第一篇:醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)習(xí)題
醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)習(xí)題
1、遺傳病有什么特點(diǎn)?可分為幾類?對人類有何危害?
2、簡述基因概念的發(fā)展。
3、簡述HGP的整體目標(biāo)和任務(wù)。
4、何為基因突變,它可分為哪些類型、基因突變有哪些后果?
5、簡述DNA損傷的修復(fù)機(jī)制。
6、簡述苯丙酮尿癥(PKU)發(fā)病機(jī)制及主要臨床表現(xiàn)。
7、基因突變?nèi)绾螌?dǎo)致蛋白質(zhì)功能改變。
8、一個患血友病A的女兒,可能有一個表現(xiàn)正常的父親嗎?可能有一個表現(xiàn)正常的母親嗎?為什么?
9、一個男子的父親、兒子、3個兄弟中的一個和妹妹患多指(趾),他本人正常,如何解釋這一現(xiàn)象。
10、從單基因疾病角度解釋下列情況:①雙親全正常,其后代出現(xiàn)先天性聾啞患者;②雙親都是先天性聾啞患者,其后代全為先天性聾啞患者;③雙親都是先天性聾啞患者,其后代全正常。
11、試比較,質(zhì)量性狀與數(shù)量性狀遺傳的異同處。
12、在估計(jì)多基因遺傳病的發(fā)病風(fēng)險時,應(yīng)該考慮哪些情況?
13、什么是遺傳平衡定律?影響遺傳平衡的因素有哪些?這些因素對群體遺傳結(jié)構(gòu)各有何作用?
14、簡述nDNA在線粒體遺傳中的作用。
15、簡述萊昂假說及X染色體檢查的臨床意義。
16、試述多倍體產(chǎn)生的機(jī)制。
17、先天性代謝病引起疾病的途徑有哪些?舉例說明。
18、為何部分G6PD缺陷女性雜子的酶活性是正常的?
19、在估計(jì)糖尿病的發(fā)病風(fēng)險時,應(yīng)考慮哪些因素?
20、簡述精神分裂癥的遺傳特點(diǎn)。
21、為何21/21染色體平衡易位攜帶者不應(yīng)生育?
22、試述Down綜合癥一般特點(diǎn)。
23、為什么兩個O型血的人婚配,有可能會出生A型血的子女?
24、簡述目前產(chǎn)前診斷的常用方法。
25、細(xì)胞癌基因的激活方式有哪些?
26、原癌基因按其產(chǎn)物功能可分為幾類?試述各類之功能。
27、單基因病的診斷如何進(jìn)行?應(yīng)注意哪些問題?
28、遺傳病治療的主要手段有哪些?列舉基因治療的典型病例。
29、什么是遺傳咨詢?遺傳咨詢的意義是什么?
30、試述醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)發(fā)展簡史。
第二篇:醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教案
教 師 課 程 教 案
課程名稱:醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)
學(xué)生專業(yè):眼視光專業(yè)
醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)
講 授 人:譚湘陵 職
稱:教授
南通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院
授課時間:2007~2008學(xué)年第1學(xué)期
《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》課程基本信息
(一)課程名稱:醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)
(二)學(xué)時學(xué)分:總學(xué)時54,學(xué)分3(理論學(xué)時42,實(shí)驗(yàn)學(xué)時12)
(三)預(yù)修課程:生物化學(xué)、人體解剖學(xué)、生理學(xué)、微生物學(xué)
(四)使用教材:《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》(第4版),左
伋 編(著),人民衛(wèi)生出版社,2004年。
(五)教學(xué)參考書:
1.《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》,陳竺編(著),人民衛(wèi)生出版社,2001年。2.《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》,張咸寧 編(著),科學(xué)出版社,2002年。3.《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》,李璞 編(著),人民衛(wèi)生出版社,1999年。
(六)本課程的性質(zhì)和任務(wù):
本課程為醫(yī)學(xué)類各專業(yè)本科生的必修基礎(chǔ)課。
通過學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué),了解該學(xué)科的發(fā)展前沿、熱點(diǎn),使學(xué)生牢固掌握醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的基本理論和基礎(chǔ)知識,了解人類病理性狀遺傳規(guī)律以及遺傳病的發(fā)生、傳遞、診斷、治療和預(yù)防,為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)及工作實(shí)踐打下寬厚的基礎(chǔ)。
(七)教學(xué)方法:課堂講授,啟發(fā)式教學(xué),課堂討論等。
(八)教學(xué)手段:多媒體教學(xué),結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等。
(九)考核方式:閉卷考試,平時作業(yè),實(shí)驗(yàn)考核等。作業(yè)占學(xué)期總評成績的10%,實(shí)驗(yàn)考核占學(xué)生成績的20%,期末考試占學(xué)期總評成績的70%。
(十)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng):通過學(xué)習(xí),掌握基本理論;以病例為基礎(chǔ),提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力;通過實(shí)驗(yàn)操作,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力;通過學(xué)科進(jìn)展的介紹,拓寬視野,提高學(xué)生考研能力。
(十一)其它要說明的問題與事項(xiàng):
眼視光專業(yè)學(xué)生的課程為理論42,實(shí)驗(yàn)12學(xué)時,而醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)學(xué)生的學(xué)時為理論36學(xué)時,沒有實(shí)驗(yàn)。因此在理論授課中,檢驗(yàn)專業(yè)較眼視光專業(yè)有所壓縮,按照教學(xué)計(jì)劃書的安排,壓縮內(nèi)容主要在序論,以及第十八章和第十九章,這些內(nèi)容的處理采取刪除部分節(jié)的內(nèi)容和減少舉例的做法,在主要章節(jié)內(nèi)容上,不進(jìn)行壓縮。
本教案針對42學(xué)時的眼視光專業(yè)。
教學(xué)學(xué)時分配和安排
本課程講授按每周6學(xué)時安排,全學(xué)時共42(理論)+12(實(shí)驗(yàn))學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容及具體學(xué)時分配如下:
一、理論課學(xué)時分配 第一章 緒論(3學(xué)時)第二章 人類基因(3學(xué)時)第三章 基因突變(3學(xué)時)
第四章 基因突變分子細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)(1學(xué)時)第五章 單基因疾病的遺傳(5學(xué)時)第六章 多基因遺傳(3學(xué)時)第七章 線粒體疾病的遺傳(1學(xué)時)第九章 人類染色(2學(xué)時)第十章 染色體畸變(3學(xué)時)第十一章 單基因遺傳?。?學(xué)時)第十四章 染色體疾?。?學(xué)時)第十五章 免疫缺陷(3學(xué)時)第十六章 遺傳與腫瘤發(fā)生(3學(xué)時)第十八章 遺傳病診斷(3學(xué)時)第十九章 遺傳病的治療(2學(xué)時)總復(fù)習(xí)(1學(xué)時)
其他章節(jié)內(nèi)容由學(xué)生根據(jù)自身?xiàng)l件自學(xué),不作要求。
二、實(shí)驗(yàn)課學(xué)時分配
實(shí)驗(yàn)
一、人類外周血染色體制備(3學(xué)時)實(shí)驗(yàn)
二、染色體GTG標(biāo)本制備(3學(xué)時)
實(shí)驗(yàn)
三、用小鼠微核測定法檢測染色體畸變(3學(xué)時)實(shí)驗(yàn)
四、PCR法檢測DXS52位點(diǎn)多態(tài)性(3學(xué)時)
三、其他教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時分配
第一章 緒 論(3學(xué)時)
〖目的要求〗
通過本章的課堂教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生建立醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的基本概念,了解醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的研究范疇,研究對象和研究目的,了解醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系和學(xué)科發(fā)展歷史。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和明確肩負(fù)救死扶傷重任的醫(yī)生的責(zé)任?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.遺傳病的概念、特點(diǎn)及其與先天性疾病、家族性疾病的區(qū)別。遺傳因素(遺傳基礎(chǔ))和環(huán)境因素對疾病發(fā)生發(fā)展的共同影響和作用,舉例說明。【重點(diǎn)】 2.遺傳病的危害,通過幾組數(shù)據(jù)反映。
3.遺傳病的分類,染色體病、單基因病、多基因病、線粒體病、體細(xì)胞病,各舉例說明。
4.醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)的主要分支學(xué)科。共介紹9個分支學(xué)科。
5.遺傳學(xué)發(fā)展簡史,重點(diǎn)突出孟德爾、Morgan、Watson JD和Crick和人類基因組計(jì)劃的發(fā)展。
〖教學(xué)方法〗課堂講授,討論。〖作業(yè)或思考題〗 1.簡述遺傳病的概念。
2.簡述遺傳基礎(chǔ)和環(huán)境因素對疾病發(fā)生發(fā)展的影響和作用。3.遺傳病分為哪些類型?
