基因遗传学原理篇1

1.考纲要求及教学策略

在高三一轮复习中，学生对知识已有一定的认识，失去新鲜感，因而教师不能对知识进行简单的重现，而应引导学生立足教材，夯实基础知识和基本技能，提高理性思维能力。考纲中对“人类对遗传物质的探索过程”为Ⅱ类要求，“DNA是主要的遗传物质”一节中“遗传物质”是生物学概念，“DNA是遗传物质，遗传信息的传递是通过DNA复制实现的”是核心概念，核心概念的教学实际上是建立在一般概念、原理和规律之上的对生物学核心问题认识和理解的构建[1]，前者是构建后者的重要基石。“遗传物质”是亲代与子代之间传递遗传信息的物质，如何理解“DNA是遗传物质，遗传信息的传递是通过DNA复制实现的”这一核心概念？布鲁纳认为“人是通过认知表征的过程来获得知识、实现学习的”。因此，教师不能不遵循认知结构学习的规律，更不能用教师思维替代学生思维的发生、发展、延伸。教师可以科学家的研究历程为背景资料，引导学生思考实验设计思路，分析实验现象，使学生从形象表征走向抽象表针，进而理解核心概念。本节复习思路：遗传现象探究遗传物质遗传物质必备条件经典实验分析正确理解“DNA是遗传物质，遗传信息的传递是通过DNA复制实现的”和“DNA是主要的遗传物质”。

2.复习过程

2.1导入

生命之所以能够一代一代地延续，主要是因为遗传物质绵延不断地向后代传递，从而使后代具有与前代相同的性状。遗传给后代的究竟是什么？通过对细胞结构、细胞分裂、受精作用的学习可知，遗传给后代的细胞是和卵细胞，遗传给后代的结构是染色体，染色体在生物的传宗接代过程中，保持一定的稳定性和连续性。染色体的主要成分是DNA和蛋白质，谁才是遗传给后代的物质呢？引导学生思考“作为遗传物质，必须具备哪些条件”，使学生对遗传物质有正确的认识。遗传物质需满足以下四个条件：（1）能够精确地自我复制，使前后代具有一定的连续性。（2）能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。（3）具有贮存大量遗传信息的潜在能力。（4）具有相对的稳定性，可产生可遗传的变异。

2.2设计实验探究“遗传物质究竟是什么”

田奇林老师在《做一位“发展学生高阶思维能力”的积极践行者》中指出[2]：前天――授人以鱼，“灌知识”“灌方法”，用自己的理解代替学生的理解；昨天――授人以渔，学会阅读学习，变革接受学习，；今天――授人以渔场，给学生提供信息场、创设问题场、留足探索场、提供创造场、建构情感场，让学生摸索着捕，如有不会，再有针对性地指导；明天――“做科学”，生物是一门实验学科。因此，在高中生物学教学中，教师应发展学生理性思维，动脑动手，加强学生实验设计能力尤其是实验设计思路的培养和训练。

根据导入中染色体的主要成分是DNA和蛋白质及遗传物质的满足条件可知，遗传物质是DNA或蛋白质，依据实验设计的单一变量原则和对照原则，实验应设法将DNA和蛋白质分开，可通过分离提纯法或同位素标记法实现，然后单独看其作用。若是探究未知病毒遗传物质是DNA还是RNA，可利用酶的专一性，通过酶解法，破坏一种物质，看另一种物质，也可以使用病毒重组法。

2.3教材中的三个经典实验如何体现单一变量原则和对照原则

从实验设计的两大原则角度，重新审视经典实验，加深对实验的理解。将教材中的基础和主干知识以问题的形式呈现给学生，既能夯实基础，又能提高实验设计和分析能力。

2.3.1肺炎双球菌体内转化实验

（1）R型活细菌小鼠健康

（2）S型活细菌小鼠死亡

（3）加热后杀死的S型细菌小鼠健康

（4）R型活细菌+加热后杀死的S型细菌小鼠死亡

（1）（2）两组通过控制细菌的类型进行对照，可知R型活细菌是无毒的，而S型活细菌是有毒的。（2）（3）两组通过控制S型细菌的存活状态进行对照，可知加热后杀死的S型细菌是无毒的。在此基础上进行的第（4）组实验，实验现象是小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌，但是注射到小鼠体内的是活的R型细菌和加热杀死的S型细菌，小鼠体内无毒的R型活细菌转化有毒的S型活细菌的实质是什么？第（4）组死亡的小鼠体内都是S型活细菌吗？为什么？

由该实验可知：S型菌中有转化因子，那么究竟S型菌中的什么物质是转化因子呢？怎么从S型菌的组成成分中判断哪种物质是转化因子，实验怎么设计，为什么这样设计？引导学生运用单一变量原则和对照原则积极思考。要判断S型菌中哪种物质是转化因子，要设法将S型菌的各种组成成分分开，单独观察其作用。

2.3.2肺炎双球菌体外转化实验

（1）S型菌的DNA+R型菌R型菌和S型菌

（2）S型菌的蛋白质+R型菌R型菌

（3）S型菌的多糖+R型菌R型菌

（4）S型菌的DNA+DNA酶+R型菌R型菌

（1）（2）（3）三组通过控制S型菌的组成成分进行对照，可知S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，S型菌的蛋白质和多糖不可以。（1）（4）两组通过控制是否加入DNA酶进行对照，可知转化因子是DNA，而不是DNA的分解产物。进一步抛出问题，既然实验遵循了单一变量原则和对照原则，设计合理，那么为什么仍有人对该实验的结论提出质疑？从而训练学生的批判思维能力。

分离提纯得到的物质纯度不能达到100%，有没有更好的方法将DNA和蛋白质区分开来？选择什么实验材料最合适？

2.3.3T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验

选择合适的实验材料是十分重要的。从实验操作程度和可控制性等方面看，最好选择只有DNA和蛋白质这两种物质作为组成成分的生物为实验材料。既然无法通过提纯得到100%的相关物质，我们就要追踪DNA和蛋白质的作用，可以用什么方法？引导学生对分泌蛋白形成的复习，得出采用放射性同位素标记法。放射性强度是实验观察指标，我们不能判断具体是哪种物质哪种元素产生的放射性，因而只能对DNA和蛋白质分别进行标记，且标记DNA的特有元素和蛋白质的特有元素。实验通过控制噬菌体中被标记的物质进行对照，可知噬菌体侵染细菌时，噬菌体的DNA进入到细菌细胞中，而噬菌体的蛋白质仍留在细菌细胞外，且两组都产生了子代噬菌体，子代噬菌体中只检测到P，没有检测到S。因此P标记的DNA是亲代噬菌体与子代噬菌体之间传递遗传信息的物质，即DNA是遗传物质。引导学生进一步思考：既然DNA进入细菌体内，蛋白质未进入，为什么P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，上清液中含有很低放射性？为什么S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，沉淀物中含有很低放射性？由此，对今后的实验操作和实验设计有什么启发？

