细胞生物学与细胞概述教学目的与要求1让学生了解医用

第一章细胞生物学与细胞概述教学目的与要求：1.让学生了解《医用细胞生物学》是怎样的一门学科2.细胞生物学的发展简史和研究动态3.学习细胞生物学的必要性4.了解细胞生物学的一些基本研究方法基本内容：第一节细胞生物学的研究对象及内容第二节细胞生物学的发展简史和研究动态第三节细胞生物学与医学的关系重点、难点:重点：1.细胞生物学的研究对象及内容2.细胞生物学的研究方法难点：细胞生物学的发展简史和研究动态教学过程：第一节细胞生物学概述一、细胞生物学以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平，分子水平三个层次，以动态的观点,研究细胞和细胞器的结构和功能,研究细胞的生活史（细胞增殖、分化、衰老与凋亡）和各种生命活动规律（细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等）的学科。 二、细胞生物学研究内容1.生物膜与细胞器2.细胞骨架体系3.细胞核、染色体及基因的表达4.细胞增殖及其调控5.细胞分化及其调控6.细胞的衰老与凋亡7.细胞的起源与进化8.细胞工程三、细胞生物学的发展简史（一）细胞的发现和细胞学说的创立1.RobertHooke利用显微镜观察木栓发现蜂窝状小室，后来被命名为CELL；2.Leeuwenhoek(列文·虎克）首先发现活细胞3.1838年，德国植物学家施莱登（M.J.Schleiden）提出：所有的植物都是由细胞组成的，细胞是植物各种功能的基础；1839年，德国动物学家施旺（T.A.H.Schwann）受施莱登启发，又提出：所有动物也是由细胞组成的；1855年，德国病理学家菲尔肖（R.C.Virchow）提出：所有的细胞都必定来自已存在的活细胞。细胞学说：（1）所有的生物都是由一个或多个细胞组成的； （2）细胞是所有生物形态结构和功能活动的基本单位；（3）所有的细胞都必定是由已存在的细胞产生的。（二）细胞学的经典时期1.Remak观察鸡胚血细胞时发现直接分裂（后命名为无丝分裂）2.Flemming利用细胞固定和染色技术发现有丝分裂3.Hertwig，1875年发现减数分裂，并撰写了《细胞与组织》，标志着细胞生物学的建立。（三）实验细胞学的发展时间：２０世纪初至２０世纪中叶。主要事件：①1902年Boveri和Sutton同时提出“染色体遗传理论”。②1910年Morgan提出了基因学说③1933年Ruska设计制造了第一台电子显微镜。（四）细胞生物学的诞生时间：20世纪四十年代开始主要事件：①1944年Avery通过微生物的转化实验证明——DNA是遗传物质。②1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型③1958年Crick提出中心法则：DNA-RNA-蛋白质。同年Meseloson和StahlDNA提出DNA复制是半保留复制第二节细胞概述一、细胞基本特性 1、一切有机体都有细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位。2、细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位。3、细胞是有机体生长与发育的基础。4、细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性，没有细胞就没有完整的生命。二、细胞的性状和大小细胞的大小：细胞的大小差别很大，不同种类的细胞大小各不相同，最小的是精子，最大的鸵鸟的卵细胞，直径可达10厘米。人体内最长的是神经细胞最长可达1m。三、细胞的两大基本类型（一）原核细胞1.没有明显可见的细胞核,同时也没有核膜和核仁,只有拟核，进化地位较低。 2.原核细胞的基本特点:遗传信息量少;内部结构简单,特别是没有分化为以膜为基础的专门结构和功能的细胞器和细胞核膜。细菌的模式图（二）真核细胞1.有明显可见的细胞核,同时有核膜和核仁,只有拟核，进化地位较高。2.真核细胞的基本特点:遗传信息量较多;内部结构复杂,有分化为以膜为基础的专门结构和功能的细胞器和细胞核膜。（三）真核细胞与原核细胞的比较1.相同点结构上的共同点:都有细胞膜；都有DNA和RNA；都有核糖体。功能上的共同点∶ 都是生命的基本结构单位；都能进行分裂；都能遗传。2.不同点原核细胞真核细胞代表生物细菌、蓝藻和支原体原生生物、真菌、植物和动物细胞大小较小(1-10μm)较大(一般5～100μm)核糖体70S(由50S和30S两个大小亚基组成)80S(由60S和40S两个大小亚基组成)细胞器极少有细胞核、线粒体、叶绿体,内质网,溶酶体等细胞核无核膜和核仁有核膜和核仁染色体一个细胞只有一条染色体双链DNA,DNA不与或很少与组蛋白结合一个细胞有两条以上的染色体，DNA与蛋白质联结在一起DNA环状，存在于细胞质很长的线状分子，含有很多非编码区，并被核膜所包裹。3.植物细胞与动物细胞的比较细胞器植物细胞动物细胞细胞壁有无叶绿体有无液泡有无溶酶体无有中心体无有胞质分裂方式收缩环细胞板四、病毒1.病毒（virus）——非细胞生命体, 寄生于生物细胞内在生物细胞内繁殖2.类病毒（viroid）——仅由感染性的RNA构成；3.朊病毒（prion）——仅由感染性的蛋白质亚基构成第二章细胞质膜教学目的与要求：1．掌握细胞膜各组成成分的结构特性及功能、细胞膜的基本特性、生物膜的基本概念。2．掌握各种细胞间连接的主要功能。3.熟悉各种细胞间连接的结构特点和在组织中的分布4.掌握细胞膜的功能基本内容：第一节质膜的化学组成第二节质膜的结构第三节细胞膜表面的分化第四节跨膜运输重点、难点：教学重点：1．生物膜的基本结构2．膜脂分子和膜蛋白的基本特征3.各种物质转运方式教学难点： 1．生物膜的不对称性2．桥粒连接的分子组成3．受体介导的胞吞作用4．离子浓度梯度驱动的主动运输教学过程：第一节质膜的化学组成一、质膜、内膜与生物膜1.质膜：又称细胞膜，指围绕在细胞最外层，由脂质和蛋白组成的细胞膜。2.内膜：形成各种细胞器的膜3.生物膜：细胞膜及真核细胞的内膜系统二、细胞质膜的化学组成1.膜脂：是膜的基本骨架2.膜蛋白：膜功能的主要体现者3.少量的糖类:以糖脂和糖蛋白的形式存在(一)膜脂磷脂膜脂胆固醇糖脂1.磷脂：约占膜脂的50％以上。主要特征：（1）一个极性头、两个非极性尾（脂肪酸链）。（2）脂肪酸碳链为偶数，16，18或20个碳原子。 （3）常含有不饱和脂肪酸（如油酸）。2．胆固醇（1）存在真核细胞膜上，含量约膜脂的1/3，植物细胞膜中含量较少。（2）功能是提高膜的稳定性，调节流动性，降低水溶性物质的通透性。3.糖脂（1）约占5％以下，神经细胞膜含量高，约占5-10％。（2）两性分子，含糖而不含磷酸，由一个或多个糖残基与鞘氨醇的羟基结合。(二)膜蛋白1.整合蛋白2.脂锚定蛋白3.外周蛋白第二节质膜的结构一、质膜的研究历史1.片层结构模型：1935年Davason&Danielli提出“蛋白质－脂质－蛋白质”2.单位膜模型：1959年，J.D.Robertson提出“两暗一明”的模型3.1972年，S.J.Singer,G.Nicolson提出液态镶嵌模型：（1）细胞膜由流动的双脂层和嵌在其中的蛋白质组成。 （2）磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相组成生物膜骨架；。（3）蛋白质或嵌在双脂层表面，或嵌在其内部，或横跨整个双脂层，表现出分布的不对称性二、生物膜的特性：流动性和不对称性（一）生物膜的流动性1、膜脂的流动性膜脂分子的运动方式：侧向扩散；旋转运动；摆动运动；伸缩震荡运动；翻转运动；旋转异构化运动。2、膜蛋白的流动性膜蛋白分子的运动方式：（1）侧向移动（2）旋转运动（二）生物膜的不对称性1、膜脂分布的不对称性（1）磷脂磷脂酰胆碱和鞘磷脂多分布在细胞膜的外层（非胞质面）；磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸多分布在细胞膜的内层（胞质面）（2）胆固醇因其与磷脂酰胆碱和鞘磷脂的亲和力较大，故主要分布在细胞膜的外层。（3）糖脂全部分布在膜的非胞质面。2、膜蛋白分布的不对称性三、细胞膜的功能 1.为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境。2.选择性的物质运输。3.提供细胞识别位点，并完成细胞内外信息跨膜传递。4.为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行。5.接到细胞与细胞、细胞与基质之间的连接。6.质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构。三节细胞表面的特化结构细胞表面的特化结构是为适应某种环境而形成的特殊表面结构，如：膜骨架、鞭毛和纤毛、微绒毛及细胞的变形足等，分别与细胞形态的维持、细胞运动、细胞的物质交换等功能有关。一、细胞外被1.动物细胞表面富含糖类的结构，也称为糖萼。用钌红染色后，在电镜下可显示厚约10~20nm的结构，边界不甚明确。2.作用：保护、通信、并与细胞表面抗原性有关。红细胞质膜上的糖鞘脂是AB0血型系统的血型抗原，糖链结构基本相同，但末端糖基不同。A型血的糖链末端为N-乙酰半乳糖；B型血为半乳糖；O型血则缺少这两种糖基。二、膜骨架1.质膜下纤维蛋白组成的网架结构；位于质膜下约0.2μm厚的溶胶层。2.主要作用：维持质膜的形态。 模式材料：红细胞，经低渗处理破裂释放出内容物，留下一个保持原形的空壳，称为血影（ghost）。三、质膜的特化结构（一）微绒毛1.细胞表面伸出的细长突起，直径约为0.1μm。内芯由肌动蛋白丝束组成。肌动蛋白丝之间由许多微绒毛蛋白（villin）和丝束蛋白（fimbrin）组成的横桥相连。微绒毛处质膜有侧臂与肌动蛋白丝束相连。2.作用：扩大了细胞的表面积，有利于细胞同外环境的物质交换。如小肠上微绒毛，使细胞表面积扩大了30倍。（二）皱褶细胞表面的扁形突起，也称为片足（lamellipodia）。巨噬细胞表面的皱褶与吞噬颗粒物质有关。（三）内褶内褶是质膜由细胞表面内陷形成的结构，常见于液体和离子交换活动比较旺盛的细胞。（四）纤毛和鞭毛是细胞表面的运动装置，结构相似，都来源于中心粒。第四节物质的跨膜运输一、被动运输1.概念：通过简单扩散，协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。2.特点：（1）转运动力来自于物质的浓度梯度。 （2）不需要细胞提供能量。（3）转运方式：简单扩散；协助扩散。（一）简单扩散1．概念：脂溶性物质或分子量小且不带电荷的物质在膜内外存在浓度差的条件下沿浓度梯度跨膜转运的方式。2.特征：（1）转运机制为小分子的热运动。（2）分子由浓度高一侧转向浓度的一侧。（3）不需要ATP。（4）无膜蛋白的协助。（5）膜对不同物质的转运速率有差别。（二）协助扩散1.概念：各种极性分子和无机离子，在特异的膜转运蛋白的协助下，顺其浓度梯度或化学梯度进行的跨膜转运。2.特征：（1）分子由浓度高一侧转向浓度的一侧。（2）不需要ATP。（3）需要膜转运蛋白的协助。（4）转运速率及特异性较高，存在最大转运速率。二、主动运输（一）ATP直接提供能量：钠钾泵[Na+-K+泵]、钙泵与质子泵1.钠钾泵(Na+-K+pump) （1）工作效率：每水解1分子ATP所释放的能量可泵出3个Na+，同时泵入2个K+。（2）生理意义①维持细胞内外钠、钾离子的浓度梯度；②维持膜电位；③调节细胞内外渗透压；④为细胞主动运输葡萄糖、氨基酸提供驱动力。2.钙离子泵（1）作用：维持细胞内较低的钙离子浓度（细胞内钙离子浓度10-7M，细胞外10-3M）。（2）位置：质膜和内质网膜。（3）类型：①P型离子泵，其原理与钠钾泵相似，每分解一个ATP分子，泵出2个Ca2+。位于肌质网上的钙离子泵占肌质网膜蛋白质的90%。②钠钙交换器（Na+-Ca2+exchanger），属于反向协同运输体系，通过钠钙交换来转运钙离子。3．质子泵（1）P-type：存在于真核细胞的细胞膜上，在转运H+的过程中涉及磷酸化与去磷酸化。（2）V-type：存在于动物细胞溶酶体膜和植物液泡膜上，在转运H+的过程中不形成磷酸化的中间体。（3）F-type：位于细菌质膜，线粒体内膜和植物类囊体膜上。它以相反的方式发挥其生理作用，即H+顺浓度梯度运动，将所释放的能量与ATP合成偶联起来。 （二）间接提供能量：协同运输1.概念：靠间接消耗ATP所完成的物质跨膜转运。所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度，而维持这种电化学势的是钠钾泵或质子泵。2.分类：根据物质运输方向与离子沿浓度梯度的转移方向分为：同向运输和反向运输同向运输：物质转运方向与离子转运方向相同。反向运输：物质跨膜转运的方向与离子转运方向相反。