单基因遗传ppt课件 (2).ppt

1 医学遗传学 第一章绪论 第二章遗传的细胞学基础 第三章遗传的分子基础 第四章单基因遗传病 第五章线粒体遗传病 第六章多基因遗传病 第七章染色体病 2 第四章 单基因遗传 病 3 单基因遗传的基本概念和研究方法 单基因遗传病的基本遗传方式 影响单基因遗传病分析的因素 单基因遗传病的复发风险估计 第四章单基因遗传病 4 遗传病分类 第四章单基因遗传病 5 第四章单基因遗传病 6 基因座 一条染色体上的特定位置 第四章单基因遗传病 7 基因型表现型 纯合子杂合子 显性隐性 第四章单基因遗传病 三大基本定律 8 系谱 从先证者入手 详细调查其家系所有成员的亲缘关系及发病情况 按一定格式绘制成图谱即系谱 先证者 指某个家系中首先被医生发现的罹患某种遗传病的患者或某种遗传性状的成员 第四章单基因遗传病 9 常用符号 正常 患者 死亡 先证者 夫妻 近亲婚配 第四章单基因遗传病 10 单基因遗传的基本概念和研究方法 影响单基因遗传病分析的因素 单基因遗传病的复发风险估计 第四章单基因遗传病 11 一些人类的单基因遗传性状 12 人类最常见的单基因表型 长睫毛 13 人类最常见的单基因表型 耳朵 14 人类最常见的单基因表型 鼻子 15 第四章单基因遗传病 前额发际 左显性 右隐形 短指为显性 正常指为隐形 雀斑为显性 非雀斑为隐形 16 常染色体显性遗传 性染色体遗传 X连锁遗传Y连锁遗传 常染色体隐性遗传 占50 以上 占36 不足36 第四章单基因遗传病 17 autosomaldominantinheritanceAD 常染色体显性遗传 AD 概念 控制遗传性状或遗传病的基因位于常染色体上 其性质是显性的 这种遗传方式称为常染色体显性遗传 第四章单基因遗传病 18 连续几代都有患者 2 常显的系谱特点 基因型 第四章单基因遗传病 19 3 常显的类型 完全显性 不完全显性或半显性 不规则显性 不完全外显 共显性 延迟显性 第四章单基因遗传病 20 并指I型 杂合体 Aa 表型 显性纯合型 AA 表型 第四章单基因遗传病 21 第四章单基因遗传病 22 一家三代6人并指 第四章单基因遗传病 23 一家三代6人并指 第四章单基因遗传病 24 第四章单基因遗传病 短指症 蹠骨 跖骨 趾骨 跗骨 25 家族性多发性结肠息肉 第四章单基因遗传病 26 结肠细蒂息肉 布满息肉的结肠段 第四章单基因遗传病 27 家族性多发性结肠息肉 第四章单基因遗传病 28 AA 杂合体 Aa 表型 aa 地中海贫血 杂合子的表现型介于显性纯合型和隐性纯合型之间 第四章单基因遗传病 29 第四章单基因遗传病 软骨发育不全 4p16 3 是一种短肢侏儒的骨骼发育异常 四肢短粗 下肢弯曲 腰椎前突 特殊面容 头大 前额突出 马鞍形鼻梁等 30 杂合子个体在不同内外环境作用下可表现为显性或隐性 且显性的程度有所不同 这种显性基因的传递方式有些不规则 称为不规则显性 第四章单基因遗传病 31 第四章单基因遗传病 32 原因2 表现度不一致 如 多指症 致病基因在不同个体表达程度不同 第四章单基因遗传病 33 多指症 第四章单基因遗传病 34 多指症 多指症 第四章单基因遗传病 35 成骨不全 第四章单基因遗传病 又称脆骨症 骨膜发育不良等 骨质脆弱 蓝巩膜 耳聋 关节松弛 36 Marfan综合征15q21 3 第四章单基因遗传病 国家男排队员朱刚 37 异常高和瘦 手指 脚细长 脊椎弯曲 胸腔骨内陷或外凸 大动脉血管脆弱且扩张 可导致撕裂 第四章单基因遗传病 临床症状 38 第四章单基因遗传病 Marfan综合征家族 骨骼畸形 骨骼畸形心脏二尖瓣功能障碍 骨骼畸形 晶状体脱位和高度近视 表现度不同 39 第四章单基因遗传病 40 一对等位基因在杂合体 Aa 中 两个基因的作用都表达出来 不存在显隐性区别 这种遗传方式就称为共显性遗传 如 ABO血型 