單基因遺傳病和多基因遺傳病

關于單基因遺傳病和多基因遺傳病

基因性狀第2頁,共80頁，2024年2月25日，星期天基因突變單基因病多基因病單個基因多個基因血友病糖尿病第3頁,共80頁，2024年2月25日，星期天

是指受一對主基因影響而引起的疾病，符合孟德爾式遺傳規(guī)律，所以稱為孟德爾式遺傳病。

單基因遺傳病

monogenicdisease第4頁,共80頁，2024年2月25日，星期天孟德爾式遺傳第5頁,共80頁，2024年2月25日，星期天BBbb（1）虹膜顏色（2）能卷舌CCcc第6頁,共80頁，2024年2月25日，星期天等位基因基本概念1表型和基因型：可觀察到的性狀稱為表型，控制這個性狀的基因（如Aa）稱為基因型。等位基因：同源染色體中相同位置上（基因座位）的兩個基因。顯性基因：能在雜合體（Aa）中表現(xiàn)出性狀的基因A。隱性基因：在雜合體（Aa）中不表現(xiàn)出性狀的基因a。AaBb第7頁,共80頁，2024年2月25日，星期天亨廷頓氏舞蹈病第8頁,共80頁，2024年2月25日，星期天系譜分析？ⅠⅡⅢ第9頁,共80頁，2024年2月25日，星期天DNA測序老婦人的HD基因發(fā)生突變其兒子的HD基因與正常人相同第10頁,共80頁，2024年2月25日，星期天系譜：表明一個家族中某種疾病分布情況的圖解。系譜分析：對具有某個性狀的家系成員的性狀分布進行觀察分析。推斷基因的性質和該性狀傳遞的概率。先證者（索引病例）：家系中前來就診或發(fā)現(xiàn)的第一個患病(或具有所研究的性狀)個體。分析方法2第11頁,共80頁，2024年2月25日，星期天Aa基本分類3

常/性染色體遺傳病顯/隱性遺傳病第12頁,共80頁，2024年2月25日，星期天常染色體顯性遺傳常染色體隱性遺傳X連鎖隱性遺傳Y連鎖遺傳常/性顯/隱Y-LXRXDARADX連鎖顯性遺傳基本分類3第13頁,共80頁，2024年2月25日，星期天一、常染色體顯性遺傳?。ˋD）顯性致病基因(A)位于1~22號常染色體。正常：aa患者：Aa，AA第14頁,共80頁，2024年2月25日，星期天AD例1：Huntington舞蹈病(Huntington'schorea)癥狀：30－45歲緩慢發(fā)??；舞蹈樣不自主運動；智能障礙、癡呆。病理：大腦基底神經(jīng)節(jié)變性，尾狀核、豆狀核變小。第15頁,共80頁，2024年2月25日，星期天

病因：

定位于4p16的HD基因5’端發(fā)生(CAG)n突變。正常n<35異常n>40n=36-39第16頁,共80頁，2024年2月25日，星期天IIIIIIIV遺傳與性別無關患者雙親中必有一個患者疾病可連續(xù)傳遞2、系譜特點連續(xù)平均第17頁,共80頁，2024年2月25日，星期天親代(Aa)(患者)Aa親代(aa)(正常)aa3、子代發(fā)病風險：子代表型正常(aa)患者(Aa)概率百分比AaaaaaAa1/250%1/250%第18頁,共80頁，2024年2月25日，星期天疾病中文名稱疾病英文名稱染色體定位家族性高膽固醇血癥Familyhypercholesterolemia19p13.2先天性軟骨發(fā)育不全Osterogenesisimperfecta,typeI17q21.31-q22成年多囊腎病Polycystickidneydisease,adult16p13.3-p13.12結節(jié)性腦硬化Tuberoussclerosis16p13.3，9q34神經(jīng)纖維瘤病Neurofibromatosis，typeI17q11.2其它常見AD遺傳病短指（趾）癥Brachydactyly2q31-2第19頁,共80頁，2024年2月25日，星期天二、常染色體隱性遺傳病（AR）隱性致病基因(a)位于1~22號常染色體。正常：AA攜帶者：Aa患者：aa第20頁,共80頁，2024年2月25日，星期天AR例：白化病(Albinism)癥狀：皮膚呈白色或淡粉紅色，毛發(fā)銀白色或淡黃色，虹膜無色素。病理：患者體內(nèi)缺乏酪氨酸酶，不能合成黑色素。第21頁,共80頁，2024年2月25日，星期天

