单基因疾病的遗传

1、第 四 章,单基因疾病的遗传,单基因遗传病（single-gene disorder，monogenic disorder）：如果一种疾病的发生主要受一对等位基因控制，这对基因称为主基因，其导致的疾病称为单基因遗传病。它们的传递方式遵循孟德尔遗传定律,单基因遗传病分类,常染色体遗传（autosomal inheritance） 常染色体显性遗传（autosomal dominant inheritance，AD ） 常染色体隐性遗传（autosomal recessive inheritance，AR ） X伴性遗传（X-linked inheritance） X伴性显性遗传（ X-linke

2、d dominant inheritance，XD ） X连锁隐性遗传（ X-linked recessive inheritance，XR） Y连锁遗传（Y-linked inheritance,第一节 系谱与系谱分析法,系谱： 从先证者(proband)入手，追溯调查其所有家族成员（直系亲属和旁系亲属）的数目、亲属关系及某种遗传病（或性状）的分布等资料，并按一定格式将这些资料绘制而成的图解,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,Pedigree Analysis,第二节 常染色体显性遗传病的遗传,如果一种疾病的致病基因

3、定位于122号常染色体上，杂合时即可发病，遗传方式是显性的，这种病称为常染色体显性遗传病,一、染色体显性遗传病杂合子患者与正常人婚配图解,完全显性（complete dominance）：纯合子（AA）和杂合子（Aa）患者在表型上无差别时，称为完全显性,二、常染色体显性遗传典型系谱,Huntington病系谱,三、常染色体完全显性遗传的特征 由于致病基因位于常染色体上，因而致病基因的遗传与性别无关，即男女患病的机会均等。 患者的双亲中必有一个为患者，但绝大多数为杂合子，患者的同胞中约有1/2的可能性也为患者； 系谱中可见本病的连续传递，即通常连续几代都可以看到患者； 双亲无病时，子女一般不会患

4、病（除非发生新的基因突变,常染色体显性遗传病举例,Huntington病 家族性高胆固醇血症 急性间歇性卟啉症 成骨不全 神经纤维瘤 多发性家族性结肠息肉 珠蛋白生成障碍性贫血 肌强直性营养不良,例如：短指症,例如：蜘蛛样指趾综合征（马凡综合征,主 动 脉 畸 形,第三节 常染色体隐性遗传病的遗传,如果一种疾病的致病基因定位于122号常染色体上，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,携带者（carrier）表型正常而带有致病基因的杂合子称为携带者。 隐性纯合子发病。 在杂合子时，隐性致病基因的作用被其显性基因所掩盖，而表现相应的疾病，表型与

5、正常人相同，但是却可以将致病基因遗传给后代,一、常染色体隐性遗传病婚配图解,1、携带者与携带者之间的婚配,A,A,a,Aa x AA,A,子代表现型：正常(AA) 携带者(Aa) 概率： 概率比： 1 : 1,2、携带者与正常人之间的婚配,二、常染色体隐性遗传典型系谱,三、常染色体完全隐性遗传的特征,患者的分布往往呈现散发，通常看不到连续传递的现象； 男女发病机会相等； 患者双亲往往无病，但都是携带者。 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； 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,四、常染色体

6、隐性遗传病举例,镰状细胞贫血 婴儿黑朦性白痴 -地中海贫血 同型胱氨酸尿症 苯丙酮尿症 尿黑酸尿症 Friedreich家族性共济失调 半乳糖血症 肝豆状核变性 粘多糖累积症I型,例如：婴儿黑朦性痴呆,患者眼底病变,1为什么小家庭中AR病的同胞发病比例偏高(1/4）？ 一对夫妇（都是携带者Aa）只生一个孩子 子女100%正常或100%发病。 一对夫妇（都是携带者Aa）共生两个孩子分析 在计算AR病的发病比例时需要用一定方法校正： Weinberg先证者法 校正公式为： C=a(r-1)/a(s-1,四、常染色体隐性遗传病分析时应注意的问题,两个孩子中一个患病的概率为（1/4 3/4）+（3/4

7、 1/4）=6/16； 两个孩子都患病为1/4 1/4=1/16； 两个孩子都无病概率为3/4 3/4=9/16； 共生两个孩子的家庭中，子女患病的比例是7/16，接近于1/2,2、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 父母、子女以及兄弟姐妹（同父母） 二级亲属：1/4 叔、伯、姑、舅、姨、祖父母、外祖父母 三级亲属：1/8 堂表兄妹,致病基因（a）频率为0.01即q=0.01 携带者（Aa） 频率为2pq=0.02=1/50 两个携

8、带者随机婚配： 1/50 1/50 1/4=1/10000 随机个体表亲婚配： 1/50 1/8 1/4=1/1600 对比之下，表亲婚配比随机婚配所生AR病患儿的风险要高6.25倍,计算如图1 2结婚所生子女的发病风险,2/3 2/3 1/21/21/4=1/36,aa,AA,AA,1/4,aa,计算2 3结婚所生子女的发病风险,2/3 1/4 1/4=1/24,2/3,1/2,1/2,1/4,aa,Aa,AA,Aa,Aa,aa,计算3 4结婚所生子女的发病风险,1/21/8 1/4=1/64,1/2,1/2,1/2,1/2,1/4,计算1 2结婚所生子女的发病风险,1/4 1/41/4=1

9、/64,1/2,1/2,1/2,1/2,1/4,X连锁显性遗传（X-linked dominant inheritance，XD） 由性染色体的基因所决定的性状在群体分布上存在着明显的性别差异是性连锁遗传的特征。 如果决定某种性状或疾病的基因位于X染色体上，并且此基因对其相应的等位基因来说是显性的，这种遗传病的遗传方式称之为X连锁显性遗传(X-linked dominant inheritance，XD),第四节 X连锁显性遗传病的遗传,男性只有一条X染色体，其X染色体上的基因在Y染色体上缺少与之对应的等位基因，因此男性只有成对基因中的一个成员，故称半合子（hemizygote），其X染色体上

10、有此基因才表现出相应性状或疾病。 而女性有两条X染色体，其中任何一条X染色体上有此基因，都可以表现出相应的性状。 因此X连锁显性遗传病的发病率女性要比男性约高一倍，但病情男重于女。 交叉遗传(criss-cross inheritance)：男性的X染色体来源于母亲，又只能传给自己的女儿，不存在男性男性之间的传递,女性： XAXA XAXa XaXa 患者 患者 正常 男性： XaY XAY 正常 患者,一、X连锁显性遗传病婚配图解,正常女性 男性患者 XaXa XAY XAXa XaY 女性患者 正常男性 1 ： 1,1、男性患者与正常女性婚配图解,女性 患者 正常男性 XAXa XAY XAXa XaXa XAY XaY 女性患者 正常女性 男性患者 正常男性 1 ： 1 ： 1 ： 1,2、女性患者与正常男性婚配图解,二、X连锁显性遗传病典型系谱,三、X连锁显性遗传特点,人群中女性患者比男性患者约多一倍，前者病情常较轻； 患者的双亲中必有一名是该病患者； 男性患者的女儿全部都为患者，儿子全部正常； 女性患者（杂合子）的子女中各有50的可能性是该病的患者； 系谱中常可看到连续传递现象，这点与常染色体显性遗传一致,四、X