基因已定位于9q34 第四章单基因遗传病 IA IB i三种基因 IAIB 41 复等位基因 multiplealleles 是指在一个群体中 一对特定的基因座位上的基因有三种或三种以上成员 但对每一个个体来说只能具有其中的任何两个 如 A B i 第四章单基因遗传病 42 杂合子的表现型在个体发育较晚时期才表现 脊髓小脑共济失调I型 6p23 第四章单基因遗传病 43 如 慢性进行性舞蹈病 4p16 3 Huntington病 致病基因来自父亲 一般20岁发病 病情严重致病基因来自母亲 一般40岁发病 病情轻 第四章单基因遗传病 44 常染色体隐性遗传 autosmalrecessiveinheritance AR 概念 控制遗传性状或遗传病的基因位于常染色体上 其性质是隐性的 这种遗传方式称为常染色体隐性遗传 第四章单基因遗传病 45 2 常隐的系谱特点 隔代遗传 近亲婚配时 子女中患病风险比非近亲婚配者高 携带者 carrier 杂合子 Aa 个体虽不发病 但可携带致病基因向后代传递 该个体为携带者 第四章单基因遗传病 46 第四章单基因遗传病 基因型 47 白化病11q14 q21 第四章单基因遗传病 48 第四章单基因遗传病 先天聋哑 49 垂体性株儒 进行性肌营养不良 肩带型 肝豆状核变性 第四章单基因遗传病 50 第四章单基因遗传病 镰形细胞贫血症 粘多糖贮积症 型 颈短 面容粗陋 耳聋 角膜混浊 胸廓畸形 驼背等 51 第四章单基因遗传病 概率 指某一事件随机发生的可能性的大小 52 第四章单基因遗传病 53 第四章单基因遗传病 3 AR病中的两个问题 患者同胞中约有1 4患病而且男女患病机会均等 AaXAa 就生一个孩子 且正常 概率为3 4 常常漏检 就生一个孩子 且患病 概率为1 4 发病率100 54 第四章单基因遗传病 亲缘系数 55 第四章单基因遗传病 隐性遗传中 p 1 2pq 2 1 1 100 1 50 如 某AR 群体发病率q2 1 10000 P 人群中显性基因A出现的频率q 人群中隐性基因a出现的频率2pq 人群中携带者的频率 p2 q2 2pq 1 p q 1 群体中携带者概率为1 50 56 第四章单基因遗传病 群体中 p 1 2pq 1 50 1个体发病风险 Aa Aa 1为Aa的概率 2AAx 3Aa 1为Aa概率1 3 2Aax 3AA 1为Aa概率1 300 3AA 1 3 Aa 2 3 2AA 1 Aa 1 50 2Aax 3Aa 1为Aa概率4 450 1 1 3 1 300 4 450 1 3 1 3 2 3 1 3 1 1 3x1 3x1 4 1 36 57 第四章单基因遗传病 Aa Aa 1 1 3x1 3x1 4 1 36 近亲婚配 1 1 3x1 50 x1 4 1 600 非近亲婚配 1 3 1 50 58 第四章单基因遗传病 q2 1 100002pq 1 50 8 1与 2婚配 其后代发病风险 1随机婚配 其后代发病风险 4随机婚配 其后代发病风险 1随机婚配 其后代发病风险 Aa Aa 2 3 2 3 2 3 1 3 1 3 1 3x1 3x1 4 1 36 1 50 1 3x1 50 x1 4 1 600 1x1 50 x1 4 1 200 1x1 50 x1 2 1 100 1 50 1 1 50 1 59 第四章单基因遗传病 2pq 1 50 1与 2婚配 其后代发病风险 1 8 1 50 表兄妹为三级亲属关系 有1 8个基因是相同的 1 50 x1 8x1 4 1 1600 1 50 1 50 60 控制遗传性状或疾病的基因在性染色体上 随性染色体的移动而传递 这种遗传方式称性连锁遗传 性染色体遗传 第四章单基因遗传病 61 性染色体遗传 X连锁显性 1 X连锁显性遗传 XD 控制遗传性状或疾病的基因在X染色体上 本身是显性基因 这种遗传方式称X连锁显性遗传 