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1、实验3家系调查与分析,实验目的和要求,1、初步学会家系调查和遗传分析的基本方法；2、通过调查，了解几种性状/遗传病在本家系中的表现/发病情况；3、通过实际调查，培养学生接触社会、从社会 调查直接获取资料/数据、进行分析与交流的能力。,实验内容和原理,实验内容：调查本家系中若干性状/遗传病的表现/发病情况，绘制成家系图；运用遗传学知识分析其遗传方式，形成实验报告并相互交流。实验原理：由遗传决定的性状的表现/遗传病的发病情况，在家系中的传递遵循一定的规律。因此，通过家系调查与分析，可以了解/初步推测本家系中相关成员的基因型、预测未来孩子的表型，为防止或减少某些遗传病的发生、减轻某些遗传病的症状提供
2、参考。,基本概念,家系调查针对某一性状表现者/疾病患者的亲属进行一级、二级、三级亲属的表现型/发病率的调查分析，即根据亲缘关系调查个体间的遗传学关系；方法：确定先证者性状表现史/疾病史调查追踪家系中各成员（特别是表现/发病成员）的情况明白亲缘关系绘图分析、推断。家系图谱用来表示在一个家系中，某种性状表现/疾病发病情况的一个图解。,家系调查及分析的作用,1判断是否为遗传性状/遗传性疾病；2推测某一性状的遗传规律；3.推测某些个体的基因型；4估计未来孩子的表型/患病概率；5寻找对应/致病基因、易感基因、基因定位及克隆。,家系调查方法及注意事项,方法：家族法（直接询问）或家族史法（间接了解）注意事项
3、：1必须向调查对象告知您的目的和意图、调查的内容和形式，双方的权利和义务（详见知情同意书），并取得对方同意和合作，签署知情同意书。2.对家系中各成员的发病情况，应力求信息准确无误，对关键成员最好亲自诊查或随访；3.查询时，除主要临床特征、发病年龄、死因外，还应注意怀孕史、生育史、流产史、是否为近亲婚配等；4.被调查的家系成员（特别是近亲成员）越多越好，以获得更多的遗传信息用于分析。5.本次调查,要求调查世代不少于三代,调查对象不少于30人.,例：四川大学华西第二医院“出生缺陷监测和出生缺陷家系库建立”项目组知情同意书,研 究 简 介：出生缺陷是指胚胎或胎儿发育过程中结构或代谢发生的异常，在世界
4、许多国家，包括中国，出生缺陷已经成为导致婴儿死亡和致残的主要原因，严重影响出生人口素质，给个人、家庭和社会带来沉重负担。为了提高我国人口质量和全民健康水平，必须对出生缺陷的病因进行深入细致的研究，为进一步实施人群干预措施以及临床治疗提供科学依据。由中华人民共和国科学技术部制批准立项，中国自然科学基金委组织实施的国家重大基础研究项目中国人口出生缺陷的遗传与环境可控性研究正是针对这一问题而进行。中国出生缺陷监测中心承担其中的一个子课题出生缺陷监测和出生缺陷家系库建立，主要收集我国遗传性出生缺陷家系资料和血液样本，为进一步开展研究提供基础。中国出生缺陷监测中心负责这项全国性调查项目的组织及实施工作。
5、我们将占用您半个小时左右的时间，通过问卷的方式向您了解您个人（或家人）的一般状况、所患出生缺陷疾病情况、既往疾病史以及家庭成员的亲缘关系；同时针对特定的出生缺陷进行必要的医学检查。此外还将抽取510毫升血样用于遗传危险因素方面的测定。您所提供的所有信息我们将严格保密，调查表将由中国出生缺陷监测中心妥善保存。我们还将对所有的对象进行长期的追踪观察，以了解疾病的发生发展情况。在资料总结时，我们只分析调查总体结果，不针对任何特定个体报告数据。本项研究无任何商业目的，所有研究结果只作为医学科学研究用，为出生缺陷的预防和控制提供科学依据。对您的积极配合我们表示衷心的感谢！自愿参加本项研究的知情同意1 我
6、己了解本项医学研究的目的、性质以及具体内容。参加研究后我将提供有关我个人及家庭成员的相关情况、既往疾病史等信息，另外还将接受各种医学检查，并提供少量血样用于今后探讨与研究出生缺陷的危险因素。2 我理解本项研究是在自愿的基础上参加的，我有权从研究中退出而不需要任何特殊的理由，如退出研究将不会对我的医疗等任何方面造成不良影响。3 我理解我所提供的信息将会以保密的方式保存，不会透露给任何其他机构和个人。项目负责单位（中国出生缺陷监测中心）将对涉及我个人隐私的资料保密。参加者签名（或手印）_，填写日期：_年_月_日,四、常用系谱符号,先证者第一次被发现的具有某种异常性状的人。家族法进行调查时完全和家系
