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医学遗传学研究方法

发布时间:2023-01-05 21:33:23

1. 遗传学的研究技术

黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)是一种流行于遗传学研究中的模式生物。
一开始遗传学家们的研究对象很广泛,但逐渐地集中到一些特定物种(模式生物)的遗传学上。这是由于新的研究者更趋向于选择一些已经获得广泛研究的生物体作为研究目标,使得模式生物成为多数遗传学研究的基础。模式生物的遗传学研究包括基因调控以及发育和癌症相关基因的研究。
模式生物具有传代时间短、易于基因操纵等优点,使得它们成为流行的遗传学研究工具。目前广泛使用的模式生物包括:大肠杆菌(Escherichia coli)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、线虫(Caenorhabditis elegans)、果蝇(Drosophila melanogaster)以及小鼠(Mus musculus)。 医学遗传学的目的是了解基因变异与人类健康和疾病的关系。当寻找一个可能与某种疾病相关的未知基因时,研究者通常会用遗传连锁和遗传系谱来定位基因组上与该疾病相关的区域。在群体水平上,研究者会采用孟德尔随机法来寻找基因组上与该疾病相关的区域,这一方法也特别适用于不能被单个基因所定义的多基因性状。一旦候选基因被发现,就需要对模式生物中的对应基因(直系同源基因)进行更多的研究。对于遗传疾病的研究,越来越多发展起来的研究基因型的技术也被引入到药物遗传学中,来研究基因型如何影响药物反应。
癌症虽然不是传统意义上的遗传病,但被认为是一种遗传性疾病。癌症在机体内的产生过程是一个综合性事件。机体内的细胞在分裂过程中有一定几率会发生突变。这些突变虽然不会遗传给下一代,但会影响细胞的行为,在一些情况下会导致细胞更频繁地分裂。有许多生物学机制能够阻止这种情况的发生:信号被传递给这些不正常分裂的细胞并引发其死亡;但有时更多的突变使得细胞忽略这些信号。这时机体内的自然选择和逐渐积累起来的突变使得这些细胞开始无限制生长,从而成为癌症性肿瘤(恶性肿瘤),并侵染机体的各个器官。 琼脂平板上的大肠杆菌菌落,细胞克隆的一个例子,常用于分子克隆。
可以在实验室中对DNA进行操纵。限制性内切酶是一种常用的剪切特异性序列的酶,用于制造预定的DNA片断。然后利用DNA连接酶将这些片断重新连接,通过将不同来源地DNA片断连接到一起,就可以获得重组DNA。重组DNA技术通常被用于在质粒(一种短的环形DNA片断,含有少量基因)中,这常常与转基因生物的制造有关。将质粒转入细菌中,再在琼脂平板培养基上生长这些细菌(来分离菌落克隆),然后研究者们就可以用克隆菌落来扩增插入的质粒DNA片断(这一过程被称为分子克隆)。
DNA还能够通过一个被称为聚合酶链锁反应(又被称为PCR)的技术来进行扩增。利用特定的短的DNA序列,PCR技术可以分离和扩增DNA上的靶区域。因为只需要极少量的DNA就可以进行扩增,该技术也常常被用于DNA检测(检测特定DNA序列的存在与否)。 DNA测序技术是遗传学研究中发展起来的一个最基本的技术,它使得研究者可以确定DNA片段的核苷酸序列。由弗雷德里克·桑格和他的同事于1977年发展出来的链终止测序法现在已经是DNA测序的常规手段。在这一技术的帮助下,研究者们能够对与人类疾病相关的DNA序列进行研究。
由于测序已经变得相对廉价,而且在计算机技术的辅助下,可以将大量不同片断的序列信息连接起来(这一过程被称为“基因组组装”),因此许多生物(包括人类)的基因组测序已经完成。这些技术也被用在测定人类基因组序列,使得人类基因组计划得以在2003年完成。随着新的高通量测序技术的发展,DNA测序的费用被大大降低,许多研究者希望能够将测定一个人的基因组信息的价格降到一千美元以内,从而使大众测序成为可能。
大量测定的基因组序列信息催生了一个新的研究领域——基因组学,研究者利用计算机软件查找和研究生物的全基因组中存在的规律。基因组学也能够被归类为生物信息学(利用计算的方法来分析生物学数据)下的一个领域。

