怀化医学高等专科学校：《病理学与病理生理学》课程教学资源（电子教案）第九章 基因突变与疾病

怀化医专《病理学与病理生理学》教案编号 200学年下学期授课教师」李晓阳 教研室主任审核签名吴和平 基因突变与课时授课|10月10月10月1210月1310月4月日 疾病 教学课题 时间[10日|11日日 星期星期星期星期星期星期 授课对象04级临床医学专业班级9-125-81-417-2013-16 1.掌握基因突变的概念、特征和意义;基因病的概念。 目的要求|2.熟悉基因突变的原因 3.了解基因突变的类型及防治原则 教学重点 基因突变的概念、特征和意义;基因病的概念 及难点|2.基因突变的原因 3.基因突变的类型 教法与提问式、启发式教学,理论联系实际,基础联系临床。 学法 课型 理论课 教学手段多媒体课件教学 教学 内容 1.基因突变的概念和原因 1 5min 2.基因突变的特征、类型和意义 30 3.基因突变与基因病 时间 40min 4.基因诊断与治疗的病理生理基础 1 5min 复习 1.何谓基因突变和基因病?基因突变的意义是什么? 思考题2.基因突变的常见原因有哪些? 3.何谓基因诊断、基因治疗? 1、吴和平、李晓阳主编.《病理学及病理生理学》第一版.湖南科学技术出版社, 2004 参考资料2、陈主初主编病理生理学(七年制)人民卫生出版社 2001 3、金惠铭主编病理生理学第六版人民卫生出版社 2004 4、李玉林主编.病理学.第六版.北京.人民卫生出版社 2004 5、叶任高、陆再英主编.内科学.第六版.北京.人民卫生出版社2004 6、高英茂主编.七年制组织学与胚胎学.北京.人民卫生出版社2001 自评 本次课利用讲授及多媒体演示教学法进行教学,结合基础知识,由浅入深分 析问题,学生能够理解本节内容

怀化医专《病理学与病理生理学》教案 编号 2005 学年下学期 授课教师 李晓阳 教研室主任审核签名 吴和平 教学课题 基因突变与 疾病 课时 授 课 时间 10 月 10 日 10 月 11 日 10月12 日 10月13 日 10月14 日 月日 2 星 期 一 星 期 三 星 期 三 星 期 四 星 期 五 星期 授课对象 04 级临床医学专业 班级 9－12 5－8 1 -4 17-20 13-16 目的要求 1.掌握基因突变的概念、特征和意义；基因病的概念。 2.熟悉基因突变的原因 3.了解基因突变的类型及防治原则 教学重点 及难点 1. 基因突变的概念、特征和意义；基因病的概念。 2. 基因突变的原因 3．基因突变的类型 教法与 学法 提问式、启发式教学，理论联系实际，基础联系临床。 课型 理论课 教学手段 多媒体课件教学 教学 内容 与 时间 分配 1. 基因突变的概念和原因 15min 2. 基因突变的特征、类型和意义 30min 3. 基因突变与基因病 40min 4．基因诊断与治疗的病理生理基础 15min 复习 思考题 1.何谓基因突变和基因病?基因突变的意义是什么? 2.基因突变的常见原因有哪些? 3.何谓基因诊断、基因治疗？ 参考资料 1、吴和平、李晓阳主编.《病理学及病理生理学》第一版.湖南科学技术出版社， 2004 2、陈主初 主编.病理生理学（七年制）.人民卫生出版社. 2001 3、金惠铭 主编 病理生理学 第六版 人民卫生出版社 2004 4、李玉林主编.病理学.第六版.北京．人民卫生出版社 2004 5、叶任高、陆再英主编.内科学.第六版.北京.人民卫生出版社 2004 6、高英茂主编.七年制组织学与胚胎学.北京．人民卫生出版社 2001 自评 本次课利用讲授及多媒体演示教学法进行教学，结合基础知识，由浅入深分 析问题，学生能够理解本节内容

第九章基因突变与疾病 (gene mutation disease) 第一节基因突变的概念和原因 、概念 1基因及其特征基因(gene)即DNA分子上一段具有遗传功能的核苷酸序 基因的特征①基因能自我复制;②基因决定性状;③基因能发生突变 2基因突变( gene mutation)DNA分子上核苷酸序列或数目发生改变 3点突变( point mutation)由一个或一对碱基发生改变引起核苷酸序列改变 所致的突变。 4缺失性和插入性突变( deletional and insertional mutation)即核苷酸数目改 变的基因突变 5突变基因( multant gene)基因突变后在原有位置上出现的新基因。 基因突变的后果 生殖细胞基因突变受精卵将突变的遗传信息传给下一代(代代相传),即 遗传性疾病。 体细胞基因突变局部形成突变细胞群(肿瘤)。 原因 1.自发性损伤可能与DNA复制过程中碱基配对出现误差有关(自发突 变)