7、成员见面以了解患病情况的方法。家族史法通过知情者了解家族患病情况的调查方法。三代指从本身一代起向上推算三代和向下推算三代。直系亲属相互之间有直接血缘关系的人，包括生育自己和自己生育的上下各代。旁系亲属相互之间有间接血缘关系的人，凡是出自祖/外祖父母的血亲，除直系外，都是旁系血亲近亲两个人在几代之内曾有共同祖先。近亲结婚指三代以内有共同祖先的男女相互婚配,某些异常性状表现型,多指趾一例,常染色体单基因显性遗传病（AD）系谱之一,AD系谱特点：1、每代连续表现；2、男女机会均等；3、患者（杂合子）的子代患病概率为1/2。,多指-并指家系分析：,先证者III413岁，初一学生，智力发育正常。双手各有
8、8指：2无名指外侧各多1指，右手拇指、食指外侧各多1指，左手拇指外侧多2指。各指近节有软组织相联，双手第3、4、5指完全并指。无其他外观异常。追踪调查，获得如上家系图。分析：1.2.3.结论：AD,1、多指（趾）AD,临床表现：又称赘生指（趾）。患者在五指（趾）之外多生一至数指（趾），它们有的只有一团软组织，无关节和韧带；有的具有骨组织与分叉的掌骨相连；有的掌骨也多一块等。一般不影响活动，可用手术切除。2.并指（趾）AD并指（趾）常发生在中指与第四指间，轻型的只是二指间以皮膜相联，严重的则二指之间的一段或全部、以至指骨也彼此相联。两手对称性并指的患者约占半数，有的并指患手发育差。在学龄时手术易
9、成功，过早手术易造成患手发育落后。,AD举例：1、软骨发育不全：短肢侏儒、腰椎与腹部前凸，臀后凸；长骨端部软骨细胞形成障碍。2、高胆固醇血症：常在30-40岁间发作，黄酯增生、黄斑瘤、角膜弓形带，局部缺血性心脏病可导致死亡，低密度脂蛋白受体缺乏导致血胆固醇增高。男患者中约50%在60岁前死于局部缺血性心脏病。如及时治疗，可缓解症状。3、遗传性血栓形成：因血浆蛋白C或抗凝血酶少，导致浅表或深层血管反复出现血栓，血栓形成部位与损伤范围不同，后果也不同4、肠多发息肉5、蜘蛛样指综合症（Marfan 综合症）,短肢症家系之一,AD家系之一,常染色体单基因隐性遗传病（AR）系谱之一,AR系谱特点：1、隔
10、代表现；2、男女机会均等；3、非患病双亲（杂合子）可有患病子代，概率为1/4；4、近亲婚配容易出现。,Pedigree of Hapsburg Royal,AR病例：,1、囊性纤维变性2、半乳糖血症3、苯丙酮尿症4、肝豆状核变性5、婴儿型脑黄斑变性,Exercise:,X连锁隐性（XR）遗传病,XR系谱特点：1、隔代遗传；2、男患者明显多于女患者；3、交叉遗传（男患者的基因只传女、不传子；女性的致病基因传给子女的概率各1/2）,色盲检查图版,红绿色盲与全色盲,红绿色盲XR全色盲“AR”,红绿色盲的分子病因视觉色素光受体基因缺陷,血友病,凝血障碍凝血因子VIII/遗传性缺陷,Royal Hemo
11、philia,血友病的分子病因凝血因子VIII/遗传性缺陷,D型进行性肌营养不良症（DMD,XR）肌营养蛋白遗传性缺乏,脆性X染色体综合症 fraX(XR),X连锁显性（XD）遗传病,XD系谱特点：1、每代连续遗传；2、女患者明显多于男患者,但病情一般都比男患者轻(杂合子)；3、男患者的女儿都是患者、儿子都正常；女患者的子女各有1/2概率为患者。,XD病例：,1、抗VD佝偻病：似缺钙矮小、鸡胸、O/X型腿；肾小管对磷酸盐的再吸收障碍，肠对磷、钙吸收不良所致。,X连锁显性遗传房颤一家系八例,Peter J.Russell,iGenetics:Copyright Pearson Education
12、,Inc.,publishing as Benjamin Cummings.,Pedigree showing the transmission of the X-linked dominant trait of faulty tooth enamel,Baldnesssex-influenced,Dominant in man,but recessive in women,着色性干皮病：,皮肤暴露区域干燥，色素沉着，易患肿瘤。DNA修复系统的遗传缺陷。,染色体异常病例,Downs综合症21三体综合症,染色体异常病例,Some ordinary traits,性状显性隐性,发际中突平齐发旋 右
