第十四、十五、十六讲 — 单基因病

1、单基因遗传 谈成章 学习任务学习任务 1.1.遗传类型判断遗传类型判断: :五个遗传方式不同的系谱五个遗传方式不同的系谱 能判断出各系谱所属遗传能判断出各系谱所属遗传 方式方式. . 2.2.再发风险估算再发风险估算: :对一个已知基因型的系谱对一个已知基因型的系谱 进行子代再发风险估算进行子代再发风险估算. . 人类的遗传病人类的遗传病 1、遗传病的概念：、遗传病的概念： 由于遗传物质改变而引起的人类疾病由于遗传物质改变而引起的人类疾病 2、遗传病的类型：、遗传病的类型： 人类遗传病人类遗传病 单基因遗传病单基因遗传病 多基因遗传病多基因遗传病 染色体异常遗传病染色体异常遗传病 常染色体常染

2、色体 性染色体（性染色体（X） Y染色体染色体 显性显性 隐性隐性 系谱和系谱分析系谱和系谱分析 w系谱：指遗传病患者与家庭各成员相互关系图系谱：指遗传病患者与家庭各成员相互关系图 解。解。 w系谱分析：根据系谱，确定某一特定性状或疾系谱分析：根据系谱，确定某一特定性状或疾 病是否有遗传因素及可能的遗传方式，进而对病是否有遗传因素及可能的遗传方式，进而对 家系中其它成员的发病情况做出预测。家系中其它成员的发病情况做出预测。 多指、并多指、并 指、软骨指、软骨 发育不全发育不全 通常为代通常为代 代相传、代相传、 男女发病男女发病 概率相等概率相等 白化病、白化病、 先天性聋先天性聋 哑、哑、苯

3、丙苯丙 酮尿症酮尿症 通常为隔通常为隔 代遗传、代遗传、 男女发病男女发病 概率相等概率相等 色盲、血色盲、血 友病、友病、进进 行性肌营行性肌营 养不良养不良 通常为隔通常为隔 代遗传和代遗传和 交叉遗传、交叉遗传、 男患者多男患者多 于女患者于女患者 抗维生素抗维生素 D佝偻病佝偻病 通常为代通常为代 代遗传、代遗传、 男患者少男患者少 于女患者于女患者 外耳道外耳道 多毛症多毛症 后代只有后代只有 男性患者，男性患者， 且代代发且代代发 病病 单基因遗传病的类型单基因遗传病的类型 常染色体显性遗传 w假设一对等位基因分别为A，a。由于是 显性遗传，所以A为致病基因。人群中有 三种基因型：

4、AA，Aa，aa。其中AA和Aa 是患者，aa正常。而在患者中，绝大多 数都是杂合-Aa。 w若患者与正常人婚配，即Aaaa。则可 根据分离定律分析后代基因型。1/2为aa， 1/2为Aa，即发病率为1/2。 常显的系谱特点 w1.双亲正常，子女正常；子女患病，双 亲中至少有一人患病。（除非基因突变） w2.患者的同胞和后代都有1/2的发病率。 w3.由于患者后代发病率有1/2，非常高。 因此系谱中患者人数很多，表现为连续 遗传。 w4.由于是常染色体遗传，因此发病与性 别无关，即男女发病几率均等，男女患 者人数基本相同。 显性遗传病的几种显性形式显性遗传病的几种显性形式 w完全显性：杂合子患

5、者与显性纯合子患者有完全相同完全显性：杂合子患者与显性纯合子患者有完全相同 的表型。的表型。 w不完全显性：也称半显性。杂合子的表现介于显性纯不完全显性：也称半显性。杂合子的表现介于显性纯 合子与纯合隐性之间。合子与纯合隐性之间。 w不规则显性：杂合子由于某种原因不表现出相应的症不规则显性：杂合子由于某种原因不表现出相应的症 状，而在系谱中出现隔代遗传现象。状，而在系谱中出现隔代遗传现象。 w共显性：两个等位显性基因同时存在时，两个基因的共显性：两个等位显性基因同时存在时，两个基因的 作用同时表现出来。作用同时表现出来。 w延迟显性：带有显性致病基因的杂合子，并非出生后延迟显性：带有显性致病基