自然界中并不是所有的生物都有DNA，如烟草花叶病毒、艾滋病病毒只有RNA和蛋白质两种成分，可通过病毒重组法或酶解法探究其遗传物质。通过对遗传物质的探究发现自然界中大多数生物都是以DNA为遗传物质，所以“DNA是主要的遗传物质”。

3.反思

生物学核心概念的理解不是一节课或一个自然章节就可以完成的，通常需要花费较长时间，从多角度学习才能形成。虽然遗传物质不是核心概念，但它是构建核心概念的基石，在“遗传物质”概念的基础上，教师通过引导学生从实验设计思路和原则角度，抽丝剥茧，分析科学家的经典实验，揭开遗传物质的面纱，理解“DNA是遗传物质”，而对“遗传信息的传递是通过DNA复制实现的”只能通过后续章节来建立。

参考文献：

基因遗传学原理篇2

一、性状为可遗传变异或不可遗传变异的判断

1.依据原理

由遗传物质改变引起的变异或由环境改变引起遗传物质改变的变异是可遗传的,单纯由环境改变而遗传物质未改变引起的(性状)变异是不可遗传的。

2.判定方法

在正常的环境中用正常个体、变异个体间分别杂交,获得的子代在相同条件下培养并比较性状。对于植物还可用营养生殖的方法。

例1.果蝇是做遗传实验极好的材料,在正常的培养温度25℃时,经过12天就可以完成一个世代,每只雌果蝇能产生几百个后代。某一生物兴趣小组,在暑假饲养了一批纯合长翅红眼果蝇幼虫,准备做遗传学实验,因当时天气炎热,气温高达35℃~37℃,他们将果蝇幼虫放在有空调的实验室中,调节室温到25℃培养,不料培养到第7天开始停电,空调停用1天,他们也未采取其他的降温措施。结果培养出的成虫中出现了一定数目的残翅果蝇(有雌有雄)。兴趣小组成员推测残翅形成的可能原因是温度改变使遗传物质改变导致性状变异,也可能是温度使性状改变而遗传物质未改变。请设计一个实验验证你关于残翅形成原因的推测:________。

解析:正常的长翅果蝇幼虫在培养过程中由于温度的改变出现了残翅,这种变异产生的原因可能是温度改变使遗传物质改变导致性状变异,也可能是温度使性状改变而遗传物质未改变。为证明这种变异产生的原因,根据上述原理,可在25℃的环境中用残翅雌、雄果蝇杂交并培养幼虫,看子代是否出现残翅,若出现,则说明遗传物质改变引起的;若不出现则是由温度改变引起,遗传物质未改变。

答案:用这些残翅果蝇杂交繁殖的幼虫在25℃下培养。如果子代全为长翅,说明变异由温度改变引起,遗传物质未改变;如果子代全为残翅或部分为残翅,则说明变异由遗传物质改变引起。

二、遗传方式的判断(基因位于细胞核还是位于细胞质)

1.依据原理

受精卵中的细胞质几乎都来自卵细胞,故细胞质遗传具有母系遗传的特点,子代性状始终与母方保持一致,与父方性状无关。因此当基因位于细胞质中时,具有相对性状的纯合亲本正、反交结果不相同,子代性状始终与母方相同。而细胞核遗传中,具有相对性状的纯合亲本正、反交结果相同,都表现为显性性状。

2.判定方法

设计正反交杂交实验。①若正反交结果不同,且子代始终与母方相同,则为细胞质遗传;②若正反交结果相同,则为细胞核遗传。(提示:伴性遗传和细胞质遗传的正反交结果都会出现不同,但细胞质遗传产生的子代总是与母方性状相同,而伴性遗传则不一定都与母方相同。)

例2.果蝇的繁殖能力强,相对性状明显,是常用的遗传实验材料。果蝇对的耐受性有两个品系:敏感型(甲)和耐受型(乙)。有人做了以下两个实验。

实验一:让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交,后代全为敏感型。

实验二:将甲品系的卵细胞去核后,移入来自乙品系雌蝇的体细胞核,由此培育成的雌蝇再与乙品系雄蝇杂交,后代仍全为敏感型。

(1)此人设计实验二是为了验证________。

(2)若另设计一个杂交实验替代实验二,该杂交实验的亲本组合为________。

解析:本题主要考查核移植、细胞质遗传、基因位置的判断,细胞质遗传不符合孟德尔遗传定律。

①实验二是通过核移植直接证明耐受型个体受细胞质基因的控制;②验证细胞质遗传常采用正反交法,即可通过耐受型()×敏感型()替代实验二。

答案:(1)控制的耐受性的基因位于细胞质中;(2)耐受型(雌)×敏感型(雄)

三、相对性状中显、隐性性状的判断

1.依据原理

2.判定方法

按图1所示的方法:

例3.玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料,通过实验判断该相对性状的显隐性。①甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,分别单独隔离种植,观察子一代性状:若子一生性状分离,则亲本为________性状;若子一代未发生性状分离,则需要________。②乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒,种植,杂交,观察子代性状,请帮助预测实验结果及得出相应结论。

解析:①甲同学是利用自交方法判断显隐性,即设置相同性状的亲本杂交,若子生性状分离,则亲本性状为显性;若子代不出现性状分离,则亲本为显性纯合子或隐性纯合子,可再设置杂交实验判断,杂交后代表现出的性状为显性性状;②乙同学利用杂交实验判断显隐性,若杂交后代只表现出一种性状,则该性状为显性;若杂交后代同时表现两种性状,则不能判断显隐性性状(此时可通过让两种表现型的植株所接种子分别单独种植在相同环境中,然后以株为单位收集并统计观察,确定显隐性)。

答案:①显性分别从子代中各取出等量若干玉米种子,种植,杂交,观察其后代叶片性状,表现出的叶形为显性性状,未表现出的叶形为隐性性状;②若后代只表现一种叶形,该叶形为显性性状,另一种为隐性性状;若后代既有常态叶又有皱叶,则不能作出显隐性判断。

