分为：（1）中着丝粒染色体：着丝粒位于或靠近染色体中央。（2）亚中着丝粒染色体：着丝粒位置位于染色体纵轴的 12-58,分为长短相近的两个臂。（3）近端着丝粒染色体：着丝粒靠近一端，位于染色体纵轴的 78 至末端之间，此类染色体短臂较短。2、3 种 DNA 关键序列（填空题）：（1）自主复制 DNA 序列
9、（2）着丝粒 DNA 序列（3）端粒 DNA 序列 3、Y 染色体的存在对睾丸支持细胞的分化是必要的。因为该染色体上携带有男性性别决定因的关键基因-睾丸决定因子（TDF），它决定着胚胎发育过程中性腺原基细胞的分化方向。第三节、人类染色体核型 1、核型：将一个体细胞中全部染色体按其大小和形态特征，依次排列而成的图像称为核型。2、核型分析：是将待测细胞染色体进行技术、配对、分组、并分析形态特征的过程。3、人类染色体按照大小和着丝粒，位置分为 A、B、C、D、E、F、G7 个组，从大到小依次排列，A 组最大，G 组最小。X 染色体位于 C 组，Y 染色体位于 G 组。（详情见 P35 表格）4、G
10、显带核型分析已成为目前临床常规应用的染色体病诊断的手段之一。5、ISCN：人类细胞遗传学命名的国际体制 6、描述特定带时须写明 4 个内容：（1）染色体序号：（2）臂的符号：（3）区的符号：（4）带的符号。例如：1q21：第 1 号染色体，长臂，2 区，1 带。7、核型分析常用符号和术语：der:衍生染色体；i:等臂染色体；inv:倒位；p:短臂 q:长臂；ter:末端；del:缺失；dic:双着丝粒；ins:插入；rob:罗伯逊易位 8、人类染色体多态性：在正常健康人群中，存在着各种染色体的微小变异，包括结构、数不同人类基因组高度重复序列反向重复序列重复序列短分散核元件中人类基因的结构与功能
11、基因的结构包括蛋白质或功能的基因编码序列是因基因主要由外显子内含子启动子增强子沉默子终止子隔离子组成外显学习必备 欢迎下载 带纹宽度和着色强度等。这种恒定而微小的变异是按照孟德尔方式遗传的，通常没有明显的表型效应或病理学意义，称为染色体多态性。可分为（1）随体区变异（2）次缢痕变异（3）Y染色体变异。第四章、染色体畸变与染色体病（重点）常染色体病 双雌受精 双雄受精 染色体病 整倍性改变 核内复制 核内有丝分裂 第四章 性染色体病 染色体数目畸变 超二倍体 染色体畸变 非整倍性改变 亚二倍体 染色体结构畸变 嵌合体 一、染色体畸变（一）、染色体数目畸变 1、整倍性改变：细胞的染色体在二倍体（2
12、n）的基础上，以单倍数（n）为基数，成倍地增 加或减少。（1）、双雌受精：一个正常精子与一个异常二倍体（2n）卵细胞受精，形成两种 3 倍体 卵（3n）；69，XXX；69，XXY。（2）、双雄受精：两个正常精子同时与一个正常卵细胞受精，形成 3 倍体受精卵。69，XXY 69，XYY。（3）、核内复制：细胞有丝分裂时，DNA 复制两次，细胞只分裂一次，形成的子细胞染色 体数目加倍，形成四倍体。（4）、核内有丝分裂：细胞有丝分裂时，染色体进行一次复制，但核膜没破裂，形成四倍体。2、非整倍性改变：细胞的染色体在二倍体（2n）的基础上增加或减少一条或几条，所形成 的细胞或个体称为非整倍体或异倍体。
13、（1）、超二倍体（2n+1）：在二倍体（2n）的基础上增加一条或几条染色体则构成超二倍体。超二倍体主要是三体型。（2）、亚二倍体(2n-1)：在二倍体（2n）的基础上减少一条或几条染色体则构成亚二倍体。亚二倍体主要是单体型。（3）、嵌合体：在人类中，有的个体内同时存在两种或两种以上核型不同的细胞系。PS、假二倍体（2n+1-1）：细胞的染色体数目变化涉及 2 条及以上的染色体，有的染色体 增加，有的染色体减少，增加和减少的数目相等，细胞染色体数目仍与二倍体一样，但其染色体组成已不是正常二倍体，称为假二倍体。3、非整倍性改变机制：包括染色体不分离和染色体丢失 （1）、染色体不分离：是指在细胞分裂
14、的中后期，两条同源染色体或姐妹染色单体不能正常 分开二同时进入某一子细胞，导致该子细胞增多一条染色体或减少一条的现象，染色 体不分离可发生在配子形成中减数分裂，或受精卵卵裂的有丝分裂过程中。受精卵卵 数不同人类基因组高度重复序列反向重复序列重复序列短分散核元件中人类基因的结构与功能基因的结构包括蛋白质或功能的基因编码序列是因基因主要由外显子内含子启动子增强子沉默子终止子隔离子组成外显学习必备 欢迎下载 裂早期发生染色体不分离，可导致嵌合体的出现。（2）、染色体丢失：在细胞分裂后期染色体移动过程中，某一染色体未能与其他染色体一起 移动而进入子细胞，滞留在细胞质中而丢失。发生在减数分裂中将导致子细
15、胞缺失一 条染色体，形成单体型，发生在受精卵卵裂中，将形成嵌合体。（二）、染色体结构畸变 1、缺失：染色体部分片段的丢失称为末端缺失和中间缺失。（1）、末端缺失：染色体的一条臂断裂。无着丝粒片段丢失。例如：1q21 断裂后，断点至 长臂末端部分丢失，简式描述为：46，XX，del（1）（q21）（2）、中间缺失：是指一条染色体的一条臂上发生两次断裂形成三个片段，两断点之间的 片段丢失。例如：3q21 和 3q25 发生断裂，中间片段 3q21-3q25 丢失，简式描述为：46，XX，del（3）（q21q25）2、倒位：一条染色体发生两次断裂，两断点之间的片段旋转180后重接，称为倒位。倒位
