单基因遗传

第一节单基因遗传 学习目标 目录 课前导入 教学内容 课堂练习 学习重点 知识拓展 课下预习 3 学习目标 1 掌握单基因遗传的概念和单基因遗传病遗传方式 2 熟悉常染色体完全显性遗传 不完全显性遗传 共显性遗传等概念 3 了解常见的常染色体遗传病的临床特点 4 学会遗传病系谱分析的方法 5 具有解决临床相关疾病的遗传分析的能力 返回 4 课前导入 返回 5 一 单基因遗传的相关概念 单基因遗传 是指某种性状受一对等位基因控制 且依照孟德尔定律遗传 又称孟德尔遗传 单基因遗传病 受一对等位基因控制而发生的疾病 简称单基因病 单基因病分为 常染色体显性遗传病 AD 常染色体隐性遗传病 AR X连锁显性遗传病 XD X连锁隐性遗传病 XR Y连锁遗传病 6 二 系谱与系谱分析 1 系谱表明在某个家系中 某种遗传病发病情况的一个图解 2 先证者 proband 是某个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患者或具有某种性状的成员 7 系谱中常用的符号 8 系谱 常染色体遗传 短指症 软骨发育不全症 白化病 10 一 常染色体显性遗传及系谱特点 常染色体显性遗传 AD 控制一种性状或遗传病的基因位于1 22号常染色体上 且这种基因是显性的 这种遗传方式称为常染色体显性遗传 常染色体显性遗传病 由常染色体上的显性致病基因引起的疾病称为常染色体显性遗传病 11 常染色体显性遗传的遗传方式 常染色体显性遗传 完全显性遗传 不完全显性遗传 不规则显性遗传 共显性遗传 延迟显性遗传 12 一 完全显性遗传 完全显性遗传 在常染色体显性遗传病中 杂合子 Aa 患者与纯合子 AA 患者的表型完全相同 临床症状无区别 称为完全显性遗传 概念 临床疾病 13 一 完全显性遗传 例如 短 趾 指症是一种常染色体显性遗传病 主要症状是患者手 足 由于指骨或掌骨 或趾骨 短小或缺如 致使手指 趾 变短 14 1 2 3 1 1 1 2 2 2 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 8 一个短指症的系谱 1 男 女的患病人数各有几个 2 是不是每一代都有患者 一 完全显性遗传 15 常染色体显性遗传的系谱特点 1 患者的双亲之一是患者 且大多是杂合子患者 2 患者的同胞中患此病的可能性约为1 2 男女发病机会均等 3 患者的后代中约有1 2是患者 4 系谱中连续几代都可以看到此病的患者 此病是连续传递 5 双亲无病时 子女中一般不会发病 除非发生了基因突变 16 案例分析 一名患有并指症 AD 的男子和一正常女性结婚后 生有一个患有并指的男孩和一个正常的女孩 问再生育患儿的风险是多少 请绘出系谱并做遗传分析 患者第3 4指间有蹼 末端指节愈合 aa aa A A a a 课堂练习 A 并指基因a 正常基因 17 1 常染色体显性遗传的概念 遗传方式 2 常染色体显性遗传病的系谱特点 3 常染色体显性遗传病的案例分析 学习重点 18 知识拓展 课下大家查阅一下以下几种疾病 高胆固醇血症 软骨发育不全症 多指 慢性进行性舞蹈症等 了解这几种疾病的临床症状 遗传方式 19 课下预习 1 不完全显性遗传 共显性遗传 复等位基因的概念 2 ABO血型分析 常染色体显性遗传病 AD 不完全显性 不完全显性 incompletedominance 也称半显性 semidominance 是指杂合体 Aa 的表现型介于显性纯合体 AA 与隐性纯合体 aa 的表现型之间 不完全显性遗传 基因 ACH 定位于4p16 3 患者为躯体矮小 四肢短小的侏儒 多为杂合子 外显率完全 80 为新生的突变 罕见的纯合患者因严重骨骼畸形 胸廓小而呼吸窘迫及脑积水而致胚胎死亡 常染色体显性遗传病 AD 不规则显性 不规则显性 irregulardominance 