單基因遺傳病以及多基因遺傳病

1、關(guān)于單基因遺傳病和多基因遺傳病第1頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四 基因 性狀第2頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四基因突變單基因病多基因病單個(gè)基因多個(gè)基因血友病糖尿病第3頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四 是指受一對(duì)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monogenic disease第4頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四孟德爾式遺傳第5頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四BBbb（1）虹膜顏色（2）能卷舌CCcc第6頁，共8

2、0頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四等位基因基本概念1表型和基因型：可觀察到的性狀稱為表型，控制這個(gè)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(gè)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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四亨廷頓氏舞蹈病第8頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四系譜分析？ 第9頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四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，

3、2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四系譜：表明一個(gè)家族中某種疾病分布情況的圖解。系譜分析：對(duì)具有某個(gè)性狀的家系成員的性狀分布進(jìn)行觀察分析。推斷基因的性質(zhì)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(gè)患病(或具有所研究的性狀)個(gè)體。分析方法2第11頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四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-LXR XDARADX連鎖顯性遺傳基本分類3第13頁，共80頁，2022年，5月20日，

4、6點(diǎn)47分，星期四一、 常染色體顯性遺傳?。ˋD）顯性致病基因(A)位于122號(hào)常染色體。正常：aa患者：Aa，AA第14頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四AD例1：Huntington舞蹈病(Huntingtons chorea)癥狀：3045歲緩慢發(fā)??； 舞蹈樣不自主運(yùn)動(dòng)； 智能障礙、癡呆。病理：大腦基底神經(jīng)節(jié)變性， 尾狀核、豆?fàn)詈俗冃　５?5頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四 病因： 定位于4p16的HD基因5端發(fā)生(CAG)n突變。正常 n40n=36-39第16頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四IIIIIIIV遺傳與性

5、別無關(guān)患者雙親中必有一個(gè)患者疾病可連續(xù)傳遞2、系譜特點(diǎn)連續(xù)平均第17頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四親代(Aa)(患者)Aa親代(aa)(正常)aa3、子代發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)：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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四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Family hypercholesterolemia19p13.2先天性軟骨發(fā)育不全Osterogenesis imperfecta,type I17q21.31-q22成年多囊腎病Polycystic kidn

6、ey disease, adult16p13.3-p13.12結(jié)節(jié)性腦硬化Tuberous sclerosis16p13.3，9q34神經(jīng)纖維瘤病Neurofibromatosis，type I17q11.2其它常見AD遺傳病短指（趾）癥Brachydactyly2q31-2第19頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四二、常染色體隱性遺傳?。ˋR）隱性致病基因(a)位于122號(hào)常染色體。正常： AA攜帶者： Aa患者： aa第20頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四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

7、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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四 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(dá)100多種，其中大部分為錯(cuò)義突變，也包括移碼突變、缺失突變等。病因：第22頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四2、系譜特點(diǎn) 疾病的發(fā)生與性別無關(guān)系譜無連續(xù)傳遞，常散發(fā)患者雙親是攜帶者近親結(jié)婚發(fā)病率高散發(fā)平均近親婚配第23頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四子代表型正常(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(fēng)險(xiǎn)：親代(A

8、a)(攜帶者)Aa親代(Aa)(攜帶者)Aa最常見AAAaAaaa第24頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四疾病中文名稱疾病英文名稱染色體定位鐮狀細(xì)胞貧血Sickle cell anemia11p15.5地中海貧血thalassemias11p15.5苯丙酮尿癥phenylkrtomuria12q24.1半乳糖血癥galactosemia9p13肝豆?fàn)詈俗冃訵ilson disease13q14.3-q21.1其它常見AR遺傳病早老癥progeria1q21第25頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四三、X連鎖隱性遺傳病（XR） 隱性致病基因(b)位于X染

