人類的遺傳 人類各種性狀的遺傳模式 1. 完全顯性 2. 不完全顯性 3. 多基因遺傳 4. 性聯遺傳
人類的遺傳 近代遺傳學的發展是以分子( DNA 、 蛋白質)的角度來探討遺傳, 從比對人類染色體上的基因差異, 以了解基因和性狀之間的關係。
人類的遺傳 目前人類染色體上的 DNA 序列雖已 完全解讀,但仍須進一步研究基因 表現的機制,以了解其遺傳作用方 式,這樣對遺傳疾病的預防與治療 將會很有幫助。
血型的遺傳 19 世紀初期就有醫師使用輸 血的技術拯救失血的病人, 但有時卻造成病人的死亡 西元 1900 年奧地利醫生蘭德 斯坦納( Karl Landsteiner, 1868 ~ 1943 )及其學生,將 不同人的血液相混合,發現 有些混合的血液會有凝集現 象 圖 6-23 奧地利的醫 生蘭德斯坦納
血型 人的血液分為四種類型: 1) A 型 2) B 型 3) AB 型 4) O 型 西元 1930 年獲頒諾貝爾醫學獎
血型 紅血球表面: 1) A 型:含有抗原 A 2) B 型:含有抗原 B 3) AB 型:含有抗原 A 及抗原 B 4) O 型:不含 A 和 B 抗原
血型 每個人的血漿中都不含與自身紅血球 細胞表面抗原相對抗的抗體。 1) A 型者:血漿中只含有抗體 B 2) B 型者:血漿中只含有抗體 A 3) AB 型者:血漿中不含抗體 A 及抗體 B 4) O 型者:血漿中含有抗體 A 及抗體 B
血型 基因型 表現型 紅血球表 面抗原 血漿中抗 體 A型A型 IAIA 、IAiIAIA 、IAi 抗原 A 抗體 B B型B型 IBi、IBIBIBi、IBIB 抗原 B 抗體 A AB 型 IAIBIAIB 抗原 A 和 B — O型O型 ii— 抗體 A 和 B
人類的紅血球 細胞膜上所含的不同抗原和遺傳基 因有關。 ABO 血型是由三個等位基因 I A 、 I B 、 i 決定其性狀(表 6-2 )
人類的紅血球 血型基因型 表現型 紅血球表 面抗原 血漿中抗 體 A型A型 IAIA 、IAiIAIA 、IAi 抗原 A 抗體 B B型B型 IBi、IBIBIBi、IBIB 抗原 B 抗體 A AB 型 IAIBIAIB 抗原 A 和 B — O型O型 ii— 抗體 A 和 B
血型 人類除了 ABO 血型外,後來蘭德斯 坦納還發現有 Rh 等其他不同血型。
小常識 12 ABO 血型的基因位置: 決定 ABO 血型的基因是位於第九對 染色體上,且是由三個等位基因組 成,具有六種不同組合的基因型 ( I A I A 、 I A i 、 I B I B 、 I B i 、 I A I B 及 ii ) 體染色體的遺傳。
ABO 血型 顯性的 I A 基因:紅血球細胞膜上帶 有一種醣蛋白質(稱為抗原 A ) I B 基因:紅血球細胞膜上帶有抗原 B 的醣蛋白質 AB 型者( I A I B ):同時具有抗原 A 和抗原 B
ABO 血型 ABO 血型的等位基因雖有 I A 、 I B 、 i 三個 遺傳時仍和孟德爾的分離律及自由配合律 相符合 例如: 1. A 型夫婦( I A i × I A i )所生的子代 2. 基因型有三種,其比例為 I A I A : I A i : ii = 1 : 2 : 1 3. 表現型有兩種,其機率為 A 型: O 型= 3 / 4 : 1 / 4
ABO 血型 圖 6-24 人類的血型遺傳: A 型父親與 A 型母親所 生子女的可能血型有 A 型及 O 型。
想一想 鑑定血型是利用抗原 A 和抗體 A (抗 A 血清)相遇會凝集,抗原 B 和抗體 B (抗 B 血清)相遇會凝集的原理。 以圖表示檢驗情形如下:在一載玻片 的兩邊,先分別加上一滴不同的抗體 ( A 、 B ),再加上受驗者的血液。 請根據下列結果及表 6-2 回答下列問題:
ABO 血型 上圖甲、乙、丙、丁是四種不同的 實驗結果,它們分別是什麼血型?
