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遺傳學基因突變精選(九篇)

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遺傳學基因突變

第1篇:遺傳學基因突變范文

美國一項研究發(fā)現(xiàn),即使一位女性只有很少的姨、嬸和姐姐,她也可能從家族樹中獲得了一種致命的乳腺癌基因,并隱藏下來,但這種隱含的致癌基因是來自父親。美國每年有約8000名患乳癌的年輕女性在此前的普查中未證實其攜帶致癌基因,因而無法采取適宜的防治措施。因此,研究的作者之一、加利福尼亞的希望城癌癥中心的杰弗瑞,韋策爾認為,一半的遺傳性乳腺癌來自其父親,而不是她們的母親。但是,除非其父親有患乳癌的女性親屬,否則致癌基因只能默默地遺傳到女兒,并且不一定會引起癌癥。這也意味著,男性也會患乳腺癌,只是不太常見罷了。

這種來自父親的乳癌遺傳往往會讓人忽略,醫(yī)生也不例外,因而會引起麻煩。這些結論是通過對美國306名不到50歲的診斷為乳癌的女性進行研究得出的。這些乳癌患者沒有任何人有乳癌和卵巢癌的家族史。而在這些患者大量的女性親屬中,約有5%的人有BRCA基因突變,而BRCA基因突變是公認的乳癌致病的遺傳因素。但是,在她們?yōu)閿?shù)較少的超過45歲的姨、嬸和姐姐中,約有14%的人有BRCAl或BRCA2基因突變,當然45歲以上者更可能發(fā)生乳癌。這提示,這306名乳癌患者在患病之前并未意識到她們的基因突變,因為她們的女性親屬太少,而且沒有患癌的警示信號(她們的女性親屬都未發(fā)病,只是攜帶有致癌基因)。

這個發(fā)現(xiàn)提醒女性,即使其家族中沒有女性患乳癌,她們也得定期普查,以防來自父親的乳癌基因。美國紐約斯隆,凱特琳癌癥中心的遺傳學家諾赫,考夫建議,家族中沒有女性患乳癌但自己又在50歲前患乳癌的女性,應當作遺傳學檢查。這能幫助確認其乳癌是否是遺傳的,或是否需要切除卵巢以防止更多的癌癥發(fā)生。不過,考夫也承認,這項研究可能會引發(fā)病人與醫(yī)生之間的爭論,家族中無人患乳癌的女性是否有必要作遺傳學檢查,也許有時是庸人自找煩惱。

在這個問題上,醫(yī)生堅持認為有必要,而患者往往不會去做檢查。不過,遺傳檢查有助于當事者選擇下一步的治療方案?;既榘┒钟幸粋€BRCA基因突變的女性比較其他患乳癌但無BRCA基因突變的女性來,另一側患癌的危險大4倍,患卵巢癌的危險大10倍。

另外,一些有家族史的乳癌女性選擇做遺傳檢查也是有利的,因為可以在另外的癌癥發(fā)生前,通過切除其卵巢和另一側以減少癌癥的發(fā)生。藥物療法和一年一次的磁共振成像檢查也為這些女性提供了選擇。當然檢查項目越多,花錢也越多,這也是一些女性不愿意定期檢查的原因。為了保險,醫(yī)生鼓勵病人這么做。

美國這項研究的結果主要是提醒,表面上無乳癌家族史的女性也要當心,因為乳癌基因是可以通過父系遺傳的,比如BRCAl或BRCA2基因,以及芬蘭新發(fā)現(xiàn)的PALB2基因,在芬蘭北方113個乳腺癌患者的家族進行研究后,在3個家族中發(fā)現(xiàn)了該種基因,PALB2基因出現(xiàn)缺陷使這些家族成員患乳腺癌的危險增加3倍。當然,BRCA基因突變在可能通過父系遺傳的同時,也導致男性的乳腺癌、前列腺癌和皮膚癌。

第2篇:遺傳學基因突變范文

關鍵詞:全反式維甲酸;化療;NPM1陽性;急性髓系白血?。慌R床療效

急性髓系白血?。╝cute myeloid Leukemia,AML)是一組在臨床及細胞遺傳學上均具有高度異質性的綜合征,其臨床主要特征是分子遺傳學和表觀遺傳學遺傳引起的造血干、祖細胞的自我更新、增殖和分化異常。近年來越來越多的研究證實急性髓系白血病的預后情況和多參數(shù)指標均有密切關系,其中最為突出的是骨髓細胞的染色體核型和分子基因的異常對預后的影響,目前國際上已經(jīng)把FLT3基因突變作為評判急性髓系白血病預后的危險分層的重要指標。NPM1基因突變是近年來發(fā)現(xiàn)的AML中最為常見的II類基因突變,其發(fā)病率高達25%~35%,在正常核型AML中發(fā)生率達到55%~65%。目前,NPM1基因已成為具有評估預后價值的分子標記物,特別是其在正常核型AML患者中的意義,已得到公認。臨床上對于NPM1陽性的急性髓系白血病更多的以化療為主,該方法雖然能緩解臨床癥狀,但是治療并發(fā)癥發(fā)生率較高,死亡率較高。近年來,全反式維甲酸聯(lián)合化療在NPM1陽性的急性髓系白血病患者中得到應用,且效果理想。為了探討全反式維甲酸聯(lián)合化療在NPM1陽性的急性髓系白血病患者中的臨床療效,選取2014年12月~2016年2月醫(yī)院診治的20例NPM1陽性的急性髓系白血病患者資料進行分析,報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料 選取2014年12月~2016年3月醫(yī)院診治的20例NPM1陽性的急性髓系白血病患者資料進行分析,將患者根據(jù)隨機數(shù)字方法分為試驗組和對照組。試驗組10例,男6例,女4例,年齡15~69歲,平均(42.5±25.5)歲,病程1~10月,平均(4.2±3.4)月;對照組10例,男5例,女5例,年齡15~69歲,平均(36.5±20.5)歲,病程1~10月,平均(3.2±1.9)月。入選患者均符合NPM1陽性的急性髓系白血病臨床診斷標準。患者對診斷方法、試驗方案等具有知情同意權,且自愿簽署知情同意書,患者臨床資料差異無統(tǒng)計學意義。

1.2治療方法 兩組患者治療過程中根據(jù)病情給予成分輸液、補充血小板、小劑量肝素靜脈滴注。對照組采用化療方案治療方法:根據(jù)患者年齡情況,一般體能狀況分層按CAMLG2010和CAMLE2010方案實施標準化療;試驗組在對照組基礎上聯(lián)合全反式維甲酸治療方法:自化療當日起加口服10 mg全反式維甲酸1 次/8h,連續(xù)治療14 d。兩組患者治療期間根據(jù)患者肝功能變化、外周血細胞計數(shù)+網(wǎng)織紅細胞計數(shù),骨髓細胞形態(tài)學變化。

1.3療效標準 完全緩解(CR):患者臨床體征消失,外周血常規(guī)恢復正常,骨髓形態(tài)原始細胞比例25%,骨髓形態(tài)原始細胞比例下降不明顯或者超過治療前水平。

1.4觀察指標 觀察兩組患者臨床治療效果、平均緩解時間以及藥物不良反應發(fā)生率。

1.5統(tǒng)計分析 采集數(shù)據(jù)采用SPSS18.0進行統(tǒng)計學處理,計數(shù)資料行χ2檢驗,采用n,%表示;計量資料行t檢驗,采用(x±s)表示,P

2結果

試驗組治療后9例CR,1例PR,治療總有效率為100.0%,顯著高于對照組的5例CR,2例PR,2例NR,1例死亡,總有效率為70.0%(P

3討論

NPM1基因突變早在2008年造血和淋巴組織腫瘤的分類中將其納入AML伴重現(xiàn)性遺傳學異常中,用于臨床分類。NPM1突變主要在正常核型中,另有11%~15%NPM1突變發(fā)生在除核型正常以外的患者,同時合并各種細胞遺傳學異常改變,但其在遺傳核型的發(fā)生及意義尚不十分清楚;因此,臨床上的研究更多的集中在正常核型NPM1突變的AML中。2011年美國NCCN指南根據(jù)細胞遺傳學及分子生物學表現(xiàn)將AML分為低危、中危、高危3個亞群,其中NPM1陽性伴正常核型的AML列為低危組,我們國內(nèi)在AML細胞遺傳學及分子生物學研究中相對滯后,近年來一直沿用NCCN指南標準對AML進行分層診療;臨床上按患者年齡及體能狀況進行分組治療,對于NPM1陽性正常核型的急性髓系白血病患者更多的以多療程阿糖胞苷為基礎的化療為主,該方法雖然能改善患者癥狀,提高臨床療效,但是化療骨髓抑制時間長,并發(fā)癥多,病人耐受性差,死亡率較高,患者治療依從性較差。

近年來,全反式維甲酸聯(lián)合化療在NPM1陽性的急性髓系白血病患者中得到應用,且效果理想。本研究中,試驗組治療后治療總有效率為100.0%,顯著高于對照組的70.0%(P

綜上所述,NPM1陽性的急性髓系白血病患者在化療基礎上聯(lián)合全反式維甲酸治療效果理想,臨床運用有明顯優(yōu)勢,值得推廣應用。

參考文獻:

