多基因遗传与多基因遗传病

,第六节 多基因遗传与多基因遗传病,Polygenic inheritance,Polygenic disorders Multifactorial inherited disorders,内容提要,质量性状和数量性状 多基因遗传的概念及特点 多基因遗传病,易患性与发病阈值,遗传率（遗传度）,多基因遗传病的特点,多基因遗传病发病风险的估计,一、质量性状与数量性状 (一) 质量性状（qualitative character）：单基因遗传中所涉及的遗传性状都是由一对等位基因控制的，其变异在群体中的分布是不连续的，可将变异的个体明显地区分为2-3组，没有中间类型，这类性状称为质量性状。,多基因遗传性状由两对以上等位基因控制，其 变异在群体中的分布是连续的，不同个体间的差异只是数量上的差异并无质的不同，称为数量性状（quantitative character）。,(二) 数量性状（quantitative character）,质量性状：,完全显性： aa AA、Aa,数量性状：,身高遗传,隐性 AA、Aa aa,多基因表型：身高,多基因表型：肤色,多基因表型：体重,二、多基因遗传的概念及特点,（一）概念：指某种性状或疾病的遗传受两对以上等位基因控制；每对等位基因彼此间没有显性与隐性的区分，是共显性的；每对基因对表型的效应是微小的，称为微效基因，但它们又有累加作用，称为累加效应，微效基因又称为累加基因；多基因遗传的性状或疾病，除受遗传因素作用外，还受环境因素的影响。 多基因遗传性状或疾病，是由遗传因素和环境因素共同决定的，这种遗传方式又称为多因子遗传。,知识点 （1）共显性(co-dominant) （2）微效基因(minor gene) （3）累加效应(additive effect) （4）影响多基因遗传的因素 1）遗传因素 2）环境因素,（二) 特点： 1、两个极端变异（纯种）个体杂交后，子1代都是中间型，具有一定变异范围，是环境影响。 2、两个中间类型子1代杂交后，子2代中大部分仍是中间类型，但子二代的变异更广泛，有可能出现极端类型。除去环境因素的影响外，遗传基础则起了重要作用。 3、随机婚配的群体中，变异范围更广，大多数接近中间型，极端变异个体很少。,假设二对不连锁的等位基因决定身材发育： 高身材：A 、 B 矮身材：a 、 b,举例：身高,则：极高个体 基因型为：,AABB,极矮个体 基因型为：,aabb,极高个体 AABB,极矮个体 aabb,举例：身高,人类眼睛的颜色,三、多基因遗传病 （多因子病）,一些常见的先天畸形（congenital maiformation） 或病因复杂的疾病，其发病率一般都超过0.1%（1/1000）， 疾病的发生都有一定的遗传基础，并常出现家族倾向，但不 是单基因遗传，患者同胞的发病率不遵循1/2或1/4的规律， 大约仅1%-10%，这些疾病有多基因遗传基础，故称为 多基因病（polygenic disease）。 正因为它们的遗传基础很复杂，属于复杂遗传病（complex genetic disease）。,涉及的疾病种类 （1）先天畸形 唇裂、腭裂、脊柱裂、无脑儿. （2）常见病 高血压、糖尿病、哮喘、 精分症、 冠心病、消化性溃疡. （3）肿瘤 胃癌、肝癌、乳腺癌.,1、易患性（liability）：在多基因遗传病中，遗传基础和环境因素共同作用决定了一个个体是否易于患病，称为易患性。 2、阈值（threshold）：当一个个体的易患性高达一定限度时，这个个体就将患病，这个易患性的限度称为阈值。 在一定条件下，阈值标志着患病所需的、最低的易患性基因的数量。,（）易患性变异与发病阈值p164,在一定条件下，阈值标志着患病所必需的、最低限度的易患性基因的数量。,3、易患性变异与群体发病率 虽然就一个个体来说，易患性难以测定，只能依其婚后所生子女病情况作出粗略估计，但一个群体的易患性则可由该群体的发病率（即超过阈值部分）作出估计。 估量的尺度以正态分布的标准差为单位 以平均值为0。,在3个标准差时，标准差以内面积占总面积的99.74%,以外面积占0.26%，两边各占0.13%。,在1个标准差（0）范围内的面积占曲线内总面积的68%，以外的面积的占32%，两边各占16%。,在2个标准差以内面积占总面积的95.4%，标准差以外的面积占4.6%，两边各占2.3%；,80 70 60 50 40 30 20 10,变 员 数,平均值,阈值与平均值距离越近，其群体易患性的平均值越高，阈值越低，则群体发病率也越高。 阈值与平均值距离越远，其群体易患性平均值越低；阈值越高，则群体发病率越低。,（二）遗传率/遗传度（heritability ）p164165,遗传率（heritability）：多基因遗传病的发病受遗传基础和环境因素的双重影响，其中遗传因素所起作用的大小称为遗传率。遗传率一般用百分率（%）来表示。 遗传率=100%， 遗传率70%80%，控制环境因素较难控制发病 遗传率30%40%，控制环境因素较容易控制发病 遗传率=0,完全由遗传决定的,完全由环境因素决定的,一些常见多基因病的遗传度,病 名 遗传度（%） 群体发病率（%） 唇裂腭裂 76 0.17 先天性畸形足 68 0.1 先天性幽门狭隘 75 0.3 脊柱裂 60 0.3 无脑儿 60 0.2 先天性心脏病（各型） 35 0.5 精神分裂症 80 1.0 糖尿病(青少年型) 75 0.2 原发性高血压 62 48 冠心病 65 2.5 消化性溃疡 37 4 支气管哮喘 80 4,（三）多基因遗传病的特征：,1）包括一些常见病和常见的畸形，发病率大多超过0.1% 2) 发病有家族聚集倾向，患者亲属的发病率高于群体发病率，但同胞发病率远低于1/4。 3)同一级亲属的发病风险相同；如患者的父母、同胞和子女均为一级亲属，其发病风险相同。 4）随着亲属级别的降低，患者亲属的发病风险迅速降低。 5）近亲结婚时，子女的发病风险也增高，但不如常染色体隐性遗传显著。 6）发病率有种族差异。,精神分裂症,（四） 多基因病复发风险估计 1） 患者一级亲属的发病风险,2）一个家庭中患者数越多，患者亲属的发病风险越高,例如一对夫妇已有一个唇裂患儿，再次生育的再发风险为4%； 若生育两个患者，再次生育的再发风险将增加2-3倍，即近于10%。 3）患者病情越重，其亲属的发病风险越高 例如，只有一侧唇裂的患者，其同胞的再发风险为2.46%， 若一侧唇裂合并腭裂的患者，其同胞的再发风险为4.21%， 而两侧唇裂合并腭裂的患者，其同胞的再发风险则高达5.74%。,4）当发病率有性别差异时，发病率低的性别的亲属发病风险高。,先天性幽门狭窄患者，男性发病率是女性的5倍 （男0.005，女0.001）。 男性患者，儿子发病风险为5.5%， 女儿风险为2.4%； 女性患者，儿子发病风险为19.4%，女儿风