4.醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與醫(yī)學(xué)是什么關(guān)系?
第二章 人類基因(3學(xué)時)
〖目的要求〗
通過本章的教學(xué),使同學(xué)掌握基因的概念和演化、基因結(jié)構(gòu)組成、基因組結(jié)構(gòu)特征和基因表達(dá),使同學(xué)對基因的功能作用有一個基本的了解,特別是基因結(jié)構(gòu)有關(guān)的術(shù)語要有較為清楚的認(rèn)識?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.基因的概念和概念演化:基因的抽象概念和具體概念;基因概念從“一個基因一個性狀”到“一個基因多種肽鏈”的變化過程。【重點(diǎn)】 2.基因組的概念:人類基因組組成。
3.基因組結(jié)構(gòu):單一序列、重復(fù)序列、遺傳標(biāo)記、基因家族、擬基因、斷裂基因、側(cè)翼序列、基因結(jié)構(gòu)。【重點(diǎn)、難點(diǎn)】(通過實(shí)例和ppt詳細(xì)比較講解)4.基因表達(dá):RNA加工【重點(diǎn)】。
5.人類基因組計(jì)劃:結(jié)構(gòu)基因組學(xué),功能基因組學(xué),其他組學(xué)?!冀虒W(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助,討論?!甲鳂I(yè)或思考題〗 1.名詞解釋:基因組、割裂基因、外顯子、內(nèi)含子、非翻譯區(qū)、單拷貝序列、微衛(wèi)星DNA、啟動子、增強(qiáng)子、終止信號、擬基因、基因表達(dá)。2.什么是多基因家族?
3.微衛(wèi)星DNA與小衛(wèi)星DNA的區(qū)別在哪里? 4.典型的真核基因結(jié)構(gòu)有那些部分組成? 5.轉(zhuǎn)錄后的加工有那些過程?分別具有什么作用?
第三章 基因突變(3學(xué)時)
〖目的要求〗
基因突變是導(dǎo)致遺傳病發(fā)生的直接原因,本章的講授為后續(xù)遺傳病發(fā)生發(fā)展以及遺傳規(guī)律的內(nèi)容打下基礎(chǔ)。通過本章內(nèi)容的講授,使同學(xué)們掌握突變發(fā)生的各種形式,突變與蛋白結(jié)構(gòu)變化或表達(dá)變化之間的關(guān)系,了解突變產(chǎn)生的原因。〖教學(xué)內(nèi)容〗
1.突變的基本概念:廣義、狹義、作用?!局攸c(diǎn)】 2.誘發(fā)突變的因素:物理、化學(xué)、生物?!局攸c(diǎn)】
3.突變的一般特征:多向性、可逆性、有害性、稀有性、隨機(jī)性、可重復(fù)性。4.突變的分子機(jī)制:靜態(tài)、動態(tài);堿基替換、移碼突變?!局攸c(diǎn)】片段突變。5.單核苷酸多態(tài)性:結(jié)構(gòu)特征、特點(diǎn)、作用、意義?!冀虒W(xué)方法〗課堂講授,討論?!甲鳂I(yè)或思考題〗
1.名詞解釋:靜態(tài)突變、動態(tài)突變、同義突變、錯義突變、無義突變、終止密碼突變、移碼突變、轉(zhuǎn)換、顛換、點(diǎn)突變、SNP。2.哪些突變會造成編碼肽連長度的改變? 3.動態(tài)突變可能的機(jī)制是什么?