第3篇:遺傳學基因突變范文

孤獨癥譜系障礙(autism spectrum disorder,ASD)是一種神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病,表現(xiàn)為社交障礙、交流障礙、興趣狹隘、刻板行為及感覺異常。ASD發(fā)病機制非常復雜,具體的病因尚不清楚,ASD復雜的遺傳背景是研究的重點。本文總結1例基因診斷明確的TMLHE基因突變患者的臨床表型、分子遺傳學特征,并復習既往報道的文獻資料,以提高對該病的認識。

1 病例資料

患兒男,3歲5個月,因“性急、言語差,不愛與人玩”就診于本院?;純合礕2P2,足月剖宮產(chǎn)娩出,出生體重為3.45kg,出生史無異常。1歲4個月會走路,運動協(xié)調差;只會無意識描話,自言自語,叫名字不理人,不太與人玩,對指令配合差,無食指指物、點頭、搖頭示意行為,無想象性游戲,喜歡反復開關門、按按鈕,喜歡看廣告,反復轉廣告燈箱,喜歡摳墻灰吃,容易發(fā)脾氣,咬人、抓人,亂摔東西。無驚厥發(fā)作,否認運動、語言、社交倒退行為。母親孕期40歲,父親38歲,否認母親孕期陰道流血史,否認產(chǎn)時、產(chǎn)后窒息史,否認家族中有類似病史。查體:目光注視差,共同注意差,互動差,一刻不停地動。耳朵大,雙手通貫掌(似父)。心音有力,律齊,未聞及雜音。腹軟,未捫及包塊。實驗室檢查:血常規(guī)、肝腎功能、血氨、乳酸、血/尿串聯(lián)質譜篩查均無明確異常。頭顱磁共振成像(MRI):未見異常。腦電圖:前額、額、前顳區(qū)尖、棘(慢)、慢波多次發(fā)放。

改良嬰幼兒孤獨癥篩查量表(modified checklist for autism in toddlers,M-CHAT):高危項目6項,任意項目11項,陽性。孤獨癥行為量表(autism behavior checklist,ABC):82分,陽性。格塞爾發(fā)育診斷量表(Gesell development scales,Gesell)發(fā)育評估:適應性發(fā)育齡9.80月齡,發(fā)育商24分;大運動能發(fā)育齡21月齡,發(fā)育商51分;細運動能發(fā)育齡12月齡,發(fā)育商29分;言語能發(fā)育齡6.69月齡,發(fā)育商16分;個人社交發(fā)育齡10.57月齡,發(fā)育商26分。后期隨訪中國韋氏幼兒智力量表(Chinese Wechsler young children scale of intelligence,C-WYCSI):智商(IQ)值35分,重度異常。社會適應能力測試結果:標準分7分,中度異常。診斷為孤獨癥譜系障礙,全面發(fā)育遲緩,癲癇。

使用乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管抽取患兒及患兒雙親抗凝血2 mL,并使用BloodGen Midi試劑盒(康為世紀生物科技有限公司)提取患兒全基因組DNA,委托北京全譜醫(yī)學檢驗實驗室對患兒及其父母樣品進行家系全外顯子測序和基因拷貝數(shù)變異檢測,對全外顯子數(shù)據(jù)分析出的基因外顯子重復區(qū)段設計引物,正常對照樣品與先證者及父母樣品進行同組熒光定量PCR。結果顯示,TMLHE(trimethyllysine hydroxylase epsilon)基因的Exon 2-8重復(chr X:154721195-15477493)。進一步熒光定量PCR顯示,患兒、其母及其父親TMLHE基因2-8外顯子拷貝數(shù)與正常對照的比值分別約為2.0、1.5和1.0,提示患兒TMLHE的2-8外顯子存在重復,其母為單倍重復,但其父則沒有重復,為正常的拷貝數(shù)。患兒為半合子,符合X染色體隱性遺傳(XR)疾病發(fā)病機制,家系共分離結果也支持X染色體隱性遺傳結果。TML-HE基因突變可導致ε因三甲基賴氨酸羥化酶缺乏癥(OMIM:300872),主要表現(xiàn)為自閉癥/孤獨癥,智力障礙,癲癇發(fā)作等。根據(jù)美國醫(yī)學遺傳學與基因組學學會(ACMG)指南[1],變異為支持致病,本案例TM-LHE基因變異的危害性與患者表型存在相關性。

本組病歷資料信息得到患兒監(jiān)護人知情同意,并簽署知情同意書。本研究通過重慶醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院科研倫理審查審批(2018-64)。

2 討論

ASD是一種神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病,表現(xiàn)為社交障礙、交流障礙、興趣狹隘、刻板行為及感覺異常,世界衛(wèi)生組織(WHO)調查顯示該病全球患病率高達1%~1.5%[2-3]。ASD病因復雜不明,多數(shù)專家認為是多種因素綜合致病,遺傳學病因尤其重要,占74%~93%[2,4-7]。迄今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)上百種與ASD發(fā)病有關的遺傳學病因,包括NLGN3,NLGN4,NRXN1,CNTNAP2,SHANK3,MECP2,FMR1,TSC1/2,CHD8,SCN2A,SYNGAP1,ARID1B,GRIN2B,DSCAM,TBR1和CNV(15q11-q13deletion,15q13.3microdeletion,15q11-13duplication,16p11.2deletion and duplication,22q11.2deletion)等,目前已建立20余種遺傳突變相關的ASD動物模型[2,4-8],充分證明了遺傳學異常在ASD發(fā)病中有重要作用。

TMLHE基因位于Xq28,長約49.5×103,是編碼肉堿生物合成中的第一個酶,即6-N-三甲基賴氨酸雙加氧酶(TMLD)。在肉堿的生物合成代謝中,部分蛋白質經(jīng)人體內(nèi)溶酶體降解可產(chǎn)生三甲基賴氨酸(TML),TML再經(jīng)TMLD羥基化后生成3-羥基-6-N-三甲基賴氨酸(HTML),并由HTML醛縮酶催化分裂為4-N-三甲基氨基丁醛(TMABA)和甘氨酸,TMABA再氧化生成γ-丁基甜菜堿(gBB),而肉堿為gBB羥基化后的產(chǎn)物。因此,TMLHE基因突變后可以導致TMLD合成受阻,TML則無法進一步羥基化而累積在血漿或尿液中,gBB等后續(xù)的代謝產(chǎn)物含量則隨之下降,最終導致肉堿代謝的異常。

目前,TMLHE基因與ASD發(fā)病的相關研究少,之間的相關性仍是有爭議的,其機制與肉堿代謝、代謝產(chǎn)物毒性作用蓄積等有關[4]。2011年CELESTI-NO-SOPER等[9]首次在1例男性孤獨癥患者發(fā)現(xiàn)TMLHE基因2號外顯子缺失半合子,其健康母親系雜合子;而NAVA等[10]在一對ASD兄弟中發(fā)現(xiàn)無意突變(c.229C4T/p.Arg77X),還在一組501例男性ASD患者的研究中發(fā)現(xiàn)有另外2種錯義突變(c.730G4C/p.Asp244His和c.1107G4T/p.Glu369Asp),再次證明TMLHE基因突變與ASD發(fā)病極其相關。進一步機制研究提示,該基因突變可能通過影響TML、gBB等肉堿代謝,最終在ASD的病因學中發(fā)揮作用[11-13]。ZIATS等[14]發(fā)現(xiàn)1例ASD患兒有TML-HE基因exon 6位置2個堿基缺失的半合子,補充肉堿顯著改善了病情進展。綜上研究充分顯示TML-HE基因突變與ASD發(fā)病關系密切。

本文報道的這例典型的ASD患兒,有TMLHE基因Exon 2-8重復半合子,來自于臨床表型正常的雜合子母親,生物信息學及家系共分離分析高度考慮系致病性突變。結合病史及其他輔助檢查,可確診為TMLHE基因相關的ASD。遺憾的是2次血/尿串聯(lián)質譜檢測未能發(fā)現(xiàn)外周血肉堿代謝異常證據(jù),考慮以下兩種可能:(1)本例TMLHE基因缺陷是2-8外顯子存在重復,而其他研究闡明的TMLHE基因致病機制均為基因點突變或外顯子缺失引起?;螯c突變或外顯子缺失致病機制或許與外顯子重復的機制不同,最終導致毒性累積作用不足以造成肉堿代謝異常;(2)血漿中肉堿水平并不能敏感地提示患兒真實的肉堿代謝情況。BEAUDET[13]發(fā)現(xiàn),在腦脊液中游離肉堿的水平約為血漿中的25倍,這說明游離肉堿并不能很好地通過血腦屏障,而肉毒堿在大腦中才能發(fā)揮明顯的作用,故雖然肉毒堿在大腦缺乏與ASD的發(fā)病有所聯(lián)系,但是測量血漿中的肉堿代謝水平似乎并不是一個最好的選擇。

TMLHE基因缺陷與ASD發(fā)病相關證據(jù)日益增多,本文系國內(nèi)首次報道TMLHE基因突變是ASD重要的易感基因,為ASD發(fā)病提供了更多的單基因突變證據(jù),同時為更好地探明ASD病因,研究更為有效的防控政策提供了理論基礎。

