课件：单基因遗传病 (2).ppt

第七章 常见遗传病,近年来，随着医疗卫生事业的发展，人类的传染病已逐渐得到控制。而人类的遗传性疾病却有逐年增高的趋势，遗传病已成为威胁人类健康的一个重要因素！,回忆和搜集常见的遗传病,上一节课中，我们讲到了生物的变异，人类的很多遗传病是由于基因突变和染色体变异引起的。 猫叫综合征患者是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。 在日常生活中，你注意到那些遗传病？患者有怎样的症状？这些遗传病产生的原因是怎样的？,分类：中央着丝粒染色体 亚中央着丝粒染色体 近端着丝粒染色体,一人类染色体的数目和结构,2n=46,常染色体： 22 对 性染色体: X、Y,中央着丝粒 染色体,亚中央着丝粒 染色体,近端着丝粒 染色体,二人类的正常核型,核型： 一个体细胞中全部染色体的 系统排列 核型表示: 染色体总数，性染色体组合 例：, ； , 显带染色体 带的标示： 染色体号 臂号 区号 带号 例：1P31 ；14P12 ；2q24,一、人类遗传病的概述,遗传病是由于人的生殖细胞或受精卵里遗传物质发生改变而引起的人类遗传性疾病。,单基因遗传病,多基因遗传病,染色体异常遗传病,1、染色体异常（数目、结构）遗传病,XXY,（数目）,21三体综合征,XYY,XO（性腺发育不良）,（一）21三体综合征（Downs symdrome）,Down于1866年首先报道了此病。1959年J.Lejeuce对这类患者进行染色体检查，发现病人体细胞中多了一条形态、大小接近于21号的染色体，所以认为这种先天愚型是由于多了一条21号染色体引起的，故称为21三体综合征。近年来，经染色体显带技术证明，那条染色体实为22号染色体。,又称先天愚型、Down综合征。新生儿发病率为1800，男女之比为3：2，占小儿染色体病的70一80，发病率随母亲生育年龄的增高而增高，尤当母亲大于35岁时发病率明显增高。染色体核型分三类：标准型：47，+21，占22.5；嵌合型：4647，+21，占27；易位型：46，-D，+t(Dq21q)或46，G，+t(Gq21q)，占48，此型中约14是双亲之一为携带者，由遗传而得，其余大多人为新发生畸变而得。临床表现：智力低下，IQ为2550；特殊面容：鼻梁低、眼距宽、外眦向上、常张口伸舌；腭弓高，头颅小而圆，枕部平坦，前囟大，新生儿期可有第三囟门；身材矮，四肢短；肌张力低下，关节松弛；男性隐睾、无生育力；50有先天性心脏病，另可有胃肠道畸形、无肛、裂唇、裂腭、多指等；免疫功能低下，易感染、易患白血病，常有通贯手、小指因第二节骨发育不全，智而内弯呈一条褶纹、10指尺箕、跖沟、足胫侧弓等。50%在5岁内死亡，8%可超过40岁。,3. 18三体（Edwards 综合症） 核型：47, XX（XY）, + 18-80% 易位型、嵌合型-20% （二）单体及部分单体综合症 常染色体单体性致死（死胎、流产） 例：5p 综合征 46, XX（XY）, del ( 5 ) ( p15 ),染色体异常遗传病,（三） 13三体综合征（Patans symdrome）,患者13号染色体增加了一条，这种病的发病率很低，新生儿中的发病率约为 1/25000。患者主要表现为小头，前额低斜，小眼球或无眼球，虹膜缺损或视网膜病变，眼间距大，耳畸形低位，小颌，唇裂或腭裂。手似18三体综合征患者方式握拳，多指、多趾、智力迟钝，脑发育常有欠缺，一般是无嗅脑，整个前脑缺失等。88的患者有先天性心脏病，脾、肾、子宫等可有畸形。皮纹的特点是81的患者掌三叉点t点更向上移，91的第二指三叉点a点通向大鱼际，62的有通贯手，42的拇趾球区为胫弓纹，手指的弓形纹比例更大。,213 三体（Patau 综合症） 核型：47, XX (XY) , +13-80% （高龄孕妇减数分裂中13号染色体不分离）,-20%,嵌合型：46 / 47，+13 易位型：多为罗伯逊易位,如：t (13q14q) t (13q13q),先天愚型在同卵双生中的同病率要比异卵双生高。