第四章单基因遗传病 62 XD系谱特点 连续传递 第四章单基因遗传病 63 正常 患者 基因型 第四章单基因遗传病 XaY XAXA XAXa XAY XaXa 64 基因型 XAY XAXA XAXA 交叉遗传 criss crossinheritance 第四章单基因遗传病 正常 患者 XaY XAXA XAXa XAY XaXa 65 抗VD佝偻病 第四章单基因遗传病 66 抗VD佝偻病 第四章单基因遗传病 67 性染色体遗传 X连锁隐性 2 X连锁隐性遗传 XR 控制遗传性状或疾病的基因在X染色体上 本身是隐性基因 这种遗传方式称X连锁隐性遗传 第四章单基因遗传病 68 XR系谱特点 1 男性患者人数远远多与女性患者人数 2 双亲无病时 儿子可能发病 女儿则不会发病 3 隔代遗传 正常 患者 基因型 第四章单基因遗传病 XaXa XaY XAXA XAXa XAY 69 红绿色盲 第四章单基因遗传病 70 甲型血友病 XaY 交叉遗传 第四章单基因遗传病 71 鱼鳞病 第四章单基因遗传病 72 假肥大型肌营养不良征 第四章单基因遗传病 原发性骨骼肌坏死性疾病 主要表现为不同程度和分布的进行性加重的骨骼肌萎缩和无力 可累及心肌 73 Y连锁遗传 SRY基因外耳道多毛基因H Y抗原基因蹼指基因箭猪病基因 第四章单基因遗传病 74 箭猪病 第四章单基因遗传病 75 外耳道多毛症 第四章单基因遗传病 76 外耳道多毛症 第四章单基因遗传病 77 患者 正常 AAAa aa XaXa XaY XAXAXAXa XAY aa AAAa XAXAXAXa XAY XaXa XaY 第四章单基因遗传病 78 影响单基因遗传病分析的因素 第四章单基因遗传病 遗传异质性 基因多效性 遗传印记 限性遗传 从性遗传 拟表型 表观遗传 79 先天聋哑 AR 遗传异质性 相同或相似的表型可以由不同的遗传基础所确定 aa bb ab 基因座异质性 不同基因座上的不同基因突变所引起的相同或相似的表型 等位基因异质性 同一基因的不同突变所引起的相同或相似的表型 如 地中海贫血 第四章单基因遗传病 如先天聋哑 80 基因多效性 一个基因决定或影响多个性状的形成 第四章单基因遗传病 如 遗传代谢性疾病 81 蛋白质 苯丙氨酸 酪氨酸 3 4 二羟苯丙氨酸 黑色素 对羟苯丙酮酸 尿黑酸 乙酰CoACO2H2O 苯丙酮酸症 E1 E5 E2 E3 E4 苯丙氨酸代谢 E6 第四章单基因遗传病 白化病 82 相同基因或染色体的改变因传递亲代性别的不同 在子代中可引起不同的疾病 这可能与基因在生殖细胞分化过程中受到不同的修饰有关 如 DNA甲基化 第四章单基因遗传病 83 如 慢性进行性舞蹈病 4p16 3 Huntington病 致病基因来自父亲 一般20岁发病 病情严重致病基因来自母亲 一般40岁发病 病情轻 第四章单基因遗传病 84 第四章单基因遗传病 如 机制 可能是机体解剖结构上性别的差异 可能是激素分泌的性别差异 子宫阴道积水AR 男性前列腺癌 男性青春期早熟 限性遗传 AD或AR 但由于基因表达的性别限制 只在一种性别中表现 85 秃顶 AD 男性多于女性 可能与激素有关 从性遗传 第四章单基因遗传病 AD或AR 但表型受性别影响 显示出男女分布比例差异 或基因表现程度差异 86 早秃 第四章单基因遗传病 87 第四章单基因遗传病 如 原发性血色素病 此病是在铁蓄积达到10 35g时才表现症状 80 病例是在40 60岁之间发病 男性患者人数比女性多10 20倍 原因是女性通过月经 流产 妊娠 哺乳等过程导致部分铁质丢失 故临床症状较轻 由于第6号染色体血色病基因突变而导致的铁代谢异常 皮肤真皮有黑色素沉着 皮肤呈青铜色 如果同时有含铁血黄素沉着 则皮肤呈金属或石板样灰色 造成多种组织器官受累 如 糖尿病 心力衰竭 肝硬化等 临床症状 88 第四章单基因遗传病 拟表型 