第四章 基因突變分子細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)(1學(xué)時)
〖目的要求〗
本章內(nèi)容之所以安排1學(xué)時,是因?yàn)楹竺嬲鹿?jié),如第11章,與本章節(jié)內(nèi)容存在重復(fù),因此在授課中對本章節(jié)對內(nèi)容僅做一提綱式的介紹,可以看成前一張的延續(xù),僅要求同學(xué)對內(nèi)容做一般性了解?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.基因突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能的改變:合成、效應(yīng)、細(xì)胞定位、聚合、與輔助因子結(jié)合以及穩(wěn)定性的變化。
2.基因突變導(dǎo)致代謝功能的改變:結(jié)合基因、酶、代謝途徑的關(guān)系進(jìn)行講解,底物與中間產(chǎn)物積累、代謝途徑變化、終產(chǎn)物缺乏、反饋抑制。酶活力增高等方面。
〖教學(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助。〖作業(yè)或思考題〗(此章不布置作業(yè))
第五章 單基因疾病的遺傳(5學(xué)時)
〖目的要求〗
單基因遺傳是本門課程的重點(diǎn)之一,因此課時安排較多。
通過本章的學(xué)習(xí),使同學(xué)們重點(diǎn)掌握5種單基因疾病的遺傳規(guī)律,掌握發(fā)病風(fēng)險率的一般估計(jì)方法,了解單基因遺傳中的特點(diǎn)和影響因素。同時認(rèn)識和熟悉常見的單基因疾病,了解基本的分析方法。在教學(xué)中注意各個知識點(diǎn)的關(guān)聯(lián)和區(qū)別,注重舉例的應(yīng)用,充分利用同學(xué)對疾病關(guān)注度較高的特點(diǎn),把握節(jié)奏,突出重點(diǎn)?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.單基因遺傳病的定義和幾個重要概念:主要受控一對等位基因,常染色體和性染色體,顯性和隱性,純合子、雜合子、攜帶者、基因型、表型?!局攸c(diǎn)】 2.系譜分析:系譜符號,家系圖,作用。
3.常染色體顯性遺傳病的遺傳(AD):完全顯性,不完全顯性,不規(guī)則顯性,共顯性,延遲顯性。特點(diǎn),代表性疾病【重點(diǎn)、難點(diǎn)】。表現(xiàn)度、外顯率。發(fā)病風(fēng)險計(jì)算。
4.常染色體隱性遺傳病的遺傳(AR):特點(diǎn),代表性疾病,發(fā)病風(fēng)險計(jì)算【重點(diǎn)、難點(diǎn)】。
5.X連鎖顯性遺傳病的遺傳(XD):特點(diǎn),代表性疾病?!局攸c(diǎn)】
6.X連鎖隱性遺傳病的遺傳(XR):特點(diǎn),突出交叉遺傳,代表性疾病。發(fā)病風(fēng)險計(jì)算【重點(diǎn)】。
7.Y連鎖遺傳病的遺傳:全男性,半合子,代表性疾病。
8.影響單基因遺傳病分析的因素:擬表型、基因多效性、遺傳早現(xiàn)、遺傳異質(zhì)性、從性遺傳、限性遺傳、遺傳印記、X染色質(zhì)失活。注意概念的區(qū)別,注意表述的準(zhǔn)確性。
〖教學(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助,提問、請同學(xué)參與討論?!甲鳂I(yè)或思考題〗
1.名詞解釋:單基因遺傳病、多基因病、顯性基因、隱性基因、先證者、顯性純合子、隱性純合子、雜合子、攜帶者、親緣系數(shù)、交叉遺傳、表現(xiàn)度、外顯率、擬表型、基因多效性、遺傳異質(zhì)性、遺傳早現(xiàn)、從性遺傳、限性遺傳、遺傳印記、延遲顯性、X染色質(zhì)、不完全顯性、不規(guī)則顯性、共顯性、復(fù)等位基因。2.常用于系譜分析的符號有哪些?
3.AD、AR、XD、XR的遺傳特點(diǎn)是哪些?代表性疾病有哪些? 4.AR、XR患病風(fēng)險如何計(jì)算?
第六章 多基因遺傳(3學(xué)時)
〖目的要求〗
多基因遺傳的知識對學(xué)生來說是比較陌生的,中學(xué)階段和大學(xué)過去學(xué)習(xí)的課程基本沒有接觸。因此在教學(xué)中應(yīng)特別注意多基因遺傳概念的講述;注意與單基因遺傳內(nèi)容的比較;注意涉及到群體、統(tǒng)計(jì)概率概念的問題,如分布、易患性、閾值以及遺傳度等。
通過本章的學(xué)習(xí),使同學(xué)掌握多基因遺傳中的重要概念,掌握數(shù)量性狀的特點(diǎn),掌握遺傳度的三種計(jì)算方法,了解典型的多基因疾病和發(fā)病風(fēng)險率的估算,講課中適當(dāng)穿插多基因遺傳病的研究方法和目前取得的成果?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.?dāng)?shù)量性狀和質(zhì)量性狀:受控基因數(shù),分布特點(diǎn),多基因特點(diǎn),通過人身高性狀的舉例,說明為什么多基因性狀(數(shù)量性狀)表現(xiàn)為單峰正態(tài)分布【重點(diǎn)】。2.易感性、易患性、閾值概念【重點(diǎn)】。
3.遺傳度概念和估算:Falconer公式,Holzinger公式和方差方法計(jì)算遺傳度【重點(diǎn)】。了解常見多基因疾病的遺傳度。
4.多基因疾病再發(fā)風(fēng)險率的估計(jì):公式,查圖表和影響估計(jì)的因素?!冀虒W(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助?!甲鳂I(yè)或思考題〗
1.名詞解釋:質(zhì)量性狀、數(shù)量性狀、易感性、易患性、閾值、遺傳度。2.為什么多基因遺傳的性狀呈現(xiàn)單峰分布? 3.為什么人群不同,閾值與平均值之差也不同? 4.為什么遺傳度用在個體無意義? 5.多基因發(fā)病風(fēng)險與哪些因素有關(guān)?
第七章 線粒體疾病的遺傳(1學(xué)時)
〖目的要求〗
通過本章的學(xué)習(xí),掌握線粒體基因組的基本結(jié)構(gòu)和母系遺傳的特征,了解mtDNA的復(fù)制方法、與核基因的區(qū)別,了解部分線粒體遺傳病的病例。
本章內(nèi)容屬于本課非重點(diǎn)內(nèi)容,可是安排較少?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.復(fù)習(xí)線粒體亞亞顯微結(jié)構(gòu)
2.線粒體基因組:雙鏈環(huán)形,16569bp,編碼2種rRNA;22種tRNA;13種蛋白質(zhì)。不含非編碼序列,不與組蛋白結(jié)合?!局攸c(diǎn)】 3.線粒體DNA的復(fù)制:D環(huán)復(fù)制機(jī)制。
4.mtDNA特點(diǎn):具有半自主性、基因排列緊密,無非編碼序列、部分遺傳密碼與核不同、母系遺傳(不符合經(jīng)典遺傳定律)、在細(xì)胞分裂間經(jīng)過復(fù)制和分離、具有閾值效應(yīng)、突變率極高、主要編碼與氧化磷酸化過程相關(guān)的酶系?!局攸c(diǎn)】 5.線粒體疾病的遺傳:多質(zhì)性、異質(zhì)性、閾值,野生趨同現(xiàn)象。
6.常見線粒體遺傳?。篖eber遺傳性視神經(jīng)病、MELAS綜合癥、MERRF綜合征、Kearns-Sayre綜合癥。
〖教學(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助?!甲鳂I(yè)或思考題〗
1.名詞解釋:母系遺傳、遺傳瓶頸、閾值。2.為什么線粒體遺傳不表現(xiàn)出孟德爾式遺傳? 3.線粒體基因組與核基因組有何區(qū)別?