第九章 基因突变与疾病 （gene mutation & disease） 第一节 基因突变的概念和原因 一、概念 1.基因及其特征 基因(gene)即 DNA 分子上一段具有遗传功能的核苷酸序 列。 基因的特征:①基因能自我复制； ②基因决定性状；③基因能发生突变。 2.基因突变 (gene mutation) DNA 分子上核苷 酸序列或数目发生改变。 3.点突变(point mutation) 由一个或一对碱基发生改变引起核苷酸序列改变 所致的突变。 4.缺失性和插入性突变(deletional and insertionar mutation) 即核苷酸数目改 变的基因突变。 5.突变基因(multant gene) 基因突变后在原有位置上出现的新基因。 基因突变的后果 生殖细胞基因突变 受精卵将突变的遗传信息传给下一代(代代相传) ,即 遗传性疾病。 体细胞基因突变 局部形成突变细胞群（肿瘤）。 二、原因 1.自发性损伤 可能与 DNA 复制过程中碱基配对出现误差有关(自发突 变)

2诱变剂的作用诱变剂( mutagen)是外源诱发突变的因素,种类繁多,主 要有以下几种: (1)物理因素:紫外线、电离辐射等 (2)化学因素 ①烷化剂 g-ch G-CH3复制 G烷化剂G-CH复制 G C 烷化剂引起DNA碱基改变示意图 ②碱基类似物:如5-BUA 5-BU A 5-BU 5-BU5-BU(烯醇式) G 碱基类似物5-BU引起DNA碱基改变示意图 ③其他化学诱变剂:羟胺、亚硝酸盐等 常见化学诱变剂起基因突变的机制 诱变剂 作用机制 DNA分子改变 烷化剂 C-G·CH3C·Gi-CH G-C一·T 碱基类似物(5-BU)G→→5-BU 羟胺类(NH2OH)C→ C-G→A-T 亚硝酸盐(NO,)C→→U 3.生物因素如:病毒、真菌、细菌等

2.诱变剂的作用 诱变剂（mutagen）是外源诱发突变的因素，种类繁多，主 要有以下几种： （1）物理因素 ：紫外线、电离辐射等。 （2）化学因素 ： ①烷化剂 ②碱基类似物 : 如5-BU A T 5-BU A 5-BU A A T 5-BU 5-BU(烯醇式) (酮式) G G C 碱基类似物5-BU引起DNA碱基改变示意图 ③其他化学诱变剂: 羟胺、亚硝酸盐等 常见化学诱变剂起基因突变的机制 诱变剂 作用机制 DNA分子改变 烷化剂 C-G CH3 C G-CH3 G-C T-A 碱基类似物（5-BU） G 5-BU A-T G-C 羟胺类（NH2OH） C A C-G A-T 亚硝酸盐（NO2） C U G-C A-T 3.生物因素 如：病毒、真菌、细菌等

第二节基因突变的特征、类型和意义 基因突变的特征 1多向性 2有害性 3.重复性 4随机性 二、基因突变的类型 1根据发生的原因分自发突变诱发突变 2根据突变的细胞不同分生殖细胞突变体细胞突变 3.根据碱基改变不同分: ()碱基置换突变 )同义突变:指碱基置换后,密码子虽发生改变,但其编码的氨基酸并 未改变,并不影响蛋白质的功能,不发生表型的变化,即改变前后的密码子 为同义密码 2)错义突变:指碱基置换后的密码子为另一种氨基酸的编码,导致氨 基酸组成发生改变,产生异常的蛋白质。 3)无义突变:指碱基置换后,使原来编码某一个氨基酸的密码子变为 终止密码子,多肽链合成提前终止,蛋白质失去活性 4)终止密码突变:指碱基置换后使原密码子变成编码某一个氨基酸的 密码子,从而形成延长的异常多肽链。 (2)碱基插入性和缺失性突变 1)移码突变:即在DNA编码序列中插入或缺失一个或几个碱基对,使 插入或缺失点以下的DNA编码框架全部改变。 2)片断突变:即在DNA编码序列中插入或缺失某些碱基对的片断。 DNA修复系统:①光修复;②切除修复;③复制后修复 三、基因突变的意义 1突变是生物进化、分化的分子基础 2突变是某些疾病的病变基础 第三节基因突变与基因病 基因病( gene disease):是基因突变或其表达调控障碍引起的疾病。包括单基 因病和多基因病 单基因病( monogenic disease 是由于单基因突变而发生的疾病