三、膜泡运输概念：大分子及颗粒物质并不直接穿越细胞膜,而是通过一系列膜囊泡的形成和融合来完成物质转运的，所以称为膜泡运输(此过程耗能）。（一）内吞作用：1.概念：细胞将胞外的大分子颗粒物质转运到胞内的方式。当被转运的物质接近细胞膜并结合与细胞表面时，膜逐渐内陷将其包围，形成吞噬小泡进入细胞内。2.分类：（1）吞噬作用：细胞摄入大的颗粒，如微生物或细胞碎片进行消化的过程。（2）胞饮作用：摄入液体与小溶质分子进行消化的过程。（二）外排作用概念： 包含大分子物质的小囊泡从细胞内部移至细胞表面，与质膜融，将物质排出细胞之外。第三章细胞质教学目的与要求：1.过氧化物酶体的结构和功能2.粗面内质网和滑面内质网的结构和功能。3.溶酶体酶的化学特性、主要消化途径和功能4.掌握线粒体的超微结构及半自主性的细胞器。5.掌握线粒体的功能。6．掌握细胞骨架的组成成分及功能7．掌握微管的组装8．掌握微管功能基本内容：第一节内膜系统第二节线粒体第三节细胞骨架第四节细胞外基质重点与难点：教学重点1．粗面内质网的功能2．高尔基器的功能3.线粒体的超微结构及功能4.掌握微管的结构特征和功能。教学难点1.分泌蛋白质的合成和加工 2.溶酶体的形成过程3.线粒体的功能4.线粒体的功能5.微管体外组装的特点教学过程：第一节细胞质基质一、细胞质基质概念：真核细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质。二、细胞质基质主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、与维持细胞形态和细胞内物质运输有关的细胞质骨架结构。三、细胞质基质的功能：（1）完成各种中间代谢过程。如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等。（2）与细胞质骨架相关的功能。（3）蛋白质的修饰和蛋白质选择性降解。蛋白质的修饰、控制蛋白质的寿命、降解变性和错误折叠的蛋白质、帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象。第一节内膜系统一、内膜系统：指位于细胞质内，在结构，功能乃至发生上有一定联系的膜性结构的总称。内膜系统为细胞提供了足够面积的膜，使之完成各种重要的生命活动。包括：内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化氢体等。1、内质网（1）内质网是由一层单位膜围成的形状大小不同的小管，小泡，扁囊状结构，相互连接形成一个连续的网状膜系统。 （2）内质网的类型：（1）粗面内质网。粗面内质网（RER):①膜表面附着核糖体；②形态多为板层状排列的扁囊；③多分布在分泌活动旺盛或分化较完善的细胞内。（2）滑面内质网。滑面内质网（SER):①膜表面无核糖体附着；②形态多为分枝小管或小泡；③多分布在一些特化的细胞中。（3）内质网的化学组成：（1）微粒体：为用蔗糖密度梯度离心方法,从细胞匀浆中分离出的内质网碎片。（2）标志酶：葡萄糖-6-磷酸酶。（4）内质网的功能：（1）粗面内质网：蛋白质的合成与转运以及蛋白质的修饰和加工等。此乃粗面内质网最重要的功能，即合成外输性蛋白质（分泌蛋白）。由粗面内质网所合成的蛋白质包括：分泌蛋白：如分泌到细胞外的基质蛋白、消化酶、抗体等。膜嵌入蛋白：如膜受体蛋白，膜抗原蛋白。溶酶体蛋白：即溶酶体酶。驻留蛋白：某些可溶性蛋白质，合成后进入细胞质中。粗面内质网与蛋白质的糖基化：蛋白质的糖基化是指单糖或寡糖与蛋白质共价结合形成糖蛋白的过程。糖与蛋白质的连接方式分为N-连接的寡糖蛋白发生在内质网腔内和O-连接的寡糖蛋白发生在高尔基复合体内；粗面内质网与蛋白质的运输。（2）滑面内质网：小分子物质的合成与代谢以及细胞的解毒作用等。滑面内质网的功能包括：脂类的合成、糖原的合成与分解和解毒作用。2、高尔基复合体 （1）高尔基复合体的形态结构：大囊泡。泡内含物质：高电子密度物质，浓缩泡。扁平囊。囊腔内含：中等电子密度的物质。小囊泡。泡内含物质：低电子密度物质，较透明。（2）高尔基复合体的化学组成：化学组成：蛋白质和脂类。特征酶：糖基转移酶。（3）高尔基复合体功能区隔：高尔基体顺面的网络结构（cisGolginetwork，CGN），是高尔基体的入口区域。高尔基体中间膜囊（medialGolgi），多数糖基修饰，糖脂的形成以及与高尔基体有关的糖合成均发生此处。高尔基体反面的网络结构（transGolginetwork，TGN），是高尔基体的出口区域，功能是参与蛋白质的分类与包装，最后输出。（4）高尔基复合体的主要功能：参与细胞分泌活动，RER上合成蛋白质→进入ER腔→以出芽形成囊泡→进入CGN→在medialGdgi中加工→在TGN形成运输泡→运输与质膜融合、排出。蛋白质的糖基化。进行膜的转化功能。内质网上合成的新膜脂转移至高尔基体后，经过修饰和加工，形成运输泡与质膜融合。将蛋白水解为活性物质如将蛋白质N端或C端切除，成为有活性的物质，如胰岛素（C端）；或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽。参与形成溶酶体。参与植物细胞壁的形成，合成纤维素和果胶质。3、溶酶体（1）溶酶体的形态特征：溶酶体是由一层单位膜包围，内含多种酸性水解酶的泡状结构。直径：0.25-0.5um；性状：圆形、卵圆形等。（2）溶酶体的酶：蛋白酶（肽酶）、核酸酶、磷酸酶、糖苷酶、酯酶等。标志酶：酸性磷酸酶（AcP酶)。（3）溶酶体的发生途径 （4）溶酶体的分类：初级溶酶体（内体性溶酶体）：只含酶，不含底物。次级溶酶体（吞噬性溶酶体）：初级溶酶体+底物。分为异噬性溶酶体：初级溶酶体+外源性物质——异噬过程、自噬性溶酶体：初级溶酶体+内源性物质——自体吞噬（自噬过程）。（5）溶酶体的功能：溶酶体对细胞内物质的消化。溶酶体可谓是细胞内的消化器官，能把摄入到细胞内的各种大分子物质借助于水解酶的作用分解为简单物质。简单分子可透过次级溶酶体的膜，在细胞质内继续代谢而被利用，以补充细胞内所需营养，故溶酶体对细胞有消化营养作用。对细胞外物质的消化。溶酶体在某些情况下可通过胞吐方式释放到细胞外，消化分解细胞外物质。协助精子与卵细胞受精，动物精子头部顶端的顶体是一种特化的溶酶体，含有多种水解酶。溶酶体的自溶作用与器官发育。在一定条件下，溶酶体膜破裂，被释放出来的水解酶使自身细胞降解，这一过程称为细胞的自溶作用。