定位于11q14-q21的酪氨酸酶基因突變。已發(fā)現(xiàn)該基因突變方式多達100多種，其中大部分為錯義突變，也包括移碼突變、缺失突變等。病因：第22頁,共80頁，2024年2月25日，星期天2、系譜特點

疾病的發(fā)生與性別無關系譜無連續(xù)傳遞，常散發(fā)患者雙親是攜帶者近親結婚發(fā)病率高ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣ散發(fā)平均近親婚配第23頁,共80頁，2024年2月25日，星期天子代表型正常(AA)患者(aa)概率攜帶者(Aa)百分比1/425%1/250%1/425%3、子代發(fā)病風險：親代(Aa)(攜帶者)Aa親代(Aa)(攜帶者)Aa最常見AAAaAaaa第24頁,共80頁，2024年2月25日，星期天疾病中文名稱疾病英文名稱染色體定位鐮狀細胞貧血Sicklecellanemia11p15.5β地中海貧血βthalassemias11p15.5苯丙酮尿癥phenylkrtomuria12q24.1半乳糖血癥galactosemia9p13肝豆狀核變性Wilsondisease13q14.3-q21.1其它常見AR遺傳病早老癥progeria1q21第25頁,共80頁，2024年2月25日，星期天三、X連鎖隱性遺傳病（XR）

隱性致病基因(b)位于X染色體上。

正常：XBXBXBY攜帶者：XBXb

患者：XbXbXbY第26頁,共80頁，2024年2月25日，星期天XR例1:紅綠色盲(Red-greenblindness)第27頁,共80頁，2024年2月25日，星期天病因：致病基因定位于Xq28。癥狀：不能辨別紅、綠色。第28頁,共80頁，2024年2月25日，星期天2、系譜特點系譜中男性患者遠多于女性兒子發(fā)病，母親是攜帶者近親婚配會增加發(fā)病率

并不是連續(xù)傳遞ⅠⅡⅢⅣ散發(fā)男多母傳子近親婚配第29頁,共80頁，2024年2月25日，星期天正常男性(XY)XY攜帶者女性(XbX)XbX1/425%1/425%1/425%1/425%3、子代發(fā)病風險：子代表型正常女性(XX)正常男性(XY)概率女攜帶者(XbX)百分比男性患者(XbY)XbXXbYXXXY第30頁,共80頁，2024年2月25日，星期天疾病中文名稱疾病英文名稱染色體定位色盲colorblindnessXq28睪丸女性化TesticularfeminizationsyndromeXq11-q12眼白化病Albinismocular,typeIXp22.3G-6-PD缺乏癥Glucose-6-phosphatedehydrogenaseXp21.1其他常見的XR遺傳病甲型血友病HemophiliaAXq28第31頁,共80頁，2024年2月25日，星期天四、X連鎖顯性遺傳病(XD)顯性致病基因（B）位于X染色體。正常：XbXbXbY患者：XBXbXBXBXBY第32頁,共80頁，2024年2月25日，星期天XD例:抗維生素D佝僂病(Rickets)癥狀：患兒于1歲左右發(fā)病，出現(xiàn)“O”形腿；病理：患兒腎小管、腸道對磷、鈣吸收不良而影響骨質鈣化，形成佝僂病。進行性骨骼發(fā)育畸形、多發(fā)性骨折、骨痛。第33頁,共80頁，2024年2月25日，星期天病因：

致病基因PHEX定位于Xp22，編碼749個氨基酸。缺失和單個堿基置換是導致疾病發(fā)生的主要原因。第34頁,共80頁，2024年2月25日，星期天2、系譜特點ⅠⅡⅢⅣ

女性患者比男性患者多男性患者的女兒全部患病，兒子全部正常連續(xù)傳遞女性患者則兒子，女兒中均有該病的患者連續(xù)女多父傳女第35頁,共80頁，2024年2月25日，星期天男性患者(XBY)XY正常女性(XX)XBX3、子代發(fā)病風險：XBXXYXBXXY1/250%1/250%子代表型概率百分比正常男性(XY)女性患者(XBX)第36頁,共80頁，2024年2月25日，星期天疾病中文名稱疾病英文名稱染色體定位口面指綜合癥I型OrofaciodigitalsyndromeXp22.3-p22.2高氨血癥I型OrnithinetranscarbomylasedeficiencyXp21.1-p22.2Alport綜合癥AlportsyndromeXq22.3色素失調癥IncontinentiapigmentiXq28其它常見XD遺傳病第37頁,共80頁，2024年2月25日，星期天五、Y連鎖性遺傳病