第九章 人類染色(2學(xué)時)
〖目的要求〗
染色體是遺傳物質(zhì)重要的載體,是核基因唯一的載體,染色體結(jié)構(gòu)和行為是遺傳學(xué)重要的研究內(nèi)容,染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變化是導(dǎo)致遺傳病的重要原因,因此本章是本課程又一重要章節(jié)。
通過本章學(xué)習(xí),使同學(xué)們掌握染色體的基本組成、基本形態(tài)結(jié)構(gòu)、染色體與染色質(zhì)的關(guān)系,了解lyon假說和染色體的研究方法,了解分帶與核型和描述,為染色體畸變和染色體病的教學(xué)打下基礎(chǔ)?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.染色質(zhì):常染色質(zhì)、異染色質(zhì)、性染色質(zhì)和Lyon假說?!局攸c(diǎn)】
2.染色體:基本概念,染色質(zhì)與染色體,從DNA到染色體四級結(jié)構(gòu)模型。【重點(diǎn)】 3.染色體形態(tài)與性別決定?!局攸c(diǎn)】 4.染色體研究方法和顯帶。
5.核型的概念和表示方法,染色體多態(tài)性。〖教學(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助,討論?!甲鳂I(yè)或思考題〗 1.名詞解釋:常染色質(zhì)、異染色質(zhì)、X小體、核小體、同源染色體、核型。2.染色體和染色質(zhì)是什么關(guān)系?
3.染色體的四級結(jié)構(gòu)模型是如何解釋從染色質(zhì)到染色體變化的? 4.染色體結(jié)構(gòu)中包含了哪些組成部分? 5.常用的染色體顯帶有幾種?
6.染色體簡式表達(dá)式是如何描述染色體核型的?
第十章 染色體畸變(3學(xué)時)
〖目的要求〗
在前一章的基礎(chǔ)上,本章主要講染色體畸變,講課中注意與前一章內(nèi)容的聯(lián)系。本章的重點(diǎn)是講解染色體數(shù)目結(jié)構(gòu)變化的類型,要求掌握單倍體,多倍體,單體,三體,純合體,嵌合體等概念;掌握整倍型和非整倍型發(fā)生的機(jī)制和結(jié)構(gòu)畸變發(fā)生機(jī)制;掌握部分單體,部分三體發(fā)生機(jī)制,常見結(jié)構(gòu)畸變類型。通過學(xué)習(xí),了解染色體畸變誘發(fā)因素和異常染色體的表達(dá)式?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.染色體畸變的類型:數(shù)目、結(jié)構(gòu)、純合體、嵌合體、表達(dá)式。【重點(diǎn)】 2.染色體畸變發(fā)生的原因:物理、化學(xué)、生物、遺傳以及母親年齡。3.整倍性改變及原因:單倍體;整倍體;二倍體;多倍體;雙雄受精、雙雌受精、核內(nèi)復(fù)制、核內(nèi)有絲分裂?!局攸c(diǎn)】
4.非整倍性改變及原因:亞二倍體-單體;超二倍體-多體(三體、四體?),減數(shù)分裂染色體不分離,有絲分裂染色體不分離,染色體丟失?!局攸c(diǎn)】 5.染色體結(jié)構(gòu)畸變及其產(chǎn)生機(jī)制:斷裂、重排。常見結(jié)構(gòu)畸變類型:缺失、重復(fù)、倒位、易位、環(huán)形、雙著絲粒、等臂,倒位環(huán)、四射體?!局攸c(diǎn)】 6.畸變?nèi)旧w表達(dá)式舉例。7.部分單體與部分三體。
〖教學(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助,討論。〖作業(yè)或思考題〗
1.名詞解釋:單倍體、多倍體、單體、多體、嵌合體、部分三體、部分單體、染色體多態(tài)、易位攜帶者、倒位攜帶者、羅氏易位。2.哪些因素可能導(dǎo)致染色體畸變? 3.倒位環(huán)和四射體形成的原因是什么? 4.染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)畸變的原因是什么? 5.常見的染色體結(jié)構(gòu)畸變的類型有哪些? 第十一章 單基因遺傳病(3學(xué)時)
〖目的要求〗
通過本章的學(xué)習(xí),掌握分子病、先天性代謝缺陷等疾病的發(fā)病機(jī)理和遺傳特征,了解典型的分子病和代謝缺陷病?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.分子病、先天性代謝缺陷的概念。
2.血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)極其遺傳控制:基因結(jié)構(gòu),發(fā)育演變,變異體和血紅蛋白病?!局攸c(diǎn)】
3.其他分子?。貉獫{蛋白病,膠原蛋白病,肌營養(yǎng)不良,受體蛋白病,膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白病?!局攸c(diǎn)】
4.先天性代謝缺陷(酶蛋白?。罕奖虬Y、白化病、尿黑酸癥【重點(diǎn)】、半乳糖血癥、α1-抗胰蛋白酶缺乏癥。〖教學(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助,討論。〖作業(yè)或思考題〗
1.名詞解釋:分子病、不等交換、先天性代謝缺陷。2.常見血紅蛋白病有哪些?
3.基因結(jié)構(gòu)和功能表現(xiàn)出何種異常? 4.血友病A和B發(fā)病的遺傳機(jī)制是什么?
5.試述苯丙酮尿癥(PKU)的臨床特征、發(fā)病機(jī)制、遺傳控制、類型、診斷和治療。
6.尿黑酸尿癥和白化病的發(fā)病機(jī)制是什么? 7.α1-抗胰蛋白酶缺乏癥的發(fā)病機(jī)制是什么? 8.膠原蛋白病包括哪些類型?發(fā)病機(jī)制是什么?
第十四章 染色體疾?。?學(xué)時)
〖目的要求〗
染色體病是一大類遺傳病,是因?yàn)槿旧w數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致的疾病,因此本章的基礎(chǔ)是前兩章-染色體和染色體畸變,因而本章的講授應(yīng)結(jié)合前面的內(nèi)容,可以將本章與第九章、第十章合并視為一個完整的教學(xué)單元。
通過本章的學(xué)習(xí),使同學(xué)們掌握染色體發(fā)病的機(jī)理,掌握典型的染色體病,了解與疾病臨床相關(guān)的問題?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.染色體病發(fā)病概況:新生兒染色體異常率、自然流產(chǎn)胎兒、產(chǎn)前診斷胎兒、自然流產(chǎn)后再發(fā)風(fēng)險。2.常染色體病:以21三體為典型病例(文字和圖片),講述發(fā)病率、臨床特征、分類核型以及臨床診斷和處理方法【重點(diǎn)】。18三體、13三體、貓叫綜合征。3.性染色體?。嚎耸险鳌YY綜合征、多X綜合征、Turner綜合征的發(fā)病率、臨床特征、分類以及臨床診斷和處理方法。以克氏征和Turner綜合征為典型病例。【重點(diǎn)】
〖教學(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助,討論?!甲鳂I(yè)或思考題〗
1.常見染色體病的主要表現(xiàn)、核型和分類? 2.D/G平衡易位者可能產(chǎn)生什么樣的后代?