9、色體上。 正常： XBXB XBY攜帶者： XBXb 患者： XbXb XbY第26頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四XR例1:紅綠色盲(Red-green blindness)第27頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四病因：致病基因定位于Xq28。癥狀：不能辨別紅、綠色。第28頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四2、系譜特點(diǎn)系譜中男性患者遠(yuǎn)多于女性兒子發(fā)病，母親是攜帶者近親婚配會(huì)增加發(fā)病率 并不是連續(xù)傳遞散發(fā)男多母傳子近親婚配第29頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四正常男性(XY)XY攜帶者女性(XbX)Xb

10、X1/425%1/425%1/425%1/425%3、子代發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)：子代表型正常女性(XX)正常男性(XY)概率女?dāng)y帶者 (XbX)百分比男性患者(XbY)XbXXbYXXXY第30頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四疾病中文名稱疾病英文名稱染色體定位色盲colorblindness Xq28睪丸女性化Testicular feminization syndromeXq11-q12眼白化病Albinism ocular,type IXp22.3G-6-PD缺乏癥Glucose-6-phosphate dehydrogenaseXp21.1其他常見的XR遺傳病甲型血友病 He

11、mophilia A Xq28第31頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四四、X連鎖顯性遺傳病(XD)顯性致病基因（B）位于X染色體。正常： XbXb XbY患者： XBXb XBXB XBY第32頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四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(duì)磷、鈣吸收不良而影響骨質(zhì) 鈣化，形成佝僂病。進(jìn)行性骨骼發(fā)育畸形、多發(fā)性骨折、骨痛。第33頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四病因： 致病基因PHEX定位于Xp22，編碼749個(gè)氨基酸。缺失和單個(gè)堿基置

12、換是導(dǎo)致疾病發(fā)生的主要原因。第34頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四2、系譜特點(diǎn) 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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四男性患者(XBY)XY正常女性 (XX)XBX3、子代發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)：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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四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Orofaciodigital syndrome

13、 Xp22.3-p22.2高氨血癥I型Ornithine transcarbomylase deficiencyXp21.1-p22.2Alport 綜合癥Alport syndromeXq22.3色素失調(diào)癥Incontinentia pigmentiXq28其它常見XD遺傳病第37頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四五、Y連鎖性遺傳病 致病基因(R)位于Y染色體上。正常： XX XY患者： XYR第38頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四Y連鎖遺傳例:第39頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四患者均為男性。2、系譜特點(diǎn) 父傳子、子傳

14、孫。 連續(xù)限男遺傳第40頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四半合子男患者(XYR)XYR正常女性 (XX)XX3、子代發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)：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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四 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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四表現(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

15、狀表現(xiàn)程度。第43頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四1、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（Mirabilis jalapa）花色AAAaaaaa第44頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四2、共顯性雜合體中等位基因（Aa）的兩個(gè)性狀都表達(dá)出來。血型抗原抗體基因型遺傳方式AABIAIA ,IAiADBBAIBIB , IBiADABA、BIAIB共顯性O(shè)A、BiiAR第45頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四3、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，2022年，5月2

16、0日，6點(diǎn)47分，星期四4、延遲顯性帶顯性致病基因的雜合體達(dá)到一定年齡以后才發(fā)病。第47頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四多 基 因 遺 傳 病 受兩對(duì)或兩對(duì)以上的等位基因影響而引起的疾病，稱為多基因遺傳??；同時(shí)也受到環(huán)境因素的影響，所以又稱為多因子疾病。 polygenic disorder第48頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四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

17、化性潰瘍（3）腫瘤 胃癌、肝癌、乳腺癌第50頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四多基因遺傳的特點(diǎn)1多基因病遺傳因素證據(jù)2多基因遺傳病的特點(diǎn)3多基因遺傳病的研究4第51頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四單基因性狀特點(diǎn)質(zhì)量性狀在群體中不連續(xù)分布多基因性狀特點(diǎn)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(diǎn)1第52頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四數(shù)量性狀質(zhì)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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四數(shù)量遺傳