2. 医学遗传学在现代医学中的重要地位体现在哪些方面

医学遗传学在现代医学中的重要地位体现三个方面:
第一:遗传病对人类健康的威胁日益严重
第二:有些严重危害人类健康的常见病已证明与遗传因素有关
第三:控制人口数量,提高人口质量是我国实行计划生育的基本内容。因此,应用遗传学知识和技术,提高后代健康素质是医学遗传学的一项长远目标。
医学遗传学是目前医学中最前沿的学科,也是新兴学科。是生命科学主要研究的课题。医学遗传学主要利用DNA技术来研究疾病与基因的关系。开展新型的诊断技术和治疗方法。可以从分子水平为疾病的早期诊断,预防出生缺陷、以及疑难杂症的诊断和治疗提供更高效的新型医学服务。包括基因诊断,转基因治疗等。
像目前有些功能性疾病如耳聋、弱视、斜视、色盲、狐臭,智能低下、劳动能力丧失、民事能力低下,都可以通过产前诊断DNA技术进行产前干预或宫内转基因治疗。

3. 遗传学都讲什么

遗传学的基本内容

遗传学的研究范围包括遗传物质的本质、遗传物质的传递和遗传信息的实现三个方面。遗传物质的本质包括它的化学本质、它所包含的遗传信息、它的结构、组织和变化等;遗传物质的传递包括遗传物质的复制、染色体的行为、遗传规律和基因在群体中的数量变迁等;遗传信息的实现包括基因的原初功能、基因的相互作用,基因作用的调控以及个体发育中的基因的作用机制等。

遗传学中的亲子概念不限于父母子女或一个家族,还可以延伸到包括许多家族的群体,这是群体遗传学的研究对象。遗传学中的亲子概念还可以以细胞为单位,离体培养的细胞可以保持个体的一些遗传特性,如某些酶的有无等。对离体培养细胞的遗传学研究属于体细胞遗传学。遗传学中的亲子概念还可以扩充到DNA脱氧核糖核酸的复制甚至mRNA的转录,这些是分子遗传学研究的课题。

一个受精卵通过有丝分裂而产生无数具有相同遗传组成的子细胞,它们怎样分化成为不同的组织是一个遗传学课题,有关这方面的研究属于发生遗传学。由一个受精卵产生的免疫恬性细胞能够分别产生各种不同的抗体球蛋白,这也是遗传学的一个课题,它的研究属于免疫遗传学。

从噬菌体到人,生物界有基本一致的遗传和变异规律,所以遗传学原则上不以研究的生物对象划分学科分支。人类遗传学的划分是因为研究人的遗传学与人类的幸福密切相关,而系谱分析和双生儿法等又几乎只限于人类的遗传学研究。

微生物遗传学的划分是因为微生物与高等动植物的体制很不相同,因而必须采用特殊方法进行研究。此外,还有因生产意义而出现的以某一类或某一种生物命名的分支学科,如家禽遗传学、棉花遗传学、水稻遗传学等。

更多的遗传学分支学科是按照所研究的问题来划分的。例如,细胞遗传学是细胞学和遗传学的结合;发生遗传学所研究的是个体发育的遗传控制;行为遗传学研究的是行为的遗传基础;免疫遗传学研究的是免疫机制的遗传基础;辐射遗传学专门研究辐射的遗传学效应;药物遗传学则专门研究人对药物反应的遗传规律和物质基础,等等。

从群体角度进行遗传学研究的学科有群体遗传学、生态遗传学、数量遗传学、进化遗传学等。这些学科之间关系紧密,界线较难划分。群体遗传学常用数学方法研究群体中的基因的动态,研究基因突变、自然选择、群体大小、交配体制、迁移和漂变等因素对群体中的基因频率和基因平衡的影响;生态遗传学研究的是生物与生物,以及生物与环境相互适应或影响的遗传学基础,常把野外工作和实验室工作结合起来研究多态现象、拟态等,借以验证群体遗传学研究中得来的结论;进化遗传学的研究内容包括生命起源、遗传物质、遗传密码和遗传机构的演变以及物种形成的遗传基础等。物种形成的研究也和群体遗传学、生态遗传学有密切的关系。

从应用角度看,医学遗传学是人类遗传学的分支学科,它研究遗传性疾病的遗传规律和本质;临床遗传学则研究遗传病的诊断和预防;优生学则是遗传学原理在改良人类遗传素质中的应用。生统遗传学或数量遗传学的主要研究对象是数量性状,而农作物和家畜的经济性状多半是数量性状,因此它们是动植物育种的理论基础。