第十五章 免疫缺陷(3學(xué)時)
〖目的要求〗
本章的內(nèi)容是與免疫相關(guān)的遺傳學(xué)問題,通過學(xué)習(xí),掌握紅細(xì)胞抗原、白細(xì)胞抗原、免疫球蛋白的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳機(jī)制,了解新生兒溶血癥、HLA與疾病的關(guān)聯(lián)、HLA與器官移植等有關(guān)臨床問題?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.ABO血型系統(tǒng):遺傳控制?!局攸c(diǎn)】 2.Rh血型系統(tǒng):基因結(jié)構(gòu),單倍型。3.新生兒溶血癥。
4.HLA系統(tǒng):特點(diǎn),I類、II類和III類基因區(qū),各區(qū)中的基因組成,連鎖不平衡、HLA與疾病的關(guān)聯(lián)、機(jī)制,HLA與器官移植。【重點(diǎn)】
5.免疫球蛋白遺傳:分子結(jié)構(gòu)、基因結(jié)構(gòu)、DNA重派與免疫球蛋白多樣性。【重點(diǎn)】
〖教學(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助,討論?!甲鳂I(yè)或思考題〗
1.HLA系統(tǒng)的特點(diǎn)有那些?
2.人類ABO血型決定中,IA,IB,i,H基因各自的作用是什么? 3.Rh抗原由哪些基因決定?
4.HLA基因的復(fù)雜性體現(xiàn)在哪些方面?
5.為什么HLA基因也是一個理想的遺傳標(biāo)記系統(tǒng)? 6.從遺傳的角度看,哪些人中可能HLA完全相同? 7.什么機(jī)制保證了免疫球蛋白的多樣性?
第十六章 遺傳與腫瘤發(fā)生(3學(xué)時)
〖目的要求〗 腫瘤是一類嚴(yán)重危害人類的疾病,是醫(yī)學(xué)研究中最熱門的問題。影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展的因素頗多,很多機(jī)制問題還沒有認(rèn)識到。因此在本章授課中應(yīng)向?qū)W生交代這一問題。
通過本章的學(xué)習(xí),應(yīng)使同學(xué)們掌握腫瘤發(fā)生與遺傳的關(guān)系,染色體、基因異常與腫瘤發(fā)生,特別是費(fèi)城染色體、癌基因、腫瘤抑制基因等重要內(nèi)容,同時使同學(xué)們了解腫瘤發(fā)生的遺傳學(xué)說?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.腫瘤發(fā)生與遺傳相關(guān)的證據(jù):種族差異、家族聚集、遺傳性腫瘤、遺傳缺陷與腫瘤?!局攸c(diǎn)】
2.染色體異常與腫瘤:單克隆起源、多克隆起源,腫瘤干系、旁系、眾數(shù),標(biāo)記染色體,費(fèi)城染色體的形成和致病的分子機(jī)制?!局攸c(diǎn)】 3.癌基因:概念、分類與作用、激活?!局攸c(diǎn)】
4.腫瘤抑制基因:概念,與癌基因的區(qū)別?!局攸c(diǎn)】P53、Rb基因。5.腫瘤發(fā)生的遺傳學(xué)說:單克隆起源、二次突變論、多步驟遺傳損傷?!冀虒W(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助,討論?!甲鳂I(yè)或思考題〗
1.名詞解釋:眾數(shù)、標(biāo)記染色體、干系、旁系、癌基因、腫瘤抑制基因。2.如何說明腫瘤的發(fā)生與遺傳相關(guān)? 3.Ph染色體形成的原因和致病機(jī)理是什么? 4.癌基因的激活方式有哪些?
5.癌基因和腫瘤抑制基因的異同點(diǎn)在哪里?
第十八章 遺傳病診斷(3學(xué)時)
〖目的要求〗
通過本章的學(xué)習(xí),使同學(xué)們掌握遺傳病的一般診斷方法和遺傳學(xué)特殊診斷方法,重點(diǎn)突出產(chǎn)前診斷和分子診斷的內(nèi)容。通過本章的學(xué)習(xí),使同學(xué)們了解染色體檢查指征,攜帶者的檢出,產(chǎn)前診斷適應(yīng)征等問題?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.遺傳病診斷的主要途徑:病癥、家系、染色體檢查、生化檢查、分子診斷,攜帶者的檢出?!局攸c(diǎn)】
2.產(chǎn)前診斷:遺傳病診斷的重要應(yīng)用方面,適應(yīng)癥,主要方法和途徑(絨毛取樣、羊水)?!局攸c(diǎn)】
3.分子診斷:材料、技術(shù)路線和方法、診斷舉例?!局攸c(diǎn)】 〖教學(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助,討論?!甲鳂I(yè)或思考題〗
1.名詞解釋:產(chǎn)前診斷,分子診斷。2.染色體檢查和產(chǎn)前診斷的適應(yīng)癥是什么? 3.為什么分子診斷可能實(shí)現(xiàn)預(yù)先診斷?
第十九章 遺傳病的治療(2學(xué)時)
〖目的要求〗
遺傳病的治療目前還沒有理想的方法,學(xué)術(shù)界還在探索之中,因此一般的治療還是以對癥治療為原則。通過學(xué)習(xí),了解遺傳病的一般治療策略和方法,了解基因治療的主要原理和目前的發(fā)展?!冀虒W(xué)內(nèi)容〗
1.治療的原則:體細(xì)胞基因修飾、基因表達(dá)異常進(jìn)行調(diào)控、蛋白質(zhì)功能改善、代謝產(chǎn)物控制、臨床針對癥狀的治療措施。
2.基因治療:策略、基因流程、臨床應(yīng)用的例子,存在問題?!局攸c(diǎn)】 〖教學(xué)方法〗課堂講授,ppt輔助,討論?!甲鳂I(yè)或思考題〗
1.遺傳病治療的原則是什么? 2.什么是基因治療?
