单基因遗传病和多基因遗传病
多基因遗传特点
① 两个极端变异的个体(纯种)杂交后,子1代都是中
间类型; AABBCC X aabbcc
② 两个中间类型的子1代个体杂交后,子2代大部分也是
中间类型,但是,其变异范围比子1代要更为广泛;
AaBbCc X AaBbCc
③ 在一个随机杂交的群体中,变异的范围广泛,但是大
多数个体近于中间类型,极端变异的个体很少。
AR例:白化病 (Albinism)
症状:皮肤呈白色或淡粉
红色,毛发银白色或淡
黄色,虹膜无色素。
病理:患者体内缺乏酪氨
酸酶,不能合成黑色素。
病因:
定位于11q14-q21的酪氨酸酶基因突变。已发
现该基因突变方式多达100多种,其中大部分为错
义突变,也包括移码突变、缺失突变等。
2、系谱特点
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
瑞典学者Nilsson-Ehle(1909)
数量遗传的多基因假说
数量遗传的多基因假说
1.数量性状遗传取决于两对或两对以上的等位基因。 2.每对等位基因作用是微小的,称为微效基因。
3.微效基因的作用可以累加,称为累加效应。
4.数量性状的遗传还受环境因素的影响。
控制数量性状的多基因特点: (1)等显性(co-dominant) (2)微效基因(minor gene) (3)累加效应(additive effect) (4)主基因(major gene) BRCA1 BRCA2
三
级
堂、表兄妹
0.3
×3
2
双生子研究
单卵双生子发病的一致性明显高于异卵双生子
一 单卵双生子 唇裂±腭裂 幽门狭窄 精神分裂症 胰岛素依赖性糖尿病 40% 22% 46% 30% 致 性 异卵双生子 4% 2% 14% 6%
性
状
3 多基因遗传病的特点
易感性 由遗传素质决定个体得多基因
遗传病的风险。
1/2 50%
1/4
25%
其它常见AR遗传病
疾病中文名称
早老症 镰状细胞贫血 β地中海贫血 苯丙酮尿症
疾病英文名称
progeria Sickle cell anemia βthalassemias phenylkrtomuria
染色体定位
1q21 11p15.5 11p15.5 12q24.1
半乳糖血症
病理:患儿肾小管、肠道对磷、钙吸收不良而影响骨质 钙化,形成佝偻病。
病因:
致病基因PHEX定位于Xp22,编码749
个氨基酸。缺失和单个碱基置换是导致疾
病发生的主要原因。
2、系谱特点
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
连续 • 连续传递 女多 父传女 • 女性患者比男性患者多 • 男性患者的女儿全部患病,儿子全部正常 • 女性患者则儿子,女儿中均有该病的患者
(XbX)
概率 百分比
女携带者 (XbX)
正常男性 男性患者 (XbY) (XY)
1/4 25%
1/4 25%
1/4 25%
1/4 25%
其他常见的XR遗传病
疾病中文名称
甲型血友病 色盲 睾丸女性化 眼白化病 G-6-PD缺乏症
疾病英文名称
Hemophilia A colorblindness Testicular feminization syndrome Albinism ocular,type I Glucose-6-phosphate dehydrogenase
例:身高与多基因遗传
1. 假设三对不连锁的等位基因决定身材 发育: A a ;B b ;C c 2. 每一对基因的表现行为符合分离律, 三对基因之间的组合符合自由组合律。 3. 假设标号ABC基因使身材偏高,而 abc基因使身材偏矮。
P 人的身高 F1
AABBCC X aabbcc
AaBbCc AaBbCc X AaBbCc
单基因遗传病和多基因遗传病
第四军医大学基础部 医学遗传与发育生物教研室
基因
性状
基因突变
单个基因 单基因病 血友病
多个基因 多基因病 糖尿病
单基因遗传病
monogenic disease
是指受一对主基因影响而引起的
疾病,符合孟德尔式遗传规律,所以
称为孟德尔式遗传病。
孟 德 尔 式 遗 传
(1)虹膜颜色 (2)能卷舌
1
多基因遗传的特点
2 多基因病遗传因素证据 3 多基因遗传病的特点 4 多基因遗传病的研究
1
多基因遗传的特点
单基因性状特点 质量性状
在群体中不连续分布
多基因性状特点 数量性状 在群体中连续分布 近似正态分布
质量 性状
也称单基因遗传性状。性状在 群体中的变异分布不连续。
数量 性状
也称多基因遗传性状。性状在 群体中的变异分布是连续的。
由遗传素质和环境因素共同作用 易患性 决定个体得多基因遗传病的风险。 由易患性所导致的多基因遗传 病的最低发病限度。
阈值
易患性
发病阈值
正态分布
1、均数 2、标准差 3、面积与均数、标准差的关系
群体易患性估计:利用正态分布平均值(μ)与标准差(σ)之间已知的固
等 位 基 因
亨廷顿氏舞蹈病
系谱分析
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
?
