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1、1,第五节 线粒体遗传病,1963年Nass首次在鸡卵细胞中发现线粒体中存在DNA。 Schatz于同年分离得到完整的线粒体DNA(mtDNA),从而开始对mtDNA的结构和功能的研究,mtDNA突变与人类疾病发生的相关研究。,2,线粒体基因组,mtDNA 是独立于细胞核染色体外的另一 基因组，能自主复制。每个细胞含有2100个Mi，每个Mi含有510个环状染色体。Mi环状染色体既Mi基因组DNA，约16.5kb。37个基因。 2个RNA gene 编码 22个tRNA gene 13 个多肽（蛋白）gene,3,线粒体基因组,4,mtDNA特点： 1）mtDNA自主复制，不依赖核染色体而将复
2、制后的DNA分配到子细胞中去（这个过程称为复制分离）。 2）Mi遗传系母系遗传，因为成熟的精子含少量的Mi，Mi 病仅通过女性传递，把突变基因传给所有的子、女。 3）mtDNA突变率高于核DNA近20倍，原因可能是Mi中氧基团诱发突变，以及mtDNA修复能力有限。,5,4）mtDNA（染色体）的一个编码区（D-Lop）表现为高度多态，应用于人类学和进化的研究。mtDNA多态用于母子亲缘关系鉴定等。 5)mtDNA突变比例在不同细胞、不同组织中不同,称为细胞质异质性，因为不同组织依赖氧化磷酸化程度不同。 6）mtDNA具有阈值效应 ，突变型与野生型mtDNA的比例决定了细胞是否能量短缺，突变的m
3、tDNA数量少，则产能不会受到明显地影响。相反，就会引起异常性状，即线立体病。,6,如心肌、骨骼肌和神经系统，完全依赖氧化磷酸化，因此，Mi病常常表现为肌病和神经系统疾病。典型的Mi 病是Lebers遗传性视神经病。视神经进行性变，急性视觉丧失，通常在20岁左右发病。 氧化磷酸化随着年龄的增长而衰退，这与mtDNA突变的积累有关。,7,Labers遗传性视神经病,双胞胎患病兄弟 视乳头盘血管膨胀、视神经萎缩,8,习 题 正常男性A(不是致病基因携带者)与表型正常女性B婚配,生一男孩C(表型正常)。另一对夫(D)妇(E)(表型均正常),婚后生育二女(F和G)一儿（H）。 G是苯丙酮尿症患者， F、H正常。F与C婚后生育一苯丙酮尿症男孩I和一 甲型血友病男孩J。H与其姨表妹K婚配，生一女L。 要求： 1）根据题意绘制系谱；,9,2）回答下列问题： 写出B的基因型（设苯丙酮尿症致病基因基因为d，甲型血友病致病基因为h）； 写出C的基因型； 写出F的基因型； H是苯丙酮尿症致病基因基因携带者的几率是多少？ G是甲型血友病致病基因携带者的几率是多少？ L苯丙酮尿发病几率？,10,参考题解,A,B,C,D,E,F,G,H,K,I,J,L,I,II,III,B：XHXhDd ，C：XHY Dd ，F：XHXh Dd H：2/3 ， G：1/2 ，L：2/3X1/3X1/4=1/18,