无尾两栖类蝌蚪变态时的尾部吸收、哺乳类动物子宫内膜的周期性萎缩，均与溶酶体有密切关系。溶酶体对激素分泌的调节作用。（6）溶酶体与疾病：先天性溶酶体病：糖原贮积病、脂质沉积病、粘多糖沉积病。溶酶体膜失常与疾病:矽肺、类风湿性关节炎、痛风。溶酶体与癌的关系：溶酶体酶致DNA损伤，导致细胞癌变。4、过氧化氢酶（1）过氧化物酶体的形态特征：由一层单位膜包围、高电子密度、圆形或卵圆形的细胞器。直径约为0.5um。（2）过氧化物酶体所含的酶：氧化酶和过氧化氢酶（标志酶）。 （3）过氧化物酶体的功能：防止H2O2在细胞内堆积，起保护细胞的作用。第二节线粒体线粒体是真核细胞进行氧化和能量转换的主要场所，被喻为细胞的“动力工厂”或“换能中心”。一、线粒体的形态结构1、线粒体的形态、大小、数量与分布2、线粒体超微结构：二、线粒体的增殖1.间壁分离：分裂时先由内膜向中心皱褶，将线粒体分为两个，常见于鼠肝和植物分生组织中。2、收缩后分离：通过中部缢缩分裂为两个。3、出芽：见于酵母和藓类植物，线粒体出现小芽，脱落后长大，发育为线粒体。第三节细胞骨架一、微丝1、微丝的形态结构：（1）是一类由蛋白纤维组成的实心纤维细丝。F5-9nm ，长短不一。在电镜下，单根的微丝呈双螺旋结构，每14个球状肌动蛋白分子旋转一圈。（2）微丝具有极性。（3）微丝在细胞质中分布不均匀，于细胞皮质区比较集中，即细胞膜的内侧。2、微丝的组成3、微丝的组装4、微丝组装的动态调节5、微丝的功能（1）参与肌肉收缩肌肉由肌原纤维组成，肌原纤维包含肌节(sarcomere)，它是肌肉收缩的基本结构单位。（2）肌节的组成（3）参与胞质分裂（4）锚定细胞于胞外基质上（5）微丝与细胞的变形运动一、微管1、微管的形态结构与化学组成（1）微管的形态结构。中空的圆柱状结构，横断面上看：它是由13根原纤维呈纵向平行排列而成。（2）微管的化学组成2、微管的组装3、微管的功能 一、中间纤维1、中间纤维的化学组成2、中间纤维的形态结构3、中间纤维的组装4、IF的结合蛋白IFAP5、中间纤维的功能微丝、微管与中间纤维的比较第四节细胞外基质一、细胞外基质1、胶原（1）组成：由原胶原交联而成，原胶原是三条肽链形成的三股螺旋，含有三种结构：螺旋区，非螺旋区及球形结构域。原胶原的每条链由重复的Gly-X-Y序列构成。X=pro，Y=hyp或hyl，Gly-X-Y序列使α链卷曲为左手螺旋。三股链再绕成右手超螺旋。（2）原胶原结构2、纤连蛋白 3、层粘连蛋白（1）层粘连蛋白分子结构。由三条多肽链（1条A链和2条B链）通过二硫键构成，3条链排列成十字架形。4、氨基聚糖及蛋白聚糖（1）氨基聚糖（glycosaminoglycan，GAG）（2）蛋白聚糖5、弹性蛋白二、细胞外基质的生物学作用1、影响细胞的存活、死亡2、定着依赖性：如，上皮细胞一旦脱离了ECM则会发生anoikis。3、调节细胞的增殖4、控制细胞的分化5、参与细胞的迁移第四章细胞核教学目的与要求：1.掌握细胞核的结构，特别是核孔复合体、核纤层的结构。2.掌握染色质的化学组成，特别是染色质DNA的特点。3.掌握核小体的结构4.掌握染色质的包装过程5.掌握核定位信号的概念6.掌握核孔复合体物质转运的特点7．掌握核仁结构与化学组成 8．掌握核仁的功能基本内容：第一节核被膜第二节染色质和染色体第三节核仁第四节核基质教学重点与难点：教学重点：1.染色质的包装过程2.核仁的超微结构与功能教学难点：1.外核膜与内质网相联，核间隙与内质网腔相通2.核孔复合体是可调节大小的水溶性通道3.染色质DNA特点4.核小体结构5.入核信号和出核信号概念6.蛋白质入核转运的特点7.核仁的功能教学过程：第一节核被膜一、核被膜的结构（一）外核膜 面向细胞质，其表面附有核糖体，常见与粗面内质网相连，可看成是内质网在局部的特化。（二）内核膜面向核基质，与外核膜平行排列。内表面附着有一层纤维状的蛋白网，称核纤层，该结构对内核膜有支持作用。（三）核纤层是附着于内核膜下的纤维状蛋白质层，其化学成分是核纤层蛋白，在哺乳动物及鸟类细胞中由3种蛋白质构成：核纤层蛋白A;核纤层蛋白B;核纤层蛋白C（四）核间隙内外核膜之间的腔隙，宽20-40nm，与内质网腔相通，充满液态无定形物质，内含多种蛋白质和酶。（五）核孔是内外核膜融合产生的圆环状结构。1.核孔复合体的结构（1）胞质环（cytoplasmicring）：外环，位于核孔复合体胞质一侧，环上有8条纤维伸向胞质；（2）核质环（nuclearring）：内环位于核孔复合体核质一侧，上面伸出8条纤维，纤维端部与端环相连，构成笼子状的结构；（3）辐（spoke）：核孔边缘伸向核孔中央的突出物；（4）中央栓（centralplug）：核孔中央的一个栓状的中央颗粒；2.核孔复合体的功能 是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，并且是一个双功能，双向性的亲水性通道。3.核蛋白的运输机制（1）核蛋白(nuclearprotein)：在细胞质内合成后，需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。（2）核定位信号(nuclearlocalizationsignals,NLS)：具有定向、定位作用的特殊氨基酸系列。（3）运输过程：①亲核蛋白通过NLS识别imporinα，可与可溶性NLS受体imporinα/β二聚体结合，形成转运复合物；②在imporinβ的介导下，转运复合物与核孔复合物的胞质纤维结合；③转运复合物通过改变构象的核孔复合体从胞质面转移到核质面；④转运复合物在核质面与Ran-GTP结合，并导致复合物解离，亲核蛋白释放；⑤受体的亚基与结合的Ran返回胞质，在胞质内Ran-GTP水解形成Ran-GDP并与imporinβ解离，Ran-GDP返回核内再转换成Ran-GTP状态。二、核被膜的功能1.基因表达的时空隔离；2.核膜成为保护性屏障,使核处于一微环境；3．染色体的定位和酶分子的支架；4.物质运输。第二节染色质和染色体一、染色质和染色体 1.染色质:指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构,是间期细胞遗传物质存在的形式。2.染色体:指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中,由染色质聚缩而成的棒状结构。3.两者之间的关系：染色质和染色体是同一种物质在细胞周期不同阶段的表现形式。