第三篇:醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)輔導(dǎo)教案
第4章 數(shù)字式傳感器
? 教學(xué)要求
1.了解各種數(shù)字式傳感器的分類、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。2.熟悉各種數(shù)字式傳感器的測量轉(zhuǎn)換電路。3.掌握各種數(shù)字式傳感器的應(yīng)用。
? 教學(xué)手段
多媒體課件、多種數(shù)字式傳感器演示 ? 教學(xué)重點(diǎn)
各種數(shù)字式傳感器的應(yīng)用 ? 教學(xué)課時
7學(xué)時 ? 教學(xué)內(nèi)容:
4.1 光柵數(shù)字式傳感器 4.1.1光柵的分類
按原理和用途分為:
1.物理光柵,利用光的衍射現(xiàn)象,用于光譜分析和波長的測量。
2.計(jì)量光柵,利用莫爾現(xiàn)象,用于長度、角度、速度等的測量,又可分為透射式光柵和反射式光柵。
4.1.2 光柵傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理
1.光柵傳感器的結(jié)構(gòu)
光柵傳感器由光源、光柵副、光敏元件三大部分組成。2.光柵測量原理
把兩塊柵距相等的光柵(光柵
1、光柵2)面向?qū)ΟB合在一起,中間留有很小的間隙,并使兩者的柵線之間形成一個很小的夾角θ,如圖所示,這樣就可以看到在近于垂直柵線方向上出現(xiàn)明暗相間的條紋,這些條紋叫莫爾條紋。由圖可見,在df線上,兩塊光柵的柵線錯開,形成條紋的暗帶,它是由一些黑色叉線圖案組成的。因此莫爾條紋的形成是由兩塊光柵的遮光和透光效應(yīng)形成的。
?W
1a?¤1
dd
ff
dd
ffBH dd1a?¤2
光柵莫爾條紋的形式
莫爾條紋有如下特征:
(1)莫爾條紋是由光柵的大量刻線共同形成的,對光柵的刻劃誤差有平均作用,從而能在很大程度上消除光柵刻線不均勻引起的誤差。
(2)當(dāng)指示光柵沿與柵線垂直的方向作相對移動時,莫爾條紋則沿光柵刻線方向移動(兩者的運(yùn)動方向相互垂直);指示光柵反向移動,莫爾條紋亦反向移動。
(3)莫爾條紋的間距是放大了的光柵柵距,它隨著指示光柵與主光柵刻線夾角而改變?!?由于θ很小,所以其關(guān)系可用下式表示
L=W/sinθ≈W/θ
(4)莫爾條紋移過的條紋數(shù)與光柵移過的刻線數(shù)相等。4.1.3 光柵傳感器的測量電路
光柵傳感器作為一個完整的測量裝置包括光柵讀數(shù)頭、光柵數(shù)顯表兩大部分。光柵讀數(shù)頭利用光柵原理把輸入量(位移量)轉(zhuǎn)換成響應(yīng)的電信號;光柵數(shù)顯表是實(shí)現(xiàn)細(xì)分、辨向和顯示功能的電子系統(tǒng)。
1.光柵傳感器的常用光路(1)垂直透射式光路(2)透射分光式光路(3)反射式光路(4)鏡像式光路
2.光柵傳感器的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
光柵傳感器的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)由聚光鏡和光敏元件組成,光敏元件可以將光量的變化轉(zhuǎn)換成電阻或電能的變化。
3.光柵傳感器的辨向處理
如果傳感器只安裝一套光電元件,則在實(shí)際應(yīng)用中,無論光柵作正向移動還是反向移動,光敏元件都產(chǎn)生相同的正弦信號,是無法分辨移動方向的。為此,必須設(shè)置辨向電路。
4.光柵傳感器的細(xì)分原理
細(xì)分電路能在不增加光柵刻線數(shù)(線數(shù)越多,成本越昂貴)的情況下提高光柵的分辨力。常用的細(xì)分方法有兩大類:機(jī)械細(xì)分和電子細(xì)分,電子細(xì)分的兩種最常用方法為:倍頻細(xì)分法和電橋細(xì)分法。
(1)倍頻細(xì)分法(2)電橋細(xì)分法 4.1.4 光柵傳感器的應(yīng)用
由于光柵具有測量精度高等一系列優(yōu)點(diǎn),若采用不銹鋼反射式光柵,測量范圍可達(dá)十幾米,而且不需接長,信號抗干擾能力強(qiáng),因此在國內(nèi)外受到重視和推廣,但必須注意防塵、防震問題。
1.光柵數(shù)顯表
2.光柵傳感器在位置控制中的應(yīng)用 4.2 磁柵數(shù)字式傳感器
磁柵傳感器結(jié)構(gòu):磁柵、磁頭和信號處理電路等。4.2.1 磁柵的結(jié)構(gòu)和種類
磁柵分類:長磁柵和圓磁柵兩大類。
用途:長磁柵主要用于直接位移測量,圓磁柵主要用于角位移測量。4.2.2 磁頭的結(jié)構(gòu)和種類
1.動態(tài)磁頭 2.靜態(tài)磁頭
4.2.3 磁柵傳感器的信號處理
1.鑒幅方式 2.鑒相方式
4.2.4 磁柵傳感器的應(yīng)用
鑒相式磁柵數(shù)字位移顯示裝置 4.3 感應(yīng)同步器
一 4.3.1 感應(yīng)同步器的類型和結(jié)構(gòu)
感應(yīng)同步器根據(jù)用途的不同可分為兩類:直線式同步器和旋轉(zhuǎn)式同步器 1.直線式感應(yīng)同步器(1)標(biāo)準(zhǔn)型(2)窄型(3)帶型
2.旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器 4.3.2 感應(yīng)同步器的工作原理 4.3.3 感應(yīng)同步器的信號處理
由感應(yīng)同步器組成的檢測系統(tǒng),可采取不同的勵磁方式,并對輸出信號采取不同的處理方式。根據(jù)對輸出感應(yīng)電動勢信號的處理方式不同,可把感應(yīng)同步器的檢測系統(tǒng)分成相位式和幅值式。
1.鑒相處理:就是根據(jù)輸出感應(yīng)電動勢的相位來鑒別感應(yīng)同步器定、滑尺間相對位移量的方法。
2.鑒幅處理:采用同頻率、同相位、不同幅值的交流電壓,對感應(yīng)同步器滑尺兩相繞組進(jìn)行激勵磁,就可以根據(jù)定尺繞組輸出感應(yīng)電動勢的幅值來鑒別定、滑尺間相對位移量,叫做感應(yīng)同步器輸出信號的鑒幅處理。4.3.4 感應(yīng)同步器的應(yīng)用
鑒幅型數(shù)顯表 4.4 編碼器
將機(jī)械轉(zhuǎn)動的模擬量(位移)轉(zhuǎn)換成以數(shù)字代碼形式表示的電信號,這類傳感器稱為編碼器。編碼器以其高精度、高分辨率和高可靠性被廣泛用于各種位移的測量。
編碼器的種類很多,主要分為脈沖盤式(增量編碼器)和碼盤式編碼器(絕對編碼器)。4.4.1 脈沖盤式編碼器
脈沖盤式編碼器又稱為增量編碼器,它不能直接產(chǎn)生幾位編碼輸出。1.脈沖盤式編碼器的結(jié)構(gòu)和工作原理 2.脈沖盤式編碼器的辨向方式 3.脈沖盤式編碼器的應(yīng)用 4.4.2 碼盤式編碼器
碼盤式編碼器又稱為絕對編碼器,它將角度轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼,能方便地與數(shù)字系統(tǒng)連接。碼盤式編碼器按結(jié)構(gòu)可分為接觸式、光電式和電磁式三種,后兩種為非接觸式。
1.接觸式編碼器:由碼盤和電刷組成。
2.光電式編碼器:是一種絕對編碼器,即幾位編碼器其碼盤上就有幾位碼道,編碼器在轉(zhuǎn)軸的任何位置都可以輸出一個固定的與位置相對的數(shù)字碼。
3.電磁式編碼器:是近年發(fā)展起來的一種新型電磁敏感元件,主要優(yōu)點(diǎn)是對潮濕氣體和污染敏感,體積小,成本低。作業(yè):P95 7、8
二
第四篇:醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)輔導(dǎo)教案
第6章 傳感器與檢測系統(tǒng)的信號處理技術(shù)
? 教學(xué)要求
1.掌握直流電橋和交流電橋電路。2.掌握各種放大器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。3.掌握信號的變換形式。? 教學(xué)手段
多媒體課件
? 教學(xué)重點(diǎn)
1.直流電橋、交流電橋的平衡條件
2.各種放大器的特點(diǎn)及應(yīng)用
? 教學(xué)課時
5學(xué)時 ? 教學(xué)內(nèi)容: 6.1.電橋電路 6.1.1直流電橋
直流電橋平衡條件:相鄰兩臂電阻的比值應(yīng)相等,或相對兩臂電阻的乘積應(yīng)相等。按電阻應(yīng)變片接入電橋電路的接法,電橋可分為: 1.單臂工作電橋: 2.等臂雙臂工作電橋 3.等臂全橋工作電橋
三種工作方式中,全橋四臂工作方式的靈敏度最高,雙臂半橋次之,單臂半橋靈敏度最低。采用全橋(或雙臂半橋)還能實(shí)現(xiàn)溫度自補(bǔ)償。
IoB R1R2£?