这些都说明先天愚型的发病是受遗传因素影响的。除遗传因素外，三体综合征还与环境因素有一定关系。有人调查过， 21三体综合征、 18三体综合征、13三体综合征等的发病率，随母亲的年龄增加而升高。如先天愚患者在35岁以上母亲所生的孩于发病率明显增大。因此，在提倡晚婚和计划生育的同时，要避免妇女的生育年龄过大，尤其不要超过35岁。否则，不仅带来分娩的困难，而且影响生育的质量。另外，也有人提出染色体数目异常增加与孕期季节也有一定关系。如 18三体综合征，母亲冬季怀孕发病率高于其他季节。当然致病的原因很多，还有待于进一步查明。,（三） XYY综合征 19 61年，由桑德柏格（Sandberg）等首先报道，染色体组型为47， XYY，发生率为1/5001/3 000。患者主要表现为身材高大，智力正常或略低，性情刚暴，常有攻击性行为，偶伴有先天性心脏病。青春期后，多患痤疮，四肢常有关节病，性腺发育不全，隐睾、尿道下裂，多缺乏生育能力。曾报道有两例47，XYY型的男子生了两个47，XYY的男孩。一般认为这类患者是由于父亲在形成生殖细胞的第二次减数分裂时，Y染色体不分离，产生了YY精子造成的。,19 65年，杰克逊等人提出，XYY型男人常有违法行为，其后英、美等国的一些人类遗传学家，对收容所的男性罪犯进行染色体检查，发现XYY型男子在收容所里的比例为420，是正常人群中发生率的420倍，这一事实引起了遗传学家和司法部门的关注。甚至有人称那条额外的Y染色体为“犯罪染色体”，有个别国家在法律上也予以承认。1965年，美国芝加哥有一名叫斯佩克的身材高大的男子，闯入一家医院，一气杀死了8名护士。在法庭上，罪犯承认一切罪行，但说不清楚杀人的动机。对其进行了染色体检查，发现他是XYY型，于是，律师就以多余的Y染色体是“犯罪染色体”为理由要求法庭减罪；,1968年一名叫翰尼尔的澳大利亚男青年杀死了他的女房东，当地法院在审理此案时，罪犯说自己的染色体是XYY型，不久，法院宣布翰尼尔无罪释放。法国也有因此而为罪犯开脱的报道。尽管如此，目前有关“犯罪染色体”的问题在世界绝大多数国家还没有得到社会学家、伦理学家、法学家和人类遗传学家的认可。因为犯罪是一种复杂的社会现象，不能完全从生物学的角度加以解释。不过XYY型的男人在一生中因触犯法律入狱的机率比普通人大得多，并且有些人重复犯罪。,2、单基因遗传病,白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症,抗维生素D佝偻病,红绿色盲、进行性肌营养不良,常染色体上显性遗传病,X染色体上显性遗传病,多指、软骨发育不全,常染色体上隐性遗传病,X染色体上隐性遗传病,单基因遗传病,罕见多指并指家系(常、显）,A、常染色体上显性遗传,软骨发育不全,（一）家族性高脂蛋白血症（hypercholesterolaemia）,高脂蛋白血症有原发性和继发性两类，原发性患者多为遗传的。高脂蛋白血症在生物化学上可分5型，其中型及型与冠状动脉粥样硬化性心脏病关系最密切。高脂蛋白血症型患者的生化特点是血浆中脂蛋白大量增加，胆固醇和磷脂也增加，甘油三脂正常或微增。这些胆固醇和脂质在动脉管内沉着，内膜呈现局限性增厚，形成斑块，然后发生崩溃，形成溃疡和软化，分解出一种黄色粥样物质，故称“粥样硬化”。此后有纤维组织增生，并可有钙质沉着，或发生局部血栓形成，内膜凹凸不平，管腔狭窄，使管壁硬化。若硬化发生于大动脉，不会影响血液供应，若发生于中型动脉（如冠状动脉、脑动脉、肾动脉等），则引起相应脏器供血不足，甚至发生梗阻。所以高脂蛋白血症型的最危险并发症是早发的冠状动脉粥样硬化，常并发心绞痛与心肌梗塞。本病常并发黄色瘤，尤其常见的是睑黄斑瘤，致病基因定位于19p13.2p13.1。