医学遗传学单基因病

第四章单基因遗传病Singlegenedisorders基因（Gene）：含有遗传信息的可遗传单位。基因型（Genotype）：个体的遗传结构；表现型（Phenotype）：环境条件与基因型相互作用而使个体呈现的性状。性状（Trait）：是指一个个体上可观察到的任何特征。

野生型（Wild-type):在自然界首先出现的特定生物的基因型或表现型（性状）。突变型（mutant）：因为突变而产生的新的可遗传的特征（变异）。正常红细胞、白细胞镰型细胞贫血症红细胞单基因遗传病（single-genedisorders）：疾病的发生主要受一对等位基因控制，其传递方式遵循孟德尔遗传规律。多基因遗传病（polygenicdisorders）：疾病的发生受两对以上基因控制。遗传病参与遗传病发生的基因数量单基因遗传病分类常染色体显性（或隐性）遗传病－autosomaldominant(recessive)inheritance

disorderX连锁显性（或隐性）遗传病－X-linkeddominant(recessive)inheritancedisorderY连锁遗传病－Y-linkedinheritancedisorder线粒体遗传病－mitochondrialinheritancedisorder突变基因的染色体

自身性质系谱（pedigree）：

分析—研究人类遗传规律的最常用方法。系谱分析：从先证者入手，追溯调查其所有家庭成员、亲属关系及某种遗传病（或性状）的分布资料。先证者（proband）：指家族中第一个被医生或遗传研究者发现的罹患某种遗传病的个体，或具有某种性状的成员(患病).系谱分析系谱中不仅要包括具有某种性状和患病个体，还需要包括家族的其它正常成员。以进行较为完整的回顾性分析。在对某一遗传性状或遗传病作系谱分析时，不能仅依据一个家族的系谱资料，通常需要将多个具有相同遗传性状或遗传病的家族的系谱综合分析，才能比较准确而可靠地作出判断一、常染色体显性遗传疾病显性：那些能够完全遗传的或者通过杂交几乎不变的，并因而构成杂种性状的特征。人类显性性状举例：

长耳壳对短耳壳

宽耳壳对窄耳壳

有耳垂对无耳垂双眼皮对单眼皮？显性遗传病系谱常染色体显性遗传病遗传特征显性遗传病传递特征垂直方式遗传，男女受累几率均等；受累个体的双亲之一是患者，患者同胞的患病概率为1/2；系谱中连续传递，连续几代都可能看到患者；双亲无病时，子女一般不会患病（新发突变除外）。常染色体显性遗传病举例－1

——

亨廷顿舞蹈病（Huntingtonchorea,HD）1872年乔治•亨廷顿首次报告他诊治的这一疾病。亨廷顿的父亲和祖父均曾诊治过这种病，经查属同一家族的几代人。亨廷顿强调了这一疾病的遗传性，可来自父亲，亦可来自母亲，“从遥远的过去世代相传而来”。1.进行性加重的运动系统损害：随意运动和不随

意运动的进行性障碍，甚者阵发性肌强直、痉挛

2.认知功能障碍：痴呆、记忆力丧失。

3.精神症状：首发症状是易怒、不安、情感淡漠、

抑郁等。临床表现：三大功能障碍

发病后病情逐步加重，15－20年后不可避免的恶化，卧床不起，许多病人死于窒息、吸入性肺炎

发病率约4/100,000—1/10,000

发病多从中年开始，也可在任何年龄起病，10％在<20岁（青少年发病型）或>55岁（晚发型）发病。但青少年发病者常常是由父亲遗传。亨廷顿舞蹈病发病与年龄的关系病理：与亨廷顿舞蹈病有联系的病理表现见于大脑、基底神经节、特别是纹状体，随时间的推移而受损，可经核磁共振成像（MRI）和正电子发射断层扫描（PET）检出.