四、控制一对相对性状基因位置的判定

1.依据原理

常染色体上的基因控制的性状遗传,雌雄个体表现型是一致的,与性别无关;性染色体上的基因控制的性状遗传,雌雄个体表现型会出现不一致现象,性状与性别相联系(如果统计子代群体中,同种表现型小群体的性别比例,推断遗传类型。一般情况下,若同种表现型群体的性别比例均为1∶1,则说明子代性状和性别无关,属于常染色体遗传;如果性别比例不是或不全是1∶1,则为伴性遗传)。Y染色体上的基因控制的性状遗传,则仅限雄性遗传。

2.判断方法

按如下两种方法:(1)控制一对相对性状的基因位于常染色体上还是X染色体上。①在已知显隐性性状的条件下,可设置雌性性状个体与雄性显性性状个体杂交。其推断过程如图2。②在未知显性性状(或已知)条件下,可设置正反交杂交实验。若正反交结果相同,则基因位于常染色体上;若正反交结果不同,则基因位于X染色体上。(见下页图2)

A.野生型(雌)×突变型(雄)

B.野生型(雄)×突变型(雌)

C.野生型(雌)×野生型(雄)

D.突变型(雌)×突变型(雄)

解析:由条件可知,突变型是显性性状;野生型是隐性性状;选择隐性性状的雌鼠与显性性状的雄鼠杂交时,若后代雌鼠全为显性性状,雄鼠全为隐性性状,则该基因位于X染色体上;若后代雌雄鼠中都有显性性状,则该基因位于常染色体上。

答案:A。

(2)基因位于X、Y的同源区段,还是只位于X染色体上,选取纯合隐性雌与显性雄杂交,其推断过程如图3。

例5.大麻是一种雌雄异株的植物,下图为大麻的性染色体示意图,X、Y染色体的同源部分(图中Ⅱ片断)上的基因互为等位,非同源部分(图中I、Ⅲ片断)上的基因不互为等位。若大麻的抗病性状受性染色体上的显性基因D控制,大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型。现有雌性不抗病和雄性抗病两个品种的大麻杂交,请根据以下子代可能出现的情况,分别推断出这对基因所在的片段:如果子代全为抗病,则这对基因位于________片段;如果子代雌性全为不抗病,雄性全为抗病,则这对基因位于________片段;如果子代雌性全为抗病,雄性全为不抗病,则这对基因位于________片段。

答案:Ⅱ;Ⅱ;Ⅱ或I。

五、基因的遗传是否遵循孟德尔遗传规律

1.依据原理

2.判定方法

可应用自交法、测交法和花粉鉴定法:

(1)自交法。若自交后代出现两种表现型,且分离比为3∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制。若自交后代出现四种表现型,且分离比为9∶3∶3∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。

(2)测交法。若测交后代出现两种表现型,且性状比例为1∶1,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制;若测交后代出现四种表现型,且性状比例为1∶1∶1∶1,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。

(3)花粉鉴定法(或花药离体培养法)。根据花粉表现的性状(如花粉的形状、染色后的颜色等)判断。若花粉有两种表现型,比例为1∶1,则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制;若花粉有四种表现型,比例为1∶1∶1∶1,则符合自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。

例6.已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制)。蟠桃对圆桃为显性。下表是桃树两个杂交组合的试验统计数据:

(1)根据组别________判断桃树树体的显性性状为________。(2)甲组的两个亲本基因型分别为________。(3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。理由是:如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则甲组的杂交后代应出现种表现________型。比例应为________。

解析:本题主要以蟠桃生物育种为题材考查遗传规律。通过乙组乔化蟠桃与乔化圆桃杂交,后代出现了矮化圆桃,说明矮化为隐性。两对相对性状的杂交实验,可以对每一对相对性状进行分析,乔化与矮化后,后代出现乔化与矮化且比例为1∶1,所以亲本一定测交类型即乔化基因型Dd与矮化基因型dd,同理可推出另外一对为蟠桃基因型Hh与圆桃基因型hh,所以乔化蟠桃基因型是DdHh、矮化圆桃基因型是ddhh。根据自由组合定律,可得知甲组乔化蟠桃DdHh与矮化圆桃ddhh测交,结果后代应该有乔化蟠桃、乔化圆桃、矮化蟠桃、矮化圆桃四种表现型,而且比例为1∶1∶1∶1。根据表中数据可知这两等位基因位于同一对同源染色体上。

答案:(1)乙;乔化(2)DdHhddhh(3)4;1∶1∶1∶1

六、显性突变还是隐性突变的判断

1.依据原理

显性突变(dD)是由隐性基因突变成显性基因,突变完成个体即表现为显性性状(基因型为DD或Dd),具有突变性状的亲本杂交,子代会表现出原有性状(发生性状分离)。隐性突变(Dd)是由显性基因突变成隐性基因,突变个体的性状往往不能立即表现,只有出现隐性纯合体时才能表现。具有突变性状的亲本杂交,子代不会表现出原有性状(不发生性状分离)。

2.常用判定

方法选取多组突变的雌雄个体进行杂交,统计后代表现情况,若后代出现了原有性状(野生型性状),则为显性突变;若后代只表现突变性状,则最可能是隐性突变。

例7.石刀板是一种名贵蔬菜,为XY型性别决定雌、雄异株植物。野生型石刀板叶窄,产量低。在某野生种群中,发现生长着少数几株阔叶石刀板(突变型),雌株、雄株均有,雄株的产量高于雌株。

(1)要大面积扩大种植突变型石刀板,可以用________来大量繁殖。有人认为阔叶突变型株是具有杂种优势或具有多倍体特点的缘故。请设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致?

