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4单基因遗传病


系谱常用符号: 系谱常用符号:
单基因遗传: 单基因遗传: 指性状或疾病的遗传受一对等位基因控制,性 状或疾病和遗传规律符合孟德尔定律,故单基因遗 传也称为孟德尔遗传。
显性遗传(AD) 显性遗传 常染色体遗传 隐性遗传(AR) 隐性遗传 显性遗传(XD) 单基因遗传 显性遗传 X连锁遗传 连锁遗传 隐性遗传(XR) 性染色体遗传 隐性遗传 Y连锁遗传 连锁遗传
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Homozygote) 纯合子(Homozygote): 同一基因座上两个等位基因 相同的个体称为纯合子。
Heterozygote) 杂合子(Heterozygote): 同一个基因座上两个等位基 因不同的个体称为杂合子。
基因型(Genotype): ) 指个体特定基因座上的一对等位基因,分别 来自父母。如: AA Aa aa 表现型(Phenotype): ) 基因型和环境因素相互作用所表现出的遗传 性状。
指趾细长 (蜘蛛脚样)
左心房、左心室、 右心房明显扩大
腹 部 皮 肤 桔 皮 样 改 变
晶 状 体 脱 位
Marfan综合征表现度的差异: Marfan综合征表现度的差异: 综合征表现度的差异 1.重型患者可有骨骼、眼、 心血管系统的严重损害 2.轻型患者则只有少数器官 轻度损伤 3.同一家系不同患者可呈现 不同器官、不同程度损害。
单基因遗传病
第一节 单基因遗传病的遗传方式
基本术语 基因座(locus): 基因座 染色体上特定基因存在的位置。如 ABO血型基因存在于人类染色体9q34 上。 等位基因(alleles): 等位基因 同源染色体的同一基因座上的基因。 等位基因可能相同,也可能不同。 复等位基因(multiple alleles ): 复等位基因 群体中,一个基因座上的等位基因 有三个或三个以上时,称为复等位 基因。
(1)只生1个孩子的家庭 : 1)只生1 只生 ¼ 发病,被统计; (¾)1不发病,漏计。 实际发病率:25%;统计发病率:100% (2)生2个孩子的家庭 : 2)生 2个孩子都患病: (1/4)2=1/16 2个孩子都不患病:(3/4)2=9/16 (3)生n个孩子的家庭: (3/4)n (3)生 个孩子的家庭: 被统计 漏计 漏计 2个孩子1个患病: 2×(1/4×3/4)=6/16 被统计
(三)共显性(co-dominance)
指当等位基因处于杂合状态时,彼此间没有显性和 隐性的区别,两种基因都能表达,分别独立地产生 两种基因都能表达, 两种基因都能表达 各自的基因产物,即两者的作用都完全得到表现。 各自的基因产物, 人类大多数血型系统的遗传、HLA系统的遗传均呈现 共显性。
ABO血型系统的遗传 人类 ABO血型系统的遗传 ABO血型系统的基因位点: ABO血型系统的基因位点:9q34:IA、IB、i 血型系统的基因位点 基因产物: 基因产物:IA:A抗原;IB:B抗原; I i:无效基因,无基因产物。 IA、IB对i:显性; IA和IB间:共显性 : 6种基因型,4种表现型(血型): 种基因型, 种表现型(血型) A型 (IAIA、IAi) B型 (IBIB、IBi) O型 (ii) AB型(IAIB)
一例轴后型多指症系谱: 一例轴后型多指症系谱:
表现度(expressivity) 在不规则显性情况下,患者(Aa)显性基因表达程 度的差异,即病情严重程度的差异。 例如:Marfan综合征:少见的结缔组织遗传病。 Marfan综合征临床特征: Marfan综合征临床特征: 综合征临床特征 主要罹患器官为皮肤、骨骼、心血管系统和眼睛 身体瘦高、肢长,蜘蛛脚样指 眼部典型损害为晶状体脱位 60%~80%有心血管疾病
非患者
AR病家系通常婚配方式 AR病家系通常婚配方式
尚未出生的子女: ¼发病,¼正常,携带者可能性1/2; 出生后未发病子女:携带者可能性2/3。
一例白化病系谱
AR病系谱特征 AR病系谱特征
1.男女受累的机会均等,患者同胞患病概率为1/4。 2.患者为隐性基因纯合子,父母表现正常,但均为致 病基因携带者。 3.患者子女不发病,无连续遗传现象,常为散发。 4.近亲婚配的后代发病率显著增高。
(一)完全显性(complete dominance) 完全显性 在常染色体显性遗传,如果杂合子的表型与 显性纯合子完全一致,称为完全显性 完全显性。 完全显性 在AD病,致病基因为显性基因(A),正常基 因为隐性基因(a)。 人群中致病基因的频率很低(0.01~0.001)。 因此,在AD病中,显性纯合子(AA)患者罕见, 绝大多数患者是杂合子(Aa)。
PTC尝味能力: PTC尝味能力: 尝味能力 TT PTC尝味者
1/750000~1/3000000
Tt 杂合尝味者
1/50000
tt 味盲
〉100%