由于环境的作用 使某一个体的表型与某一特定基因突变所产生的表型相似或相同 如 药物引起的聋哑与先天聋哑 AR 89 一些遗传病在连续世代传递过程中 其发病年龄一代比一代提前 且病情加重 这种现象称为早现遗传 如 强直性肌营养不良 早现遗传 临床特征 肌无力 伴有轻度智力低下 发病年龄越早 病情越严重 第四章单基因遗传病 90 在基因的DNA序列没有发生改变的情况下 基因功能发生了可遗传的变化 并最终导致了表型的变化 表观遗传学 如 15号染色体中同一个基因的序列缺失 却导致儿童的两种完全不同的疾病 15号异常染色体来源于母亲安琪儿综合症15号异常染色体来源于父亲普瑞德威利症候群 第四章单基因遗传病 91 第四章单基因遗传病 安琪儿综合症 是一种神经遗传性疾病 这种病的患儿被人称为 快乐木偶儿童 天使征候群 92 临床表现 愉快面容 常无明显诱因的大笑 手臂有木偶样动作 患者常无明显诱因的大笑 肌张力低 智力严重低下 癫痫 语言障碍和以巨大下颌及张口吐舌为特征的特殊面容 15号异常染色体来源于母亲 第四章单基因遗传病 93 临床表现 是一种自一岁左右开始就无节制饮食的遗传性疾病 无法取得饱足感 发生比例约1 12000至1 15000 发展迟缓 性功能发育不全 体温调节差 智力较低下 15号异常染色体来源于父亲 第四章单基因遗传病 94 第四章单基因遗传病 一 亲代基因型确定 后代发病风险的估计 如 AD 完全显性时 双亲之一患病 子女发病风险1 2 外显不全时 子女发病风险1 2x外显率 95 第四章单基因遗传病 二 亲代基因型做概率估计时 后代发病风险的估计 如 XR XaY XAY XAXa 1 2XAXA1 2XAXa 96 第四章单基因遗传病 三 Bayes法计算复发风险 概率推算 英国数学家 概率中的一个定律 Bayes逆概率定理 如 外显率 97 第四章单基因遗传病 例1 视网膜母细胞瘤 AD 不规则外显 外显率为70 按照孟德尔分离定律估算 aa Aa Aa aa 1是携带A但不发病 Aa 的概率1 2 1是患者 Aa 的概率1 4 aa 98 第四章单基因遗传病 例1 视网膜母细胞瘤 AD 不规则外显 外显率为70 1Aa概率 1aa概率 1 2 按照Bayes定律计算 aa Aa Aa aa 1 2 30 1 1 2x30 0 15 1 2x1 0 5 0 15 0 15 0 5 0 23 0 5 0 15 0 5 0 77 1 2 0 5 1 4 0 25 25 0 23x70 x1 2 0 0805 8 05 Aa 99 第四章单基因遗传病 例2 Huntington AD 延迟显性 20岁前发病占8 40岁后发病占64 aa Aa Aa aa 按照孟德尔分离定律估算 1延迟发病 Aa 的概率1 2 何时发病 1是患者 Aa 的概率1 4 何时发病 100 第四章单基因遗传病 aa Aa Aa aa 1Aa概率 1aa概率 按照Bayes定律计算 1 2 1 2 36 1 1 2x36 0 18 1 2x1 0 5 0 18 0 18 0 5 0 26 0 5 0 18 0 5 0 74 101 第四章单基因遗传病 aa Aa Aa aa 1Aa概率 1aa概率 1 2x0 26 0 13 1 0 13 0 87 92 1 0 13x92 0 12 0 87x1 0 87 0 12 0 12 0 87 0 12 0 87 0 12 0 87 0 88 Aa aa 40岁后发病 0 12x64 7 68 102 第四章单基因遗传病 例3 先天聋哑 AR 近亲婚配危害 aa Aa 1 4Aa 按照孟德尔分离定律估算 1 2Aa 1和 2为亲姐妹 有1 2个基因可能相同 故 2为携带者的可能性是1 2 2和 1为二级亲属关系 有1 4个基因可能相同 故 2为携带者的可能性是1 4 或 2和 2为一级亲属关系 故 2为携带者的可能性是1 2x