(2)若已证实阔叶为基因突变所致,有两种可能:一是显性突变;二是隐性突变。请设计一个简单实验方案加以判定(要求写出杂交组合,杂交结果,得出结论)。

解析:本题考查基因突变与染色体变异的区别及基因突变的类型判断。在已证实阔叶为基因突变引起的前提下,可以推知阔叶突变可能是显性突变,设其基因型为DD或Dd,也可能是隐性突变,设其基因型为dd。当利用多个阔叶植株杂交后,在其后代群体中出现野生型个体时,说明阔叶性状为显性性状,突变为显性突变,当其后代群体中全是阔叶个体,则阔叶性状为隐性性状,突变为隐性突变。

基因遗传学原理篇3

【关键词】基因遗传孟德尔定律

【中图分类号】G633.91【文献标识码】A【文章编号】1006-5962（2012）07（b）-0103-01

1噬菌体侵染细菌的实验

误区一：实验过程中用放射性32P和35S同时标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳

更正：噬菌体侵染细菌的实验也遵循生物学实验的设计原则——对照性原则。该实验应分为两组，即一组用32P标记噬菌体的DNA另外一组用35S标记噬菌体的蛋白质，通过观察离心后离心管中两组之间放射性情况进行对照。

误区二：用32P和35S的培养基直接培养噬菌体，得到被标记的噬菌体。

更正：由于噬菌体属于专门寄生在细菌细胞内的病毒，病毒没有独立的代谢能力，属专性活细胞内寄生生物，所以不能用普通的培养基（即含碳源、氮源、无机盐、生长因子、水的培养基）培养病毒，必须用活细胞培养病毒。想得到被标记的噬菌体，必须先用含32P和35S的培养基分别培养细菌，得到被标记的细菌，再用普通的噬菌体去侵染被标记的细菌，才能得到被标记的噬菌体。

2生物的遗传物质

误区一：某些细菌的遗传的物质是RNA

更正：生物的遗传物质是DNA或RNA，但只有某些病毒的遗传物质才是RNA，所有具细胞结构的生物其遗传物质均为DNA，细菌均有细胞结构，所以所有细菌的遗传物质均为DNA。遗传物质的判断规律为：某生物体内只要含DNA，DNA肯定是遗传物质，无DNA时遗传物质才选择RNA，如果该生物体内无DNA和RNA，蛋白质才是遗传物质。如朊病毒只由蛋白质组成择其遗传物质只能为蛋白质。

误区二：细胞质遗传遗传物质为RNA

更正：真核生物的遗传方式分为细胞核遗传和细胞质遗传，可能有些同学认为细胞质中主要的核酸为RNA，所以有些同学认为细胞质遗传遗传物质为RNA，其实无论核遗传还是质遗传，其遗传物质均为DNA，细胞质遗传指的是叶绿体、线粒体内少量DNA的遗传，只有某些病毒的遗传物质才为RNA。

3基因概念的理解

误区一：基因是由编码蛋白质的序列组成

更正：基因是有遗传效应的DN断，而遗传效应指的是能够传递和表达遗传信息，所以有同学就认为基因是全部由能编码蛋白质的序列组成，其实是错误的。无论是原核生物还是真核生物的基因结构都是由编码区和非编码区两部分组成，而只有原核生物的编码区和真核生物的编码区和内含子才能编码蛋白质，非编码区和内含子不能编码蛋白质，只起调控作用，所以基因是由编码蛋白质的序列和在编码蛋白质时起调控作用的非编码区和内含子组成。

误区二：非编码区等同于非编码序列

更正：非编码区是指位于基因结构中编码区上游和下游的起调控作用的序列。非编码序列指的是不能编码蛋白质的序列，包括原核生物基因结构中的非编码区和真核生物基因结构中的非编码区和编码区中的内含子，所以非编码区不同于非编码序列。

4孟德尔遗传定律

误区：孟德尔遗传定律适用于所有的真核生物

更正：孟德尔的遗传定律是指基因的分离和自由组合定律，即同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离，非同原染色体上的非等位基因随着非同原染色体的自由组合而组合。而同源染色体分开与非同源染色体的自由组合均发生在减数分裂过程中，只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂，所以孟德尔定律适应于进行有性生殖的真核生物，且必须为细胞核遗传。这里需要指出的是基因的自由组合定律发生在进行有性生殖的真核生物涉及到两对或两对以上相对性状的细胞核遗传。

5基因重组

误区一：基因重组发生在配子的结合时

更正：基因重组指的是控制不同性状的基因重新组合，该过程应主要发生在减数分裂过程形成配子的过程中。一般基因重组有三种情况，一是交换重组，发生在减数第一次分裂的前期，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换时；二是随机重组，发生在减数第一次分裂的后期，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合的过程中；三是基因工程，既DNA重组技术，目的基因与运载体结合导入受体细胞。

误区二：基因重组能产生新的基因

更正：基因重组只是在减数分裂过程中控制不同性状的基因自由组合，此过程不产生新的基因，只产生新的基因型，只有基因突变才产生新的基因。

6基因突变和染色体结构的变异

基因遗传学原理篇4

本节课选择中等职业教育国家规划教材《畜禽繁殖与改良》第一章《畜禽遗传基础》第5节"变异的其本规律"，通过本节课的学习，人类可以利用一些特殊环境因素使遗传物质改变而制造出能遗传的变异，为人类所利用。学生可以理解生活中的一些所谓的异常现象，把理论应用于生产实际。

一、导入

师：同学们，我们曾经讨论过人的眼睑的遗传问题，这节课我们首先从人的眼睑的遗传问题开始我们新问题的研究。请同学们看下面得案例（多媒体，屏幕展示）

案例1有一对夫妇，他们有两个孩子，爸爸、妈妈的上眼睑是双眼

皮，两个孩子，一个是双眼皮，另一个孩子为单眼皮。

师：双眼皮的孩子继承了父母双亲的性状，这种现象在遗传学上叫什么呢？

生：遗传（齐答）

师：另一个孩子的上眼睑与双亲不同，是不是遗传呢？

生：不是（多数同学）

师：那叫什么呢？

生：变异

师：与遗传现象伴随存在的另一种生命现象就是变异，这节课我们就来研究"变异的基本规律"

板书课题变异的基本规律

二、新课教学

师：同学们讨论在我们周围，有哪些变异现象呢？

（学生们争先恐后）

生1：鸡有善啼的，有好斗的。

师：这是什么的变异呢？

生2：性格的变异

生3：奶牛的产奶量有高有低

生4：猪的增重速度有快有慢

师：这两个变异是什么的变异呢？

生5：新陈代谢的变异

师：回答的很好，还有吗？

生6：果蝇有残翅的有长翅的。

生7：一母生九子，九子各不同

生8：有人习惯用右手，有人习惯用左手

师：这些又属于哪方面的变异呢？

生9：特征特性

师：同学们答得太好了，我们就讨论到这，那么得到什么结论呢？

生：变异具有普遍性

师：对，这是今天我们研究的第一个问题："变异是普遍存在的，"