18、的多基因假說瑞典學(xué)者Nilsson-Ehle(1909)第54頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四1.數(shù)量性狀遺傳取決于兩對(duì)或兩對(duì)以上的等位基因。2.每對(duì)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(yīng)。數(shù)量遺傳的多基因假說第55頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四控制數(shù)量性狀的多基因特點(diǎn)：（1）等顯性(co-dominant)（2）微效基因(minor gene)（3）累加效應(yīng)(additive effect)（4）主基因(major gene) BRCA1 BRCA2第56頁，共80頁

19、，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四1. 假設(shè)三對(duì)不連鎖的等位基因決定身材發(fā)育： A a ;B b ;C c2. 每一對(duì)基因的表現(xiàn)行為符合分離律，三對(duì)基因之間的組合符合自由組合律。3. 假設(shè)標(biāo)號(hào)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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四 1 6 15 20 15 6 1P AABBCC X aabbccF1 AaBbCc AaBbCc X AaBbCc ABC aBC AbC ABc abC Abc aBc abcABCaBCAbCABcabCAbcaBcabcF1：一種基因型，一種表現(xiàn)型。F2：64

20、種基因型，7種表現(xiàn)型。 人的身高第58頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四影響身高發(fā)育的環(huán)境因素： 如營養(yǎng)好壞，是否進(jìn)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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四 兩個(gè)極端變異的個(gè)體（純種）雜交后，子1代都是中間類型； AABBCC X aabbcc 兩個(gè)中間類型的子1代個(gè)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；AaBbCc X AaBbCc 在一個(gè)隨機(jī)雜交的群體中，變異的范圍廣泛，但是大多數(shù)個(gè)體近于中間類型，極端變異的個(gè)體很少。多基因遺傳特

21、點(diǎn)第60頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四1 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(jí)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(fēng)險(xiǎn)隨親屬級(jí)別降低，發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)迅速降低多基因病遺傳因素證據(jù)2第61頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四唇裂腭裂患者第62頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四親 屬 受累親屬百分?jǐn)?shù) 同群體相比親屬的發(fā)病率一 級(jí) 4.1 40 同胞級(jí) 0.7 8 姑和叔級(jí) 0.3 3 堂、表兄妹第63頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四 單卵雙生子 異卵雙生子

22、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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四多基因遺傳病的特點(diǎn)3易患性由遺傳素質(zhì)和環(huán)境因素共同作用決定個(gè)體得多基因遺傳病的風(fēng)險(xiǎn)。易感性由遺傳素質(zhì)決定個(gè)體得多基因遺傳病的風(fēng)險(xiǎn)。閾值由易患性所導(dǎo)致的多基因遺傳病的最低發(fā)病限度。第65頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四 易患性 發(fā)病閾值第66頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四正態(tài)分布1、均數(shù)2、標(biāo)準(zhǔn)差3、面積與均數(shù)、標(biāo)

23、準(zhǔn)差的關(guān)系第67頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四群體易患性估計(jì)：利用正態(tài)分布平均值()與標(biāo)準(zhǔn)差()之間已知的固定關(guān)系求出閾值與易患性平均值之間的距離（以標(biāo)準(zhǔn)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(yuǎn)，說明該群體易患性水平越低，發(fā)病率亦低。 與關(guān)系圖解易患性平均值與閾值圖解第68頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四 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

24、% - 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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四高血壓遺傳度為 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，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四1、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(diǎn)第71頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四2 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(jí)親屬 二級(jí)親屬 三級(jí)親屬第72頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四3 隨家屬級(jí)別的降低，患者親屬發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)迅速降低。第73頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四5 發(fā)病率有種族或民族的差異。表明不同種族的基因庫是不同的。4 近親婚配時(shí)，子女患病風(fēng)險(xiǎn)也增高， 但不如AR那樣顯著。第74頁，共80頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期四多基因遺傳病復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)1 多