單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算培訓(xùn)課件

單基因病的基本概念、分類及發(fā)病概率的計(jì)算1單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023單基因病主要受一對(duì)基因的控制，遺傳方式上稱單基因遺傳受孟德爾遺傳規(guī)律所制約這類遺傳病的群體患病率很低，一般在1/10000以下2單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023

單基因遺傳病分類：

常染色體顯性遺傳病常染色體隱性遺傳病

X連鎖顯性遺傳病性連鎖遺傳病X連鎖隱性遺傳病

Y連鎖遺傳病

3單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023一、常染色體顯性遺傳病

常染色體(1～22號(hào))上顯性致病基因控制的疾病,其傳遞方式是顯性的，人類的許多性狀或疾病呈AD遺傳。

由于各種復(fù)雜因素的影響，雜合子可能出現(xiàn)不同的表現(xiàn)形式。4單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023

雜合子Aa與顯性純合子AA的表型完全相同的AD遺傳方式，顯性基因A的作用完全表現(xiàn)出來(lái)，而隱性基因a的作用被完全掩蓋。Aa雜合子表現(xiàn)AA顯性純合子例：短指（趾）癥

5單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023短指癥患者（雜合子）與正常人婚配圖解6單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023一個(gè)短指癥家族的系譜7單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023常染色體完全顯性遺傳的特點(diǎn)致病基因的遺傳與性別無(wú)關(guān)，即男女患病的機(jī)會(huì)均等?；颊叩碾p親中必有一個(gè)為患者，但絕大多數(shù)為雜合子，患者的同胞中約有1/2的可能性也為患者。連續(xù)傳遞，即通常連續(xù)幾代都可以看到患者。雙親無(wú)病時(shí)，子女一般不會(huì)患病(除非發(fā)生新的基因突變)。8單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023AD的常見的親代婚配類型與子代類型常見的親代婚配類型

子代類型患者(Aa）×正常(aa) 1/2患者(Aa）1/2正常(aa)患者(Aa）×患者(Aa) 1/4患者(AA）2/4患者(Aa)1/4正常(aa)9單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023二、常染色體隱性遺傳病

某種性狀或疾病受隱性基因控制，這個(gè)基因位于常染色體上，其遺傳方式為AR。

如：白化病、先天性聾啞10單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023白化病11單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023

白化病是常見的一種AR遺傳病由于患者體內(nèi)編碼酪氨酸酶的基因發(fā)生突變，酪氨酸酶不能正常合成而缺乏，致使黑色素的合成發(fā)生障礙，從而引起白化癥狀。12單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023親代

攜帶者Aa×Aa攜帶者子一代AAAaAaaa

正常1/4攜帶者1/2患者1/413單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023白化病婚配圖解14單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023常染色體隱性遺傳病的特點(diǎn)致病基因位于常染色體上，它的發(fā)生與性別無(wú)關(guān)，男女發(fā)病機(jī)會(huì)相等散發(fā)，不到連續(xù)傳遞現(xiàn)象，呈隔代遺傳,有時(shí)在整個(gè)系譜中甚至只有先證者一個(gè)患者患者的雙親表現(xiàn)無(wú)病，可能為攜帶者。近親婚配時(shí)，子女中隱性遺傳病的發(fā)病率要比非近親婚配者高等多。15單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023AR遺傳常見的親代婚配類型與子代類型

常見的親代婚配類型

子代類型攜帶者(Aa)×攜帶者(Aa) 1/4正常(AA)

2/4攜帶者(Aa)1/4患者(aa)攜帶者(Aa)×患者(aa) 1/2攜帶者(Aa)

1/2患者(aa)患者(aa)×患者(aa) 均為患者(aa)

16單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023AR遺傳的典型系譜17單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023三、性連鎖遺傳病

控制某些性狀或疾病的基因位于性染色體(X或Y染色體)上，這些性狀或疾病的傳遞常與性別有關(guān)。包括X連鎖顯性遺傳病﹑X連鎖隱性遺傳病和Y連鎖遺傳病。18單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023（一）X連鎖顯性遺傳病

決定某種性狀或疾病的基因位于X染色體上，并且此基因?qū)ζ湎鄳?yīng)的等位基因來(lái)說(shuō)是顯性的。例：抗維生素D性佝僂病設(shè)：致病基因---XR

正?；?--XrXRXRXRXrXrXrXRYXrY患者患者正?；颊哒?9單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023XD常見的親代婚配類型與子代類型20單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023XD遺傳病系譜特點(diǎn)①患者雙親之一有病，多為女性患者②連續(xù)遺傳③交叉遺傳（男性患者的女兒全發(fā)?。?1單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023（二）X連鎖隱性遺傳病

某種性狀或疾病受X染色體上的隱性基因所控制，其遺傳方式為XR。例：紅綠色盲患者。

設(shè)：色盲基因—Xb

正?；颉猉B

XBXBXBXbXbXbXBY

XbY

正常攜帶者患者正?；颊?2單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023紅綠色盲患者、攜帶者的集中婚配方式及其傳遞規(guī)律23單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023XR遺傳遺傳特點(diǎn)1.呈隔代遺傳2.患者多為男性，如其雙親表型正常，則母親必