板书：一变异的普遍性

那么小猫能不能变成小狗呢？

生：不能

生：能

师：请同学们阅读教材25页，找出答案

过了一会

生：不能（学生抬头）

师：为什么呢？

生：因为变异是在遗传的基础上的变异，是在一定范围内的变化，所用不能由猫变成狗。

师：他回答的好不好？

生：好。（掌声）

师：变异现象无处不在，是什么原因造成的呢，可以划分为几种类型？接着来看"变异的类型及原因"请看案例（大屏幕）

板书：二变异的类型及原因

案例2同一品种的小麦种在不同的田里，小麦的麦穗有大穗、小穗。

产生大穗和小穗的原因可能是什么？将大穗和小穗上的种子收获后

分别种子同样条件的田里，他们的后代平均没有大小之分。

师：这种变异是什么原因产生的呢？

生：环境（环境）

师：具体的说呢？

生：比如上肥、除草等田间管理。肥料多的长的就大，反之就小。

水分充足的长的就好。

师：非常好，那么这种变异遗传吗？

生：不遗传，因为把它们种在同一块地里，后代没有大小之分，所以认为同一种小麦的大穗和小穗是受环境影响的。不遗传。

师：太好了，那么能得出什么结论呢？

生：环境条件的改变，引起的变异是不遗传的变异

师：再看下面的案例（大屏幕展示）

案例3一个孩子惯用左手，但是，他的父母惯用右手，这种变异

怎样产生的，是否可以传递给后代呢？

师：这种遗传受什么影响呢？

生：基因型（齐答）

师：是否遗传呢？

生：遗传（齐答）

师：我们的结论是？

生：由基因型的改变引起的变异是遗传的变异。

师：通过以上两个案例，同学们发现了问题，得出了结论，我们来归纳变异的类型和原因。

生：类型有：遗传变异和不遗传变异

原因有：环境和基因型

师：是否由环境影响引起的变异都是不遗传的变异？

（学生考虑问题）

师板书：环境不遗传的变异

基因型遗传的变异

生：不一定

师：主要看遗传物质是否改变，若遗传物质改变，这样产生的变异是可以传递给后代的，根据这一原理，人类可以利用一些特殊环境因素使遗传物质改变而制造出能遗传的变异，为人类所利用。

师：环境和基因型是变异的原因，那么它们是否共同起作用呢？请分析案例（大屏幕展示）

案例4有人曾经把两个黄牛品种的两对同卵双生个体进行试验，分别在不同的饲养条件下饲养，结果体重上差异很大如下表

同卵双生

优越饲养

一般饲养

第一对

500kg

350kg

第二对

350kg

300kg

师：通过观察表格中的内容，你们发现了什么问题？

生：第一对，在不同的饲养条件下，体重不相同，说明受环境影响了。

师：说明什么呢？

生：基因型相同，环境不同它们的表现型（体重）不同。

师：我们还发现了什么问题？

生：第一对和第二对，即使在相同的饲养条件下，体重也不相同。

师：这说明什么呢？

生：环境相同，基因型不同，它们的表现型也不同。

师：刚才，同学们观察的很仔细，也得出了结论，现在我们把这两个结论归纳在一起是什么呢？请阅读教材26页。

生：生物性状的表现是遗传和环境共同作用的结果。

师：很好，那么我们可以用一个公式来表示

生：基因型加环境表现出表现型

师板书：基因型+环境表现型

三、拓展练习（利用大屏幕展示，学生回答）

四、课堂小结

师：我们这节课的内容就进行到这里，请大家一起来总结这节课的重点

生：通过学习我们知道了，变异无处不在，具有普遍性，并且环境和基因型共同控制生物的性状，只有把两者结合起来才能为我们所用。

师：归纳的很具体，给点鼓励（掌声）

师：通过学习，我们要学以致用，把理论应用于实践，希望你们的学习生活越来越丰富。

五、布置作业

基因遗传学原理篇5

关键词：医学遗传学；遗传咨询；情景模拟

中图分类号：G642.4文献标志码：A文章编号：1674-9324（2014）46-0225-03

医学遗传学是医学与遗传学相结合、并互相渗透的一门综合性学科。医学遗传学理论学习中主要针对人类遗传性疾病的发生机制、传递规律、诊断方法以及治疗和预后进行系统学习。在此基础上开设实验课，将理论应用于实践，通过遗传咨询估算再发风险和制定应对对策和措施，有效预防遗传病的发生，从而达到降低遗传病发病率的目的[1]。根据现代医学的发展，我国将面临极具缺乏医学遗传学医师这一职业。目前，大多数医院无专门的遗传咨询门诊，使医学生没有机会接触到遗传病病例，学生对遗传性疾病的掌握只限于书本而无临床实践机会，这将会导致临床医生缺乏对遗传病的认知能力。因此，我校从2007年开始对五年制临床医学、检验等本科专业开展医学遗传学实验教学，其中开设了遗传咨询教学内容。通过多年教学实践探索和改进，发现利用情景模拟教学法进行遗传咨询知识点的传授可以更好地调动学生学习的积极性，更好地理解遗传咨询的理论基础及临床意义，培养学生综合运用知识的能力。

一、教学设计

1.明确教学目的。遗传咨询情景模拟教学法是模拟临床遗传咨询的情景进行教学的方法。它是针对临床医学、检验等专业本科医学生在学习过染色体标本的制备与人类非显带染色体核型分析两次实验课的基础上来开展的。通过此次课的学习，使医学生能够充分掌握系谱及系谱分析的理论知识，掌握系谱分析的过程及系谱的绘制方法，熟悉遗传咨询的一般步骤和原则，并能推测系谱中各成员的基因型，计算再发风险，了解系谱分析和遗传咨询的临床意义。在此过程中，培养学生独立思考分析问题解决问题的能力，表达能力，促进高素质医学生的培养。