杂交是遗传学研究的最常用的手段之一,所以生活周期的长短和体形的大小是选择遗传学研究材料常要考虑的因素。昆虫中的果蝇、哺乳动物中的小鼠和种子植物中的拟南芥,便是由于生活周期短和体形小而常被用作遗传学研究的材料。大肠杆菌和它的噬菌体更是分子遗传学研究中的常用材料。

生物化学方法几乎为任何遗传学分支学科的研究所普遍采用,更为分子遗传学所必需。分子遗传学中的重组DNA技术或遗传工程技术已逐渐成为遗传学研究中的有力工具。

4. 医学遗传学的意义

医学遗传学是医学与遗传相结合的一门边缘科学、是现代医学的一个新领域。它是医学各专业的一门重要的基础医学课程。它研究人类疾病与遗传的关系,主要任务是研究遗传病的发病机理、传递规律、诊断、治疗和预防,从而提高人类的健康素质。

医学遗传学,研究人类的形态、结构、生理、生化、免疫、行为等各种性状在遗传上的类别、人类群体的遗传规律以及人类遗传性疾病的发生机理、传递规律及预防等.着重于人类遗传性疾病的研究。常用的方法有系谱分析法,从某一症状或病状入手,这一般用于单基因遗传性状分析。数理统计则用于多基因性状的分析,多基因性状在群体中呈正态分布,并易受环境的影响,所以常以遗传力来表示遗传因素和环境因素的相对效应。由染色体数目或结构异常而引起的染色体病则依靠细胞遗传学方法分析。染色体技术和人类性染色质的研究结果广泛应用于染色体病诊断和性别鉴定等。

5. 在医学遗传学中常用什么方法检测基因突变

SNP检测,
楼上答的挺多一看就是网上摘的,但有点错误,我更正和补充一下。 主观填空题 1.干系 2.基因组DNA 3.遗传物质 4.染色体(或DNA)复制一次 5.交叉遗传 6.细胞癌基因 7.点突变 8.完全显性遗传 9.罗伯逊易位 10.重排 四、名词解释 聚合酶链式反应(PC...
11多重PCR 12正确 13正确 14正确 15正确 16正确 17错误 18正确 19正确 20错误
1.减数分裂是指生殖细胞成熟过程中(DNA复制一次 )后,细胞连续分裂二次。 2.发生于近端着丝粒染色体间的易位称为(着丝粒融合 )。 3.在一个肿瘤细胞群体中,占主导地位的克隆就构成其(干系 ) 4.结构异常是指由于染色体断裂、重接后,形成结构改变...
医学遗传学英文名称:medical genetics定义:应用遗传学的理论与方法研究遗传因素在疾病的发生、流行、诊断、预防、治疗和遗传咨询等中的作用机制及其规律的遗传学分支学科。 遗传学在医学中的应用,包括,生理、病理和药理的遗传学分析。遗传学...
遗传学是研究生物的遗传和变异,即研究亲子间的异同的生物学分支学科。 遗传学的研究范围包括遗传物质的本质、遗传物质的传递和遗传信息的实现三个方面。遗传物质的本质包括它的化学本质、它所包含的遗传信息、它的结构、组织和变化等;遗传物质...

6. 什么是人类遗传学

人类遗传学研究人类的形态、结构、生理、生化、免疫、行为等各种性状在遗传上的类别、人类群体的遗传规律以及人类遗传性疾病的发生机理、传递规律及预防等.着重于人类遗传性疾病的研究,亦称医学遗传学(medical
genetics)。常用的方法有系谱分析法,从某一症状或必状入手,这一般用于单基因遗传性状分析。
数理统计则用于多基因性状的分析,多基因性状在群体中呈正态分布,并易受环境的影响,所以常以遗传力来表示遗传因素和环境因素的相对效应。由染色体数目或结构异常而引起的染色体病则依靠细胞遗传学方法分析。
染色体技术和人类性染色质的研究结果广泛应用于染色体病诊断和性别鉴定等。