致病基因(R)位于Y染色體上。正常：XXXY患者：XYR第38頁,共80頁，2024年2月25日，星期天Y連鎖遺傳例:第39頁,共80頁，2024年2月25日，星期天ⅠⅡⅢ患者均為男性。2、系譜特點

父傳子、子傳孫。

連續(xù)限男遺傳第40頁,共80頁，2024年2月25日，星期天半合子男患者(XYR)XYR正常女性(XX)XX3、子代發(fā)病風險：XXXYRXXXYR1/250%1/250%子代表型概率百分比男性患者(XYR)正常女性(XX)第41頁,共80頁，2024年2月25日，星期天

影響顯性性狀遺傳的四種因素影響因素4不規(guī)則顯性共顯性不完全顯性完全顯性延遲顯性雜合子(Aa)與純合子(AA)患者表現(xiàn)型相同。第42頁,共80頁，2024年2月25日，星期天表現(xiàn)度外顯率顯性基因(雜合狀態(tài)Aa)在群體中得以表現(xiàn)的百分率。雜合子(Aa)在不同遺傳背景和環(huán)境因素下其性狀表現(xiàn)程度。第43頁,共80頁，2024年2月25日，星期天1、不完全顯性雜合體的表型介于純合體顯性和純合體隱性之間。例：柴茉莉（Mirabilisjalapa）花色AAAaaaaa第44頁,共80頁，2024年2月25日，星期天2、共顯性雜合體中等位基因（Aa）的兩個性狀都表達出來。血型抗原抗體基因型遺傳方式AABIAIA,IAiADBBAIBIB,

IBiADABA、B—IAIB共顯性O—A、BiiAR第45頁,共80頁，2024年2月25日，星期天3、不規(guī)則顯性

帶顯性基因的雜合體不表現(xiàn)癥狀，或表現(xiàn)度不同。第46頁,共80頁，2024年2月25日，星期天4、延遲顯性

帶顯性致病基因的雜合體達到一定年齡以后才發(fā)病。第47頁,共80頁，2024年2月25日，星期天多基因遺傳病

受兩對或兩對以上的等位基因影響而引起的疾病，稱為多基因遺傳??；同時也受到環(huán)境因素的影響，所以又稱為多因子疾病。

polygenicdisorder第48頁,共80頁，2024年2月25日，星期天影響多基因遺傳的因素（1）遺傳因素（2）環(huán)境因素第49頁,共80頁，2024年2月25日，星期天多基因遺傳病的疾病種類（1）先天畸形唇裂、腭裂、無腦兒……（2）常見病高血壓、糖尿病、哮喘、精分癥、冠心病、消化性潰瘍……（3）腫瘤胃癌、肝癌、乳腺癌……第50頁,共80頁，2024年2月25日，星期天多基因遺傳的特點1多基因病遺傳因素證據(jù)2多基因遺傳病的特點3多基因遺傳病的研究4第51頁,共80頁，2024年2月25日，星期天單基因性狀特點質量性狀在群體中不連續(xù)分布多基因性狀特點數(shù)量性狀在群體中連續(xù)分布近似正態(tài)分布多基因遺傳的特點1第52頁,共80頁，2024年2月25日，星期天數(shù)量性狀質量性狀也稱單基因遺傳性狀。性狀在群體中的變異分布不連續(xù)。也稱多基因遺傳性狀。性狀在群體中的變異分布是連續(xù)的。第53頁,共80頁，2024年2月25日，星期天數(shù)量遺傳的多基因假說瑞典學者Nilsson-Ehle(1909)第54頁,共80頁，2024年2月25日，星期天1.數(shù)量性狀遺傳取決于兩對或兩對以上的等位基因。2.每對等位基因作用是微小的，稱為微效基因。4.數(shù)量性狀的遺傳還受環(huán)境因素的影響。3.微效基因的作用可以累加，稱為累加效應。數(shù)量遺傳的多基因假說第55頁,共80頁，2024年2月25日，星期天控制數(shù)量性狀的多基因特點：（1）等顯性(co-dominant)（2）微效基因(minorgene)（3）累加效應(additiveeffect)（4）主基因(majorgene)BRCA1BRCA2第56頁,共80頁，2024年2月25日，星期天1.假設三對不連鎖的等位基因決定身材發(fā)育：

Aa;Bb;Cc2.每一對基因的表現(xiàn)行為符合分離律，三對基因之間的組合符合自由組合律。3.假設標號ABC基因使身材偏高，而abc基因使身材偏矮。例：身高與多基因遺傳第57頁,共80頁，2024年2月25日，星期天