二、染色质的化学组成及组装（一）染色质的化学组成1.DNA是染色质中重要的化学成分，是遗传信息的携带者。真核细胞中每一条染色体都由一长的DNA分子组成。人类体细胞中有46个DNA分子就有46条细丝——染色质细丝。2.组蛋白是真核细胞中特有的成分，属碱性蛋白，分子内富含碱性氨基酸，大量的正电荷使其与带负电荷的DNA分子紧密结合。分类：核小体组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）和H1组蛋白3.非组蛋白酸性蛋白质，富含天门冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸。4.RNA含量不到DNA量的10%，这些RNA是染色质中的正常成分还是转录出来的各种RNA的混杂，尚未定论。（二）染色质的包装 染色质包装的多级螺旋模型1.一级结构：核小体核小体的结构特点：（1）由200个左右碱基对的DNA和四种组蛋白结合而成；（2）其中四种组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)各2分子组成八聚体的小圆盘，是核小体的核心结构；（3）146个碱基对的DNA绕在小圆盘外外面1.75圈。每一分子的H1与DNA结合,起稳定核小体结构的作用；（4）两相邻核小体之间以连接DNA(linkerDNA)相连,长度为0～80bp不等。2.二级结构：螺线管(solenoid)螺线管是染色质的二级结构。每6个核小体缠绕一圈形成的中空性管.F外30nm;F内10nm,组蛋白H1位于螺旋管内侧。将串珠状小体长度压缩5/6；DNA分子长度压缩1/42，螺线管即为30nm的染色质纤维。3.三级结构：超螺线管(supersolenoid)超螺线管为染色质的三级结构，它是由螺线管进一步盘曲而形成。将螺线管长度压缩39~40倍。4.四级结构：染色单体（chromatid）超螺线管进一步折叠又被压缩4~6倍成为四级结构—染色单体。（三）染色质的种类1. 常染色质(euchromatin)是指间期细胞核内染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，用碱性染料着色浅的染色质。2.异染色质(heterochromatin)指间期细胞核内染色质纤维折叠压缩程度高，处于聚缩状态，用碱性染料着色深的染色质。3.常染色质和异染色质的比较比较常染色质异染色质细胞核内的位置细胞核中央间期细胞核被膜的内表面附近螺旋化程度解旋的细纤维丝，电镜下呈浅亮区螺旋缠绕紧密，电镜下呈粗大颗粒含DNA序列和功能含单一和重复顺序的DNA，可复制和转录，功能活跃与组蛋白结合紧密，很少转录，功能静止复制时间S期早期S期晚期分裂期位置染色体的两臂染色体的着丝粒、端粒或在染色体臂的常染色质之间三、染色体的结构与分类（一）染色体的结构1.着丝粒与动粒着丝粒是染色体中连接两个染色单体，并将染色单体分为两臂：短臂（p）和长臂（q）的部位。由于着丝粒区浅染内缢，所以也叫主缢痕。2.次缢痕 在某些染色体上除主缢痕外的另一个染色较浅的缢痕部位称为次缢痕，常存在于近端着丝粒染色体的短臂上，可作为染色体的鉴别标志。3.次缢痕部位与分裂末期核仁的形成有关，因而被称为核仁组织区（NOR）。4.随体是指位于染色体末端的球形染色体节段，通过次缢痕与染色体的主体部分相连，是鉴别染色体重要特征之一。5.端粒是染色体两个端部的特化结构，通常由富含鸟嘌呤核苷酸（G）的短的串联重复序列DNA组成。人的序列为TTAGGG。（二）染色体的数目人类体细胞有46条染色体，其中44条（22对）为常染色体，另外两条为性染色体（女性为XX，男性为XY），称二倍体（2n）。（二）核型与带型1.核型：根据染色体的相对大小，着丝粒的位置，臂的长短，随体的有无等特征，把某种生物体细胞中的全套染色体按一定顺序分组排列起来，就构成了这一物种的核型。2.带型：用特殊的染色方法使染色体沿其长轴显示出明暗交替或染色深浅不同的横纹—带。第三节核仁一、核仁的化学组成和形态结构（一）化学组成 1.蛋白质：80%2.RNA:11%3.DNA:8%（二）核仁的超微结构1.纤维中心电镜下浅染的低电子密度区域，是rRNA基因——rDNA的存在部位。2.致密纤维成分是核仁内电子密度最高的区域，紧密排列的原纤维细丝组成直径5~10nm的纤维，位于浅染区的周围，含有正在转录的rRNA分子。3.颗粒成分呈致密的颗粒，是成熟的核糖体亚单位的前体颗粒，多位于核仁的外周。二、核仁的功能1.合成核糖体RNA；2.装配核糖体。第四节核基质一、概念是指真核细胞间期核中除核膜、染色质和核仁以外的一个精密的网架系统，是由非组蛋白构成的纤维状结构。二、功能1.与DNA复制有关；2.与基因表达调控有关； 2.与染色体的构建有关。第五章细胞连接与细胞粘附因子教学目的与要求：1．掌握各种细胞间连接的主要功能。2.熟悉各种细胞间连接的结构特点和在组织中的分布基本内容：第一节细胞连接第二节细胞粘附因子教学重点与难点：桥粒连接的分子组成教学过程：第一节细胞连接一、概念：是指细胞与细胞或细胞与细胞外基质的连接结构。其作用在于加强细胞间的机械联系，对于维持组织结构的完整性，协调细胞功能有重要意义。二、细胞连接的类型（一）封闭连接1.存在部位：多见于体内管腔及腺体上皮相邻细胞膜靠腔面的顶端。2.结构特点：紧密连接是一种封闭连接，相邻细胞膜紧靠在一起，切面可见一系列的“点状对合”结构3.紧密连接的功能 （1）形成渗漏屏障，起重要的封闭作用；（2）隔离作用，使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能；（3）支持功能（二）锚定连接1.概念：通过细胞骨架系统将相邻两细胞或细胞与细胞外基质连接在一起。2.分类（1）与中间纤维相连的锚定连接①桥粒:铆接相邻细胞，提供细胞内中间纤维的锚定位点，形成整体网络，起支持和抵抗外界压力与张力的作用。②半桥粒:半桥粒与桥粒形态类似,但功能和化学组成不同。它通过细胞质膜上的膜蛋白整合素将上皮细胞固着在基底膜上,在半桥粒中，中间纤维不是穿过而是终止于半桥粒的致密斑内。⑵与肌动蛋白纤维相连的锚定连接①粘合带：位于紧密连接下方,相邻细胞间形成一个连续的带状结构。间隙约15～20nm,也称带状桥粒(beltdesmosome)。②粘合斑:细胞通过肌动蛋白纤维和整连蛋白与细胞外基质之间的连接方式。（三）通讯连接1.概念：特化的具有通讯作用的细胞-特殊的连接方式。2.