為隱性致病基因攜帶者。3.如父親為患者，母親為攜帶者時(shí)，子女有1/2機(jī)會(huì)得病。4.呈交叉遺傳。24單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023(三)Y連鎖遺傳病

如果決定某種性狀或疾病的基因位于Y染色體，那么這種遺傳病的傳遞方式稱為Y連鎖遺傳病。Y連鎖遺傳的傳遞規(guī)律比較簡(jiǎn)單，具有Y連鎖基因者均為男性，這些基因?qū)㈦SY染色體進(jìn)行傳遞，父?jìng)髯?、子傳孫，因此稱為全男性遺傳。25單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023多基因病的基本概念及發(fā)病概率的計(jì)算26單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023多基因病1.由多對(duì)基因共同決定2.性狀的遺傳不受孟德爾遺傳規(guī)律所制約，而且環(huán)境因素對(duì)性狀的表現(xiàn)程度產(chǎn)生較大影響3.這些性狀稱為多基因性狀，又稱為數(shù)量性狀，其遺傳方式稱為多基因遺傳（polygenicinheritance）或多因子遺傳（multifactorialinheritance，MF），所影響的疾病稱為多基因遺傳病4.這類疾病的群體患病率較高，一般在0.1%～1%之間，少數(shù)疾病可更高，15%～20%的人受多基因病所累。27單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023多基因病微效基因（minorgene）

在多基因性狀中，每一對(duì)控制基因的作用是微小的。累加效應(yīng)（additiveeffect）

若干對(duì)基因作用積累之后，可以形成一個(gè)明顯的表型效應(yīng)多基因性狀往往受環(huán)境因子的影響較大，因此這類性狀或疾病也稱為復(fù)雜性狀或復(fù)雜疾病（complexdisease）

28單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023多基因病質(zhì)量性狀在單基因遺傳中，基因型和表型之間的相互關(guān)系比較直截了當(dāng)，因此這一性狀的變異在群體中的分布往往是不連續(xù)的，可以明顯地分為幾個(gè)群體，所以單基因遺傳的性狀也稱質(zhì)量性狀數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀的分布不同，多基因遺傳性狀的變異在群體中的分布是連續(xù)的，只有一個(gè)峰，即平均值。不同個(gè)體間的差異只是量的變異，臨近的兩個(gè)個(gè)體間的差異很小，因此這類性狀又稱為數(shù)量性狀（quantitativecharacter）。例如，人的身高、智能、血壓等。29單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023多基因病在多基因遺傳病中，遺傳基礎(chǔ)是由多基因構(gòu)成的，它部分決定了個(gè)體發(fā)病的可能性。這種由遺傳基礎(chǔ)決定一個(gè)個(gè)體患病的風(fēng)險(xiǎn)稱為易感性（susceptibility）。由于環(huán)境對(duì)多基因遺傳病產(chǎn)生較大影響，因此學(xué)術(shù)界將遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決定一個(gè)個(gè)體患某種遺傳病的可能性稱為易患性（liability）。在一定的環(huán)境條件下，易感性高低可代表易患性高低。當(dāng)一個(gè)個(gè)體易患性高到一定限度就可能發(fā)病。這種由易患性所導(dǎo)致的多基因遺傳病發(fā)病最低限度稱為發(fā)病閾值（threshold）。30單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023遺傳度及其估算