病因探讨：HD基因缺陷（突变）。HD是第一个通过系统筛查多态性标记，进行连锁分析而定位的遗传病。HD基因（1983）定位于染色体4p16.3;突变Huntingtin致病的可能机制CREB(cAMPresponseelement-binding)isacellulartranscriptionfactor.ItbindstocertainDNAsequencescalledcAMPresponseelement(CRE),therebyincreasingordecreasingthetranscriptionofthedownstreamgenes.CREBhasawell-documentedroleinneuronalplasticityandlong-termmemoryformationinthebrain.CREBbindingproteinHD基因编码huntingtin蛋白，属转录因子结合蛋白。HD基因CAG重复次数与发病年龄的关系NumberofCAGrepeatsAgeofonsetHD基因编码区5‘端CAG的动态突变与疾病发生相关，且CAG重复次数的多少与疾病发生早晚、严重程度成正比正常人CAG重复次数在9－35次Huntington病患者的重复>36次，甚至达120余次。例3：神经纤维瘤I型

（NeurofibromatosistypeI,NF1）最早的临床描述可追溯到16世纪意大利医师Aldrovandi，但最终由德国病理学家vonRecklinghausen于1882年命名，并作了病理学描述。现已知神经纤维瘤分为NF1，NF2。

临床特征：主要是神经、皮肤先天发育不良。皮肤的牛奶咖啡斑（café-au-laitspots），虹膜错构瘤（Lishnodules），表皮和皮下神经纤维瘤。肉质样良性肿瘤常常沿神经生长，特殊的骨损害。牛奶咖啡斑虹膜错构瘤临床表现变异很大：一般10岁之前发病，表现范围从仅出现牛奶咖啡斑、错构瘤小结，到损伤面容的表皮神经纤维瘤。一生中瘤结数量可达数千个。高度脉络丛状的神经纤维瘤浸润周围组织，可产生严重畸形和功能损害。表皮和皮下神经纤维瘤数以千计的瘤结高度脉络丛状的神经纤维瘤浸润周围组织，可产生严重畸形致病基因：

→定位于17q11.2，基因组DNA约300Kb,→mRNA11,000－13,000bp,→ORF8454个核苷酸，编码蛋白质（

Neurofibromin）含2818AA，分子量250Kda.→TheNeurofibromin1geneisanegativeregulatoroftheRasoncogenesignaltransductionpathway.短指趾症1903年，Farabee首次报道短指症家系，我国贺林教授最终确定短指症发病基因婚配类型与发病风险：短指症是一种常染色体（完全）显性遗传的典型例子：它的主要症状是患者指趾骨短小或缺如。

1.常染色体显性遗传杂合子患者与正常人婚配图aaaAaaAaAa（患者）Aa（患者）aa（正常）aa（正常）子代表型患者正常概率1/21/2概率比1:1患者正常人二、常染色体隐性遗传病隐性性状：在杂交过程中成为潜在的那些性状。只有突变基因是纯合型的个体才能表现出疾病。在杂合子时，隐性致病基因的作用被正常的显性等位基因所掩盖，表型和正常人相同，但却可以将致病基因传给后代。携带者：表型正常但带有隐性致病基因的杂合型个体常染色体隐性遗传病遗传特征：发生与性别无关，男女受累几率均等；系谱中患者散在分布，通常看不到连续传代现象。患者的双亲表型往往正常，但都是致病基因携带者，患儿的出现概率是1/4。近亲婚配时，子女中的发病率比非近亲婚配者高的多。常染色体隐性遗传病典型系谱婚配类型与子代发病风险在常染色体隐性遗传病家系中最常见的是两个杂合子（Dd

Dd）的婚配，每胎孩子的得病率是0.25，表型正常的同胞中杂合子的比例占2/3.1.常染色体隐性遗传杂合子相互婚配图BbbBBbBbBB（正常）bb（患者）子代表型正常携带者患者概率1/41/21/4概率比1:2:1Bb（携带者）Bb（携带者）2.常染色体隐性遗传杂合子与正常人婚配图子代表型正常携带者概率1/21/2

