单基因遗传PPT课件

单基因遗传病 单基因遗传性状受一对等位基因的控制，由单基因突变引起的疾病，遗传方式符合孟德尔定律,1,单基因遗传病single-gene disorder，monogenic disorder,常染色体遗传 常染色体显性遗传 常染色体隐性遗传 X伴性遗传 X伴性显性遗传 X连锁隐性遗传 Y连锁遗传,2,系谱与系谱分析法,系谱 是从先证者入手，追溯调查其所有家族成员（直系亲属和旁系亲属）的数目、亲属关系及某种遗传病（或性状）的分布等资料，并按一定格式将这些资料绘制而成的图解。,3,4,常染色体显性遗传病的遗传,常染色体显性遗传典型系谱,5,常染色体显性遗传病,遗传特点： 1 双亲之一为患者，而且常为杂合子。 2 子女中有1/2可能性发病，男女发病机会相等。 3 连续几代都可能有患者。 4 正常人与正常人婚配，其子女一般不会有患者。,6,染色体显性遗传病杂合子患者与正常人婚配图解,7,常染色体显性遗传病的类型,完全显性不完全显性（半显性）不规则显性共显性延迟显性从性显性,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,不完全显性(incomplete dominance)杂合体Aa的表现型介于纯合显性与纯合隐性之间,18,软骨发育不全,患儿（致病基因ACH 4p16.3）,19,家族性高胆固醇血症,致病基因（FH）已定位于19p13，长约45kb，含18个外显子。突变后细胞膜上低密度脂蛋白受体（LDLR）缺陷，导致血清中游离胆固醇过多，出现黄瘤、角膜老人环及冠心病。 正常人血清胆固醇:150250ml/dl 杂合子血清胆固醇:300400ml/dl，40-60岁 纯合子血清胆固醇: 600ml/dl，20岁患冠心病,20,21,先证者男性初诊时为6岁，血清胆固醇浓度为21.3 mmol/L，出生时即有黄色瘤，之后多处出现黄色瘤，并有角膜环和主动脉瓣狭窄，多次发生心绞痛。8岁时首次发生心肌梗死，10岁时在冠脉搭桥术后猝死。,22,23,24,不规则显性(irregular dominance) 某些带有显性基因的杂合体由于某种原因不表现出相应的症状，因此在系谱中出现隔代遗传的现象。显性基因在杂合状态下是否全部表达相应的性状，常用外显率来衡量。,25,并指,26,轴后多指,27,28,轴前多指,29,30,31,32,共显性 (codominance) 典型的例子是人类ABO血型的遗传。ABO血型决定于一组复等位基因：IA、IB和i 。IA决定红细胞表面有抗原A；IB决定红细胞表面有抗原B；i决定红细胞表面无抗原A和B，只有H物质。IA、IB对i是显性基因，IA和IB基因为共显性。,33,共显性(codominance),34,复等位基因(multiple alleles ),35,一个父亲是AB型血、母亲是O型血的妇女同一个B型血的男性结婚，生了两个孩子，血型分别是A型和O型，指出这对夫妇及岳母的基因型。,36,延迟显性（delayed dominance） 某些带有显性致病基因的杂合体，在生命早期不表现出相应的症状，发育到一定的年龄时，致病基因的作用才表现出来。,37,舞蹈症,38,Huntington舞蹈症(MIM 143100),39,40,Huntington舞蹈症系谱(MIM 143100),41,42,遗传性小脑共济失调,43,44,45,从性显性（sex-influenced dominance） 杂合子的表现受性别的影响，在某一性别表现出相应表型，在另一性别则不表现出相应的性状。如：早秃（baldness）又名男性秃发，成年男子头前部至头顶头发慢性脱落，枕部及两侧仍保留正常头发，男性杂合子即有表达，女性杂合子不表现早秃，而以隐性方式传递几代后，在她的男性后代中出现早秃。这种表达上的差异可能与雄激素的作用有关。,46,47, 早秃的遗传谱系,48,一个非早秃的男性同一个早秃携带者的女性结婚，写出该对夫妇的基因型并估算他们后代的发病风险。,49,常染色体隐性遗传典型系谱,常染色体隐性遗传病,50,常染色体隐性遗传病,遗传特点： 1 双亲无病，但都是致病基因携带者。 2 子女中有1/4可能性发病，男女发病机会相等。 3 系谱中看不到连续几代的遗传，是散发性的。 4 近亲结婚发病率高。,51,52,53,54,白化病,55,56,苯丙酮尿症,57,PKU患儿,58,59,以下系谱图是一个PKU的家系，问1和2结婚后生出患儿的风险是多少？,60,61,62,X连锁显性遗传病,半合子(hemizygote)：是指男性体细胞内X染色体上的基因不是成对存在的。,致病基因位于X染色体上，带有致病基因的杂合子个体发病，称为X连锁显性(X-linked dominant，XD)遗传病。,交叉遗传(criss-cross inheritance)：男性的X染色体来源于母亲，又只能传给自己的女儿，不存在男性男性之间的传递。