（一）Falconer公式式中，h2為遺傳度；b為親屬易患性對(duì)先證者易患性的回歸系數(shù)；r為親屬系數(shù)。31單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023Xc為對(duì)照組親屬中的易患性平均值與閾值之間的標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)；為先證者親屬易患性平均值與先證者親屬中患者易患性平均值之間的標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)；為對(duì)照親屬患病率，；當(dāng)缺乏一般人群的患病率時(shí)，可設(shè)立對(duì)照組，調(diào)查對(duì)照組親屬的患病率，用下式計(jì)算回歸系數(shù)：32單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023當(dāng)已知一般人群的患病率時(shí)，用下式計(jì)算回歸系數(shù)：Xg為一般群體易患性平均值與閾值之間的標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)；為先證者親屬易患性平均值與閾值之間的標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)；為一般群體易患性平均值與一般群體中患者易患性平均值之間的標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)；33單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023（二）Holzinger公式Holzinger公式（Holzingerformula）（1929）是根據(jù)遺傳度越高的疾病，一卵雙生的患病一致率與二卵雙生患病一致率相差越大而建立的。一卵雙生（monozygotictwin，MZ）是由一個(gè)受精卵形成的兩個(gè)雙生子，他們的遺傳基礎(chǔ)理論上是完全相同的，其個(gè)體差異主要由環(huán)境決定；二卵雙生（dizygotictwin，DZ）是由兩個(gè)受精卵形成的兩個(gè)雙生子，相當(dāng)于同胞，因此他們的個(gè)體差異由遺傳基礎(chǔ)和環(huán)境因素共同決定。34單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023所謂患病一致率是指雙生子中一個(gè)患某種疾病，另一個(gè)也患同樣疾病的頻率。其中，CMZ為一卵雙生子的同病率；CDZ為二卵雙生子的同病率。35單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023注意事項(xiàng)1．遺傳度是特定人群的估計(jì)值遺傳度是由特定環(huán)境中特定人群的患病率估算得到的，因此，不宜外推到其他人群和其它環(huán)境。2．遺傳度是群體統(tǒng)計(jì)量，用到個(gè)體毫無(wú)意義如果某種疾病的遺傳度為50％，不能說(shuō)某個(gè)患者的發(fā)病一半由遺傳因素決定，一半由環(huán)境因素決定，而應(yīng)該說(shuō)在這種疾病的群體總變異中，一半與遺傳變異有關(guān)，一半與環(huán)境變異有關(guān)。36單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/20233．遺傳度的估算僅適合于沒有遺傳異質(zhì)性，而且也沒有主基因效應(yīng)的疾病如果影響性狀或疾病有主基因存在，并且主基因存在顯、隱性關(guān)系，那么上述計(jì)算就會(huì)產(chǎn)生偏差。若有一個(gè)或幾個(gè)顯性主基因，那么估算的遺傳度可以超過100％；若主基因?yàn)殡[性基因，則由先證者的同胞估算的遺傳度可以高于由父母或子女估算的遺傳度。因此，只有當(dāng)由同胞、父母和子女分別估算的遺傳度相近似時(shí)，這個(gè)遺傳度才是合適的。同時(shí)也才能認(rèn)為該疾病的發(fā)生可能是多基因遺傳的結(jié)果。注意事項(xiàng)37單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023影響多基因遺傳病再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)的因素（一）患病率與親屬級(jí)別有關(guān)多基因遺傳病發(fā)病有明顯的家族聚集傾向，患者親屬患病率高于群體患病率，而且隨著與患者親緣關(guān)系級(jí)別變遠(yuǎn)（或親緣系數(shù)增大）患病率而劇減，向群體患病率靠攏。這一點(diǎn)與Galton提出的數(shù)量性狀在親屬中存在回歸現(xiàn)象相一致（表6-4）。38單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023表6-4多基因遺傳病中親屬級(jí)別和患病率之間的關(guān)系39單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023在相當(dāng)多的多基因遺傳病中，群體患病率（q）常在0.1%～1%，遺傳度為70%～80%之間，那么患者一級(jí)親屬的再患風(fēng)險(xiǎn)可利用Edwards（1960）公式，其內(nèi)容為患者一級(jí)親屬再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)qr是群體患病率qg的平方根，即

40單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023當(dāng)遺傳度低于70%～80%時(shí)，患者一級(jí)親屬再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)低于群體患病率的平方根；當(dāng)遺傳度高于70%～80%時(shí)，一級(jí)親屬再患風(fēng)險(xiǎn)高于群體患病率的平方根。41單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023（二）患者親屬再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與親屬中受累人數(shù)有關(guān)

在多基因遺傳病中，當(dāng)一個(gè)家庭中患病人數(shù)愈多，則親屬再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)愈高。例如，一對(duì)夫婦表型正常，但第一胎出生了一個(gè)唇裂患兒以后，再次生育時(shí)患唇裂的風(fēng)險(xiǎn)為4%；如果他們又生了第二個(gè)唇裂患兒，第三胎生育唇裂風(fēng)險(xiǎn)則上升到10%。說(shuō)明這一對(duì)夫婦帶有更多能導(dǎo)致唇裂的致病基因，他們雖然未發(fā)病，但他們的易患性更接近發(fā)病閾值，因而造成其一級(jí)親屬再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)增高（表6-5）。這一點(diǎn)與單基因病遺傳不相同，因?yàn)樵趩位蜻z傳病中的雙親基因組成已固定，并嚴(yán)格按孟德爾遺傳規(guī)律遺傳，故其后代患病概率不因?yàn)橐焉鰩讉€(gè)患者而改變其原有的1/2或1/4發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。42單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023表6-5多基因病再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)（Smith表格）43單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023（三）患者親屬再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與患者畸形或疾病嚴(yán)重程度有關(guān)

多基因遺傳病發(fā)病的遺傳基礎(chǔ)是微效基因，其有共顯累加效應(yīng)，故在多基因遺傳病中如果患者病情嚴(yán)重，證明其易患性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過發(fā)病閾值而帶有更多的易感性基因，與病情較輕的患者相比，其父母所帶有的易感基因也多，易患性更接近閾值。因此，再次生育時(shí)其后代發(fā)風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)增高。44單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023例如，一側(cè)唇裂的患者，其同胞的再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)為2.46%；一側(cè)唇裂并腭裂的患者，其同胞的再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)為4.21%；雙側(cè)唇裂加腭裂的患者，其同胞的再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)為5.74%。這一點(diǎn)也不同于單基因遺傳病。在單基因遺傳病中，不論病情的輕重如何，一般不影響其再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)率，仍為1/2或1/4。45單基因和多基因遺傳病發(fā)病率的計(jì)算7/22/2023（四）多基因遺傳