在一些常染色体显性遗传病中 杂合体 Aa 由于某种原因不表现出相应的症状 或即使发病 但病情程度有差异 使传递方式不规则 常染色体显性遗传病 AD 不规则显性 外显率 指在一个群体有致病基因的个体中 表现出相应病理表型人数的百分率 完全外显 有致病基因的个体100 表现出相应的病理表型 不完全外显 有致病基因的个体没有100 表现出相应的病理表型 常染色体显性遗传病 AD 不规则显性 表现度 expressivity 杂合体 Aa 因某种原因而导致个体间表现程度的差异 指一种致病基因的表达程度 轻度 中度和重度 常染色体显性遗传病 AD 不规则显性 不规则显性 irregulardominance 蓝色巩膜 多发性骨折 传导性耳聋 常染色体显性遗传病 AD 共显性 共显性 codominance 一对等位基因 彼此间没有显性和隐性的区别 在杂合状态时 两种基因的作用都能表达 分别独立地产生基因产物 形成相应的表型 常染色体显性遗传病 AD 共显性遗传 双亲和子女间ABO血型遗传的关系 常染色体显性遗传病 AD 延迟显性 延迟显性 delayeddominance 指某些带有显性致病基因的杂合体 在生命的早期不表现出相应症状 当达到一定年龄时 致病基因的作用才表达出来 常染色体显性遗传病 AD 延迟显性 Huntington舞蹈症 常染色体隐性遗传病 AR 常染色体隐性 AR 遗传病一种疾病 其致病基因定位于1 22号常染色体上 如果遗传方式是隐性的 即杂合时不发病 而携带着致病基因向后代传递 这种病称为常染色体隐性遗传病 常染色体隐性遗传病 AR 携带者 carrier 表型正常而带有致病基因的杂合子称为携带者 在杂合子时 隐性致病基因的作用被其显性基因所掩盖 而不表现相应的疾病 表型与正常人相同 但是却可以将致病基因遗传给后代 常染色体隐性遗传病 AR 常染色体隐性遗传病典型系谱 常染色体隐性遗传病系谱特点 1 患者的分布往往呈现散发 通常看不到连续传递的现象 2 男女发病机会相等 3 患者双亲都无病而是肯定携带者 4 患者的同胞中1 4可能性患病 正常同胞中有2 3的可能性为携带者 5 近亲婚配时 子女中隐性遗传病的发病率要比非近亲婚配者高得多 这是由于他们来自共同的祖先 往往具有某种共同的基因 常染色体隐性遗传病 近亲婚配情况下 子女中AR发病风险增高 近亲婚配 指3 4代内有共同祖先的个体之间的婚配亲缘系数 指两个近亲个体在某一基因座上具有相同基因的概率 用通式表示 r 1 2 n一级亲属 1 2亲子 同胞二级亲属 1 4祖孙 外祖孙 叔伯姑 侄 舅姨 外甥三级亲属 1 8堂表兄妹 常染色体隐性遗传病 姨表兄妹婚配半乳糖血症家系 常染色体隐性遗传病 半乳糖血症在人群中的杂合子携带者频率为1 150 两个杂合子的婚配概率是1 150 1 150 1 22500他们出生患儿的概率是1 22500 1 4 1 90000 表兄妹婚配 他们出生患儿的概率是1 150 1 8 1 4 1 4800即表兄妹婚配出生半乳糖血症患儿的风险要比随机婚配要增高约19倍 常染色体隐性遗传病发病风险的估计 家族中无患者时发病风险的估计假设在群体中某种常染色体隐性遗传病的发病率为1 10000 根据Hardy Weinberg定律的公式 p2 2pq q2 1和p q 1 则发病率 P aa 即隐性纯合子的频率 q2 1 10000 那么隐性致病基因的频率q 0 01 显性基因的频率p 1 q 1 0 01 0 99 群体中携带者的频率P Aa 2pq 2 0 99 0 01 1 50 常染色体隐性遗传病发病风险的估计 1 在随机婚配的情况下 夫妇双方同为携带者概率 P Aa P Aa 2pq 2 1 50 2 双亲同为携带者时 其子女发病的可能性为1 4 所以随机婚配时 子女的发病风险 即子女发病率 1 50 2 1 4 1 10000 2 如果表兄妹之间近亲婚配 表兄妹同为携带