概率比1:1BbBbBBBBB（正常人）Bb（携带者）BBB（正常人）Bb（携带者）子代表型患者携带者概率1/21/2

概率比1:13.常染色体隐性遗传病患者与杂合子婚配图患者携带者正常人BbbBbbbbb（患者）Bb（携带者）bbb（患者）Bb（携带者）常染色体隐性遗传病举例1

α1—抗胰蛋白酶缺乏症α1-抗胰蛋白酶（α1-antitrypsin,α1-AT）缺乏症:血清中α1-AT水平下降。易发生肺气肿。α1-抗胰蛋白酶蛋白由PI基因编码，定位于14q32.1。α1-AT抑制中性粒细胞弹性蛋白酶及其他丝氨酸蛋白酶的水解作用（包含胰蛋白酶）。α1-AT导致疾病的主要三种突变型。

导致α1-抗胰蛋白酶缺乏症的

主要三种突变型：1.p.342Glu>Lys(GAG→AAG)

：PIZ型，纯合型突变高风险罹患肺气肿和肝硬化。

2.p.264Glu>Val：PIS型，与Z型构成杂合型是中等程度提高发病风险。3.Null型：与肺气肿和肝硬化患病风险有关。常染色体隐性遗传病举例2

肝豆状核变性（hepatolenticulardegeneration

）1912年KinnearWilson首先描述此病（Wilsondisease），为肝脏铜代谢障碍，不能将铜分泌入胆汁导致肝内铜蓄积，引起进行性肝损害、脑损害。正常人体铜含量为70-100mg，是细胞一种重要的辅酶。该病为多器官受累，40％表现为肝功能衰竭，随后出现神经、内分泌、血液或神经精神病变。发病率：约为1/30,000，人群中杂合基因携带者约1/90。临床表现：（1）6－12岁出现肝病表现:黄疸、脾大、肝硬化、肝功能障碍，甚至出现肝功能衰竭病征，如腹水、广泛出血、肝昏迷。（2）

12岁出现神经精神系统症状：

四肢震颤并可累及躯干和头部；

手足徐动或扭转痉挛等不自主动作；

面容呆板，缺少表型，亦可有不能自制的哭笑，智力可出现减退；

后期四肢屈曲挛缩，吞咽困难，流涎等，并可出现痴呆、精神分裂或癔症。（3）角膜色素环——卡氏环（铜沉积于角膜后弹性纤维），见于大多数患者，位于角膜和巩膜交界处。（4）溶血性贫血和钙磷代谢障碍现象。病理：肝脏病变为坏死后肝硬化；基底神经结的豆状核病变，局部发生软化甚至空洞形成。1993年确认发病相关基因－ATP7B,定位于13q14.3.基因编码序列长4.3kb，由23个外显子组成，基因产物“铜转运p型ATP酶”。基因突变导致疾病肝移植治疗常染色体隐性遗传病分析应注意的问题1.存在选择偏倚（selectiondeviation)

在临床上所见到的常染色体隐性遗传家系中，往往发现患者人数占其同胞的比例高于理论数值－1/4。其原因是选择偏倚，即有患儿的家族来就诊，无患儿的家族不来就诊。两携带者夫妇，如孩子数量少，则可能没有患儿。

2.偏倚与校正（Weinberg先证者法）：

∑a(r-1)校正公式

c＝———————∑a(s-1)

c：校正比例a:先证者数r:同胞中患者数s:同胞数苯丙酮尿症Weinberg

先证者法校正表sraa(r-1)a(s-1)1110011100111001110021101211012211131102311023211242113合计231411312∑a(r-1)校正公式

c＝———————∑a(s-1)