參考文獻

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第4篇:遺傳學基因突變范文

1 線粒體突變糖尿病

這是最常見的單基因突變糖尿病。表現(xiàn)為母系遺傳、糖尿病和(或)神經(jīng)性耳聾、且糖尿病和耳聾會逐漸加重,部分患者還伴有心臟、眼睛等器官損傷。由于該類患者有逐漸加重的胰島β細胞功能損傷趨勢,因此確診后應該及早使用胰島素治療。另外,此類患者存在熱量合成障礙,應避免使用二甲雙胍等雙胍類藥物,同時不能劇烈運動。

2 青年發(fā)病的成年型糖尿病(MODY)

MODY是一組具有高度遺傳性的糖尿病,共有6個類型,臨床表現(xiàn)為發(fā)病早,一般小于25歲;三代或三代以上有糖尿病家族史:最終表現(xiàn)為胰島素分泌缺陷。不同的MODY亞型治療方案各異。有相當一部分MODY 2型表現(xiàn)為妊娠糖尿病,于妊娠期間表現(xiàn)出高血糖,通過對此類患者進行MODY 2型篩查,對疾病的治療及療效有積極指導意義。MODY 2型的臨床表現(xiàn)為輕度血糖升高,無需藥物治療,只需飲食控制即可達到良好效果。

3 Wolfram綜合征

Wolfram綜合征屬于伴糖尿病的遺傳綜合征,臨床表現(xiàn)為糖尿病、視神經(jīng)萎縮、耳聾和尿崩癥,四癥可同時出現(xiàn)。2004年,我院收治過一例11歲的Wolfram綜合征患兒,患兒父母系近親結婚。1996年,患兒因多飲、多尿伴體重下降等糖尿病典型癥狀在外院被診斷為1型糖尿病,治療幾年后,患兒出現(xiàn)視力下降,視物模糊,多飲多尿明顯加重,伴有遺尿。經(jīng)我院遺傳學檢測發(fā)現(xiàn)患兒WFSl基因存在一個突變,因此明確診斷為完全性Wolfram綜合征,給予胰島素及醋酸去氨加壓素等對癥治療,癥狀得到控制。

第5篇:遺傳學基因突變范文

文獻標識碼:A

文章編號:1006-1533(2007)10-0469-03

慢性淋巴細胞性白血病(CLL)的病情進展差異很大,生存期從幾個月到10年不等。雖然有效的治療可以誘導緩解,但最終所有患者都難免復發(fā)。Rai和Binet臨床分期系統(tǒng)可以將CLL患者根據(jù)臨床及實驗室特征來分組,并為治療提供一些幫助,但絕大多數(shù)患者在診斷時是處于臨床分期的早期(BinetA期或Rai 0 到II期),因此需要尋找其他的能用于判斷預后的指標。生物化學、分子生物學、遺傳學及其它學科取得的進展,為臨床提供了更多、更全面的預測CLL患者疾病進程的指標,而且已顯示出與預后的相關性并具判斷預后的意義。

1 血清學指標

血清學指標包括β2-微球蛋白(β2-MG)、胸苷激酶(Thymidine Kinase,TK)、s-CD23和乳酸脫氫酶(LDH)等。

β2-MG是一種細胞外蛋白,與I型主要組織相容性復合體(MHC)的-鏈以非共價鍵結合,在血清中可以檢測。在早期的研究中,已發(fā)現(xiàn)血清β2-MG與腫瘤負荷和疾病階段有關。在MD Anderson腫瘤中心Keating MJ等的一項包括302例患者的回顧性研究中,同樣Rai分期I~II期的患者中β2-MG升高的患者中位生存期為54個月,而β2-MG不升高的患者為116個月[1]。同一中心的另外一項關于白介素6和白介素10與CLL預后關系的研究中,多因素分析仍然發(fā)現(xiàn)β2-MG是最重要的預后指標[2]。Hallek M等[3]的研究包括了113例CLL患者,多因素分析顯示β2-MG與血清TK水平是獨立的判斷無進展生存期的指標。

TK是DNA合成補救途徑的關鍵酶,大量存在于分裂細胞中,所以,可能是反映增殖活性的一個潛在標記,而CLL患者血清TK(s-TK)水平可能與分裂的腫瘤細胞數(shù)量有關,并有助于鑒別CLL患者存在急性進展的風險的可能。Hallek M等[4]研究了122例Binet A期CLL患者,發(fā)現(xiàn)s-TK>7.1U/L是獨立的預后指標。同樣是Binet A期的患者中,s-TK>7.1 U/L的患者中位無進展生存期為9個月(范圍5~13個月),s-TK

CD23是一個與B細胞功能相關的細胞表面分子,s-CD23是它的可溶性衍生物。Sarfati M等[7]研究了153例CLL患者,發(fā)現(xiàn)s-CD23>574 U/mL的患者的中位生存期明顯縮短(53個月∶超過100個月,P= 0.000 1)。在100例Binet A期的患者中,s-CD23是唯一可以預測疾病進展的指標,s-CD23>或≤574 U/mL的患者的中位進展時間對比為42個月∶88個月,P = 0.000 1,而且在疾病進展前48個月,s-CD23水平就會發(fā)生升高的情況。

LDH與CLL預后相關性研究較少。一些研究者發(fā)現(xiàn)CLL T細胞中LDH的總活性低于正常T細胞,但與正常B細胞相比無顯著的差別,而CLL B細胞中LDH總活性低于正常的T細胞和B細胞[8]。LDH與CLL預后的相關性大多在研究其他指標的多因素分析中被提及的[9]。

由于以上各個指標的研究在規(guī)模、病例選擇、檢測手段和統(tǒng)計方法上有所不同,結果會有一些差異。如果把各種具有判斷預后價值的血清學指標綜合起來考慮,結合其提供的不同信息,可能會比單一的指標能更準確判斷CLL的預后。

2 染色體異常

在急性白血病中,細胞遺傳學是最有價值的預后指標,但是在CLL研究中,細胞遺傳學方法還沒有得到廣泛的應用。CLL中分裂相細胞較少,這給傳統(tǒng)的細胞遺傳學檢查方法造成了困難。熒光原位雜交(FISH)與傳統(tǒng)細胞遺傳學方法相比,優(yōu)勢在于能在處于分裂間期的細胞中檢測到染色體異常。目前,使用FISH后,可以在超過80%的CLL患者中檢測出異常。Dοhner H等[10]研究了325例患者,得出的細胞染色體異常的頻率如下:13q-,55%;11q-,18%;12q三體,16%;17p-,7%;6q-,6%;另外正常核型18%。其中67例患者有兩項染色體異常,26例患者有多于兩項的染色體異常。分析染色體異常對于CLL患者預后影響的結果依次為:13q-:中位生存期133個月;12q三體:中位生存期114個月;正常核型:中位生存期111個月;11q-:中位生存期79個月;17p-:中位生存期32個月。并且發(fā)現(xiàn)17p-(P

3 免疫球蛋白基因突變與其標記

1999年,兩組研究者同時報道了免疫球蛋白重鏈可變區(qū)(IGVH)基因突變狀態(tài)對于預后的影響,IGVH突變患者疾病進展的可能性小,反之IGVH基因未突變患者的疾病更可能進展并且生存期較短[11,12]。Damle RN等[11]的研究包括了47例患者,其中IGVH突變患者78.3%(18/23)不需要化療或僅需要小劑量的治療,而IGVH基因未突變患者這一比例為20.8%(5/24)(P=0.000 1)。IGVH基因未突變患者中位生存期為9年,而IGVH突變患者中位生存期在隨訪時間里還無法得出(P=0.000 1)。Hamblin TJ等[12]的研究包括84例患者,IGVH基因突變與否也和中位生存期有顯著關聯(lián)(293個月∶95個月,P=0.000 8)。Vasconcelos Y等[13]的研究顯示,在同樣Binet分期為A期的患者中,基因突變與未突變的中位總生存期(OS)和無進展生存期(PFS)有顯著的不同(無法得出 ∶97個月,P=0.001 7; 以及156個月 ∶42個月,P

CD38是一種標志細胞活性和成熟的膜蛋白,具有信號活性。在CD38表達與IGVH基因突變狀態(tài)的關系上,Damle RN等[11]以B-CLL細胞中CD38表達細胞比例≥30%或

ZAP-70是一種酪氨酸激酶,通常表達于T淋巴細胞,對于T細胞對抗原的反應很重要。Crespo M等[19]研究了56例患者,以≥或

4 結語

近年來,隨著診斷及治療方面的進步,CLL患者的中位生存期已經(jīng)從20年前的5~6年提高到大約10年。新的預后指標可以把患者根據(jù)危險程度來分層,這樣就比以前只使用Rai和Binet分期更精確。確定一個患者的預后應包括以下多種指標:臨床分期,CD38,TK,β2-MG,s-CD23,LDH,染色體,如果可能還要包括IGVH突變狀態(tài)和ZAP-70。

更多的預后相關指標有助于更深入地了解這一疾病,并能為臨床提供依據(jù),以確定對于處于疾病早期但具有危險因素的患者是否進行早期治療,以及預測能否延長其生存期。

參考文獻

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4 Hallek M,Langenmayer I,Nerl C,et al. Elevated serum thymidine kinase levels identify a subgroup at high risk of disease progression in early non-smoldering chronic lymphocytic leukemia[J].Blood,1999,93(5):1732-1737.