ABO 血型 李姓夫婦的血型是 A 型和 B 型 王姓夫婦的血型都是 O 型 今有一位 O 型嬰兒,李姓及王姓夫 婦都認為是自己的小孩,如果你是 法官,是否能根據 ABO 血型的遺傳 方式,判決嬰兒的歸屬?
性聯遺傳 性染色體( sex chromosome ): X 染色體及 Y 染色體: 1. 男性:一條 Y 染色體及一條 X 染色 體組成。 2. 女性:兩條皆為 X 染色體。 ※體染色體( autosome ):其他與 性別決定無關的染色體。
性聯遺傳 圖 6-25 人類性別的決定
X 染色體 X 染色體比 Y 染色體長,故 X 染色體 上有許多基因,是 Y 染色體上所沒 有的。 X 染色體上的這些基因若發生變異, 會引發遺傳性的症狀或疾病。 例如:紅綠色盲、血友病、肌肉萎 縮症及蠶豆症等。
性染色體 兒子性染色體( XY )中的 X 染色體 來自母親; Y 染色體來自父親。 女兒的兩條 X 染色體,分別來自父 親及母親。
性染色體 母親 X 染色體上,若具有變異的基 因必定會傳給兒子,即使是隱性基 因也會表現 女兒則是兩條 X 染色體上的等位基 因都是隱性時,才會表現出症狀
性聯遺傳( sex linkage ) 位於一種性染色體上的基因稱為性 聯基因( sex-linked gene ),它們的 遺傳情形在男性和女性是不同的。
小常識 13 血友病: 血友病是一種先天性血液凝固異 常的出血疾病,是因血液中缺乏 某種 " 凝血因子 " 。 凝血因子: 1) 一群在血液中可以幫助血液凝固 的物質。 2) 主要有十三種。
血友病 如果缺乏其中某一種凝血因子,血 液就不容易凝固 1. A 型血友病缺乏第 8 凝血因子 2. B 型血友病缺乏第 9 凝血因子 3. C 型血友病缺乏第 11 凝血因子 A 型者約占血友病患總數的 80 %~ 85 %
小常識 14 蠶豆症: 完整的名稱:葡萄糖 -6- 磷酸去氫 缺 乏症。 缺乏代謝單醣類酵素的疾病,是臺 灣地區發生率最高的酵素缺乏症, 平均約占新生兒總數的 3 %。 此基因位於 X 染色體上,是屬性聯 遺傳疾病。
臨床症狀有新生兒黃疸、急性溶血 症、先天性慢性溶血性貧血等。 帶有此基因的人平時健康如常人, 除非食用蠶豆及其製品或使用紫藥 水、樟腦丸及磺胺類藥物等,才會 導致急性溶血性貧血。
紅綠色盲的遺傳 紅綠色盲等位基因: 位於 X 染色體上且為隱性,而表現 正常色覺的等位基因則為顯性。
紅綠色盲的遺傳 圖 6-26 色盲的檢驗及視覺差異: A. 紅綠色盲檢驗能看出圖中數字為 74 者視覺正常。 B. 上圖是正常者;下圖是紅綠色盲者,觀看同一盤 水果後的視覺差異。 男性只含有一條 X 染色體,因此只要有一個隱性 色盲等位基因存在,就會表現出色盲症狀。
女性若只具有一個隱性色盲等位基因, 則色覺正常。 需同時具有兩個隱性色盲等位基因時, 才會表現出色盲症狀,故女性患色盲的 機會比男性少。 色盲
圖 6-27 色盲遺傳的三種情形
想一想 有一對眼睛色覺正常的男女結婚,生 了一個具有色盲症狀的兒子,請分析 母方的基因型為何? 孩子的色盲基因是來自於母方或父方?