分类 （1）间隙连接①间隙连接处相邻细胞质膜间的间隙为2-3nm。②连接子(connexon)是间隙连接的基本单位。每个连接子由6个connexin分子组成。连接子中心形成一个直径约1.5nm的孔道。»连接单位由两个连接子对接构成。（2）化学突触①存在部位：可兴奋细胞间。②作用：通过释放神经递质来传导兴奋。③组成：　　突触前膜(presynapticmembrane)　　突触后膜(postsynapticmembrane)　　突触间隙(synapticcleft)（3）胞间连丝是相邻植物细胞壁上的一个穿过细胞壁的狭窄通道。第二节细胞粘附因子一、概念：是参与细胞与细胞之间及细胞与细胞外基质之间相互作用的分子。二、特征：1.粘附因子均为整合膜蛋白，在胞内与细胞骨架成分相连；2.多数要依赖二价阳离子，如Ca2+或Mg2+才起作用。三、种类（一）钙黏素 1.作用：钙粘素介导同型细胞间的相互粘着，属同亲性依赖Ca2+的细胞粘连糖蛋白，介导依赖Ca2+的细胞粘着和从细胞外基质到细胞质传递信号。2.命名：目前已发现几十种钙粘素，多以所在组织的英文的第一个字母命名，如上皮组织中的钙黏素称E-钙粘素(epithelialCadherins)，神经组织中的钙黏素称N-钙粘素(neuralCadherins)，胎盘、乳腺、表皮中的钙黏素称P-钙粘素(placentalCadherins)等。3.分子结构：钙粘素的分子由720~750个氨基酸残基组成，其胞外N端含5个重复的结构域，具有4个Ca2+的结合位点。（二）选择素1.属异亲性依赖于Ca2+的糖蛋白，它能够识别从另一个细胞表面伸展出来的特异的糖基，并与之特异性的结合，其胞外部分具有凝集素样结构域(lectin-likedomain)。2.主要参与白细胞与脉管内皮细胞之间的识别与粘着。3.主要类型有P(Platelet)选择素、E(Endothelial)选择素和L(Leukocyte)选择素。(三）免疫球蛋白超家族包括分子结构中含有免疫球蛋白（Ig）样结构域的所有分子，免疫球蛋白样结构域指借二硫键维系的两组反向平行的β折叠结构。(四)整合素多为亲异性细胞粘附分子。作用依赖于Ca2＋，是αβ 亚单位形成异二聚体。第六章细胞增殖教学目的与要求：1.掌握细胞周期概念及时相划分2.掌握有丝分裂期特征基本内容：第一节细胞周期第二节有丝分裂第三节减数分裂第四节细胞周期调控教学重点与难点：教学重点细胞周期概念及时相划分教学难点1．M期前期核膜崩解2．M期中期纺锤体形成3．染色体向极运动机制教学过程：第一节细胞周期一、细胞周期各时相的动态变化1、G1期2、S期 3、G2期4、M期第二节有丝分裂一、有丝分裂特点1、前期2、前中期3、中期4、后期5、末期二、细胞胞质分裂1、胞质分裂(cytokinesis)开始于细胞分裂后期，在赤道板周围细胞表面下陷，形成环形缢缩，称为分裂沟(furrow)。分裂沟的位置与纺锤体极性微管和钙离子浓度升高的变化有关。2、胞质分裂开始时，大量肌动蛋白和肌球蛋白在中体处组装成微丝并相互组成微丝束，环绕细胞，称为收缩环（contractilering)。收缩环收缩、收缩环处细胞膜融合并形成两个子细胞。第三节减数分裂一、减数分裂的概念二、减数分裂的过程（一）减数分裂I1.减数分裂I前期①前期的细线期 ②前期的偶线期③前期的粗线期④前期的双线期⑤前期的终变期2．减数分裂I中期2．减数分裂I后期2．减数分裂I末期（二）减数分裂II：前期、中期、后期和末期三、减数分裂的特点:1、一次DNA复制和两次细胞分裂；2、由1个母细胞形成4个子细胞,染色体的数目减半。3、减数分裂的生物学意义第四节细胞周期调控一、周期蛋白二、CDK三、Cyclin-Cdk复合物的多样性及细胞周期运转四、MPF五、APC的活化与功能 1、APC（后期促进因子）的活化：Cdc20是APC的活化因子。Cdc20和Mad2蛋白位于动粒上，在染色体结合有丝分裂纺锤体前将不能从动粒上释放，由于Mad2与Cdc20结合而抑制APC的活性。所以只有所有染色体都与纺锤体结合后，APC才有活性，才启动细胞向后期转换。2、APC主要介导两类蛋白降解:AnaphaseInhibitors（后期抑制因子）和MitoticCyclin。前者维持姐妹染色单体粘连,抑制后期启动；后者的降解意味着有丝分裂即将结束，即染色体开始去凝集，核膜重建。3、APC介导选择性降解的靶蛋白与Ubiquitin结合六、细胞周期运转的阻遏1、细胞至少可通过两种不同机制阻遏细胞周期的运转：Cdk抑制蛋白(CDI)阻止Cyclin-Cdk复合物的装配或活性；周期调控系统组分停止合成。2、CDI包括CIP/KIP家族和INK4家族，其作用是抑制Cyclin-Cdk复合物的装配或活性，而将细胞阻止在不同的检验点。如DNA受损后，细胞将停留于G1Checkpoint让DNA修复或者凋亡。3、周期调控系统组分停止合成，如G0细胞，大部分Cyclin和Cdk都消失，这在多细胞生物尤其明显。第八章医学遗传学概述第一节医学遗传学及其研究范围一、医学遗传学的定义医学遗传学(medicalgenetics)：是医学与遗传学相结合的一门边缘学科，主要研究人类病理性状的物质基础及其遗传规律。二、研究范围 它运用遗传学的原理和方法研究人类遗传病的形成机制、传递方式、诊断、治疗、预后、再发风险和预防措施等，以期达到控制遗传病在一个家庭中的再发和降低它在人群中危害的目的，从而提高人类的健康素质。第二节医学遗传学的研究方法一、群体筛查法（populationsurvey）选定某一人群对某种疾病进行普查注意：（1）发病的家族聚集现象（2）特定的发病年龄二、系谱分析法（pedigreeanalysis）以先证者为线索，对患者的家族成员的发病情况进行详细调查，绘制系谱图，依据系谱特征进行分析，确认是否为单基因病的某一类型。无法确认为单基因病，则要考虑多基因病。三、家系调查法（pedigreeanalysis）如果该病的发生与遗传因素有关，则患者亲属的发病率应高于一般人群的发病率，或高于对照组非患者亲属的发病率。患者亲属的发病率表现为一级亲属>二级亲属>三级亲属>一般人群。四、双生子法（twindmethod）对比单卵双生MZ（monozygotictwins)和双卵双生DZ(dizygotictwins)疾病发生的一致性（concordence)。 五、种族差异比较如果某种疾病在不同种族中的发病率、临床表现、发病年龄和性别、合并症有显著差异，则应考虑该病与遗传密切有关。