第二节 基因突变的特征、类型和意义 一、基因突变的特征 1.多向性 2.有害性 3.重复性 4.随机性 二、基因突变的类型 1.根据发生的原因分 自发突变 诱发突变 2.根据突变的细胞不同分 生殖细胞突变 体细胞突变 3.根据碱基改变不同分： (1) 碱基置换突变 1) 同义突变:指碱基置换后，密码子虽发生改变，但其编码的氨基酸并 未改变，并不影响蛋白质的功能，不发生表型的变化，即改变前后的密码子 为同义密码。 2）错义突变：指碱基置换后的密码子为另一种氨基酸的编码，导致氨 基酸组成发生改变，产生异常的蛋白质。 3）无义突变：指碱基置换后，使原来编码某一个氨基酸的密码子变为 终止密码子，多肽链合成提前终止，蛋白质失去活性。 4）终止密码突变：指碱基置换后使原密码子变成编码某一个氨基酸的 密码子，从而形成延长的异常多肽链。 （2）碱基插入性和缺失性突变 1）移码突变：即在 DNA 编码序列中插入或缺失一个或几个碱基对，使 插入或缺失点以下的 DNA 编码框架全部改变。 2）片断突变：即在 DNA 编码序列中插入或缺失某些碱基对的片断。 DNA 修复系统： ①光修复；②切除修复； ③复制后修复 三、基因突变的意义 1.突变是生物进化、分化的分子基础 2.突变是某些疾病的病变基础 第三节 基因突变与基因病 基因病(gene disease)：是基因突变或其表达调控障碍引起的疾病。包括单基 因病和多基因病。 一、单基因病(mologenic disease) 是由于单基因突变而发生的疾病

(一)常染色体显性遗传病( autosomal dominant disorder) (二)常染色体隐性遗传病( autosomal recessⅳ e disorder) (三)性连锁遗传病(sex- linked disorder) Ⅹ连锁隐性遗传 Ⅹ连锁显性遗传 Y连锁遗传 二、多基因病( polygenic disease) 常见的多基因病有精神分裂症(80%)、支气管哮喘(80%)、青少年型糖 尿病(75%)、冠心病(65%)、原发性高血压(62%)、消化性溃疡(37%)、各 型先天性心脏病(35%)等。 多基因病有如下特点 (1)发病有家族聚集倾向,患者亲属的发病率高与群体发病率。 (2)随着亲属级别的降低,发病风险也相应降低。 (3)多基因病再现率随妊娠次数及疾病严重程度而相应增高。 (4)发病率有种族(民族)差异,这表明不同种族(或民族)的基因库不 第四节基因诊断与治疗的病生基础 基因诊断的病生基础 基因诊断 gene diagnosis):是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方 法,直接检测基因结构及其表达水平是否正常,从而对疾病作出诊断的方法。其 检测的目的物是DNA或RNA。 基因诊断的特点:针对性强、特异性强、灵敏度髙、诊断范围广 基因诊断的常用技术:核酸分子杂交、PCR和DNA芯片技术。 基因诊断常用于:①遗传病诊断;②肿瘤诊断;③感染性疾病诊断;④器 官移植的组织分型;⑤法医鉴定 基因治疗的病生基础 基因治疗 gene therapy):是用正常基因置换致病基因以纠正基因结构和功 能异常的一种治疗疾病的方法。 基因治疗的主要方法有:①基因置换;②基因修正;③基因增补;④基 因失活 基因治疗的基本步骤:选择目的基因及选择基因载体、选择靶细胞、基因 转移、外源基因表达的筛选、将目的基因修饰的细胞回输到病人体内等

（一）常染色体显性遗传病(autosomal dominant disorder) （二）常染色体隐性遗传病(autosomal recessive disorder) （三）性连锁遗传病(sex-linked disorder) X 连锁隐性遗传 X 连锁显性遗传 Y 连锁遗传 二、多基因病(polygenic disease) 常见的多基因病有精神分裂症（80%）、支气管哮喘（80%）、青少年型糖 尿病（75%）、冠心病（65%）、原发性高血压（62%）、消化性溃疡（37%）、各 型先天性心脏病（35%）等。 多基因病有如下特点： （1）发病有家族聚集倾向，患者亲属的发病率高与群体发病率。 （2）随着亲属级别的降低，发病风险也相应降低。 （3）多基因病再现率随妊娠次数及疾病严重程度而相应增高。 （4）发病率有种族（民族）差异，这表明不同种族（或民族）的基因库不 同。 第四节 基因诊断与治疗的病生基础 一、基因诊断的病生基础 基因诊断(gene diagnosis)：是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方 法，直接检测基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病作出诊断的方法。其 检测的目的物是 DNA 或 RNA。 基因诊断的特点：针对性强、特异性强、灵敏度高、诊断范围广。 基因诊断的常用技术：核酸分子杂交、PCR 和 DNA 芯片技术。 基因诊断常用于：①遗传病诊断；②肿瘤诊断；③感染性疾病诊断；④器 官移植的组织分型；⑤法医鉴定。 二、基因治疗的病生基础 基因治疗(gene therapy)：是用正常基因置换致病基因以纠正基因结构和功 能异常的一种治疗疾病的方法。 基因治疗的主要方法有：①基因置换； ②基因修正；③基因增补； ④基 因失活。 基因治疗的基本步骤：选择目的基因及选择基因载体、选择靶细胞、基因 转移、外源基因表达的筛选、将目的基因修饰的细胞回输到病人体内等