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10 Dohner H,Stilgenbauer S,Benner A,et al.Genomic aberrations and survival in chronic lymphocytic leukaemia[J].N Engl J Med,2000,343(26):1910-1916.

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12 Hamblin TJ,Davis Z,Gardiner A,et al,Stevenson FK.Unmutated Ig V(H) genes are associated with a more aggressive form of chronic lymphocytic leukemia[J].Blood,1999,94(6):1848-1854.

13 Vasconcelos Y,Davi F,Levy V,et al.Binet's Staging System and VH genes are independent but complementary prognostic indicators in chronic lymphocytic leukemia[J].J Clin Oncol,2003,21(21):3928-3932.

14 Oscier DG,Gardiner AC,Mould SJ,et al.Multivariate analysis of prognostic factors in CLL: Clinical stage,IGVH gene mutational status,and loss or mutation of the p53 gene are independent prognostic factors[J].Blood,2002,100(4):1177-1184.

15 Ritgen M,Lange A,Stilgenbauer S,et al.Unmutated immunoglobulin variable heavy-chain gene status remains an adverse prognostic factor after autologous stem cell transplantation for chronic lymphocytic leukemia[J].Blood,2003,101(5):2049-2053.

16 Jelinek DF,Tschumper RC,Geyer SM,et al.Analysis of clonal B-cell CD38 and immunoglobulin variable region sequence status in relation to clinical outcome for B-chronic lymphocytic leukaemia[J].Br J Haematol,2001,115(4):854-861.

17 Hamblin TJ,Orchard JA,Ibbotson RE,et al.CD38 expression and immunoglobulin variable region mutations are independent prognostic variables in chronic lymphocytic leukemia,but CD38 expression may vary during the course of the disease[J].Blood,2002,99(3):1023-1029.

18 Ibrahim S,Keating M,Do KA,et al.CD38 expression as an important prognostic factor in Bcell chronic lymphocytic leukemia[J].Blood,2001,98(1):181-186.

19 Crespo M,Bosch F,Villamor N,et al.ZAP-70 expression as a surrogate for immunoglobulin-variable-region mutations in chronic lymphocytic leukemia[J].N Engl J Med,2003,348(18):1764-1775.

第6篇:遺傳學基因突變范文

【關鍵詞】新課標 生物變異 教學構思

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)09-0056-02

在新的課標中主要是對這一單元的整體的學習內(nèi)容以及目標的規(guī)劃。對重組基因的意義的舉例,以及對染色體以及數(shù)目變異方面的描述,是屬于課標中的了解層次的內(nèi)容,而對基因突變方面的知識的掌握,以及生物變異在進行育種的應有方面的實例,是屬于需要理解的層次。對具體的內(nèi)容的學習,還需要通過具體的對使用的教材進行設計匹配。新課標的標準中關于實踐的建議目標主要有,知識以及能力還有情感態(tài)度以及價值觀及方面。

一、對生物變異這一單元的學習主要的教學目標如下:

(一)知識目標

對生物變異產(chǎn)生的原因進行舉例說明;對重組基因以及意義的距離說明;對基因突變方面的特征舉例說明;可以運用自己的語言對基因重組,以及基因突變還有染色體的變異以及染色體組,二倍體以及單倍體方面的基本概念進行描述;以及生物變異在進行育種的應有方面的實例,運用自己的語言對雜交育種以及誘變育種,還有對單倍體以及多倍體的育種方面的概念進行描述。

(二)能力目標

通過實驗,利用低溫對染色體的數(shù)目的變化進行誘導,觀察這期間染色體的數(shù)目發(fā)生的變化;在實際的生活中,通過對遺傳以及變異的原理的利用解決實際的問題,對學生理解并獨立分析問題的能力進行培養(yǎng);對育種方式以及其技術上的優(yōu)缺點進行評價,對判斷能力進行培養(yǎng)。能夠有獨立的對信息的獲取的能力。

(三)情感態(tài)度方面的價值觀

在對基因突變的原理進行分析以后,形成對事物的本質以及現(xiàn)象方面的認識,對不同的育種方式以及其技術方面的優(yōu)缺點進行分析,對傳統(tǒng)以及現(xiàn)代的生物技術方面可以形成客觀的認識。在對生物變異方面的多種形式進行分析,從而對產(chǎn)生生物多樣性的原因有所了解;對運用轉基因技術的生物以及食品的安全性有所關注,意識到生物技術在實際應用中的兩面性。通過對遺傳育種方面的技術發(fā)展的歷程的了解,對科學以及技術還有社會方面之間相互的作用有所了解。

二、教學策略

通過對遺傳的規(guī)律的學習,讓學生對“表現(xiàn)型是在環(huán)境條件以及基因型共同協(xié)作的情況下的作用結果”這一命題有所了解,同時掌握生物變異的實際意義是生物體在表現(xiàn)形式上發(fā)生的改變。對本單元的教學可以通過對下面的教學設計進行輔助,最初就要讓學生明白,生物變異主要分為可以遺傳以及不可以遺傳兩種變異形式。教師需要對產(chǎn)生遺傳變異的來源,即基因重組以及基因突變還有染色體的變異進行闡明。讓學生對這三方面的知識以及概念有所了解。教師可以結合教材采取相應的教學策略,下面是對教學方式的建議。

(一)對基因重組方面的教學

基因重組的理念是指,在生物體在有性生殖的時候,對不同性質的基因進行控制從而達到時期重組的作用。通過基因重組可以產(chǎn)生出多種樣式的基因組合方面的子代,提供了一定的原材料在生物進化的選擇方面。對其的教學概念主要是對基因重組概念的由來以及其內(nèi)涵還有外延三個方面。

對基因重組的概念方面由來的認識,教師可以幫助學生通過借鑒孟德爾進行的雜交實驗的啟發(fā),讓學生對基因重組的概念有所了解。

對其概念的外延就是對其適用的范圍有所研究,在對基因重組的概念進行分析以后,引領學生對在遺傳學中學習的染色體的基礎進行回憶,對基因的重組過程中的染色體的自由組合有所了解。同時教師還要同學生強調,在受精的過程中,是對基因組合的應用而不是基因重組,讓學生自主的對基因重組方面的案例進行分析。

(二)對低溫進行對使染色體加倍方面的實驗教學

這一部分的教學目的主要是對自然誘因引發(fā)染色體的數(shù)量的增加,主要可以通過引導的方式進行探究教學,基本教學的過程就是,圍繞著對多倍體引起變異的來源的問題進行討論,讓學生可以獨立的對學過知識以及經(jīng)驗進行大膽的假設,再同學生一起進行實驗方案的驗證假設,可以通過對相應的教材中已有方案進行參考,讓學生進行實驗結果的預測,然后將最終得出的結果同預測的結果進行比對,使學生對多倍體的變異的來源有所了解。

(三)關于育種中生物變異的應用的教學

在育種的過程中,對生物變異的應用主要有雜交育種以及誘變育種還有多倍體以及單倍體的云中五個方面,是遺傳學在實際生活中的應用,可以通過對科學原理的也能應用解決實際的社會問題。在科學以及技術還有社會方面都有所聯(lián)系,在教學的過程中需要對育種的原理以及技術及方面都有所涉及以及分析。

(四)對轉基因食品以及生物的安全性的關注方面的教學

對轉基因食品以及生物的安全性的關注,是引起學生對現(xiàn)代的生物科技的關注,認識到當代的生物技術在應用過程中的兩面性,對學生的科學觀以及價值觀進行教育。對這方面的教育主要是通過學生實際的親身感受來實現(xiàn)的,所以就要求教師對于這一部分的教學,應該準備充分的相關方面的材料,讓學生在進行這方面的閱讀后,可以在意識里自己形成一定的概念。同時引導學生在現(xiàn)有的資料的基礎上,再對課外的資料進行收集,加深自己的認識。

結語:

在新課標中對生物變異這一單元的整體的學習內(nèi)容以及目標的規(guī)劃。是屬于遺傳與進化這一部分的,本文就對生物學的新課標改革中,對生物變異這一部分的教學構思進行探討。生物的變異主要闡明發(fā)生在有性生殖過程中的基因重組、基因突變和染色體變異是形成生物多樣性的重要原因之一,以及可遺傳變異在育種上的應用。并關注轉基因生物和轉基因食品的安全性等。生物變異這一模塊主要涉及遺傳的變異,以及基因方面的多種知識點,在新課程的標準教學中,對這一部分的內(nèi)容有做了重點強調。

參考文獻:

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[2]李靜. 美術教師專業(yè)化發(fā)展圖景:知識與行動的質性研究[D].華東師范大學,2012.