例如：鼻咽癌同在美国居住的中国人是美国人发病率34倍。六、动物模型以动物遗传病模型作为研究人类遗传病的辅助手段。所得结论仅可作参考，不能搬用于人类。近年来转基因动物，特别是转基因小鼠，已有人工定向复制可传代的动物模型，大大丰富了这一手段。七、分子生物学方法采用基因定位、基因克隆等方法，寻找已经确定与遗传因素有关疾病的基因，最终将基因定位于染色体的特定位置，并克隆出与疾病相关的基因，研究遗传病的分子机制。第三节遗传性疾病的概述一、遗传性疾病的特征1、遗传病的定义是指人类生殖细胞或受精卵的遗传物质发生异常改变（突变或畸变）所引起的疾病。是遗传物质改变所导致的疾病。（geneticdisease或hereditarydisease） 遗传因素可以是生殖细胞或受精卵内遗传物质结构和功能改变，也可以是体细胞中遗传物质的结构和功能改变。2、遗传病的五个基本特征（1）遗传物质改变（2）遗传性（3）终生性（4）先天性（5）家族性二、遗传病的分类1.单基因病2.多基因病3.染色体病4.线粒体遗传病5.体细胞遗传病第九章单基因遗传与单基因遗传病第一节系谱与系谱分析法一、系谱：是指从先证者入手，追溯调查其所有家族成员的数目、亲属关系及某种遗传病的分布等资料，并按一定格式将这些资料绘制而成的图解。先证者(proband)：是指某个家族中第一个被医生或遗传研究者发现的罹患某种遗传病的患者或具有某种性状的成员。二、系谱分析 对具有某个性状的家系成员的性状分布进行观察分析。通过对性状在家系后代的分离或传递方式来推断基因的性质和该性状向某些家系成员传递的概率。第二节单基因病遗传方式一、单基因病的遗传方式:1.常染色体显性遗传2.常染色体隐性遗传3.X伴性显性遗传4.X伴性隐性遗传5.Y伴性遗传二、常染色体显性遗传(AD)1.常染色体显性遗传：控制遗传性状或遗传病的基因位于常染色体上，其性质是显性的，这种遗传方式称为常染色体显性遗传。2.常染色体显性遗传病：由常染色体上的显性基因控制的遗传病3.常染色体显性遗传根据杂合子(Aa)的表现形式不同可分为：（1）完全显性（2）不完全显性（3）不规则显性（4）共显性（5）延迟显性 三、常染色体隐性遗传1.常染色体隐性遗传：控制遗传性状或遗传病的基因位于常染色体上，其性质是隐性的，这种遗传方式称为常染色体隐性遗传2.常染色体隐性遗传病：位于常染色体上的隐性致病基因控制的疾病。3.常染色体隐性遗传的系谱特点（1）不连续传递，常为散发。（2）患者双亲无病，但都是肯定携带者（3）患者同胞中，约有1／4的几率患病，男女患病机会均等。（4）近亲婚配的子女比非近亲婚配子女发病风险高四、X连锁显性遗传1、X连锁显性遗传控制遗传性状或遗传病的基因位于X染色体上，Y染色体非常短小，没有相应的等位基因，这些基因随X染色体行动而传递，这种遗传方式称为X连锁遗传。2、X连锁显性遗传病：位于位于X染色体上的显性致病基因控制的疾病。3、X连锁显性遗传系谱的特点（1）女性患者多于男性，但女性患者的病情较轻。（2）男患者双亲之一必定是患者。（3）男患者的女儿全部发病，儿子都正常后代中，儿女各有1/2的发病几率；（4） 女患者（杂合子）的致病基因可传给儿子和女儿，儿子和女儿各有1/2几率患病。（5）可看到连续两代以上都有患者。五、X连锁隐性遗传1、X连锁隐性遗传：控制遗传性状或遗传病的基因位于X染色体上，其性质是隐性的，并随着X染色体的行为而传递，这种遗传方式称为X连锁隐性遗传。2、X连锁隐性遗传病：位于X染色体上的隐性致病基因引起的疾病。3、X染色体隐性遗传的系谱特点（1）人群中男性患者多于女性患者，系谱中往往只有男性患者。（2）双亲无病时，儿子可能发病，女儿不会发病，致病基因来自母亲——交叉遗传；（3）儿子如果发病，母亲是肯定携带者，女儿也有1/2为携带者。（4）由于交叉遗传，男性患者的兄弟、外祖父、舅父、姨表兄弟、外甥、外孙等有可能是患者。（5）如果女性是一患者，其父亲一定也是患者，母亲是携带者或是患者。六、Y连锁遗传Y连锁遗传：一种遗传性状或遗传病致病基因位于Y染色体上，X染色体上缺少相应的等位基因，因此这些基因将随Y染色体而传递，由父传于子，再传于孙，但不在女性中传递，女性不发病。第三节两种单基因病或性状的遗传规律 一、两种单基因病的自由组合 在临床上，一个家系如果出现两种单基因病患者，而两种单基因病的致病基因位于不同对的染色体上，它们按自由组合律独立传递。二、两种单基因病的连锁与互换当两种单基因病的致病基因位于同一对染色体上时，按照遗传的连锁互换定律传递，而子代中重组类型的比率要由交换率来决定。第四节影响单基因遗传的因素一、遗传异质性有些临床症状相似的疾病，可有不同的遗传基础，称之为遗传异质性。二、基因多效性(pleiotropy)一个或一对突变基因产生的多种继发效应。三、患者性别对常染色体遗传病发病的影响四、遗传早现(geneticanticipation)有些遗传病在世代传递过程中有发病年龄逐代超前和病情症状逐代加剧的现象。五、拟表型(phenocopy)环境因素引起的疾病模拟了由遗传决定的表现型。六、亲代印迹(parentalimprinting)是指同一基因会随着它来自父源或母源而有不同的表现。七、母系遗传 在精卵结合时，卵母细胞拥有上百万拷贝的mtDNA，而精子中只有很少的线粒体，受精时几乎不进入受精卵，因此，受精卵中的线粒体DNA几乎全都来自于卵子，来源于精子的mtDNA对表型无明显作用，这种双亲信息的不等量表现决定了线粒体遗传病的传递方式不符合孟德尔遗传，而是表现为母系遗传（maternalinheritance），即母亲将mtDNA传递给她的儿子和女儿，但只有女儿能将其mtDNA传递给下一代。第十章多基因病第一节多基因遗传与数量性状一、多基因遗传的概念①性状或疾病的遗传基础也是基因，但不是一对基因，而是两对以上的基因；②这些基因彼此之间没有显隐性之分，是共显性的；③多个基因中的单个基因对表型的作用是微小的，称为微效基因（minorgene），但多个微效基因的作用累加起来，可形成明显的表型效应，这一现象称为基因的加性效应（additiveeffect），故微效基因也称加性基因（additivegene）；④这些微效基因遵循孟德尔遗传定律；⑤表型效应除受多对微效基因的作用影响外，环境因素也起作用。二、质量性状与数量性状1、质量性状：相对性状之间差别显著，常表现为有或无的变异，中间没有过渡类型，变异在一个群体中的分布是不连续的，这样的性状称为质量性状（qualitativecharacter）。遗传基础是一对等位基因。 