,63,64,X连锁显性遗传特点：(1)患者双亲必有一方患有此病（连续遗传）。女性患者多于男性，但是女性患者病情较轻。(2)男性患者的后代中，女儿都是患者，儿子正常。(3)女性患者的后代中，子女各有1/2的发病可能性。(4)未患病的后代真实遗传，不会患病。例：遗传性肾炎、抗维生素D佝偻症,65,XAXa,XAXa,XAXa,XAXa,XAXa,XAY,XAY,XAY,66,抗维生素D性佝偻病,杂合体,67,68,X连锁隐性遗传病,如果带有X-连锁致病基因的女性杂合子不发病，只有致病基因的纯合子女性和半合子男性发病，则这类疾病为X连锁隐性(X-linked recessive，XR)遗传病。,69,70,甲型血友病,71,双亲无病时，儿子有1/2 发病风险，女儿无发病风险。儿子如果发病，母亲肯定是携带者，女儿有1/2可能性是携带者。,在系谱中表现出女性传递，男性发病的交叉遗传的特点，因此在系谱中可出现隔代遗传的现象。,女性患者的父亲一定是患者。,男性发病的可能性大大高于女性，系谱中常常只见男性患者。,X连锁隐性遗传病的系谱特征,72,Hemophilia A 型 和B型A型基因在Xq28,VIII因子全长186kb,约占X染色体的0.1%B型基因在Xq27，IX因子长为34kb，已发现574种基因突变color blindness Xq28我国男子发病率为7，女性患者只有0.4%。,73,家族性：XR (MIM 306700),Xq28 凝血因子VIIIc,甲型血友病,74,DMD家系,大哥14岁时已不能行走,系谱,75,76,77,78,(二) Y染色体的遗传 Holandric 外耳道多毛症,79,睾丸决定因子（TDF）或Y上的性别决定区（SRY）： SRY已定位于Yp11.2，长35kb，只有一个外显子，编码一种DNA结合蛋白，决定未分化性腺发育成睾丸。若该基因点突变或缺失，将导致性腺发育不全呈条索状，无副性征发育，易患性母细胞瘤和性细胞瘤。无精子因子：基因（AZF）已定位于Yq11.23，它控制精子发生，该区如有200kb缺失，则导致无精子或严重精子减少。推测AZF编码的蛋白为RNA识别元件，对mRNA加工或翻译的调控起作用,80,限性遗传（sex-limsited inheritance）,基因可在常染色体或性染色体上，但仅在一种性别中表达，限性遗传的性状常和第二性征或性激素有关。 毛耳 睾丸女性化 子宫阴道积水,81,睾丸女性化综合症,82,交叉遗传：男性患者的X连锁致病基因必然来自母亲，以后又必定传给女儿，这种遗传方式称交叉遗传。延迟显性：杂合子在生命的早期，因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，只在达到一定的年龄后才表现出疾病，这一显性形式称为延迟显性。产前诊断：通过直接或间接的方法，在胎儿出生前诊断其是否患有某种疾病的诊断方法。,83,基因表达包括转录和翻译两个过程。 表型正常但带有致病遗传物质的个体称为携带者。他可以将这一有害的遗传信息传递给下一代。一个生物体所表现出来的遗传性状称为表现型，与此性状相关的遗传组成称为基因型。在基因的置换突变中同类碱基的替换称为转换。不同类型碱基间的替换称为颠换。凡是位于同一对染色体上的若干对等位基因，彼此间互相连锁，构成一个 连锁群具有XY的男性个体，其Y染色体上没有与X染色体上相对应的等位基因，则该男性个体称为 半合子,84,1、睾丸女性化综合症是由于基因缺陷不能合成 雄性激素受体2、复等位基因是指（同源染色体的相同位点有三种以上的基因）。3、慢性进行性舞蹈病属常染色体显性遗传病，如果外显率为90，一个杂合型患者与正常人结婚生下患者的概率为（ 45 ）。,85,4、短指症常表现为常染色体显性遗传，外显率为100，一个该病患者（Aa）与正常人婚配，每生一个孩子是患者的概率为（ 1/2 ）。5、断裂基因中的编码序列是（外显子）。6、一对夫妇表现正常，生有一个白化病（AR）的女儿和一个正常儿子，儿子是携带者的概率为（ 2/3 ）。7、 不属于DNA成分的碱基为（尿嘧啶）。,86,8、下列不符合常染色体隐性遗传特征的是（D）。A致病基因的遗传与性别无关，男女发病机会均等B系谱中看不到连续遗传现象，常为散发C患者的双亲往往是携带者D近亲婚配与随机婚配的发病率均等 E患者的同胞中，是患者的概率为1/4，正常个体的概率约为3/4,87,9、不规则显性是指（C）。A 隐性致病基因在杂合状态时不表现出相应的性状B 杂合子的表现型介于纯合显性和纯合隐性之间C 由于环境因素和遗传背景的作用，杂合体中的显性基因未能形成相应的表现型D 致病基因突变成正常基因E 致病基因丢失，因而表现正常,88,10、脆性X综合征的临床表现有（D）。A 智力低下伴眼距宽、鼻梁塌陷、通贯手、趾间距宽B 智力低下伴头皮缺损、多指、严重唇裂及腭裂C 智力低下伴肌张力亢进