16、分为臂内倒位和臂间倒位。（1）、臂内倒位：两次断裂发生在一条染色体的同一条臂上，中间片段旋转重接所行成的 倒位。例如：1p22 和 1p34 同时发生断裂，断点片段1p22-1p34发生倒位连接，简 式描述为：46，XX，inv（1）（p22p34）（2）、臂间倒位：两次断裂分别发生在一条染色体的长臂和短臂上，中间含有着丝粒的片断 旋转形成倒位。3、易位：染色体位置发生改变称为易位。包括单向易位，相互易位，罗伯逊易位。最重要的 是罗伯逊易位。罗伯逊易位：是指人类近端着丝粒染色体间（DD，DG，GG）发生的一种涉及整条长 臂或短臂的相互易位形式。两条近端着丝粒染色体在着丝粒处或附近断裂 后重新形
17、成两条衍生染色体 i，一条由两者的长臂构成，另一条由两者的短 臂构成。这种易位又称为着丝粒融合。4、环状染色体 5、等臂染色体 二、染色体病（一）、常染色体病 1、特点：先天性多发畸形：生长发育迟缓；智力低下；皮纹异常。2、概念：是由于常染色体数目或结构畸变而引起的疾病。3、主要疾病：21 三体综合症：Down 综合症；G1 综合症。新生儿发病率为 1800，男性多于女性，比较常见。婴儿发病风险随母亲年龄增加而升高。临床特征：眼：眼裂细，向上外倾斜，眼间距宽，常有斜视；耳：耳小，低耳位；口：嘴小唇厚，舌大，常外伸，呈伸舌样痴呆；鼻：鼻梁扁平；通贯掌，小指只有一条横褶纹；患者有先天性心脏病，甲状
18、功能低下，免疫力低；智力障碍。遗传分型：游离型：约占 97%，核型为 47，XX（XY），+21。发生原因：父母生殖 细胞形成的减数分裂过程中21 号染色体发生了不分离，形成含2 条 21 号染色体的配子（n+21），与正常配子受精形成 21 三体受精卵。易位型：该种类型的 21 三体综合症患者具有一条第 21 号染色体与 D 组或 G 组染 数不同人类基因组高度重复序列反向重复序列重复序列短分散核元件中人类基因的结构与功能基因的结构包括蛋白质或功能的基因编码序列是因基因主要由外显子内含子启动子增强子沉默子终止子隔离子组成外显学习必备 欢迎下载 色体发生罗伯逊易位形成的衍生染色体。易位型若是同
19、源 21 染色体罗氏 易位，则不能有后代。嵌合型：核型为 46，XX（XY）/47，XX(XY),+21；产生原因：受精卵在第一次有 丝分裂后的某一次分裂过程中，21 号染色体发生了不分离或 21 号染色体 丢失，形成 45/47/46 三种细胞系的嵌合体，但由于 45 这种细胞不能存活，最终形成 47/46 嵌合体。21 综合症发病基因主要是 21q22.1（二）、性染色体病（临床表现，核型，产生原因）特点：1、性腺发育不全或两性畸形；2、智力稍差或智力低下；主要疾病：1、Klinefelter 综合症：即克氏征，在男性中为 1/800，男性不育个体约有 1/10 为该 病患者 临床表现：睾
20、丸发育异常，如睾丸小而质硬或隐睾；不能产生精子；第二性征发 育不良；先天性睾丸发育不全；原发小睾症；核型及产生原因：患者中有 80%-90%（游离型）的核型为 47，XXY。产生原因：双亲之一在生殖细胞形成过程中发生了性染色体不分离，形成的 XX 或 XY 配子与正常配子受精所致。10%-15%为嵌合型，常见的有 46，XY/47，XXY,或 46，XY/48，XXXY。2、Turners 综合症：即特纳综合症、先天性卵巢发育不全综合症，女婴发病率 1/5000 自然流产胚胎高达 7.5%，占原发性闭经的 1/3.临床表现：患者表型为女性，身材矮小，后发迹低，盾状胸，原发性闭经，第二 性征发育
21、不良，外生殖器幼稚。核型及产生原因：55%（游离型）为 45，X；产生原因：双亲生殖细胞形成过程 中性染色体不分离，形成无 X 的配子；嵌合型，46，XX/45，X；产生 原因包括受精卵早期卵裂时 X 染色体不分离和 X 染色体丢失。3、XYY 综合症：患病男性表型正常，身材高大，生殖系统发育异常，可生育，后代 大多正常，该病患者易冲动，兴奋，自我克制能力较差。核型及产生原因：大多为 47，XYY；产生原因：父亲的精子形成过程 中的第二次减数分裂时，Y 染色体不分离，形成 YY 的精子与正常卵细 胞受精所致。4、脆性 X 染色体综合征：即 Martin-Bell综合症；Xq27.3 为脆性部位。，主要为男性发病，发病率为 1/1500-1/1000，女性为携带者：46，XfraX 临床表现：四大一低：头大，耳大，下颌大，睾丸大，智力低 数不同人类基因组高度重复序列反向重复序列重复序列短分散核元件中人类基因的结构与功能基因的结构包括蛋白质或功能的基因编码序列是因基因主要由外显子内含子启动子增强子沉默子终止子隔离子组成外显