2.教学内容。情景模拟教学法的主要内容是模拟遗传咨询过程、讲授和熟悉遗传咨询的概念、对象、时机、步骤等。作为医学生首先要让他们明确知道什么是遗传咨询。遗传咨询是由医学遗传学专业人员或遗传咨询医师（或称咨询医师、医学遗传学医师），应用医学和遗传学基本原理，对咨询者提出的家庭中遗传病的发病原因、遗传方式、诊断、治疗和预后、一级患者同胞和子女再患此病风险等问题进行交谈和讨论，并就咨询者提出的婚育等问题提出可供咨询者选择的建议或具体指导措施的过程[2]。遗传咨询的时机和对象是一个人在婚姻或生育方面遇到问题，意识到可能面临患遗传病的风险，或者本人或子女已患有遗传病等情况下的人群。其次，传授和强调进行遗传咨询的一般步骤包括遗传病的明确诊断、绘制系谱并确定遗传方式、估计再发风险、提出对策和措施。遗传病的诊断是一个复杂的过程，包括临床层次、细胞水平、蛋白质水平、基因水平（基因诊断）等四个水平层次的诊断；绘制系谱并确定遗传方式以及估计再发风险需要遗传学理论知识做基础，要求学生在本科医学遗传学中作为掌握的内容加以理解和熟悉后计算再发风险；提出的对策和措施更进一步要求在学生掌握各层次的分子生物学和分子遗传学的系统的理论知识后，给咨询者提出合适的意见和措施。最后，重点强调医生给咨询者提出意见和措施时，要遵循非指令性遗传咨询的原则。作为医生只提出可供咨询者选择的若干方案，并陈述各种方案的利弊提供咨询者选择，咨询医师不应代替咨询者做决定。

3.教学案例的准备。教学案例的好坏直接影响教学效果。任课教师需要注意从多渠道深入开展病案搜寻工作，从病案中挑选诊断明确、典型的遗传病案例，除了教材中给出的常见多发遗传病病例外，也需经常浏览OMIM（OnLineMendelianInheritence）及等互联网址，了解重要的有关临床遗传学最新诊断技术及进展情况。案例挑选出来后，需要进行加工提炼、细心分析、集体讨论，按临床思维进行教学方案的设计。案例设计原则既要传授理论知识，又与临床需要结合，既有利于学生分析，于利于学生演练。

对于案例的教学准备，不但要求任课教师要熟悉案例遗传病的临床表现、发病机理，特别要熟悉遗传病的传递规律、传递方式、诊断方法、治疗方法和预后等方面的相关进展资料，还要要求教师对这些资料的深刻理解和透彻分析，以便针对学生演练过程中出现的各种不准确的表达或者错误的理解进行有效的指导。根据遗传咨询的复杂性，则需要教师具有深厚的理论知识基础，才能提高在模拟遗传咨询教学中的指导能力。因此，在案例准备时，要求任课教师要做好充足的教学准备，以应变课堂中随时出现的问题。

4.教学组织。做好充分的准备后，就进入了模拟遗传咨询情景课阶段，即开始遗传咨询情景模拟教学。由于课堂教学组织难度较大，需要教师在做好充分的案例准备基础上随机应变、深入浅出、因材施教。

教师组织教学的基本过程包括：第一步，教师详细讲解遗传咨询的定义、步骤、方法、意义；第二步，学生选择教师准备好的案例分组讨论，编写案例遗传咨询的对话，并要求学生在课结束后将所编写的对话上交作为课堂作业；第三步，学生两人一组，在45分钟左右的时间内讨论并编写对话，根据临床可能的情景，模拟演练遗传咨询的过程；第四步，当学生模拟演练完成遗传咨询的整个过程后，教师针对学生存在的问题一一进行分析和讲解。在肯定学生正确的理解和表达的基础上指出不当的或者不准确的或者错误的表达。

随着学生不同组别的模拟演练的进行，教师要注意始终引导学生围绕遗传咨询进行交谈，其询问和交谈的内容包括对遗传病的临床表现、发病原因、遗传方式、诊断等情况的了解，询问内容还包括病史、发育史、婚姻史和生育史、家族史，查阅和比对资料进行系谱分析，对咨询者提出的治疗和预后等问题一一作答，并且对患者同胞、子女再患此病的风险提出参考意见。教师始终在一旁提醒、引导和辅佐，并注意把控住整个课堂纪律，使每位学生积极参与到课堂中来，制造出学生在临床实践的气氛，提高学生课堂活跃度。

5.课堂总结。教师根据学生在课堂中的讨论、模拟遗传咨询的情况进行小结，联系理论知识肯定学生在讨论过程中表现好的地方，指出错误或忽视的地方，加深对理论知识的理解和记忆，加深学生对遗传咨询在临床工作的重要性和必要性的理解。最后根据学生在课堂中的表现进行评价，包括学生对案例的分析能力、理论知识的掌握、表达能力、临床综合分析能力、团队合作能力、创新能力等等方面。

二、教学思考与讨论

1.遗传咨询情景模拟教学法的优点和意义。经过多年的教学发现，大多数学生对于应用情景模拟方法进行遗传咨询都非常感兴趣，整个课堂气氛活跃，学生参与度高。整个教学活动中，一直围绕只有真实生活中才存在的病例来进行，组织学生分组开展讨论，教师从旁指导，真正做到以学生为中心，最大限度的激发学生的学习兴趣，取得了较好的教学效果。此教学法解决了以往医学遗传学理论教学与临床脱节，理论教学内容的枯燥难懂，教学手段落后等问题，有效地提高了学生对医学遗传学的学习效果及兴趣，是一种积极有效的教学方法。学生普遍认为通过情景模拟教学，对遗传性疾病的认识更加深刻和形象，他们所学习的内容不再是枯燥乏味的知识，而是在实际临床工作中切切实实需要解决的问题，极大的激发了学生对于学习《医学遗传学》的兴趣。

传统的遗传咨询教学主要以灌输式为主，要求学生大量记忆枯燥无味的基础知识，在这种模式下的教学不利于学生综合能力的提高。相反，经过实践证明，利用情景模拟教学进行遗传咨询，将所学理论知识与实际运用紧密结合，将理论课知识运用于实际临床当中，极大的激发了学生对于学习医学遗传学的兴趣，使学生整堂课都能够融入到课堂教学过程中，使学生将讲台变为他们自由发挥的舞台，而教师课堂中仅仅起到引导作用。在此过程中，学生从被动的接受知识向主动学习转变，既加深了对理论知识的记忆，又培养了学生独立思考分析问题的能力，训练了学生独立思考分析问题的能力。

近年来医患关系逐渐紧张，患者的维权意识也越来越强，如何缓解医患关系也是医学院校在培养学生时需要解决的一大难题。通过临床情景模拟教学的方法，让学生扮演患者有助于建立和谐的医患关系。学生通过扮演患者，能够充分的体会患者的心理和情绪上的变化，站在患者的角度看待就医过程，起到了换位思考的作用。另一方面，学生站在医生的角度学会处理医生和患者之间的矛盾，可以缩短学校与社会实践的差距，帮助学生建立医生角色，为学生将来走向社会处理医患关系奠定基础。