遺傳諮詢 基因位於染色體上。 可能會因突變而造成缺損,再藉著 精子或卵遺傳給下一代。 這種基因異常所導致的疾病稱為遺 傳疾病。
遺傳諮詢 目前已知的遺傳疾病有數千種,其中 有許多遺傳疾病對個體的影響很大。 例如:血友病、肌肉萎縮症、亨丁頓 舞蹈症、黏多醣症及腎上腺腦白質退 化症( Adrenoleukodystrophy ; ALD 症) 等。
遺傳諮詢 雖然遺傳疾病可以症狀治療,卻無 法根治,許多疾病一旦發病後,終 其一生,大都須與醫藥為伍,有些 治療藥品又因需求量不大而價錢昂 貴。
遺傳諮詢 家族中,若有重大遺傳疾病的成員, 在計劃生育之前,應先諮詢醫師或 遺傳研究專業人員。 了解疾病遺傳給下一代的機率,以 防止和避免缺陷兒的出生,免除日 後自己及社會的沉重負擔。
重大遺傳疾病 有些重大遺傳疾病,如亨丁頓舞蹈症, 會到中年才發病。 現代科技已可以由基因檢查得知個體 是否遺傳到這些疾病,但要做這些篩 檢前,必須有健康的心理狀態,才能 面對檢驗的結果。
遺傳諮詢 遺傳諮詢內容廣泛,主要包括有: 1. 遺傳疾病的診斷 2. 確定遺傳疾病的遺傳方式 3. 提出防治方法和對策
遺傳諮詢 對於遺傳病患的親屬,可根據遺傳 疾病的遺傳方式及家譜分析。 推測該親屬攜帶疾病基因的可能性, 並給予婚育指導和建議。
遺傳諮詢 對於近親婚配者,根據家譜調查, 來推測家族中某種遺傳疾病再出現 的風險。 指導孕婦避免接觸環境中可能存在 會導致畸型的因素及產前診斷。
小常識 15 遺傳疾病: 單基因遺傳疾病:人體內某些重要 基因(一個或一對)發生缺陷所引 起的遺傳疾病。
遺傳疾病: 有些基因發生缺陷,會引起體內某一種 重要的酵素或結構分子異常,而導致疾 病 單基因遺傳疾病可分為: 1. 體染色體顯性(已知有 5000 種以上的遺 傳疾病屬於此類) 2. 體染色體隱性(已知約有 2000 種的遺傳 疾病屬於此類) 3. 性聯遺傳(已知約有 500 種的遺傳疾病 屬於此類)
遺傳篩檢 除了遺傳諮詢外,現代已有許多 方法,可檢查懷孕中的胚胎是否 有基因上的缺陷,診斷的方法有: 1. 懷孕早期的絨毛膜取樣檢查。 2. 抽取羊水檢查。 3. 超音波及胎兒鏡觀察胎兒發育情 況和有無畸形等。
遺傳篩檢 絨毛膜取樣( chorionic villi sampling ; CVS ) 是抽取早期胚胎(懷孕 9 ~ 10 週)的一 小部分絨毛膜進行染色體分析及基因檢 測,但該方法有導致輕度流產的危險。
絨毛膜取樣 圖 6-28 遺傳篩檢 A. 絨毛膜取樣,取出一小部分絨毛膜進行染色體等的檢查。 超音波 吸管 絨毛膜的細胞
羊膜穿刺術 在懷孕 16 ~ 18 週時,抽取少許羊膜 內的羊水,將脫落在羊水中的胎兒細 胞加以培養,再做染色體、生化及基 因的檢查。
羊膜穿刺術 圖 6-28 遺傳篩檢 B. 羊膜穿刺術,抽取羊水做細胞培養後再檢查。 羊膜腔 抽取羊水 離心 羊水 細胞培養 胎兒細胞
遺傳篩檢 目前還發展出抽取懷孕中胎兒的臍帶 血,檢查染色體、酵素及基因是否異 常等的方式。 透過這些科技將可幫助人類生育出較 健全的下一代。