DNA测序
老妇人的HD基因发生突变 其儿子的HD基因与正常人相同
2
分析方法
• 系谱:表明一个家族中某种疾病分布情况 的图解。
• 系谱分析:对具有某个性状的家系成员的 性状分布进行观察分析。推断基因的性质 和该性状传递的概率。 • 先证者(索引病例):家系中前来就诊或 发现的第一个患病(或具有所研究的性状) 个体。
症状:30-45岁缓慢发病;
舞蹈样不自主运动;
智能障碍、痴呆。
病理:大脑基底神经节变性,
尾状核、豆状核变小。
病因:
定位于4p16的HD基因5’端发生(CAG)n突变。
正常 n<35 n=36-39
异常 n>40
2、系谱特点
I II III IV
•疾病可连续传递 连续 •遗传与性别无关 平均 •患者双亲中必有一个患者
染色体定位
2q31-2
19p13.2
先天性软骨发育不全
17q21.31-q22 16p13.3-p13.12 16p13.3,9q34 17q11.2
成年多囊肾病 结节性脑硬化 神经纤维瘤病
二、常染色体隐性遗传病(AR)
隐性致病基因(a)位于1~22号常染色体。
正常:
AA
携带者: Aa 患者: aa
3、子代发病风险:
正 常 女 性
男性患者(XBY)
XB Y XY XY
X
X
XBX XBX
子代表型 概率
百分比
(XX)
女性患者 (XBX)
正常男性 (XY)
1/2 50%
1/2 50%
其它常见XD遗传病
疾病中文名称
口面指综合症I型
高氨血症I型 Alport 综合症 色素失调症
疾病英文名称
Orofaciodigital syndrome Ornithine transcarbomylase deficiency
染色体定位
Xq28 Xq28 Xq11-q12 Xp22.3 Xp21.1
四、X连锁显性遗传病(XD)
显性致病基因(B)位于X染色体。
正常:
患者:
XbXb XbY
XBXb XBXB XBY
XD例:抗维生素D佝偻病(Rickets)
症状:患儿于1岁左右发病,出现“O”形腿; 进行性骨骼发育畸形、多发性骨折、骨痛。
不完全 显性
完全显性
显性基因(杂合状态Aa)在群体 外显率 中得以表现的百分率。
杂合子(Aa)在不同遗传背景和 表现度 环境因素下其性状表现程度。
1、不完全显性
• 杂合体的表型介于纯合体显性和纯合体隐性之间。 例:柴茉莉(Mirabilis jalapa)花色
AA
Aa
aa
2、共显性
• 杂合体中等位基因(Aa)的两个性状都表达出来。
1 ABC aBC
6 15 20 15 6 AbC
1 ABc abC Abc aBc abc
ABC aBC AbC ABc abC Abc aBc abc F1:一种基因型,一种表现型。F2:64种基因型,7种表现型。
影响身高发育的环境因素: 如营养好坏,是否进行体育锻炼等。 遗传因素和环境因素二者组合,使 数量性状的表现型分布接近于正态分布 曲线。
3、子代发病风险:
亲 代 a 正 a 常 亲代(Aa)(患者) a A Aa aa
子代表型 正常(aa) 患者(Aa) 1/2 1/2 概率 百分比 50% 50%
(aa)( )
Aa
aa
其它常见AD遗传病
疾病中文名称
短指(趾)症 家族性高胆固醇血症
疾病英文名称
Brachydactyly Family hypercholesterolemia Osterogenesis imperfecta,type I Polycystic kidney disease, adult Tuberous sclerosis Neurofibromatosis,type I
肝豆状核变性
galactosemia
Wilson disease
9p13
13q14.3-q21.1
三、X连锁隐性遗传病(XR)
隐性致病基因(b)位于X染色体上。
正常:
XBXB XBY
携带者:
患者:
XBXb
XbXb XbY
XR例1:红绿色盲(Red-green blindness)
症状:不能辨别红、绿色。