1615201561PAABBCCXaabbccF1AaBbCc

AaBbCcXAaBbCc

ABCaBCAbCABcabCAbcaBcabcABCaBCAbCABcabCAbcaBcabcF1：一種基因型，一種表現(xiàn)型。F2：64種基因型，7種表現(xiàn)型。

人的身高第58頁,共80頁，2024年2月25日，星期天影響身高發(fā)育的環(huán)境因素：

如營養(yǎng)好壞，是否進行體育鍛煉等。 遺傳因素和環(huán)境因素二者組合，使數(shù)量性狀的表現(xiàn)型分布接近于正態(tài)分布曲線。第59頁,共80頁，2024年2月25日，星期天①

兩個極端變異的個體（純種）雜交后，子1代都是中間類型；

AABBCCXaabbcc②

兩個中間類型的子1代個體雜交后，子2代大部分也是中間類型，但是，其變異范圍比子1代要更為廣泛；AaBbCcXAaBbCc③

在一個隨機雜交的群體中，變異的范圍廣泛，但是大多數(shù)個體近于中間類型，極端變異的個體很少。多基因遺傳特點第60頁,共80頁，2024年2月25日，星期天1特定疾病或畸形的患者親屬發(fā)病率明顯增高（家族傾向），并與親屬級別成正比?；颊哂H屬發(fā)病率>群體發(fā)病率患者同胞、雙親、子女具有相同發(fā)病風險隨親屬級別降低，發(fā)病風險迅速降低多基因病遺傳因素證據(jù)2第61頁,共80頁，2024年2月25日，星期天唇裂±腭裂患者第62頁,共80頁，2024年2月25日，星期天親屬受累親屬百分數(shù)同群體相比親屬的發(fā)病率一級4.1×40

同胞級0.7×8

姑和叔級0.3×3

堂、表兄妹第63頁,共80頁，2024年2月25日，星期天

單卵雙生子異卵雙生子一致性性狀唇裂±腭裂40%4%幽門狹窄22%2%精神分裂癥46%14%胰島素依賴性糖尿病30%6%2雙生子研究單卵雙生子發(fā)病的一致性明顯高于異卵雙生子第64頁,共80頁，2024年2月25日，星期天多基因遺傳病的特點3易患性由遺傳素質和環(huán)境因素共同作用決定個體得多基因遺傳病的風險。易感性由遺傳素質決定個體得多基因遺傳病的風險。閾值由易患性所導致的多基因遺傳病的最低發(fā)病限度。第65頁,共80頁，2024年2月25日，星期天

易患性

發(fā)病閾值第66頁,共80頁，2024年2月25日，星期天正態(tài)分布1、均數(shù)2、標準差3、面積與均數(shù)、標準差的關系第67頁,共80頁，2024年2月25日，星期天群體易患性估計：利用正態(tài)分布平均值(μ)與標準差(σ)之間已知的固定關系求出閾值與易患性平均值之間的距離（以標準差為度量單位）的大小。

閾值與易患性平均值距離越近，說明該群體易患性水平越高，發(fā)病率亦高；相反，閾值與易患性平均值距離越遠，說明該群體易患性水平越低，發(fā)病率亦低。

μ與σ關系圖解易患性平均值與閾值圖解第68頁,共80頁，2024年2月25日，星期天

遺傳度（heritability)：又稱遺傳率。指遺傳因素在多基因性狀或疾病的形成中所起作用的大小，一般用百分率（%）表示。100%-----完全由遺傳因素決定

0%-----完全由環(huán)境決定遺傳度又稱遺傳率，指遺傳因素在多基因性狀或疾病的形成中所起作用的大小，一般用百分率（%）表示第69頁,共80頁，2024年2月25日，星期天高血壓遺傳度為62％糖尿病遺傳度（1型）75％糖尿病遺傳度（2型）35％哮喘病遺傳度80％精神分裂癥遺傳度80％冠心病遺傳度65％唇裂＋腭裂遺傳度76％第70頁,共80頁，2024年2月25日，星期天1、包括一些常見病和常見的先天畸形，每種病的發(fā)病率均高于0.1%。多基因遺傳病的遺傳特點第71頁,共80頁，2024年2月25日，星期天2多基因病有家族聚集傾向?；颊哂H屬的發(fā)病率高于群體發(fā)病率，但無明顯的遺傳方式。一級親屬二級親屬三級親屬第72頁,共80頁，2024年2月25日，星期天3隨家屬級別的降低，患者親屬發(fā)病風險迅速降低。第73頁,共80頁，2024年2月25日，星期天5發(fā)病率有種族或民族的差異。表