值得一提的是，遗传咨询师在我国医学领域缺乏大量的人才，是一个有待新增的职业。而在美国，绝大多数的医疗用人单位都要求他们的医生通过全美医学遗传学会的考试和资格认证[3]。所以，教师可借此课程向学生宣讲国际国内外医学遗传学理论、临床遗传学的发展的趋势和中国医学发展的所面临机遇和挑战。向学生说明遗传咨询是一项极具挑战的医疗活动，希望有更多的医学志愿者加入这项医疗事业中来。

2.遗传咨询情景模拟教学法的欠缺之处。首先，情景模拟与实际临床有一定的差别，学生由于缺少临床经验，在进行扮演患者的过程中，很容易用到所学的专业术语，与真正临床中所遇到的实际病例有较大的差别，没有达到角色交换的目的。其次，在提出对策和措施时，由于缺乏各层次的分子细胞生物学和分子遗传学的系统的理论知识，并且对所学医学遗传学知识不能灵活运用，只能提出供咨询者选择一到两种方案，没有真正提供可供咨询者选择的若干方案，且无法做到非指令性原则。最后，在教学实施的过程中，由于每位学生学习水平参差不齐，不愿意作为学习的主体，导致过分依赖老师，影响教学效果。目前看来，要使学生都能积极参与到教学活动中，最好的方法是让学生参与真正的临床实践，使学生体会到遗传咨询过程的复杂性。

通过7年的教学效果来看，情景模拟教学极大地调动了学生学习的积极性，真正实现了对医学生综合素质能力的培养，是一个值得推荐的好方法。

参考文献：

[1]蔡绍京，李学英.医学遗传学[M].北京：人民卫生出版社，2009.

[2]章远志，NanbertZHONG.中国目前的遗传咨询（英文）[J].北京大学学报（医学版），2006，（01）.

[3]赵会全.美国临床医学进展[J].国外遗传学杂志，2007，30（2）.

基金项目：遵义医学院教学改革计划项目2013（j-2-7）。

基因遗传学原理篇6

关键词：脊髓型颈椎病；后纵韧带骨化；遗传学

脊髓型頸椎病（cervicalspondyloticmyelopathy，CSM）及后纵韧带骨化（ossificationofposteriorlongitudinalligament，OPLL）是引起颈部脊髓功能障碍最常见的两种原因。随着人类生活和工作方式的改变，CSM已成为常见的临床疾病，其以椎间盘退变为主要病理基础，包括相邻椎体后缘退变增生骨赘形成使该节段椎管管腔狭窄并导致脊髓的慢性压迫引起的临床症状和体征，这种退行性颈脊髓病的常见表现可从轻微的感觉障碍到四肢瘫痪和严重的括约肌功能障碍，患者普遍存在生活质量明显下降[1]。OPLL是亚洲人群中常见的一种异常病理改变，其特征是后纵韧带中病理性异位骨化形成。OPLL可以促进CSM的形成，同时许多CSM患者常常合并OPLL。BednarikJ等[2]研究发现，22.6%的OPLL患者将发展为CSM。另有研究显示，椎管狭窄超过60%、侧方发展的OPLL及颈椎活动度过大均是脊髓病变的诱发因素[3]。对于无症状的OPLL，其发展为脊髓病的可能性为0～61.5%。近年来，有关CSM和OPLL的研究发现，除常见原因外，遗传因素、自身免疫、外交感神经、骨质疏松症、血管、炎症反应及颈部肌肉均与这两种疾病的发生发展相关。同时，CSM与OPLL的遗传研究为CSM和OPLL发病机制的研究和临床治疗提供了新的路径。目前，对CSM及OPLL的遗传模式及相关基因的研究已取得一些成果，这不仅有助于揭示相关易感因素的传递方式，还为疾病发生发展的研究开辟了新的生物学道路。基于此，本文对近年来有关CSM和OPLL的病理生理机制、遗传模式及相关基因的研究进行综述，旨在为CSM和OPLL的临床诊治提供参考。

1CSM

1.1CSM的病理生理机制CSM是颈椎病中的一种类型，是颈椎结构退变导致椎管狭窄并压迫脊髓随后引起脊髓功能障碍或进行性残疾的疾病。当前颈椎病的患病率已明显超过以往常见的下腰痛，而且随着我国人均寿命的延长，此类以退行性变为基础的疾病必然增加[4]。CSM的临床症状和影像学表现较为多样，但其病理过程是一致的，这为疾病的早期防治、诊断及治疗提供了重要依据，对了解其临床表现具有重要意义，且有助于提高该病的诊治水平。在人的整个生命周期中，脊柱始终处于生理负荷状态，这可能导致椎间关节、后纵韧带和黄韧带的增生和钙化，也可能促进骨赘、骨刺以及椎体半脱位的发生，从而引起椎管直径减小，出现静态压迫。而椎管局部区域变窄，压迫神经根，将出现相应区域疼痛的症状；同时，动态脊髓的压迫（即过度的颈部屈伸运动）会反复损害脊髓功能。但静态和动态压迫并不能完全解释脊髓型颈椎病神经元损伤的机制。研究表明[5]，CSM的病理生理过程涉及多种因素和机制。AljubooriZ等[6]在CSM患者的尸检研究中发现，受压迫节段的脊髓存在缺血性改变，如脊髓坏死和灰质空化等。说明脊髓的血液供应受到影响可导致脊髓神经元损伤、内皮细胞及小血管数量减少，而内皮细胞是血液-脊髓屏障的关键组成部分，其完整性的破坏可能导致外周炎性细胞侵入脊髓实质，进而造成脊髓神经元损伤，诱发CSM。血管渗透性增加可促进炎症分子和其他潜在细胞毒性蛋白释放到脊髓实质，从而促进脊髓实质水肿[7]，这种脊髓实质水肿可加剧神经损伤，并在CSM的慢性退行性过程中发挥重要作用[8，9]。此外，谷氨酸毒性[10]、自由基介导的细胞损伤[11]和凋亡[12]也被认为是CSM继发损伤的重要途径。

1.2CSM的遗传模式环境因素在CSM发病过程中起着重要作用，但遗传因素在CSM发生发展中的作用也不可忽视[13]。MukerjiN等[14]在双胞胎对比研究中发现了颈椎病的遗传易感性。PatelAA等[15]使用犹他州居民的族谱数据库研究CSM在非双胞胎之间的遗传模式，并对CSM患者亲属的相对患病风险进行评估，结果显示共486例居民患有脊髓型颈椎病，且其一级亲属的相对患病风险是三级亲属的5倍以上。目前已经证实家族关系与CSM的遗传易感性显著相关，但其具体遗传模式还有待进一步研究证实。