不进行校正：在总共23名同胞中，发病者14人发病比例＝14/23=0.6087

校正后：

∑a(r-1)3校正公式

c＝———————

＝∑a(s-1)12

＝0.25

与先证者的亲缘关系亲缘系数一卵双生1一级亲（父母，同胞，子女）1/2二级亲（祖父母/外祖父母，叔姑/舅姨，半同胞，侄/甥，孙子女/外孙子女等）1/4三级亲（曾祖父母/外曾祖父母，曾孙子女/曾外孙子女，一级表亲等）1/8亲级与亲缘系数2.亲缘系数（coefficientofrelationship）：是具有共同祖先的两人，在某位点上具有同一基因的概率。亲属间的亲级关系近亲婚配与常染色体隐性遗传病1.近亲婚配（consanguineousmarriage）:结婚者在几代之内有共同祖先。2.一般人群婚配出生常染色体隐性遗传病患儿的概率P一般人群=（人群中基因杂合子携带者频率）2×1/4

3.近亲婚配者出生常染色体隐性遗传病患儿的概率

P近亲婚配=（人群中基因杂合子携带者频率）×（亲缘系数）×1/44.近亲婚配提高患病（家族无患者）倍数风险增大的倍数=

＝（亲缘系数）/（人群中基因杂合子携带者频率）

（人群中基因杂合子携带者频率）×（亲缘系数）×

1/4

（人群中基因杂合子携带者频率）2

×

1/4常染色体隐性遗传病—人群中基因杂合子携带者频率的计算Hardy-Weinberg定律：p2＋2pq+q2=1

p+q=1p:显性等位基因(A)频率q:隐性等位基因(a)频率p2:基因型AAq2:基因型aapq:基因型Aa常染色体隐性遗传病人群发病率（基因型aa）—流行病学调查获得（q2）人群中基因杂合子（Aa）频率=2pq=2×(1-q）×q

2q三、X－连锁显性遗传疾病如果决定某种性状的基因位于X染色体，且此基因与相应的等位基因呈显性，这种遗传方式称X－连锁显性遗传。男性只有一条X染色体，其X染色体上的基因在Y染色体上缺少对应的等位基因。因此，男性只有成对基因中的一个成员（半合子）。其X染色体上有此基因即表现相应症状。女性有两条X染色体，其中任一X染色体上有此基因都可以表现出相应症状。发病女性高于男性；症状男性重于女性。X－连锁显性遗传病的遗传特征人群中女性患者约比男性患者多一倍，但女性患者病情常较轻；一般患者双亲中有一人是患者；男性患者的女儿都是患者，儿子正常；女性患者（杂合子）的子女患病风险为50％；系谱中常见连续传递。X－连锁显性遗传病举例

抗维生素D性佝偻病又称低磷酸血症性佝偻病，病因为肾小管对磷酸盐再吸收障碍。症状：2岁前开始发病，体矮，下肢进行性弯曲，“O”

形腿，或“X”

形腿。颅骨变形，出牙晚。其它：血磷低、血钙正常，尿钙低、尿磷增高。单用维生素D制剂不能提高血磷。遗传学：XD,基因定位于Xp22.1-p22.2。诊断：血磷低、血钙正常，尿磷高，血清碱性磷酸酶（AKP）增高佝偻病患儿及其“X”形腿1.X-连锁显性遗传杂合子女性与正常男性婚配图XdXYXXdXXYXdX（患者）XdY（患者）XY（正常）子代表型正常女性杂合子女性患者

半合子男性患者正常男性概率1/41/41/41/4

概率比1:1:1：1XX

（正常）2.X-连锁显性遗传半合子男性与正常女性婚配图XXYXdXXXdYXdX（患者）XY（正常）XY（正常）子代表型杂合子女性患者正常男性

概率1/21/2

概率比1:1XdX

（患者）四、X－连锁隐性遗传疾病遗传特征：男性患者远较女性患者多；双亲无病时，女儿不会发病，儿子可能发病，母亲是携带者；男性患者的兄弟，母系的男性，姐妹的男性后代可能是患者；如女性是患者，其父一定是患者，其母是携带者。1.X-连锁隐性遗传杂合子女性与正常男性婚配图XrXYXXrXXYXrX（携带者）XrY（患者）XY（正常）子代表型正常女性女性携带者