第7篇:遺傳學基因突變范文

【關鍵詞】高三生物;遺傳學復習;圖形變式

中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2016)33-0091-03

《普通高中生物課程標準(實驗)》提出了“善于利用紙筆測驗,檢測學生知識性目標的達成”的評價建議,并進一步指出,命題時應強調核心內(nèi)容;具有良好結構的知識;生物學概念、原理的理解和應用;對分析、綜合等思維能力的考查。這些理念在歷年的《江蘇省高考生物考試說明》中都得到了充分體現(xiàn)。圖形題是江蘇省高考生物試卷的一大亮點,占有較大比例,旨在考查學生綜合分析問題的能力和整合遷移知識的能力。該題型雖是教材中一些基本圖形的變式,但其形式的靈活多變、情境的錯綜復雜、知識的綜合運用,學生應對有一定難度。細胞分裂和可遺傳變異是圖形題的主要來源,其中細胞分裂的重點是有絲分裂、減數(shù)分裂中染色體行為和數(shù)目及DNA數(shù)量的變化,可遺傳變異的重點是基因突變、基因重組和染色體變異中的基因和染色體的變化。所以這兩方面知識的整合,在遺傳學復習中占有很重要的地位。下面結合教學案例,就圖形變式復習法的運用作初步的探索與實踐。以增強學生對圖形題的適應、理解、辨析和解答能力,現(xiàn)學生生物科學素養(yǎng)發(fā)展和高考成績提高的雙贏。

一、重建概念圖。理清基礎概念

可遺傳變異產(chǎn)生的3個原因是基因突變、基因重組和染色體變異,主要發(fā)生在細胞分裂過程中。因此,復習時必須先理清細胞分裂與可遺傳變異這兩個核心概念及其相互間的聯(lián)系。

1.構建細胞分裂與可遺傳變異聯(lián)系的概念圖

細胞分裂與可遺傳變異兩者間的聯(lián)系可見概念圖1,通過填充與連線練習,可強化學生對三種可遺傳變異本質及區(qū)別的認知。基因突變常發(fā)生在細胞分裂間期,有絲分

【鞏固延伸】

老師活動:下面諺語或詩句反映了哪些鋒面系統(tǒng)的天氣特征?一場秋雨一場寒(冷鋒);一場春雨一場暖(暖鋒);八月秋高風怒號,卷我屋上三重茅(冷鋒);貴陽“天無三日晴”(準靜止鋒)。

學生活動:結合所學知識回答問題,做到學以致用。

設計意圖:反饋學生本節(jié)課的學習情況。

六、教學反思

本節(jié)課通過角色扮演、模擬實驗等方法調動學生學習的積極性,激發(fā)他們探索生活中地理現(xiàn)象的熱情,充分發(fā)揮學生的主體性。教學過程中層層深入,由易到難,培養(yǎng)了學生的邏輯思維能力。教學的難點在于利用氣團的物理性質分析過境前、過境時、過境后的天氣變化,借助生動形象的動畫化難為易。教學過程中對比分析冷、暖鋒的異同,以學生說為主,教師適當補充引導,培養(yǎng)學生的綜合思維能力。時間有限,內(nèi)容較多,沒安排好時間讓學生畫冷暖鋒面系統(tǒng),指導學生充分利用圖形。對于冷暖鋒的俯視圖、側視圖需要進行必要的板書板畫,培養(yǎng)學生的空間思維能力。邊畫邊講,培養(yǎng)學生勤于動手的學習習慣。課上對于生活中的實例沒有詳細說明,只是點到為止,不夠全面。

(編輯:楊迪)裂和減數(shù)分裂都可能發(fā)生:染色體變異在各分裂期都有可能發(fā)生:只有基因重組只能發(fā)生在減數(shù)分裂的交叉互換和自由組合期,即只有在控制不同性狀的非等位基因間才會發(fā)生基因重組。強化這些核心概念,能為辨識圖形變式打下扎實基礎。

2.整合減數(shù)分裂與可遺傳變異知識的概念圖

在細胞分裂中,減數(shù)分裂是重難點,也是圖形題的重要來源。通過填空與連線練習,有利于學生整合減數(shù)分裂分期圖與可遺傳變異類型的知識,強化兩者間的聯(lián)系,意義建構典型減數(shù)分裂分期圖解的心理表象,加深理解三種可遺傳變異發(fā)生的不同時期,為辨識圖形變式創(chuàng)造有利條件。

二、構建變式圖,突出重點難點

【案例1】基因突變和基因重組

①分析變式圖3:甲圖形成的最可能原因是______;乙圖形成的最可能原因是______。

②分析變式圖4:①和②的變異類型分別是______。

【辨識1】結合減數(shù)分裂全過程,可從不同視角構建不同情境的變式圖,從而引導學生熟悉理解、全面解析圖形題。例如,變式圖3中,甲乙兩圖都應用了四分體時期的情境圖,只是基因不同而已。通過比較,學生較易判斷出甲圖形成的最可能原因是基因突變,致使姐妹染色單體上本應相同的兩個A基因突變?yōu)橐粋€A和一個a基因:乙圖中,只要辨識到非姐妹染色單體上發(fā)生了A和a基因的交換,故可判斷其形成的最可能原因就是基因重組中的交叉互換。又如,變式圖4中,圖①和②看似相同,仔細辨認可發(fā)現(xiàn)圖①是一對同源染色體的非姐妹染色單體之間的片段交換。屬于基因重組,圖②則是非同源染色體之間的片段交換,屬于染色體變異。

【案例2】基因重組(正向推理)

①分析變式圖5:甲圖所代表的生物,產(chǎn)生配子的基因型有______;乙圖代表的生物,產(chǎn)生配子的基因型有______。

②自由組合的實質是______。

【辨識2】圖5中的甲和乙都運用了自由組合定律,雖沒呈現(xiàn)減數(shù)第一次分裂后期的細胞圖像,但這更能考查學生對該定律實質的理解:在減數(shù)分裂過程中,非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體而發(fā)生的自由組合。圖甲的兩對基因位于兩對同源染色體上,其代表的生物產(chǎn)生的配子基因型有AB、Ab、aB、ab;圖乙中增加了一對D和d的等位基因,與A(a)基因位于同一對同源染色體上,其代表的生物產(chǎn)生的配子基因型有ABD、AbD、aBd、abd。該類圖形變式要求正向推出變異類型及配子的基因型,難度適中,如對基本圖形能扎實掌握就能順利辨識。但如要求逆向推理,難度就加大不少。

【案例3】基因重組(逆向推理)

蜜蜂蜂王是由受精卵發(fā)育而來的二倍體雌性蜂(2N=32),雄蜂是由未受精的卵細胞發(fā)育而來的單倍體。變式圖6為蜜蜂體內(nèi)的某一細胞圖(N=16,只畫出部分染色體)。

①該細胞若為次級卵母細胞或極體,可能發(fā)生____;

②該細胞若為雄蜂的精母細胞,可能發(fā)生了____。

【辨識3】圖6的細胞中是兩條非同源染色體,由此判斷可能是雄蜂的體細胞,或是雌蜂的次級卵母細胞或第一極體。若是雄蜂,則只考慮有絲分裂中姐妹染色單體上的等位基因是基因突變產(chǎn)生的:若是雌蜂,則可能是基因突變或交叉互換。所以在變式圖中,特別要關注基因的變化。無論圖形變式如何,只要對最基本圖形進行了扎實理解,并由圖形聯(lián)想到文字內(nèi)容,就能迎刃而解。

【案例4】染色體變異

①圖7產(chǎn)生的原因是____;畫出同時產(chǎn)生的其余3個配子圖____。

②D8產(chǎn)生的原因是____;畫出同時產(chǎn)生的其余3個配子圖____。

【辨識4】在此類變式圖中,重點關注的是染色體數(shù)量的變化。圖7的配子中存在同源染色體1號和2號,而圖8的配子中存在兩條相同的染色體1號。由此可判斷都屬于染色體變異,但變異的時期不同。圖7是因減數(shù)第一次分裂后期,1和2號同源染色體沒有分離導致的,圖8的原因表述要謹慎,認為是減數(shù)第二次分裂后期著絲點沒有分裂是錯誤的,應表述為減數(shù)第二次分裂后期兩條1號染色體沒有分開,同時進入同―個配子中。

【案例5】分析圖9中后代產(chǎn)生的原因(無正常染色體的雄配子不育)

【辨識5】變式圖9中,不能根據(jù)染色體來判斷變異的原因,這時必須回到對基因的判斷上。通過和雙親基因型的比對,可發(fā)現(xiàn)后代產(chǎn)生的原因是父方產(chǎn)生了基因型為Tt的雄配子。那么,是否可能因母方產(chǎn)生了基因型為tt的雌配子呢?顯然是不可能的!因為題意中告知無正常染色體的雄配子不育,即基因型為T的雄配子不育。由此可引導學生深刻理解染色體變異和減數(shù)分裂的關系。

三、教學后反思,積累教學經(jīng)驗

在高三遺傳學二輪復習中,重點要理清三大核心內(nèi)容:基因在世代之間的傳遞規(guī)律,基因表達的規(guī)律,遺傳信息與生物學功能之間的關系。這些知識抽象而深奧。因此,合理構建圖形及變式圖形會起到事半功倍的作用。在復習中要注意以下幾個細節(jié):