家族性高胆固醇血症: 家族性高胆固醇血症: 特点:患者血胆固醇含量增高,多为杂合子发病。 特点: 胆固醇含量: 胆固醇含量: 正常人:150~250 mg/dl, 杂合子:300~600 mg/dl, 40~60岁患冠心病。 纯合子:600~1200 mg/dl,20~30岁患冠心病, 多死于心肌梗死或猝死。
AR病患者同胞的发病风险的校正 病患者同胞的发病风险的校正 校正公式 : ∑ a(r-1) C =------------∑ a(s-1)
(二)近亲婚配增高子代的发病风险
1.近亲婚配与亲缘系数 1.近亲婚配与亲缘系数 近亲(consanguinity) 指3~4代以内有共同祖先的个体 近亲婚配(consanguineous marriage) 近亲个体之间的婚配 近亲婚配所生子女AR病发病风险增高 近亲婚配所生子女AR病发病风险增高 AR 由于近亲之间具有共同祖先,近亲婚配中的一个 是某种致病基因的携带者时,另一个也是携带者 的可能性远高于群体中的一般个体,故其所生子 女AR病发病风险增高。
显性 基因
隐性 基因
先证者(proband): 先证者 家族中第一个被医生或研究人员发现的罹患 某种遗传病的患者或具有某种性状的成员称为先 证者。 系谱(pedigree): 系谱 从先证者入手,追溯调查先证者家系中所有 人员(直系亲属和旁系亲属)婚配、生育及遗传 病发病情况,将调查资料用特定符号绘制的图称 为系谱。 系谱分析法(pedigree analysis): 系谱分析法 依据系谱分析遗传病的遗传方式的方法称为 系病风险
发病风险: 发病风险: 理论值为1/4, 由于选择偏倚,实际调查结果往往大于1/4 。 发病风险大于1/4的原因: 发病风险大于1/4的原因: 1/4的原因 子女中有患者的家庭被统计, 无患者的家庭将被漏计。
统计结果分析(双亲均为携带者 : 统计结果分析 双亲均为携带者): 双亲均为携带者
二、常染色体隐性遗传 常染色体隐性遗传
(autosomal recessive inheritance,AR) 常染色体上隐性基因控制的疾病或性状的遗传。 特征为纯合子表现出性状或发病。 3种基因型对应 种表型: 种基因型对应2种表型 种基因型对应 种表型: AA: 正常人 Aa: 携带者(carrier) aa: 患者 常见AR病: 先天性聋哑、苯丙酮尿症、白化病等。
一、常染色体显性遗传
常染色体显性遗传( 常染色体显性遗传(病):
(autosomal dominant inheritance, AD)
控制某种性状或疾病的基因位于常染色体(1~22 号染色体)上,并且该基因是显性的(杂合子发病或表 现该基因的性状),此病或性状的遗传方式称为常染色 常染色 体显性遗传,此病称为常染色体显性遗传病(AD病) 。 体显性遗传 常染色体显性遗传病(AD病 常染色体显性遗传病(AD 常染色体显性遗传的类型: 常染色体显性遗传的类型: 根据杂合子与显性纯合子的表型是否一致,常染 色体显性遗传分为以下类型:
AD病家系通常婚配方式: 病家系通常婚配方式: 病家系通常婚配方式
杂合子患者(Aa)与正常人(aa)婚配, 每个子女都有1/2的可能性为患者。
AD病患者之间婚配 AD病患者之间婚配: 病患者之间婚配 Aa ×Aa→AA、 Aa Aa 、aa 两种表型:患者、正常人 患者、 患者 表型比例,3∶1 3∶1 常见AD病 常见AD病: AD 多发性结肠息肉 牙本质发育不全 短指症 并指(趾)症 Huntington舞蹈病等。
外显率( 外显率(penetrance) ) 指在带有显性致病基因(Aa)的全部个体中,表现 出相应症状的个体所占的百分率。 杂合子个体100%表现出相应的表现型,为完全外显 完全外显. 完全外显 低于100%的外显率,称外显不全。 外显不全。 外显不全 外显不全:外显率高的可达70~80%,低者仅为 外显不全: 20~30%。 对个体而言,外显表现为“全和无 全和无”。 全和无 因不规则显性,没表现出相应疾病的个体称为未外 未外 显,家族中可呈现隔代遗传 隔代遗传现象。 隔代遗传
一例家族性多发性结肠息肉系谱
一例牙本质发育不全系谱
AD病系谱特征 AD病系谱特征
1.患者父母必有一方受累 (Aa)。 2.患者同胞、子女患病可 能性均为1/2。 3.每代都可出现患者。 4.致病基因位于常染色体 上男女受累的机会均等 5.双亲无病,子代一般不 发病(除非新的基因突变)。 AD病典型系谱
外显率与表现度的区分: 外显率与表现度的区分: 外显率:基因表达与否,“质”的概念 外显率 表现度:在表达前提下,表现程度的差异, 表现度 “量”的概念
(五)延迟显性(delayed dominance)
概念: 概念: 指有些AD病,在生命的早期,杂合子携带的致病基 因并不表达或虽表达但尚不足以引起明显的临床表现, 只有在达到一定年龄,致病基因才表达或才充分表达 并表现出疾病的现象。 Huntington舞蹈病: Huntington舞蹈病: 舞蹈病 多数患者(杂合子)在30岁左右发病,少数患者在 十几岁或60多岁发病; 有进行性不自主的舞蹈样动作,可合并肌强直,可 出现神经症状,如抑郁,智能衰退,最终成为痴呆。
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