半合子男性患者正常男性概率

1/41/41/41/4概率比

1:1:1：1XX

（正常）2.X-连锁隐性遗传半合子男性与正常女性婚配图XXYXrXXXrYXrX（携带者）XY（正常）XY（正常）子代表型女性携带者正常男性

概率

1/21/2概率比

1:1XrX

（携带者）5X-连锁隐性遗传“变异”系谱

当一个基因十分普遍时，X连锁隐性遗传性状也能出现从表面上的男性男性的传递：非裔美国人，约18％的妇女是葡萄糖－6－磷酸脱氢酶（G6PD）的杂合基因携带者，约10％的男性是G6PD缺陷的半合子。此时，也易出现X连锁隐性遗传病女性患者。5X－连锁隐性遗传病举例

Duchenne氏肌营养不良（Duchennemusculardystrophy，DMD）人类最常见的遗传病之一，（男性发病率约1/3500）；女性患者约占10％，表现为孤立性肌营养不良，病情进展较缓和。患者1－5岁开始发病，肌无力和肌消瘦迅速发展，下肢无力，上楼及起立困难，易摔跤，但患儿双侧腓肠肌假性肥大。至14岁，患者多只能在轮椅上生活，约20岁时，多因呼吸衰竭而死亡。DMD基因是迄今为止发现的最大基因之一，估计长度约2500kb（2.5Mb)。基因定位于Xp21,由约70个外显子组成。编码蛋白质（dystrophin）的分子量约427kD，为肌纤维膜下细胞骨架的组成成分。

基因突变形式主要是片段缺失（约占55％），其次为点突变（40％）、重复等。可有效开展产前诊断和遗传咨询工作。

仰卧位起立出现Gower征：仰卧位站起时需先转身俯卧，然后双手支撑腿、膝等部位才能站起。五、Y－连锁遗传疾病遗传规律：简单，完全在男性中传递。Y染色体上基因少，遗传病相应少。外耳道多毛症。影响单基因遗传病分析中的几个问题莫扎特钢琴协奏曲影响单基因遗传病分析中的几个问题表现度（expressivity）：基因性状在个体中的表型程度。由于各自遗传背景的不同，相同基因型的表现程度可有显著差异。如，Marfan征的不同症状基因多效性（pleiotropy）:指一个基因可以决定或影响多个性状。如，Marfan征。以Marfan综合征为例：这是一种常染色体显性遗传型疾病，由于肌原纤维蛋白基因突变（定位于15q21.1）所致。肌原纤维蛋白是细胞外微纤维的主要成分，它影响身体的结缔组织。主要表现在：骨骼系统（细长肢端，关节疏松，脊柱、胸骨畸形）

眼睛（近视眼和晶体错位）

心脏（瓣膜无力、主动脉根膨大，主动脉破裂）。主征：蜘蛛样指趾；近视、晶体半脱位；二尖瓣脱垂。身材瘦高，四肢、指趾细长，皮下脂肪少，肌张力低等。群体发生率1.72/万，预后取决于心血管病变程度，平均死亡年龄约40岁。致病基因编码fibrillin-1，已检出的突变包括大片段缺失、错义突变、无义突变等。表现度变化大：患Marfan综合征个体可能仅累及两个或所有的三个主要系统，其表现的严重度变化可能很大。Marfan综合征：家系中患者临床表现的差异主动脉破裂眼睛心血管骨骼严重较轻未知3.外显率（penetrance）:杂合型状态下的显性基因，或纯合型隐性基因在群体中性状得以表现的百分比。外显率表现为“全和无”的现象，指基因突变在临床上的表达或缺如。在某种意义上，外显率是我们认识突变基因表达或表型能力的一种人为现象。当确定“表达”是“临床疾病”时，携带突变基因的个体可能不表现疾病，此时称“非外显”。