7. 什么是医学遗传学

医学遗传学是目前医学中最前沿的学科,也是新兴学科。是生命科学主要研究的课题。医学遗传学主要利用DNA技术来研究疾病与基因的关系。开展新型的诊断技术和治疗方法。可以从分子水平为疾病的早期诊断,预防出生缺陷、以及疑难杂症的诊断和治疗提供更高效的新型医学服务。包括基因诊断,转基因治疗等。
像目前有些功能性疾病如耳聋、弱视、斜视、色盲、狐臭,智能低下、劳动能力丧失、民事能力低下,都可以通过产前诊断DNA技术进行产前干预或宫内转基因治疗。
书名
医学遗传学
作者
陈竺
ISBN
9787810724654
定价
52.00 元
出版社
人民卫生出版社
概述
受精卵或母体受到环境或遗传的影响,引起的下一代遗传物质发生畸变所致的疾病。这些疾病在药物治疗和手术治疗上都存在着一些不力或不能根治。医学遗传学技术 medical genetics主要应用到产前诊断、遗传咨询与基因诊断门诊、法医鉴定、亲子鉴定、儿科和肿瘤科等。有很多大学或医学院都成立了医学遗传学重点实验室,通过收集社会上遗传病病例血样和小鼠近亲交配制造各种遗传病模型,这是研究识破人类遗传病基因缺失突变发生的所在位的重要手段[1]。
医学遗传学主要介绍遗传病的病因、特点,流行分布,实验室操作基本知识,诊断治疗的基本原理、技术。

8. 遗传学和医学遗传学有哪些联系和区别

医学遗传学是遗传学的一个分支,是用遗传学的理论和方法研究人类的健康与疾病的交叉学科。
简单地说,遗传学研究对象可以是所有的生物的遗传现象,医学遗传学的研究对象则是与人类健康和疾病有关的遗传现象。

9. 医学遗传学研究的主要问题有哪些

医学遗传学是目前医学中最前沿的学科,也是新兴学科。是生命科学主要研究的课题。医学遗传学主要利用DNA技术来研究疾病与基因的关系。开展新型的诊断技术和治疗方法。可以从分子水平为疾病的早期诊断,预防出生缺陷、以及疑难杂症的诊断和治疗提供更高效的新型医学服务。包括基因诊断,转基因治疗等。
医学遗传学是医学领域中发展很快的带头学科之一,尤其是在人类基因组计划的推动下,获得了飞速的发展。遗传病的种类已认识到6000余种,它对人类健康的影响显得日益重要。基因的分离、克隆,基因诊断、基因治疗不仅在实验室内实施,也均已涉及临床应用。
在我国各医学院校的医学教育计划中,医学遗传学也已列为一门必修课或必选课。目的就是培养知识面广的医科学生,使之成为具备遗传学知识的、初步合格的临床医师,并为他们将来在医学各分支领域继续深造打下基础。

10. 关于医学遗传学的几个名词解释

1、医学遗传学(medical genetics)是医学与遗传学相结合的一门边缘学科,是遗传学知识在医学领域中的应用。而医学遗传学的理论和实践又丰富和发展了遗传学。医学遗传学的研究对象是人类。人类遗传学(human genetics)探讨人类正常性状与病理性状(trait,或character特征)的遗传现象及其物质基础。而医学遗传学则主要研究人类(包括个体和群体)病理性状的遗传规律及其物质基础。医学遗传学通过研究人类疾病的发生发展与遗传因素的关系,提供诊断、预防和治疗遗传病和与遗传有关疾病的科学根据及手段,从而对改善人类健康素质作出贡献。

补充:医学遗传学不仅与生物学、生物化学、微生物及免疫学、病理学、药理学、组织胚胎学、卫生学等基础医学密切有关,而且已经渗入各临床学科之中。研究临床各种遗传病的诊断、产前诊断、预防、遗传咨询和治疗的学科称为临床遗传学(clinical genetics)。
医学遗传学主要由人类细胞遗传学(human cytogenetics)和人类生化遗传学(human biochemical genetics)组成。它们分别用形态学和生物化学方法研究人类正常及变异性状的物质基础。而分子遗传学(molecular genetics)是生化遗传学的发展和继续;分子细胞遗传学(molecular cytogenetics)则是细胞遗传学与分子遗传学结合的产物。它们互相补充,甚至正融为一体,使人们能从基因水平提示各种遗传病的本质,从而不断完善基因诊断、预防以至治疗遗传病的措施。