13、旋左旋发色 黑黄/白发形直卷眼睑双单睫毛长短颧骨突平酒窝有无舌卷非卷耳垂游离黏着惯用手右左手（指）背毛有无掌纹通惯非通惯拇指后弯弯直,请对照前页图与本页表,记录你自己的对应性状表型,并利用假日观察和记录家庭成员的表型,分析遗传方式.如有兴趣,可利用课余时间拓展本表内容.,Haired Ear,Y-limited,家系分析法,1968年 Donahue发现 No.1染色体着丝粒区异常与Duffy血型(Fy)相关,亲缘系数：（遗传物质相似的可能性）一级亲属：1/2；父母与子女，同胞之间二级亲属：1/4；祖孙、外祖孙，叔侄、舅甥等三级亲属：1/8；表兄妹、堂兄妹等。,RFLP,Co-dominant
14、,RFLP linked with Hb A-Hb Sused as diagnosis prob,G6PD-linked traits,Inheritance?,高中生物学 研究性课题调查人群中的遗传病,教学目的：1、初步学会调查和统计人类遗传病的基本方法；2、通过调查，了解几种遗传病在当地群体中的发病情况。3、通过实际调查，培养学生接触社会、从社会 调查直接获取资料/数据的能力。,1、时间安排：课堂教学-作业，学生提方案-学生交流、教师汇总，布置；2、调查前应向学生讲清要求和注意事项；3、班级汇总统计；4、年级汇总统计，求出发病率；5、报告并分析调查结果；6、其他注意事项。,1、时间安排,
15、课堂教学人类遗传病与优生后，作业：“如何调查社会人群中的遗传病”，学生自己提方案；下一次课，组织学生交流方案，教师汇总、提出建议；展示“调查表”，布置调查（插调查表）；,人群遗传病调查表（真实可靠，3代，30人）,2、调查前应向学生讲清要求和注意事项：,1）详细询问、如实记录填写；2）调查对象不重复，以免影响结果的准确性；3）调查对象的亲缘关系、性别等尤其应当准确记录（最好绘制家系图）；4）规定时间内完成（710天内）；5）准确把握遗传病的病症，以免搞错。,由学生/科代表将全班同学的调查结果汇总统计，非表栏内规定的遗传病，记入“其他”栏。4、年级汇总统计:,3、班级汇总统计:,由学生/科代表将
16、全年级同学的调查结果汇总统计，并计算发病率。某遗传病的发病率（%）=该遗传病的患者数/调查总人数100%,发病率统计：,男患者：女患者=61：4=15.3：114：1,红绿色盲率=65/3782=1.72%其中，男性发病率=61/1901=3.21%7%；女性发病率=4/1881=0.21%0.5%,5、报告并分析调查结果:,教师/学生利用课堂/课外时间报告调查结果，并引导、帮助进行结果分析。例如：红绿色盲男患者率 3.21%7%？分析：地区/人群差异还可以其中某个典型大家系作遗传方式分析。,多指-并指家系分析：,先证者III413岁，初一学生，智力发育正常。双手各有8指：2无名指外侧各多1指
17、，右手拇指、食指外侧各多1指，左手拇指外侧多2指。各指近节有软组织相联，双手第3、4、5指完全并指。无其他外观异常。追踪调查，获得如上家系图。分析：1.2.3.结论：AD,1、多指（趾）AD,临床表现：又称赘生指（趾）。患者在五指（趾）之外多生一至数指（趾），它们有的只有一团软组织，无关节和韧带；有的具有骨组织与分叉的掌骨相连；有的掌骨也多一块等。一般不影响活动，可用手术切除。2.并指（趾）AD并指（趾）常发生在中指与第四指间，轻型的只是二指间以皮膜相联，严重的则二指之间的一段或全部、以至指骨也彼此相联。两手对称性并指的患者约占半数，有的并指患手发育差。在学龄时手术易成功，过早手术易造成患手发育落后。,6、其他注意事项,1）调查前，做好学生思想工作，打消其顾虑，并教育其尊重遗传病患者/家属；2）调查内容，可以根据当地具体情况确定；3）如有可能，与当地卫生保健部门联合调查，效果更好。,实验作业：,完成家系图及遗传方式分析，写出实验报告。,