,（二）马尔芬氏综合征（Marfans syndrome）,该病也叫蜘蛛指症。致病基因携带者可在儿童少年期发病，也可在青春期或成年的早、晚期发病。患者一般身材较高，四肢细长，脊柱后侧凸，关节松弛，胸部凹陷或突起，两臂伸开长度大于身高，脚、手大，指（趾）细长，头长，眶上蜷明显；肌肉系统发育较差，皮脂少；眼部有晶体上颞部半脱位，虹膜震颤，近视，自发性视网膜剥离；患者6080有心血管系统疾病，如二尖瓣机能障碍、主动脉瘤、肺动脉中层变性伴发破裂，房室间隔缺损等。美国著名女排选手海曼，身高1.96m，四肢修长，近视。在比赛中因血管瘤破裂而死亡，最后专家确诊为马尔芬氏综合征。,例2：Marfan综合征 纤维蛋白原的缺陷引起骨骼、心血管、眼的症状。 致病基因定位于15q14-q21, FBN1基因长约110kb,65个外显子,Normal Body,Marfan Syndrome,脊柱侧凸,正常脊柱,漏斗胸,鸡胸,二、 常染色体隐性遗传病,常染色体隐性遗传病（autosoml recessive inheritabledisease）是由位于常染色体上的隐性致病基因引起的，其特点是： 患者是致病基因的纯合体，其父母不一定发病，但都是致病基因的携带者（杂合体）。 患者的兄弟姐妹中，约有1/4的人患病，男女发病的机会均等。 家族中不出现连续几代遗传，患者的双亲、远祖及旁系亲属中一般无同样的病人。 近亲结婚时，子代的发病率明显升高。,例1：囊性纤维化（cystic fibrosis,CF） 主要累及器官是胰腺和肺 破坏胰腺外分泌功能 累及支气管腺体，导致慢性支气管炎及肺部感染合并肺气肿 胆道系统阻塞引起胆汁性肝硬化 累及肠道腺体时出现胎粪性肠梗阻,（二）常染色体隐性遗传(AR),例2：早老症(progeny) 呈侏儒状 呈老年人的面容 提前发生动脉硬化 智力发育延迟,一个罹患早老症的6岁女童,5龄童患罕见“早老症” 身高只有79厘米（该年龄段的正常身高至少应达到110厘米），而且已经出现了高血压等老年性疾病,例3：软骨发育不全症II型 (Grebe-Quelce-Salgado软骨发育不全,Grebe型,巴西型) 主要累及四肢骨骼 短肢侏儒,前臂和小腿显著缩短,小腿尤甚 指(趾)端呈球状突起,小巨人,（一）苯丙酮尿症（phenykelonuria）,这种先天性代谢病是由于致病基因使人体肝脏内不能形成苯丙氨酸羟化酶（PAH），该酶能促使苯丙氨酸转化为酪氨酸，由于它的缺乏，导致苯丙氨酸的转化受阻，造成人体血液和其他组织中苯丙氨酸的积累。过量的苯丙氨酸和它的衍生物苯丙酮酸就由尿中排出，所以称之为苯丙酮尿症。苯丙酮酸及其代谢产物如在脑中大量积累，会使脑组织的生化代谢紊乱，阻碍大脑的生长发育，造成智力低下，即是引起该症患者痴呆的原因。另外，过量的苯丙氨酸及其代谢产物可能会抑制酪氨酸向黑色素的转化，故患者往往伴有肤色和发色较淡的性状表现。控制苯丙氨酸羟化酶的基因定位于12q2212q24.2。,（二）黑尿症（alkaplonuria）,人体内酪氨酸的另一条重要代谢途径是转化成乙酰乙酸，后者再进一步分解成二氧化碳和水，使得尿液中无尿黑酸存在。但是，当由于基因缺陷造成尿黑酸氧化酶缺乏时，尿黑酸因不能被氧化分解而从尿中排出。尿黑酸本身并无颜色，但在空气中放置一段时间会变为黑色，于是尿液也随之变黑。在碱性条件下能促使尿黑酸更进一步变黑，所以这类患儿的尿布用肥皂洗，就越洗越黑。不过，黑尿症是一种常染色体隐性遗传的良性病症，一般对患者危害不大，但有时也可使其软骨和关节等部位产生色素沉积，严重时会造成关节炎。,（三）白化病（albinism）,在正常人体内，酪氨酸还有一条重要代谢途径，就是在酪氨酸酶的参与下，形成黑色素。黑色素使人的毛发呈现出黑,限性和从性遗传病,（一）限性遗传病（sex limited inheritable disease） 这类遗传病的致病基因并不存在于性染色体上，但却只有一种性别的人发病，所以叫做限性遗传病。