6、因的杂合子，并非出生后 即表现相应有性状，而是发育到一定年龄时，基因的即表现相应有性状，而是发育到一定年龄时，基因的 作用才表现出来。作用才表现出来。 完全显性（完全显性（AaAa和和AAAA表现完全一致）表现完全一致） -牙本质（齿质）发育不全牙本质（齿质）发育不全 w临床表现临床表现 牙冠呈半透明乳光色，浅黄牙冠呈半透明乳光色，浅黄 色，也可为棕黄色色，也可为棕黄色 . .釉质易釉质易 折失折失 , ,牙本质暴露牙本质暴露, ,极易磨极易磨 损损 . .特别是切牙切缘和磨特别是切牙切缘和磨 牙的合面极易发生釉质折牙的合面极易发生釉质折 失失 . . 乳牙、恒牙都可累，而乳牙病乳牙、恒牙都可

7、累，而乳牙病 损更为严重损更为严重 . .形成形成 “ “小老小老 鼠牙鼠牙” ” 编码基因是位于编码基因是位于4q134q13。 多指多指 常染色体上的显性遗传病常染色体上的显性遗传病 w不规则显性（外显不不规则显性（外显不 全）：全）： wAa在一定条件（原因暂在一定条件（原因暂 不明）下可表现正常。不明）下可表现正常。 w不管不管Aa患病与否，其致患病与否，其致 病基因病基因A传给后代的几传给后代的几 率仍为率仍为1/2. 并指与缺指并指与缺指 多指多指,并指与短指并指与短指 马凡氏综合症马凡氏综合症 蜘蛛样指蜘蛛样指 共显性遗传ABO血型 w决定人类ABO血型的基因有三种：IA IB

8、i w其中IA决定A，IB决定B，i决定O。 wA型-IAIA IAi wB型-IBIB IBi wO型-ii wAB型-IAIB w利用分离定律，在已知双亲血型的前提下，可 推测出子女可能出现的血型及不可能出现的血 型。 关于血型遗传的几个常识 w1.“滴血验亲”毫无科学依据。 w2.子女血型并非一定要与父母中一方相 同。有时肯定不同，如ABO；有时一 定相同，如OO，AO等；有时可能相 同，也可能不同，如AA，BAB等。 w3.血型的鉴定可以辅助亲子鉴定，但只 能进行否定判断。（可以否定亲子关系， 但不能肯定） 延迟显性遗传-Aa要到一定年龄才 表现症状。 w例：舞蹈病 w杂合体Aa很少在

9、20岁之前发病（但不绝 对），多数Aa在30-40岁发病。也就是说， 杂合体Aa的发病具有延迟性特征。 w此类疾病很难预防。这是因为患者发病 时通常已经生育，未发病前表现正常， 不会考虑到遗传病的问题。 常染色体隐性遗传（AR） w假设一对等位基因分别为A、a；由于是 隐性遗传，所以a为致病基因。 w人群中有三种基因型：AA、Aa、aa，其 中只有aa是患者，AA和Aa都是正常人， 但Aa有一个致病基因，所以Aa是携带者。 w人群中患者主要是由于父母都是携带者， 即AaAa，他们后代有1/4几率患病。 系谱特点 w1.患者双亲往往都正常，但同为携带者。 此情况下其后代发病率为1/4. w2.由

10、于发病需要双方都为携带者，且几 率相对较低（1/4）。所以系谱中患者很 少，无连续遗传。 w3.由于是常染色体遗传，因此发病与性 别无关，即男女发病几率均等，男女患 者人数基本相同。 w4.近亲婚配的后代发病率显著升高近亲婚配的后代发病率显著升高。 关于近亲的说明 w亲属-血缘关系-有共同祖先。 w近亲-三代（含）之内有共同祖先。 w亲（血）缘系数（r）-两个人拥有相同 基因的概率。 wr=1/2，一级亲属 wr=1/4，二级亲属 wr=1/8，三级亲属 r=（1/2）n 白化病白化病 常染色体上的隐性遗传病常染色体上的隐性遗传病 缺少酪氨酸酶，缺少酪氨酸酶， 不能将酪氨酸不能将酪氨酸 转化为

11、黑色素，转化为黑色素， 表现出表现出毛发白毛发白 色、皮肤呈淡色、皮肤呈淡 红色、畏光红色、畏光等等 症状。症状。 苯丙酮尿症苯丙酮尿症 PKU 常染色体上的隐性遗传常染色体上的隐性遗传 病病 病因：缺少正常基因病因：缺少正常基因P P， 体细胞缺少一种酶体细胞缺少一种酶( (苯丙苯丙 氨酸羟化酶氨酸羟化酶) )，致使苯丙，致使苯丙 氨酸不能氧化为酪氨酸，氨酸不能氧化为酪氨酸， 只能转化为苯丙酮酸，大只能转化为苯丙酮酸，大 量积累在血、脑脊液中，量积累在血、脑脊液中， 并随尿排出并随尿排出。 症状：智力低下，症状：智力低下，60%60%患患 儿有脑电图异常。头发细儿有脑电图异常。头发细 黄，皮