1.3CSM相关基因随着基因组学的发展，单核苷酸多态性和蛋白质组学的研究不断进步，CSM相关基因的研究也越来越多。载脂蛋白E（apoE）、骨桥蛋白（OPN）、BMP-4、胶原蛋白Ⅸ色氨酸（TRP2）、维生素D受体（VDR）、HIF-1a、环氧合酶2（COX-2）、ApaⅠ和TaqⅠ等基因均可能与CSM的遗传易感性、疾病严重程度或预后有关。WangZC等[16]研究了VDR、ApaⅠ和TaqⅠ的多态性，发现其与CSM患者密切相关，同时发现CSM和胶原蛋白9A2基因的色氨酸等位基因（Trp2）以及吸烟暴露之间存在一定联系[17]。apoE是一种有效的血清蛋白，其通过与低密度和极低密度脂蛋白受体结合来调节血浆脂质水平，在各种中枢神经系统疾病的修复和再生中发挥重要作用，目前已知其与阿尔茨海默症、抑郁症等疾病密切关系。最新研究发现apoE与GSM密切相关，如SetzerM等[18]的研究显示，apoE4基因型与存在慢性颈髓压迫患者的CSM发病风险显著相关，并且该基因型的CSM患者在颈前路减压和椎体融合术治疗后症状没有明显改善，但这一观点还需大规模的前瞻性研究来评估其临床实用性。胶原蛋白Ⅸ是组织中胶原蛋白和非胶原蛋白之间的桥梁，已有研究表明[19]，編码胶原蛋白Ⅸ的基因与椎间盘疾病的发生密切相关，破坏胶原蛋白Ⅸ的表达可加速椎间盘退变。胶原蛋白Ⅸ的α2和α3链由COL9A2（Trp2）和COL9A3（Trp3）基因编码，Trp2中的色氨酸多态性导致了遗传性椎间盘疾病，而存在Trp3突变的患者CSM患病风险明显增加[20]。有关CSM患者Trp2和Trp3基因多态性的研究表明，CSM患者的Trp2等位基因频率明显较高，且与CSM的患病风险相关。OPN是一种非胶原细胞外基质糖蛋白，主要由骨和肾中的成骨细胞和破骨细胞产生，其在骨形态、免疫调节和炎症反应中起主要作用。OPN基因位于染色体4q21-25上，包含7个外显子，跨度约为11kb。研究表明[21]，CSM患者的GG和G等位基因-66T>G多态性的频率明显高于健康人；但其-156G>GG和-443C>T等位基因的频率基本一致，说明OPN-66T>G多态性显著影响了OPN的局部表达和椎间盘炎性因子的水平。因此可以认为，OPN-66T>G多态性可能通过增加OPN的表达和炎症反应上调了机体对CSM的易感性，且促进了疾病不良结局。

2OPLL

2.1OPLL的病理生理机制OPLL是一种特发性多因素疾病，其发病机制涉及遗传因素和非遗传因素，包括饮食、肥胖、后纵韧带生理劳损、年龄和糖尿病等。OPLL由后纵韧带内异位骨化形成，通常发生在颈椎水平，属于人口老龄化疾病，人群患病率约为1%～4%[22]。研究显示[23]，约17%的OPLL患者会出现颈髓病变，29%的无症状OPLL患者在未来30年内可继发脊髓病变。OPLL临床表现主要为脊髓病变和/或神经根病变，严重者可出现感觉运动功能障碍，甚至四肢瘫痪，这些表现多由骨化后椎管体积减小以及骨化的韧带压迫和损伤脊髓所致[24]。异位骨化可能是OPLL潜在的发病因素，多种生物力学和代谢介导的生长因子和细胞因子[25]被高度怀疑在异位骨化形成中起作用，如SatoR等[26]研究显示，新生血管形成、血管内皮生长因子阳性的化生软骨细胞和异常的胶原蛋白表达可能在软骨内骨化中发挥作用，进而诱发OPLL。目前尚无确切的OPLL病理生理机制，还需要大量的基因组学和蛋白质组学研究来提高临床对OPLL的认识。

2.2OPLL的遗传模式OPLL是一种复杂的多因素疾病，遗传和环境因素相互作用。为了确定OPLL的遗传模式，人们已经进行了一些遗传学研究。TerayamaK[27]对347例OPLL患者的研究发现，OPLL患者父母的患病率为26%，兄弟的患病率为28%，该研究显示，OPLL患者一級亲属罹患OPLL的相对风险是普通人群预期发病率的5倍以上。也有研究显示，OPLL患者亲属罹患OPLL的相对风险是普通人群的7倍。OPLL患者的亲属的患病率很高，这意味着OPLL可能存在常染色体显性遗传模式，但这些研究均未能发现OPLL存在确切的常染色体显性或隐性遗传模式。同样，这些研究也否定了多基因遗传假说。总之，虽然已有研究表明OPLL遗传率很高，但目前尚缺乏确切的数据支持。

2.3OPLL相关基因目前研究普遍认为OPLL是多基因疾病。外源核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶（E-NPP）基因一种跨膜金属酶，主要通过产生钙化抑制剂无机焦磷酸酯来调节软组织钙化和骨质矿化[28]，KoshizukaY等[29]研究检查了E-NPP基因中的单核苷酸多态性，发现E-NPP可能是治疗OPLL的潜在靶点，但还需进一步的研究来阐明其在OPLL发生发展过程中的确切机制。骨形态发生蛋白和转化生长因子β在骨形成和代谢的病理生理学途径发挥着重要作用，单核苷酸多态性与这两种蛋白质密切相关，特别是骨形态发生蛋白-2、骨形态发生蛋白-4和转化生长因子β1[30]。同时，单核苷酸多态性可能与OPLL密切相关。一项OPLL的全基因组关联研究在8p11.21、8q23.1、8q23.3、12p11.22、12p12.2和20p12.3的3条染色体上识别出26个单核苷酸多态性，这些单核苷酸多态性被认为与OPLL显著相关，其中6个单核苷酸多态性在复制试验中被确认为是对OPLL高度敏感的基因座，这些基因靶点为观察OPLL病理生理机制提供了新的途径。