如子宫癌和前列腺癌都与遗传有关，前者只存在于女子中，而后者只有男子才发病。但他们的遗传并不是由性染色体上的基因决定的，而是由位于常染色体上的基因控制。尽管表现症状有性别区别，但遗传却与双亲都有关系。,（二）从性遗传病（sex influential inheritable disease）,这类遗传病也是常染色体遗传病的一种，只是在一种性别发病率较高，在另一种性别发病率较低，甚至很少见，这种现象叫做从性遗传。如秃顶就是从性遗传病的典型代表，男子的秃顶率明显高于女子，表面看来，由于男子发病率的显著升高，易被认为是X伴性隐性遗传病，进一步观察就会发现秃顶男人约有半数的儿子和极少数的女儿也表现秃顶，不呈现交叉遗传或隔代发病的现象，因而不是X伴性隐性遗传。再如，女性患有较多的疾病有：甲状腺肿瘤、胆石症、风湿性关节炎、心脏二尖瓣狭窄、周期性偏头痛、三叉神经痛等；男性患有较多的疾病有：腹股沟疝、先天性幽门狭窄、胃和十二指肠溃疡、膀胱癌、内耳性晕症、哮喘、畸形足等，都属于从性遗传病的范畴。,单基因遗传病,A、X染色体上的显性遗传,苯丙酮尿症(常、隐）,单基因遗传病,B、常染色体上的隐性遗传,白化病（常、隐）,进行性肌营养不良（X、隐）,单基因遗传病,B、X染色体上的隐性遗传,3、多基因遗传病,(多对基因+环境),特点,表现出家族聚集现象,群体中发病率高,多基因遗传病,唇裂,无脑儿,常见：唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等,一、多基因遗传病的特点 由于多基因病在人群中的发病率较低（1/1000以上），加之受多个微效基因和环境因素的共同作用，因此这类遗传性疾病的遗传规律相当复杂，目前多数尚未研究清楚。但都有如下共同特点： 这类病有家族聚集现象，但患者同胞中的发病率远低于1/21/4，且患者的双亲和子代的发病率与同胞相同。因此，不符合常染色体显、隐性遗传。,遗传度在60以上的多基因病中，病人的第一级亲属（指有1/2的基因相同的亲属，如双亲与子女以及兄弟姐妹之间，即为一级亲属）的发病率接近于群体发病率的平方根。例如唇裂，人群发病率为1.7/1000，其遗传度76，患者一级亲属发病率4，近于0.0017的平方根。 随着亲属级别的降低，患者亲属发病风险率明显下降。又如唇裂在一级亲属中发病率为4，二级亲属（叔、伯、舅、姨）中约0.7，三级亲属（堂兄弟姐妹、姑、姨表兄弟姐妹等）仅为0.3。,亲属发病率与家族中已有的患者人数和患者病变的程度有关，家族病例数越多，病变越严重，亲属发病率就越高。 近亲结婚所生子女的发病率比非近亲结婚所生子女的发病率高50100。 有些多基因病有性别的差异和种族的差异。如先天性幽门狭窄，男子为女子的5倍；先天性髋脱臼，日本人发病率是美国人的10倍。,（一）癌症的遗传基础,医学遗传学家和肿瘤学家利用双生子法和对家谱的研究表明，人类的某些癌症是有一定遗传基础的，到目前为止已发现致癌基因20多种。如表现为常染色体单基因显性遗传的癌症有视网膜母细胞瘤、结肠瘤、纤维软疣、血管瘤、多发性脂瘤、多发性神经纤维瘤等；表现为常染色体隐性遗传的有着色性干皮病、某些威尔姆斯瘤、范可尼氏全血细胞减少等；表现为多基因遗传特点的有乳腺癌、胃癌、肺癌、前列腺癌、子宫颈癌；还有极少数癌症表现为X伴性遗传或由染色体畸变所引起。,值得指出的是，直接由遗传决定的癌症为数不多，大部分癌症只是间接地与遗传有关，还有些癌症可能完全由环境因素决定的。尽管现在发现了不少的癌症有家族聚集的倾向，但它们的遗传方式目前尚不太清楚，既便是上述提到的癌症其遗传特点有的还存有争议，但某些癌症确有遗传基础。,近几年，遗传学者研究发现，癌症不仅有一定的遗传基础，而且8090的癌症都不同程度地与各种环境因素有关，这给癌症的预防和早期发现提供了乐观前景，因为不少癌症肯定可以通过对一半因素及生活习惯的控制而得到预防。