1.構建圖形時,要從最基本的概念出發(fā),由簡入繁,層層推進,圖形變式要恰當合理,關鍵是引導學生利用基本概念逐一剖析。學生只有在對基本概念深刻掌握后,才能有效地整合知識點,抓住重難點,更靈活地應對圖形辨析題。如易位與交叉互換圖形變式的區(qū)別,是建立在掌握同源染色體概念的基礎上,并結合等位基因和非等位基因的概念,才能真正理解圖形的含義。

2.教師在平時的教學中,要多采用自主合作探究性學習方式,讓學生在分組討論中自主構建圖形,在思維碰撞中理解圖形變式,養(yǎng)成不斷歸納總結的好習慣,提高自主學習的能力。如在染色體變異中,產(chǎn)生三體的原因是因父方(或母方)在產(chǎn)生配子的過程中出錯而引起的,這時就要引導學生通過思考與討論來辨析具體情況:是減數(shù)第一次分裂后期還是減數(shù)第二次分裂后期出錯。通過集思廣益,共同提高。

第8篇:遺傳學基因突變范文

在高校遺傳學教學中存在許多經(jīng)典案例,如:果蠅的翅型、體色、眼色等性狀的遺傳;豌豆的性狀遺傳以及玉米籽粒的形狀和顏色性狀的遺傳等。其中,還有一個非常重要的經(jīng)典案例,即血型遺傳。自20世紀初至今,ABO血型遺傳一直是復等位基因的一個不可缺少的經(jīng)典案例。隨著科學技術的高速發(fā)展,血型的經(jīng)典內(nèi)涵得到不斷提升,新的研究結果使血型遺傳所涵蓋的遺傳學知識點越來越多,內(nèi)容越來越豐富。因此,以我們身邊最常見的表型--血型為案例開展遺傳學教學不僅可以將復雜的知識點簡單化、形象化,便于理解,還可以將繁多的基礎知識串聯(lián)起來,便于記憶。另外,以血型遺傳作為經(jīng)典案例在遺傳學的教學中還可以不斷加人新的研究和新的應用,使經(jīng)典的內(nèi)涵不斷得到新的提升,讓學生的視野接觸到前沿的科學知識,為日后的科研接力打好基礎。

1血型與遺傳學之間的重要關系

開展案例教學,案例的選擇是關鍵。血型是人類血液由遺傳控制的個體性狀之一,與人類的生活關系密切,用途廣泛。自1900年到2005年,已檢測出約29個血型系統(tǒng)[21。臨床上最常用的有“ABO血型系統(tǒng)”、“Rh血型系統(tǒng)”、“MN血型系統(tǒng)”和“HLA血型系統(tǒng)”。這些血型系統(tǒng)涵蓋了復等位基因、基因互作之上位效應等遺傳學的孟德爾定律拓展原理,基因的表達調控及群體遺傳等遺傳學的精髓內(nèi)容。透過這個知識窗口,可以看到遺傳學在血型中的奧秘。

孟德爾遺傳定律從建立、發(fā)展到不斷拓展完善,一直都是貫穿高校遺傳學教學的核心知識點。由于現(xiàn)在大學生從高中開始就接觸孟德爾定律,如果大學教學還是重復高中階段所涉及的內(nèi)容,學生的學習興趣難以提高。在高中知識的基礎上,開展案例教學,引入現(xiàn)代遺傳學在人類血型上的最新認識,則不但可以給學生一種似曾相識的感覺,還能自然地激起他們深入探索的興趣。血型的遺傳特征及生化基礎可以清晰明了地向學生闡述清楚孟德爾定律的一些重要的延伸知識內(nèi)容。從紅細胞血型到白細胞血型,從常見的ABO血型到罕見的孟買、Rh血型,對于假基因、等位基因、復等位基因和擬等位基因等不容易理解的基因概念以及基因之間的相互作用都可以通過血型案例,把學生帶入情境之中,在教師的指引下由學生自己依靠其擁有的基礎知識結構和背景,在血型案例情境中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題,比較輕松地掌握這些容易混淆不清的概念和一些難以理解的遺傳學現(xiàn)象,如非等位基因之間的相互作用之上位效應等。

此外,人的血紅蛋白基因在不同發(fā)育時期的表達調控還涉及遺傳學中的表型和基因型之間的關系,真核生物中的基因表達調控模式等知識點。對血型相關的一些遺傳疾病進行分析,還可以引申出基因突變和染色體缺失突變及一些重要的遺傳標記。血型的遺傳學檢測方法及臨床上的輸血原則和溶血、血型互配等現(xiàn)象也與受基因表達調控的紅細胞的細胞膜糖基的特征和生化機制密切 相關,引導遺傳學從理論到實驗,再到實踐中的應用。血型與疾病的關聯(lián)分析,把科研思維引入高校遺傳學教學中,讓學生緊跟時展的步伐,理論聯(lián)系實際,為日后的科研工作打好基礎。

遺傳學中兩大重要的主題是遺傳和變異,主要包括孟德爾遺傳和連鎖遺傳、基因突變和染色體畸變。通過以復旦大學遺傳學教學大綱為參考,與劉祖洞主編的《遺傳學》和喬守怡主編的《現(xiàn)代遺傳學》教材內(nèi)容相比較發(fā)現(xiàn),血型遺傳案例除了與上述遺傳學四大內(nèi)容關聯(lián)外,還涉及到基因的表達調控、群體遺傳、表觀遺傳等知識點,其中大部分知識點都是要求學生重點掌握的內(nèi)容。目前,血型案例所涵蓋的主要遺傳學知識內(nèi)容及在遺傳學學科中的重要意義的歸納見表1。因此,把血型作為經(jīng)典案例,開展遺傳學的案例教學既貼近生活,引發(fā)學生深刻的思考,又能代表性地進一步闡述探討遺傳學的生物知識。

2血型案例在遺傳學教學中的開展

在以血型為案例的教學過程中,我們首先根據(jù)高校遺傳學的教學目標和培養(yǎng)目標的要求,在學生掌握了一些遺傳學的基礎知識和理論知識的基礎上,結合遺傳學的教學進度逐步有序地進行介紹:1.血型基本知識介紹;2.紅細胞血型的細胞膜糖基特征和生化機制;3.紅細胞血型與輸血;4.血型的遺傳學規(guī)律特征,包括(I)ABO血型復等位基因遺傳及其應用,(II)ABO血型基因的克隆,(III)ABO血型的遺傳學鑒定;5.ABO血型的拓展,包括(I)孟買血型與擬孟買血型,(II)紅細胞血型與白細胞血型。下面主表1血型與高校遺傳學教學的重要關系

要選取兩個方面闡述在遺傳學教學中的開展過程。

    2.1血型基本知識在教學中的開展

ABO血型系統(tǒng)是第一個被描述的紅細胞血型系統(tǒng),也是最具有臨床意義的一個系統(tǒng)。因此,在進行血型基本知識介紹時往往以ABO血型為例。隨著以分子生物學為基礎的血型研究的發(fā)展,ABO血型的基因遺傳背景目前已比較清楚。在介紹血型基因的基本知識同時也涵蓋著遺傳學知識的傳播,而且隨著血型基因知識的不斷豐富完善,涵蓋的遺傳學知識也越來越廣泛。

ABO血型由3個復等位基因控制,即iA、產(chǎn)和i°o在開展遺傳學相關教學活動時,一般都用此作為分析生物界中復等位現(xiàn)象的經(jīng)典例證。這些基礎知識對于高校學生來說可能在高中的時候就已經(jīng)獲得。因此,在大學開展相關教學時,除了簡單介紹這3個主要的復等位基因外,還可以深入講述新的研究結果,到目前為止通過分子生物學方法已經(jīng)確定了160多個^50等位基因,只是目前國際上以4川7基因作為等位基因的參比序列,其他基因均與其緊密相關,非常保守。在此基礎上ABO血型又可分為許多亞群,其中A血型表現(xiàn)出最多的亞型。在紅細胞血型系統(tǒng)中還有一種Rh血型,分為Rh陽性和Rh陰性。Rh血型主要由3個緊密連鎖的基因D/d、C/c、E/e決定,這3個基因以單倍型方式傳遞,屬于擬等位基因。這樣在講解原有知識基礎上,又不局限于原有知識范圍,由ABO血型到Rh血型,由復等位基因引出擬等位基因,在教學方法上可以通過相互比較,舉例分析,擴大學生的知識面,提

高他們的學習興趣。

人類的血型是不是一生恒定不變的?面對這個問題,很多學生都會認為血型是由遺傳決定,不會改變。其實人類的血型也會發(fā)生變異,如急性白血病以及再生障礙性貧血可以使血型抗原減弱,骨髓增生異常綜合征可以導致血型抗原丟失等。而且,健康人也存在血型變異的現(xiàn)象,但是這個是與細胞表面血型物質受到掩蓋以及人體存在一些稀有ABO等位基因有關。這些新的知識可以向學生很好地展示“遺傳和變異”,利用身邊的血型案例調動學生的學習積極性,使他們積極主動地掌握遺傳學的精髓。