2、TSG=tumor suppressor gene
与原癌基因编码的蛋白质促进细胞生长相反,在正常情况下存在于细胞内的另一类基因——肿瘤抑制基因的产物能抑制细胞的生长。若其功能丧失则可能促进细胞的肿瘤性转化。由此看来,肿瘤的发生可能是癌基因的激活与肿瘤抑制基因的失活共同作用的结果。目前了解最多的两种肿瘤抑制基因是Rb基因和P53基因。它们的产物都是以转录调节因子的方式控制细胞生长的核蛋白。其它肿瘤抑制基因还有神经纤维瘤病-1基因、结肠腺瘤性息肉基因、结肠癌丢失基因和Wilms瘤-1等。
Rb基因随着对一种少见的儿童肿瘤——视网膜母细胞瘤的研究而最早发现的一种肿瘤抑制基因。Rb基因的纯合子性的丢失见于所有的视网膜母细胞瘤及部分骨肉瘤、乳腺癌和小细胞肺癌等。Rb基因定位于染色体13q14,编码一种核结合蛋白质(P105-Rb)。它在细胞核中以活化的脱磷酸化和失活的磷酸化的形式存在。活化的Rb蛋白对于细胞从G0/G1期进入S期有抑制作用。当细胞受到刺激开始分裂时,Rb 蛋白被磷酸化失活,使细胞进入S期。当细胞分裂成两个子细胞时,失活的(磷酸化的)Rb蛋白通过脱磷酸化再生使子细胞处于G1期或G0的静止状态。如果由于点突变或13q14的丢失而使Rb基因失活,则Rb蛋白的表达就会出现异常,细胞就可能持续地处于增殖期,并可能由此恶变。
p53基因定位于17号染色体。正常的p53蛋白(野生型)存在于核内,在脱磷酸化时活化,有阻碍细胞进入细胞周期的作用。在部分结肠癌、肺癌、乳腺癌和胰腺癌等均发现有p53基因的点突变或丢失,从而引起异常的p53蛋白表达,而丧失其生长抑制功能,从而导致细胞增生和恶变。近来还发现某些DNA病毒,例如HPV和SV-40,其致癌作用是通过它们的癌蛋白与活化的Rb蛋白或p53蛋白结合并中和其生长抑制功能而实现的。

3、动态突变:

在研究与人类神经系统遗传性疾病相关的基因时,在患者基因的编码序列中,或是编码序列两侧的序列中发现某个密码子的拷贝数目远远多于正常个体的拷贝数。换句话说,患者基因中某种三核苷酸的重复拷贝数急剧增加,这种突变导致了疾病的发生。这种三核苷酸重复拷贝数增加,不仅可发生在上代的生殖细胞中而遗传给下一代,而且在当代的体细胞中也可发生,并同样具有表型效应。除此之外,一个个体的不同类型细胞或同一类型的不同细胞中,三核苷酸重复拷贝数也可以是不同的。重复拷贝数改变后的基因的可突变性(mutability),将不同于拷贝数改变前的基因。这不同于以往发现的基因突变。过去观察到的基因突变体仍然有着与其上代相同的突变率,突变率是很低的,而且变动是很小的。比如,编码血纤维原肽(400个氨基酸组成)的基因的突变率,估计是每20万年改变一个氨基酸,这些突变可说是“静止的”。由于三核苷酸扩增突变不同于此,所以称之为动态突变(dynamic mutation)。动态突变也可称为基因组不稳定性(genomic instability)。

补充:
动态突变最初是在与人类神经系统疾病相关的基因中发现的。在动态突变与疾病相关的研究中,发现扩增的重复序列是不稳定地传递给下一代,往往倾向于增加几个重复拷贝;重复拷贝数越多,病情越严重,发病年龄越小,这种现象称为遗传早现(anticipation)。不仅是与神经系统遗传性疾病相关基因中有三核苷酸拷贝数扩增,在一些与发育有关的基因中同样也有此现象。例如,与常染色体显性遗传的多趾相关的HOXDl3蛋白的N端,丙氨酸的重复数从正常的15个增加到22个以上。研究过的三个家系中分别为22、23和25个,但编码的密码子可以是GCG、GCA、GCT和GCC。三核苷酸扩增突变与基因的显隐性也有关系,但其机制仍不清楚。如上面提到的人类的眼咽肌营养不良症(OPMD)基因是位于14 q11,当编码N端多聚丙氨酸的密码子GCG从正常的6份拷贝增加到8~13份拷贝时,呈常染色体显性遗传;可是,当(GCG)7/(GCG)7纯合子时,则表现为常染色体隐性遗传;而(GCG)7/(GCG)9杂合子则症状特别严重。(GCG)7在人群中约占2%。

4、血红蛋白病:
血红蛋白病(hemoglobinopathy)是由于血红蛋白分子结构异常(异常血红蛋白病),或珠蛋白肽链合成速率异常(珠蛋白生成障碍性贫血,又称海洋性贫血)所引起的一组遗传性血液病。临床可表现溶血性贫血、高铁血红蛋白血症或因血红蛋白氧亲和力增高或减低而引起组织缺氧或代偿性红细胞增多所致紫绀。
http://www.jkonline.cn/rescenter/disease/detail.php?id=1079

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