例如，在西方国家，约有30的癌症死亡者归因于抽烟；印度有人习惯于咀嚼烟，以至口腔癌为当地最常见的癌症之一。除烟叶之外，能够致癌的因素还有很多，如物理方面的电离辐射，特别是紫外线和X射线，可引起皮肤癌、骨肉瘤、肺癌、白血病等类癌症；化学方面的如煤焦油、沥青、粗蜡油、杂酚油、蒽油、亚硝胺、食物添加剂、农药等都有不同程度的致癌作用；生物方面致癌作用最强的是病毒，在600余种病毒中约有1/4的具致肿瘤作用，已知与病毒有关的癌症就有鼻咽癌、白血病、乳腺癌、宫颈癌等。另外还有黄曲霉素、杂色曲霉毒素、灰黄霉素、白地霉等也具有致癌作用。由此看来，癌症的发生既有遗传的原因，也有环境的因素，但前者可能比后者更为重要。,（二）心血管病的遗传基础,据研究结果表明，心血管病确实有遗传性，一是由于一个突变的基因引起，二是由于染色体的畸变引起。但多数可能是遗传提供了一个易感染的基础，在受到环境因素作用时而触发心血管病。凡没有这类易感染遗传素质的人，既便是受到容易触发心血管病的环境刺激，也不会发病或发病率很低。 由于心血管病的种类繁多，遗传因素和环境因素对每一种心血管病的致病作用亦不尽相同。例如，冠状动脉硬化，其遗传因素占主导地位，这类家族聚集现象明显，同卵双生比异卵双生的一致性（即患病与不患病的共同性）要高得多。这种遗传素质对胆固醇、糖的代谢状况，性格、血压，甚至冠状动脉的解剖特点等均有影响，从而使有遗传家族史的成员易于患病。但环境因素也起一定的作用，如饮食习惯、进食量及食物成分、精神状态、劳累程度、工作性质，及是否参加运动，以至烟、酒嗜好等都对发病有一定的影响。原发性高血压也与冠状动脉硬化有相似的发病机理。,据研究表明，有2的先天性心脏病是由一个突变基因造成的，约有4是染色体畸变引起的，其余的94是多因子遗传的，即遗传和环境互相作用的结果。多数先天性心脏病患者的家庭遗传一般可分为两种情况，一种是怀孕的母亲如果没有受到不利环境因素影响，孩子不会发生先天性的心脏病。但如果接触到更多的环境触发物，孩子发育的心脏就处于危险中，子女将出现心脏畸形。,另一种是怀孕的母亲不仅受到有害环境因素影响时有更大的发病机会，而且即使没有从环境中受到不利的影响，也可以自发地产生心脏发育异常，这种家庭被称为高危家庭，此类家庭的一级亲属中多数有先天性心脏损害，对这种心脏病患者的婚姻生育应当给予更多的医疗照顾和指导。不管什么异常素质的家庭，怀孕母亲早期的胚胎生活环境对胎儿的正常发育是致关重要的，如果怀孕母亲早期感染风疹病毒、嗜烟、放射性接触以及应用致畸药物等，对没有遗传缺陷的夫妇，其孩子也可能会患先天性心脏病。,请大家指出下列遗传病各属于何种类型？ （1）苯丙酮尿症 A.常显 （2）21三体综合征 B.常隐 （3）抗维生素D佝偻病 C.X显 （4）软骨发育不全 D.X隐 （5）进行性肌营养不良 E.多基因遗传病 （6）青少年型糖尿病 F.常染色体异常病 （7）性腺发育不良 G.性染色体异常病,考考你！,素质负担,1985年四川省调查部分数据,遗传病的危害,遗传病的危害,1、我国遗传病患者占总人口比例：20%-25% 2、新生儿先天性遗传缺陷约为1.3% 3、在自然流产中，约50%是染色体异常引起！ 4、我国人口中患21三体综合症的人在100万以上。 5、每年仅由染色体畸变，造成52万例自发流产。,我国遗传的发病现状：,优生的措施,查看婚姻法的相关规定结合你的常识，说说优生有哪些措施呢？,禁止近亲结婚 进行遗传咨询 提倡“适龄生育” 进行产前诊断,优生的措施,我国婚姻法规定：直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。,1、选择好对象禁止近亲结婚,达尔文和表妹爱玛 生育6个子女，3个夭折，3个终生不育。,科学家的悲剧,婚姻法是如何规定的？,我国婚姻法规定： 直系血亲和三代以内旁系血亲禁止结婚。,近亲结婚为什么会有这么大的危害？,每个人都携带56个不同的隐性致病基因 随机结婚，夫妇上