此外,最近幾年疾病引發(fā)基因甲基化和突變的研究'又可以結合表觀遺傳學的內(nèi)容開展教學。

2.2紅細胞血型的細胞膜糖基特征和生化機制在教學中的開展

人類ABO基因位于9號染色體長臂(9q34),其基因產(chǎn)物是一些專一性的糖基轉移酶,可以催化血型抗原前體特定部位的糖基轉移,從而控制ABO血型抗原的生物合成。其中4基因編碼產(chǎn)物為N-乙酰-D-半乳糖胺轉移酶(簡稱A酶),可以產(chǎn)生常見的A抗原;S基因編碼產(chǎn)物ci-l,3-D-半乳糖轉移酶(簡稱B酶),可以產(chǎn)生常見的B表面抗原;和S基因同時存在產(chǎn)生的等位基因,其編碼產(chǎn)物具有A酶和B酶的特異性,在紅細胞表面上產(chǎn)生不同強度的A和B抗原;而O基因則是第258位和第349位堿基缺失導致的密碼子移位,使終止密碼提前出現(xiàn),合成了無酶活性的短肽,因而體內(nèi)沒有A酶和B酶,也不能催化糖基轉移,只有前體物質H的產(chǎn)生為H抗原(圖1)。因此ABO血型有時也稱為八811型[71。這樣,不同的、B、0基因編碼不同的多肽,產(chǎn)生具有不同功能的糖基轉移酶,非常簡單地引出了遺傳學中經(jīng)典的基因與酶的關系的“一個基因一條多肽(一個基因一個酶)假說”,使學生很容易獲得一個基因決定一條相應的多肽鏈(酶)的結構,并相應地

影響這個多肽(以及由單條或多條多肽鏈組成的酶)的功能這種遺傳學思想,達到良好的教學效果。

此外,最新研究發(fā)現(xiàn)ABH抗原除表達在血細胞表面以外,還可以出現(xiàn)在除腦脊液外的分泌液中;有大約80%的個體具有產(chǎn)生這些可溶性抗原的遺傳基因;這種分泌抗原的表達由雙結構基因控制,即第19號染色體2個緊密連鎖的Ft/n(用和基因座。ABO血型抗原都由前體H物質合成,SeAe基因和丑冷基因都可以控制合成H物質;簡單來說,基因的表達決定體液中是否出現(xiàn)ABH抗原,H/h基因的表達決定紅細胞上是否出現(xiàn)ABH抗原。但是,并不是所有帶m基因的個體唾液中都分泌ABH物質,還要受到Wh基因的制約,其中hh型(即孟買型)均為非分泌型[7]。這樣又引出了遺傳學中一個很重要的概念--上位基因,很重要的遺傳學現(xiàn)象--上位效應。這些屬于遺傳學中基因互作的重點內(nèi)容,而且發(fā)生基因相互作用的非等位基因仍然遵循孟德爾分離和自由組合定律,后代的基因型及其比例是可預計的,所以在遺傳學教學中還可用于親子鑒定、重大遺傳疾病的關聯(lián)分析、人種演化、群體遺傳分析等相關內(nèi)容。

2.2相關技術的拓展應用

ABO血型的分子檢測是分子遺傳學教學中PCR技術拓展應用的案例。血型基因的表達影響血型的表現(xiàn)型,表型相同的個體其基因型不一定相同。如何區(qū)分iAiA、Pi0在表現(xiàn)型都是A型和iBiB、iBi0在表現(xiàn)型都是B型的個體,可以根據(jù)A、B、0血型基因堿基的差異,應用聚合酶鏈式反應-限制性片段多態(tài)性(PCR-RFLP)技術分型人類ABO血型的方法。這種方法可以對個體血型(血型基因型)進行判定:是屬于AA型、AO型,還是BB型或BO型。在這個基礎上,我們進行了改進,并結合教學進程,作為自選實驗在學生中開設,獲得了學生的好評。在135個學生中開展自選實驗,其中有80%的學生選擇ABO血型鑒定這個實驗,并表示對這個實驗很感興趣。

此外,還可通過分析核苷酸來確定分泌型ABH血型的Se基因型。主要基因分型技術有:(l)PCR-序列特異性引物(PCR-SSP),這是一種新的基因多態(tài)性分析技術,根據(jù)基因座某一堿基的差異設計一系列引物,特異性引物僅擴增與其對應的等位基因, 而不擴增其他的等位基因;(2)PCR-DNA測序法,先通過PCR擴增基因的主要片段,然后測定序列;(3)PCR-限制性內(nèi)切酶法,用對位點特異的限制性內(nèi)切酶消化基因,再通過Southernblot分析來確定。目前,PCR-SSP常用于胎兒血型鑒定及白血病引起的血型抗原異常等血型鑒定。隨著450基因結構和研究方法的迅速發(fā)展,AB0血型定型也將進入基因定型的時代,揭示更多的關于AB0基因和AB0血型表觀遺傳學等方面的奧秘。

在教學過程中還可以設計一系列與血型相關的論題,引導學生査閱相關方面的最新進展,總結出血型與人類疾病和性格之間的關系以及蘊涵的遺傳學原理。學生可以分組制作PPT討論,還可針對某一論題,學生組隊分為正反兩方,開展辯論式討論。一學期可以安排一次課時(45分鐘)開展辯論式討論,前30分鐘讓學生正反方陳述觀點,列舉證據(jù)開展辯論,后15分鐘用于總結和點評。在這個模式下,幾乎所有的學生都積極主動地參與進來,將引導、鼓勵與考評相結合,充分調動了學生學習的積極性[11]。開展“血型是否可以決定性格”類似專題的辯論式討論,既增加了遺傳學教學的興趣性及可接受性,還可以使學生的思維在辨析中得到操練。正反兩方隊員通過收集資料和案例,與同學辯論解釋的過程中,不僅掌握了深奧的科學知識,而且還與現(xiàn)實生活相聯(lián)系,并且將遺傳學應用于實際,填補了傳統(tǒng)教學在知識靈活認知與實踐中的不足。

3以血型為案例開展遺傳學教學的優(yōu)點

作為日常生活中被人們廣泛熟知的遺傳學常識,血型遺傳學的研究歷程符合遺傳學的發(fā)展規(guī)律與教學規(guī)劃,其作為遺傳學教學案例有著不可替代的優(yōu)勢:

第9篇:遺傳學基因突變范文

【關鍵詞】  帕金森病;usp24基因;突變

【摘要】  目的 對帕金森病(pd)病人泛素特異性蛋白酶24(usp24)基因的外顯子(exon)39~68進行突變篩查,以進一步了解usp24基因是否為pd的致病基因。方法 對中國湖南省92例散發(fā)pd病人usp24基因的exon39~68通過pcr產(chǎn)物直接測序法進行突變篩查。結果 在exon39~68中未見任何堿基變異,在外顯子內(nèi)含子交界區(qū)檢測出11種變異,其中3種為已知多態(tài)(rs6588545、rs12031876和rs10493176),位于exon59的c.7078+22 a>g變異僅在1例以強直為主要臨床癥狀的早發(fā)男性pd病人中存在,在95例正常人中不存在此變異。結論在湖南地區(qū)的中國人群中,usp24基因位于exon39~68的基因突變可能在pd的發(fā)病機制中不起主要作用。

【關鍵詞】  帕金森病;usp24基因;突變

mutation screening of usp24 gene exon in patients with parkinson disease mo xiaoyun, chi jingwei, li xiaoping, et al (state key laboratory of medical genetics of china, central south university, changsha 410078, china); [abstract] objective to screen the exon39-68 of usp24 gene in patients with parkinson disease (pd) and further understand whether it is the cause of the condition. methods mutation screening of exons39-68 of usp24 was undertaken in 92 sporadic pd patients of hu′nan. results no any basic variations were detected in exons39-68; 11 variants were identified in the exonintron boundaries, in which, three of them were known polymorphisms (rs6588545, rs12031876 and rs10493176). the mutation locating at c.7078+22 a>g of exon59 was found in only one earlyonset male patient with main clinical symptom of stiffness, this variation was not found in 95 normal persons. conclusion the mutation locating in exon39-68 of usp24 gene seems not to play a principal role in pathogenesy of parkinson disease in chinese population of hu′nan region.