遗传性家族性结肠息肉病相关基因APC基因外显率近

100％；

遗传性非息肉性结直肠癌发病相关基因外显率约85％

我们从量上来确定显性基因外显率，是通过肯定基因携带者（杂合子）的比例来实现，即杂合子个体的疾病表现率。如果外显率较低，难以看到典型的遗传系谱.拷贝数变异（Copynumbervariation,CNV）与人类疾病的关系CNVs对常染色体显性遗传病外显率的影响4.拟表型（phenocopy）

环境因素作用于个体产生的表象恰与特定基因产生的表型相同或相似，这种由环境因素引起的表象称为拟表型。如，药物性耳聋。由于拟表型并非生殖细胞中基因本身改变所致，因此不遗传给后代。GeneMutationReference12SrRNAmtDNA,1555A>GJaberetal,19935.遗传异质性（geneticheterogeneity）:

指不同的突变可引起相同或相似的表型。大多数人类遗传性疾病表现出遗传异质性。（1）等位基因异质性：同一基因上不同的突变（2）基因座异质性：不同基因的突变

Fanconi贫血的遗传异质性：这可能是表型异质性的一个重要原因。目前Fanconi贫血至少可分为3组，FA-A、FA-C、FA-D，其中FAA约占所有FA患者的60－65％。

地中海贫血：珠蛋白基因突变失活珠蛋白基因突变失活

遗传性非息肉性结直肠癌：错配修复系统失活（错配修复基因突变，MSH2,MLH1,PMS1,PMS2,MSH6,MLH3）遗传性非息肉性结直肠癌患者中最常见的错配修复基因突变6.延迟显性（delayeddominance）

致病基因在生命早期不表达，或虽表达但尚不足以引起明显的临床表现，一定年龄后逐步表现出疾病：亨廷顿舞蹈病（Huntingtonchorea,HD）：中年以后开始发病；不同的遗传性肿瘤发病年龄不一。7.早现遗传（anticipation）指遗传病在连续几代传递中，发病年龄提前，且疾病程度加重。早现遗传（anticipation）举例

强直性肌营养不良最常见的累及成人的肌营养不良主要特征是肌无力，从面部开始（面罩样脸和上睑下垂），然后颈、手，逐渐遍及全身。表现为肌强直，或肌无力、颈项细长和过度前倾，呈“鹅颈”状。可影响心肌和平滑肌，出现心房室肌受损。随年龄增长逐渐出现白内障，>50岁时几乎无一幸免。发病率：1/8,000－1/20,000.致病基因定位于染色体19q13.31-q13.33。早现遗传机制：致病基因3’端非翻译区存在三核苷酸重复序列（GCT或CTG)。肌强直性营养不良的严重程度和发病年龄与三联重复数目密切相关。亚临床状态成年发病青少年发病先天发病7.从性遗传（sexconditionalinheritance）:

指位于常染色体上的基因，由于不同性别内环境的差异而引起基因性状表达的明显不同：秃顶，秃顶基因能否表达受雄性激素水平影响。如女性体内病理性雄激素增高（肾上腺瘤），则秃顶表型可见女性。原发性血色素病，是一种铁质在体内广泛沉积而引起损害的常染色体显性遗传病，男性发病明显高于女性，可能与女性月经、妊娠等生理性失，缓解铁质沉积有关。乳腺癌：乳腺癌基因I（BRCA1），乳腺癌基因II（BRCA2）基因遗传性突变主要导致女性乳腺癌、卵巢癌。8.限性遗传（sexlimitedinheritance）:

指常染色体上的基因,由于其性状的性别限制，只在一种性别表现，而在另一种性别完全不能表现。如,男性的前列腺癌女性子宫阴道积水症等9.不完全显性（pletedominance）遗传：指杂合基因型的表现介于显性纯合型和隐性纯合型的表现型之间，即杂合子中，显性基因和隐性基因的作用均得到一定程度的表现。杂合子的表型介于显性纯合型和隐性纯合型之间，如，对苯硫脲（PTC）苦味的尝味能力。10.共显性（codominance）:指等位基因之间，没有显性和隐性的区别，杂合型时两种基因的作用都完全表现出来。如，ABO血型中的A、B;人类组织相容性抗原HLA-A,HLA-B等.影响单基因遗传病分析的其它问题疾病的致死性：对于常染色体显性遗传病，如果疾病影响患者的生育，或在生育期之前即导致患者死亡，即难以看到其典型的显性遗传系谱，所见的病例表现为散发性，为（其双亲之一的生殖细胞）新出现的突变所致。同一基因的显性或隐性基因效应:如珠蛋白基因不同部位的错义突变导致的地贫，表现出显性或隐性效应。Twobasicstrategies

forisolationofhumandiseasegenesFunctionalcloningPositionalcloningCandidategeneapproachUnidentifieddiseasegene(1)Functionalcloning;(2)Candidategeneapproach(3)PositionalcloningDiseaseFunctionGeneMapDiseaseFunctionGeneMapFunctionalcloningPositionalcloningTwobasicstrategiesusedintheidentificationandisolationofhumandeseasegenes

功能克隆（Functionalcloning）直到20世纪80年代中期，研究人类遗传病只能通过仔细分析患者疾病的发病机制,以发现易感基因。血红蛋白病是第一个在分子水平定性的人类疾病。对Hb病的成功研究作为范例，其模式长期指导其它遗传病（遗传性功能缺陷）的研究——描述缺陷蛋白或酶类的特征cDNA或基因组克隆方法寻找易感基因这种从基本生化缺陷易感基因克隆称之为“功能克隆定位克隆（Positionalcloning）由于功能克隆方法仅能应用于有限的、可以测定其生化缺陷的人类遗传病。难以应用于基因功能性质不明的遗传病，以及多基因遗传病的“主效基因”分离。近年来分子遗传学的发展已经使我们能够在没有相应蛋白知识的情况下仅根据遗传信息来克隆基因。从寻找目标基因在基因组中的位置开始，继而鉴定一个基因的方法称为“定位克隆”。

利用特定基因座的染色体畸变

Duchenne肌营养不良（DMD）是第一个经定位克隆的致病基因。几例女性DMD患者细胞遗传学研究发现X染色体易位。受累X染色体的断裂点总是在Xp21→易位断裂发生于DMD基因内。另一途径的信息，一个无家族史的男孩患有DMD及另一种X连锁遗传病，其存在Xp21.2的微缺失。两个研究小组从两条线索几乎同时分离到DMD基因视网膜母细胞瘤（RB）基因的分离：13q14.1——Rb1基因ThemajorstepsforpositionalcloningofhumandiseasegenesDMD-Xp21

连锁分析（linkageanalysis）两个位点间的重组频率代表它们之间的距离，用厘摩（cM）表示。如果两位点的重组频率是1％，则位点间的距离是1cM，对应的DNA片段约1Mb大小；一套紧密连锁共同遗传的markar

被定义为单元型，DNA位点由一特定方式命名，如D7S525,表示人类第7号染色体第525区段；遗传标志（marker）：限制性片段长度多态性（restrictionfragmentlengthpolymorphism,RFLP）。依此建立的人类基因组遗传图平均间隔约10cM。短串连重复序列（microsatelliteDNA），一些短串连重复核苷酸序列。二核苷酸（CA）重复序列平均约30－60kb出现一个。单核苷酸多态性（singlenucleotidepolymorphism,SNP）主要是指基因组水平上的变异引起的DNA序列多态性，人类基因组上平均约1/1000个碱基存在一个SNP位点。