CRLUoA
£
R3R4
D
E 直流電橋 6.1.2交流電橋
引入原因:由于應(yīng)變電橋輸出電壓很小,一般都要加放大器,而直流放大器易于產(chǎn)生零漂,因此應(yīng)變電橋多采用交流電橋。
由于供橋電源為交流電源,引線分布電容使得二橋臂應(yīng)變片呈現(xiàn)復(fù)阻抗特性,即相當(dāng)于兩只應(yīng)變片各并聯(lián)了一個電容。
C1C2ZZ12
R2R1 ?U?oUo
Z3Z4R3 R4
??UU ????
(a)(b)
交流電橋
○ 6.2信號的放大與隔離
從傳感器來的信號有許多是毫伏級的弱信號,須經(jīng)放大才能進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)對放大器的主要要求是:精度高、溫度漂移小、共模抑制比高、頻帶寬至直流。
目前常用的放大器有以下幾種型式:一種是高精度、低漂移的雙極型放大器;另一種為隔離放大器,它帶有光電隔離或變壓器隔離的低漂移信號放大器,以及一個高隔離的DC/DC電源。
6.2.1運(yùn)算放大器
1.反相放大器 2.同相放大器 6.2.2測量放大器
1.測量放大器的結(jié)構(gòu)與特性
具有高共模抑制比、高速度、高精度、高穩(wěn)定性、高輸入阻抗、低輸出阻抗、低噪聲的特點(diǎn)。
2.測量放大器集成電路(自學(xué))3.測量放大器的使用
(1)差動輸入端的連接:要注意為偏置電流提供回路。
(2)護(hù)衛(wèi)端的連接:電纜的屏蔽層應(yīng)連接測量放大器的護(hù)衛(wèi)端。(3)R端、S端的連接:R端接電源地,S端接輸出。6.2.3程控測量放大器PGA 程控測量放大器PGA是通用性很強(qiáng)的放大器,放大倍數(shù)可通過編程進(jìn)行控制。1.浮點(diǎn)放大器型 2.增益電阻切換型 6.2.4 隔離放大器
1.AD277型雙隔離式放大器 2.AD210型三隔離式放大器 6.3信號的變換
6.3.1 電壓與電流轉(zhuǎn)換
1.電壓轉(zhuǎn)換為電流:以A/D693為例
2.電流轉(zhuǎn)換為電壓:電阻式電流/電壓轉(zhuǎn)換電路 6.3.2 電壓與頻率的相互轉(zhuǎn)換
實(shí)現(xiàn)電壓/頻率轉(zhuǎn)換的方法很多,主要有積分復(fù)原型和電荷平衡型。V/F轉(zhuǎn)換器常用集成芯片主要有VFC32和LM31系列。作業(yè):P135 1、6
一
第五篇:醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)輔導(dǎo)教案
第7章
傳感器與檢測系統(tǒng)的干擾抑制技術(shù)
? 教學(xué)要求
1.了解噪聲干擾的來源及噪聲的耦合方式。2.掌握噪聲的干擾模式。
3.掌握硬件和軟件抗干擾技術(shù)。? 教學(xué)手段
多媒體課件
? 教學(xué)重點(diǎn)
硬件和軟件抗干擾技術(shù) ? 教學(xué)課時
3學(xué)時 ? 教學(xué)內(nèi)容: 7.1 噪聲干擾的形成 干擾與噪聲:
在非電量測量過程中,往往會發(fā)現(xiàn)總是有一些無用的背景信號與被測信號疊加在一起,這稱為干擾,有時也采用噪聲這一習(xí)慣用語。
噪聲對檢測裝置的影響必須與有用信號共同分析才有意義。
在測量過程中應(yīng)盡量提高信噪比,以減少噪聲對測量結(jié)果的影響。7.1.1噪聲源
1.機(jī)械干擾
機(jī)械干擾是指機(jī)械振動或沖擊使電子檢測裝置中的元件發(fā)生振動,改變了系統(tǒng)的電氣參數(shù),造成可逆或不可逆的影響。對機(jī)械干擾,可選用專用減振彈簧-橡膠墊腳或吸振橡膠海綿墊來降低系統(tǒng)的諧振頻率,吸收振動的能量,從而減小系統(tǒng)的振幅。
2.濕度及化學(xué)干擾
當(dāng)環(huán)境相對濕度增加時,物體表面就會附著一層水膜,并滲入材料內(nèi)部,降低了絕緣強(qiáng)度,造成了漏電、擊穿和短路現(xiàn)象;潮濕還會加速金屬材料的腐蝕,并產(chǎn)生原電池電化學(xué)干擾電壓;在較高的溫度下,潮濕還會促使霉菌的生長,并引起有機(jī)材料的霉?fàn)€。
某些化學(xué)物品如酸、堿、鹽、各種腐蝕性氣體以及沿海地區(qū)由海風(fēng)帶到岸上的鹽霧也會造成與潮濕類似的漏電腐蝕現(xiàn)象,必須采取以下措施來加以保護(hù):浸漆、密封、定期通電加熱驅(qū)潮等。
3.熱干擾
熱量,特別是溫度波動以及不均勻的溫度場對檢測裝置的干擾主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
元件參數(shù)的變化(溫漂)、接觸熱電勢干擾、元器件長期在高溫下工作時,引起壽命和耐壓等級降低等。
克服熱干擾的防護(hù)措施有:
選用低溫漂元件,采取軟、硬件溫度補(bǔ)償措施,選用低功耗、低發(fā)熱元件,提高元器件規(guī)格余量,儀器的前置輸入級遠(yuǎn)離發(fā)熱元件,加強(qiáng)散熱、采用熱屏蔽等。
4.固有噪聲干擾
在電路中,電子元件本身產(chǎn)生的、具有隨機(jī)性、寬頻帶的噪聲稱為固有噪聲。最重要的固有噪聲源是電阻熱噪聲、半導(dǎo)體散粒噪聲和接觸噪聲等。固有噪聲可以從喇叭或耳機(jī)中反映出來,但更多的時候是反映在輸出電壓的無規(guī)律跳變上。