[key words] parkinson disease; usp24 gene; mutation

帕金森病(pd)是一種常見神經(jīng)退行性疾病,遺傳因素是其重要致病原因,迄今已定位了16個pd遺傳易感位點,泛素特異性蛋白酶24(usp24)基因位于pd的park10遺傳易感位點[1]。li等[2]采用25個單核苷酸多態(tài)(snp)對pd病人usp24基因進行病例對照研究,發(fā)現(xiàn)其中6個snp在病人組與對照組間存在顯著差異。盡管遺傳學研究發(fā)現(xiàn)usp24基因可能參與pd的發(fā)病,但現(xiàn)有的研究僅用usp24基因相關的snp在pd病人與正常人間做關聯(lián)分析,并未在pd病人中對usp24基因進行突變篩查。本研究首次在pd病人中對usp24基因的部分外顯子(exon39~68)進行突變篩查,進一步分析usp24基因是否參與pd的發(fā)生。

1 對象與方法

1.1 對象

1.1.1 pd病人組 來自中國湖南省的漢族散發(fā)pd病人92例,由中南大學湘雅醫(yī)學院神經(jīng)內(nèi)科唐北沙教授課題組收集,所有病人均經(jīng)過至少2名經(jīng)驗豐富的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生嚴格的神經(jīng)系統(tǒng)檢查,診斷嚴格依據(jù)1992年英國腦庫原發(fā)性pd診斷標準[3]。92例病人中,男53例,女39例;年齡為18~70歲,平均(53.14±14.96)歲;起病年齡為13~68歲,平均(48.43±15.04)歲;病程平均為(4.3±3.2)年。其中41例為早發(fā)性pd,起病年齡<50歲;51例為遲發(fā)性pd,起病年齡>50歲。82.61%的病人存在震顫癥狀,79.35%的病人存在肌強直癥狀,40.22%的病人臨床上出現(xiàn)姿勢反射受損,59.78%的病人存在運動過緩表現(xiàn)。其中33例病人臨床表現(xiàn)以震顫為主,24例臨床表現(xiàn)以強直為主。所有病人均在用藥前采用hoehnyahr scale score分期(hoehnyahr)以及pd運動總分評級量表(updrs ⅲ)來評估病人的病情嚴重程度及運動系統(tǒng)受損狀況,本組病人的平均hoehnyahr評分為(2.34±0.87)分,平均updrs ⅲ評分為(27.27±15.43)分。在早發(fā)pd病人中,parkin、pink1與dj1基因均無突變(結果來源于唐北沙教授課題組)。

1.1.2 正常對照組 95例,分別由醫(yī)學遺傳學國家重點實驗室及中南大學湘雅醫(yī)院收集。其中男50例,女45例;平均年齡為(52.17±13.32)歲。性別、年齡、居住地、民族分布均與pd病人組相匹配。

1.2 方法

1.2.1 外周血gdna抽提 常規(guī)采集兩組外周靜脈血10 ml,受檢者均簽署知情同意書。常規(guī)苯酚氯仿法抽提外周血淋巴細胞gdna。

1.2.2 引物設計 對usp24基因exon39~68以及這些外顯子與內(nèi)含子的交界區(qū)進行pcr擴增。采用primer 3.0在線軟件(wwwgenome.wi.mit.edu/cgibin/primer/primer3.cgi/)設計相應的pcr引物(序列見表1),引物由上海博亞生物技術有限公司合成。表1 usp24基因突變檢測引物序列外顯子正向引物反向引物

1.2.3 pcr反應條件 采用熱啟動pcr反應程序在10 μl反應體系中擴增各對引物,反應體系如下: 5×106 u/l的hotstar polymerase (qiagen公司)0.25 μl,10 mmol/l dntps 0.2 μl,30 mg/l引物每條1.0 μl,30 mg/l dna 模板 1.0 μl,10×buffer 1.0 μl,q buffer 2.0 μl,mgcl2 0.5 μl,補去離子水至10 μl。多數(shù)引物的pcr反應程序為:第一相循環(huán),95 ℃預變性15 min,94 ℃變性50 s, 65 ℃退火40 s,72 ℃延伸50 s,循環(huán)6次,每個循環(huán)退火溫度下降1 ℃;第二相循環(huán),94 ℃變性50 s,60 ℃退火40 s,72 ℃延伸50 s,循環(huán)25次,72 ℃延伸5 min。取pcr產(chǎn)物2.0 μl用60 g/l聚丙烯酰胺凝膠電泳40 min,并銀染檢測,對擴增特異性好的pcr產(chǎn)物用蝦堿性磷酸酶和核酸外切酶(fermant公司)37 ℃酶切90 min, 80 ℃ 15 min滅活蝦堿性磷酸酶和核酸外切酶,將處理后的pcr產(chǎn)物使用3100基因分析儀(abi公司)進行測序。測序結果用dnastar軟件中的seqman程序與參照序列(genebank accession number:nm_015306.2)進行比對分析。

1.3 統(tǒng)計學分析

使用spss 13.0統(tǒng)計學軟件包中的fisher’s exact test分析等位基因頻率和基因型頻率在兩組間的差別,以p<0.05為差異具有顯著性。

2 結 果

在30個外顯子(exon39~68)中未發(fā)現(xiàn)任何堿基變異,僅在外顯子內(nèi)含子交界區(qū)檢測到11種變異,見表2。其中,位于exon57的c.6882+71 a>t,位于exon59的c.697639 c>t及位于exon65的c.752718 a>g的3個變異均為dbsnp數(shù)據(jù)庫中已報道的snp,其snp分別是rs6588545、rs12031876和rs10493176,其余變異均為dbsnp數(shù)據(jù)庫中未報道的變異。所有變異或多態(tài)在病人中均以雜合狀態(tài)出現(xiàn)。pd病人中這3個位點的基因型及等位基因頻率與dbsnp數(shù)據(jù)庫報道的正常人的基因型及等位基因頻率并沒有差別(見表3)。位于exon59的c.7078+22 a>g變異僅在1例以強直為主要臨床表現(xiàn)的早發(fā)男性pd病人中檢測到,在95例正常人中并未發(fā)現(xiàn)此變異。

3 討 論

盡管pd的發(fā)病機制還不清楚,但目前認為遺傳因素與環(huán)境因素的共同作用導致pd的發(fā)生。迄表2 pd病人中usp24基因exon39~68突變檢測結果外顯子變異 dbsnp數(shù)據(jù)庫錄入號 變異頻率表3 pd病人與正常人中usp24基因rs6588545、rs120今,在基于家系連鎖分析的基礎上已定位了16個pd遺傳易感位點,克隆了11個pd致病基因,如:snca[4]、parkin[5]、lrrk2[6]、pink1[7]以及atp13a2[8]等。

已有研究結果證實,usp24基因位于park10位點[9]。由于usp24基因是泛素特異性蛋白酶家族的成員,具有將多聚泛素從靶蛋白上移走,防止靶蛋白被蛋白酶降解的功能,而蛋白酶解及蛋白聚集是pd發(fā)病的重要機制,因此usp24基因有可能參與pd的發(fā)生。li等[2]運用snp進一步的病例對照研究結果顯示,usp24基因與pd的發(fā)生有關。以上兩項研究均提供了usp24基因可能參與pd致病的遺傳學依據(jù),但由于病例對照研究的結果并不精確,它提示真正的致病變異可能與這些snp存在連鎖不平衡,也可能是這些snp本身參與pd的致病,因此,對于usp24基因是否真的參與pd的發(fā)生,還需要對該基因的蛋白編碼區(qū)、5′及3′utr區(qū)、甚至啟動子和增強子、沉默子進行突變篩查分析,以明確pd病人中該基因在上述對基因功能起關鍵作用的區(qū)域是否存在變異。由于usp24基因的存在于2005年才得以證實,目前對它的啟動子和增強子、沉默子所在區(qū)域還尚未確定,甚至近幾年來它的外顯子也是逐步被證實為目前的68個,因此,在我們第一階段的研究工作中,先完成了對該基因exon39~68共30個外顯子的突變篩查。

盡管li等[2]的研究僅選擇了遲發(fā)的散發(fā)pd病人進行了病例對照分析,但oliveira等[1]在2005年的研究中,既納入早發(fā)病人,也納入遲發(fā)病人,因此在我們的研究中既包括了早發(fā)的pd病人,也包括了遲發(fā)的pd病人。

本研究在對pd病人的usp24基因exon39~68的突變篩查中,并未發(fā)現(xiàn)外顯子的任何變異,僅在外顯子內(nèi)含子交界區(qū)檢測到11種變異,可見該基因的exon39~68蛋白編碼區(qū)非常保守,也可能提示這段序列對維持usp24基因的功能非常重要。盡管我們的樣本相對較小,但也在一定程度上提示usp24基因的30個外顯子(exon39~68)的基因突變可能在中國人群中對pd的發(fā)病不起主要作用。未來,我們還需要對usp24基因的exon1~38進行突變篩查,以進一步了解該基因5′端的38個外顯子有無氨基酸改變。目前我們所獲得的exon39~68突變篩查陰性結果的數(shù)據(jù)也可能是以下原因所造成。首先,我們的樣本量相對較小,還不能很好地代表中國漢族pd病人的情況,在下一階段的研究中還應該納入更多的pd病人;其次,不論是li等[2]還是oliveira等[1]的研究樣本均來自高加索白人,而我們的樣本為中國湖南漢族人,不能除外種族異質性對usp24基因的影響,因此有必要在其他人種中對usp24基因進行突變篩查;最后,盡管我們在95例正常人中并未發(fā)現(xiàn)c.7078+22 a>g變異,但95例正常人的樣本量仍相對較小,有必要擴大正常人樣本量再次對該snp進行病例對照研究。同樣,在外顯子內(nèi)含子交界區(qū)檢測到的其他10種變異,也有必要進行病例對照分析,對于那些在病人與正常人中分布頻率不同的變異還需要進行下一步的功能研究,例如進一步明確那些位于剪切位點附近的變異是否有可能影響毗鄰外顯子的剪切。

綜上所述,usp24基因的exon39~68基因突變可能在中國湖南地區(qū)pd病人的發(fā)病機制中不起主要作用。

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