确定与疾病共分离的遗传标记，首先需利用一系列遗传标记建立与疾病表型的连锁关系。与疾病基因很近的标记发生重组的可能很小，将获得较高的连锁比值。

Lod值（Lodscore）：表示疾病与分析marker（标志）位点的连锁与非连锁比率。Lod值是取比率值的以10为底数的对数值，得正值表示可能连锁、负值表示非连锁。Lod为＋3（1000:1）通常支持连锁，值为－2则为非连锁。连锁分析的流程：家系的收集与样本采集：尽可能收集经严格临床确诊的相对隔离封闭的大家系、患者同胞对家系，采集血样，提取基因组DNA；微卫星标志选择：一般应达到在染色体水平上平均覆盖5－10cm左右的密度，合成微卫星标志的引物，多重PCR体外扩增；电泳检测及等位DNA片段分析：确定各微卫星标志等位DNA片段在家族中的传递；

综合分析：标志DNA等位片段分析数据与家系中发病状况的数据综合分析，计算每个微卫星标志的LOD值。

正LOD值，常支持连锁存在，若LOD≧3,则确定该标志与致病基因连锁。可根据微卫星标志的染色体定位确定致病基因在染色体上的位置；

负LOD值，不支持连锁，LOD≦－2，表明非连锁。假设：标记二核苷酸重复人群检测个体D2S12322—3525；28D3S129814—2214；20D7S52511—1912；13LOD（logarithmicodds)值（或Z值）：是统计学名词，指两被测基因座连锁与不连锁似然性比数的对数值。

似然性（probability）:类似于概率，依赖于两个基因座之间的距离，根据两基因座重组的发生频率（或称重组分数）测得这一距离（

）.

为了计算这种似然性，必需为确定一个特定值。

特定的似然性比例确定为：若两个检测基因座确定连锁而且相距所获得的观察数据的似然性除以这两个基因座不连锁时获得这一数据的似然性。实践中，LOD值是在大范围的值基础上计算出来的，即产生最高正LOD值的值是最可能的重组分数。所报道的LOD值通常是指最大的LOD值：两基因座连锁且相距

所得数据的似然性两基因座不连锁所得数据的似然性LOD=lg假设

＝0.10（重组率10％）时，

LOD

=lg1202

=3.08最大的LOD值=3.165,

＝0.059

LOD0-∞0.053.160.103.080.152.860.202.570.301.820.400.89细胞遗传学异常家系遗传标记位置候选法寻找突变正常突变定位克隆常用方法简图基因（外显子、内含子）全基因组关联分析

(

Genome-WideAssociationStudies,GWAS)

基于高密度、覆盖人类基因组的单核苷酸多态性（SNPs）数据（图），在全基因组范围筛查与疾病关联的序列变异成为可能——全基因组关联分析（GWAS）GWAS在拟分析疾病（或性状）的患者（或个体）与一般对照人群之间寻找可能存在的等位基因频率的差异。等位基因频率存在显著差异SNPs定位的DNA序列，可能含有影响疾病发生（或性状形成）的基因。全基因组关联分析（GWAS）研究设计

相关问题表型的选择：

选择具有较高遗传度的疾病或性状对于病因复杂的疾病，性状选择优于疾病选择易于测定的数量性状GWAS研究设计：考虑基因分型的成本，研究把握度等单个阶段研究：一次性在所有研究对象中对所有选中的SNP进行基因分型。两（或多）阶段研究：第一阶段先在小样本中对全基因组范围进行SNP基因分型；筛选出较少的阳性SNPs；第二阶段实施针对性的SNP进行分型

GWAS以芯片技术和数据分析为主要技术手段。外显子组测序：利用序列捕获技术将全基因组外显子区域DNA捕获、富集。高通量测序技术对捕获片段测序。高效检出受检样本存在DNA变异。对遗传基础（靶点）不明的遗传病，复杂性遗传病分析的有效工具。外显子测序主要流程测序结果的生物信息学分析SNP，微小的突变（insertionordeletion，Indels）；检出基因变异的注解；表型相关候选基因的筛选；常见病遗传的研究方法流行病学研究通过比较在遗传相关个体间和在一般群体内疾病的发病率，证明了遗传因素在常见病和畸形中的重