5.電、磁噪聲干擾
電磁干擾源分為兩大類:自然界干擾源和人為干擾源,后者是檢測系統(tǒng)的主要干擾源。
(1)自然界干擾源包括地球外層空間的宇宙射電噪聲、太陽耀斑輻射噪聲以及大氣層的天電噪聲。后者的能量頻譜主要集中在30MHz以下,對檢測系統(tǒng)的影響較大。(2)人為干擾源又可分為有意發(fā)射干擾源和無意發(fā)射干擾源。7.1.2噪聲的耦合方式
噪聲要引起干擾必須通過一定的耦合通道或傳輸途徑才能對檢測裝置的正常工作造成不良的影響。常見的干擾耦合方式主要有靜電耦合、電磁耦合、共阻抗耦合和漏電流耦合。1.靜電耦合 2.電磁耦合
3.阻抗耦合 4.漏電流耦合 7.1.3噪聲的干擾模式
1.差模干擾 2.共模干擾 7.2 硬件抗干擾技術(shù) 7.2.1接地技術(shù)
接地起源于強(qiáng)電技術(shù),它的本意是接大地,主要著眼于安全。這種地線也稱為“保安地線”。它的接地電阻值必須小于規(guī)定的數(shù)值。
對于儀器、通訊、計(jì)算機(jī)等電子技術(shù)來說,“地線”多是指電信號的基準(zhǔn)電位,也稱為“公共參考端”,它除了作為各級電路的電流通道之外,還是保證電路工作穩(wěn)定、抑制干擾的重要環(huán)節(jié)。它可以接大地,也可以與大地隔絕。
檢測系統(tǒng)中地線的種類:
(1)信號地:指傳感器本身的零電位基準(zhǔn)線。(2)模擬地:模擬信號的參考點(diǎn)。(3)數(shù)字地:數(shù)字信號的參考點(diǎn)。
(4)負(fù)載地:指大功率負(fù)載或感生負(fù)載的地線。
(5)系統(tǒng)地:整個系統(tǒng)的統(tǒng)一參考電位,該點(diǎn)稱為系統(tǒng)地。以上5種類型的地線,接地方式有兩種:
單點(diǎn)接地:有串聯(lián)接地和并聯(lián)接地兩種,主要用于低頻系統(tǒng)。
多點(diǎn)接地:高頻系統(tǒng)中,通常采用多點(diǎn)接地方式,各個電路或元件的地線以最短的距離就近連到地線匯流排上。7.2.2屏蔽技術(shù)
利用金屬材料制成容器,將需要防護(hù)的電路包圍在其中,可以防止電場或磁場耦合干擾的方法稱為屏蔽。
屏蔽可分為靜電屏蔽、低頻磁屏蔽、驅(qū)動屏蔽和電磁屏蔽等幾種。根據(jù)不同的對象,使用不同的屏蔽方式。
1.靜電屏蔽:能防止靜電場的影響,可以消除或削弱兩電路之間由于寄生分布電容耦合而產(chǎn)生的干擾。
2.電磁屏蔽:采用導(dǎo)電性能良好的金屬材料做成屏蔽層,利用高頻干擾電磁場在屏蔽體內(nèi)產(chǎn)生渦流,再利用渦流消耗高頻干擾磁場的能量,從而削弱高頻電磁場的影響。
3.低頻磁屏蔽:電磁屏蔽對低頻磁場干擾的屏蔽效果很差,對低頻磁場的屏蔽,要用導(dǎo)磁材料做屏蔽層,將干擾磁通限制在磁阻很小的磁屏蔽體內(nèi)部,防止其干擾。
4.驅(qū)動屏蔽:就是使被屏蔽導(dǎo)體的電位與屏蔽導(dǎo)體的電位相等,能有效抑制通過寄生電容的耦合干擾。7.2.3濾波技術(shù)
濾波器是一種允許某一頻帶信號通過,而阻止另一些頻帶通過的電子電路。濾波就是保持需要的頻率成分的振幅不變,盡量減小不必要的頻率成分振幅的一種信號處理方法。
一 濾波器分為低通濾波器和高通濾波器。1.低通濾波器 2.高通濾波器 7.3 軟件抗干擾技術(shù) 7.3.1 數(shù)字濾波
數(shù)字濾波由軟件算法實(shí)現(xiàn),不需要增加硬件設(shè)備,只要在程序進(jìn)入控制算法之前,附加一段數(shù)字濾波程序。
1.中位值法 2.平均值法 3.限幅濾波 7.3.2 軟件冗余技術(shù)
進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時要考慮到萬一程序“跑飛”,應(yīng)讓其自動恢復(fù)到正常狀態(tài)下運(yùn)行,冗余技術(shù)是常用的方法。常用的冗余技術(shù)主要有指令冗余技術(shù)、數(shù)據(jù)和程序冗余技術(shù)。7.3.3 軟件陷阱技術(shù)
當(dāng)亂飛程序進(jìn)入非程序區(qū)或表格區(qū)時,采用冗余指令使程序入軌條件便不滿足,此時可設(shè)定軟件陷阱。
軟件陷阱,就是用引導(dǎo)指令強(qiáng)行將捕獲到的亂飛程序引向復(fù)位入口地址0000H,在此處將程序轉(zhuǎn)向?qū)iT對程序出錯進(jìn)行處理的程序,使程序納入正軌。7.3.4 “看門狗”技術(shù)
計(jì)算機(jī)受到干擾而失控,引起程序亂飛,也可能使程序陷入“死循環(huán)”。當(dāng)指令冗余技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)不能使失控的程序擺脫“死循環(huán)”的困境時,通常采用程序監(jiān)視技術(shù),又稱“看門狗”技術(shù),使失控的程序擺脫“死循環(huán)”。
“看門狗”技術(shù)既可由硬件實(shí)現(xiàn),也可由軟件實(shí)現(xiàn),還可由兩者結(jié)合實(shí)現(xiàn)。
二