2、数量性状：某一性状的不同变异个体之间只有量的差别，而无质的不同，其变异在群体中的分布是连续的，这类性状称为数量性状（quantitativecharacter）。如人的身高、体重、血压、智力、肤色等。三、多基因遗传的特点1、两个极端变异(纯种)的个体杂交2、两个中间类型的子1代个体之间杂交3、子一代随机杂交的群体第二节多基因遗传病一、易患性和阈值易感性(susceptibility)：多基因遗传病中由遗传基础决定的一个个体患病的风险称为易感性。易患性(liability)：多基因遗传病中一个个体在遗传基础和环境因素共同作用下患某种多基因遗传病的风险称易患性。阈值（threshold）：使个体发病的易患性限度称阈值。二、遗传率多基因病中，易患性的高低受遗传基础和环境因素的双重影响，其中遗传基础所起作用的大小称为遗传率(heritability)，又称为遗传度。一般用百分率(%)来表示。三、常见多基因遗传病及其遗传特征（1）先天畸形:唇裂、腭裂、无脑儿（2）常见病:高血压、糖尿病、哮喘、精神分裂 症、冠心病、消化性溃疡…四、多基因遗传病的遗传特点1、发病有家族聚集现象。2、发病率与患者亲属级别（亲缘系数）有关。3、群体发病率存在种族（民族）差异。第三节多基因遗传病再发风险的估计一、遗传率和群体发病率与再发风险1、当多基因病的群体发病率为0.1%～1%，遗传率为70％～80％时。可用Edward公式估计发病风险，即f＝，f为患者一级亲属发病率，P为群体发病率。2、若群体发病率和遗传率不在此范围内，需查表计算。斜线为遗传率。二、家庭中已患病人数与再发风险一般来说，一个家庭中已患病人数越多，该病的再发风险就越大。三、病情严重程度与再发风险多基因遗传病的基因累加效应还表现在病情严重程度上。所生患儿的病情越重，其同胞的发病风险就越高。第十一章人类染色体与染色体病第一节人类染色体一、染色体的数目正常男性：46，XY正常女性：46，XX 二、染色体形态与结构染色体主要结构：1.短臂=p2.长臂=q3.着丝粒4.随体5.端粒6.随体：在近端着丝粒染色体的次缢痕末端由一条染7.核仁组织区：具有核糖体RNA，与核仁的形成及结构形态的维持有关8．着丝粒：是有丝分裂纺锤体微管附着的部位，与染色短臂和长臂则形成等臂染色体。等臂染色体的形成使肌体有关的基因组合呈严重紊乱，临床上携带者有明显的特征9.主缢痕：位于两臂之间，染色体在此处凹陷，称主缢痕(着丝粒)。此处属于结构异染色质，转录不活跃。10.次缢痕：是主缢痕外染色体上的第二个凹陷，染色较浅，因为它的大小和位置是恒定的，因此和主缢痕一样，次缢痕可作为染色体的鉴别标志。次缢痕两端有异染色质。11.端粒：染色体末端的端粒不含基因，是由端粒DNA和端粒蛋白构成。三、染色体类型根据着丝粒的位置，可以将人类染色体分为四种类型： 中着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体、近端着丝粒染色体、端部着丝粒染色体四、核型及核型分析将一个体细胞的全套染色体根据相对恒定形态特征，依次分组排列形成的图象称为核型(karyotype),对其分析称为核型分析(karyotypeanalysis)五、显带染色体1、染色显带技术用一些特定的染料和处理技术，来使染色体出现深浅或明暗带纹以鉴别染色体的技术称为染色体显带技术(chromosomebanding)。2、显带染色体命名原则1971年巴黎会议公布人类细胞遗传学命名的国际体制(InternationalSystemforCytogeneticNomenclature,ISCN)，以染色体上的某些明显而稳定的标志将染色体臂分成区(region)，区再分成带(band)。3、显带技术的命名和书写书写方式：染色体号数、臂的符号、区号、带号、亚带号、亚亚带号……十三章基因及基因突变一、基因的概念1、从遗传学角度看： 基因是生物的遗传物质，是遗传的基本单位----突变单位、重组单位和功能单位。2、从分子生物学角度看：基因是负载着特定遗传信息的DNA分子片段，在一定条件下能够表达这种遗传信息，执行特定的生理功能。二、基因的种类（一）按部位分：细胞核基因、线粒体基因（二）按功能分：结构基因、调控基因、转录而不翻译的基因三、基因的结构1、编码区外显子：能转录并能通过编码氨基酸表达内含子：能转录不能通过编码氨基酸表达2、非编码区启动子：转录起始点，激活并控制mRNA合成增强子：提高转录效率（有组织特异性）终止子：有终止转录的功能第五节基因突变一、基因突变（mutation):指由于遗传物质的改变而导致的变异。一是细胞学水平上可看到的变异，包括染色体数目和结构的改变，特称为染色体变异。另一类是细胞学水平上看不到的基因突变（genemutation）或称点突变（pointmutation）。 二、基因突变的类型根据突变的分子机理，突变可分为以下三种：1.碱基替换：指DNA分子多核苷酸链中原有的某一特定碱基或碱基对被其他碱基或碱基对置换、替换的突变形式。转换（transition）：指ＤＮＡ分子中的嘌呤为另一种嘌呤或嘧啶为另一种嘧啶所取代而引起的突变。颠换（transversion）：指DNA分子中的嘌呤被嘧啶取代或嘧啶被嘌呤取代所引起的突变。碱基替换引起的四种效应：（１）同义突变：指虽然基因已发生突变，但仍编码同一种氨基酸，这是因为密码子有简并性。（2）错义突变：又称歧义突变，是指由于突变而导致多肽链上氨基酸的改变，大多数的突变属于此类。（3）无义突变：是指由于突变而使其某一编码子突变为终止密码子（UGA,UAG，UGG）。（4）终止密码突变：这是一类刚好与无义突变相反的突变，是由于终止密码子突变为编码子，使肽链延长。2.移码突变（frameshiftmutation）：由于DNA多核苷酸链中碱基对的插入或缺失，以致自插入或缺失点之后部分三联体密码子组合发生改变的基因突变形式。3.动态突变： 人类基因组中的短串联重复序列，尤其是基因编码序列或侧翼序列中的三核苷酸重复序列，在一代代传递过程中重复次数发生明显增加，从而导致某些遗传病的发生，称为动态突变。三．基因突变的特点1、普遍性:自然界的物种中广泛存在2、随机性:可发生在任何时期3、不定向性：一个基因可以产生一个以上的等位基因4、低频性：自然界突变率很低5、多害少利性：多数有害,少数有利，也有既无害也无利的四、基因突变的意义1、由于基因突变产生的新性状是生物从未有过的性状，因此它是2、产生新基因的途径，3、生物变异的根本来源，4、为生物进化提供了原始的材料。