12、肤色浅和虹膜淡黄黄，皮肤色浅和虹膜淡黄 色，门齿稀疏、好动、惊色，门齿稀疏、好动、惊 厥，尿有厥，尿有“发霉发霉”臭味或臭味或 鼠尿味。鼠尿味。 早老症早老症- -左左7 7岁岁 右右9 9岁岁 常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传 性连锁遗传（伴性遗传） w伴性遗传的基本特点伴性遗传的基本特点 w致病基因位于性染色体上（X或Y），由于男女性染色 体组成不同，所以这类疾病男女发病几率必定不同。 w基因型写法基因型写法： w既要写出基因组成，又要表明性别，所以书写基因型 时应在男女性染色体上写上相应基因。 w如：XAXA，XAXa，XAY等 w需要注意的是需要注意的是，由于男性只有一条X，所以X上的

13、基因 也只有一个，并不会成对，所以男性的表型完全由一 个基因决定，故称为半合子。 X显性遗传（XD） w假设有一对等位基因A和a，由于是显性遗传，故A为致 病基因。 w女性的三种基因型XAXA，XAXa，XaXa；男性的两种基因 型XAY，XaY。由于是显性遗传，所以只要有A就是患者。 w由于女性有两条X，相对男性来说多了一倍，也就是有 A的几率多了一倍，即发病率比男性高一倍。但女性绝 大多数为杂合体，一般病情较轻；而男性虽然发病率 低，但只要发病，都是重症患者。 w总结：XD中，女性发病率高于男性，但 女性一般病情较轻。 抗维生素抗维生素D佝偻病佝偻病 典型病例典型病例 X X型（或型（或O

14、 O型）腿、骨骼发育畸形型）腿、骨骼发育畸形 （如鸡胸）、生长缓慢等症状。（如鸡胸）、生长缓慢等症状。 系谱特点 w1.连续遗传。 w2.患者女多于男，前者病症较轻。 w3.女性患者后代无论男女都有1/2发病率。 w4.男性患者后代女儿都患病（100%）， 儿子都正常（0%）。这也是XD的标志性 特征。 w交叉遗传：男性的X一定来自母亲，将来 也只能传给女儿，不存在男传男的现象。 X隐性遗传（XR） w女性三种基因型：XAXA，XAXa，XaXa w男性两种基因型：XAY，XaY。 w由于是隐性遗传，只有隐性纯合体才患 病。其中XAXa携带者。 w对于女性而言，需要两条X上都有a，相 比男性来

15、说，几率更低。所以XR中，男 性发病率远高于女性。这也造成人群中、 系谱中看到的患者大多是男性。 系谱特点 w1.不连续遗传（往往是隔代遗传）。 w2.男性患者远多于女性（多数系谱中只 能看到男性患者）。 w3.男性患者后代都正常，但女儿都是携 带者。 w4.女性携带者后代，儿子发病率为1/2； 女儿都正常（其中一半还是携带者）。 进行性肌营养不良进行性肌营养不良 （假性肥大）（假性肥大） X染色体上的隐性遗传病染色体上的隐性遗传病 病因：肌膜蛋白病。由附病因：肌膜蛋白病。由附 在肌膜上的抗肌萎缩蛋白在肌膜上的抗肌萎缩蛋白 遗传性缺乏所致。遗传性缺乏所致。 症状：进行性加重的肌萎症状：进行性加

16、重的肌萎 缩和肌无力为主要特征。缩和肌无力为主要特征。 肌肉萎缩无力，行走困难、肌肉萎缩无力，行走困难、 呈鸭行步态。患者后期双呈鸭行步态。患者后期双 侧腓肠肌呈假性肥大。一侧腓肠肌呈假性肥大。一 般于般于4-54-5岁发病，岁发病，1212岁左右岁左右 已无法行走，已无法行走，2020岁前后死岁前后死 于呼吸衰竭和心力衰竭于呼吸衰竭和心力衰竭. . Y遗传 w由于只有男性才有Y，所以此病患者都是 男性。女性既没有致病基因，也不会出 现相应症状。即，此病只能男传男。表 现为“父必传子，子必传孙”，所以此 类遗传病又称为“全男性遗传”! w典型病例：外耳道多毛症。 单基因病再发风险估计单基因病再

17、发风险估计 w基因型能确定者发病风险估计基因型能确定者发病风险估计: : 1.1.常染色体显性遗传病常染色体显性遗传病: : 纯合子子代再发风险纯合子子代再发风险100%,100%,杂合子子代再发杂合子子代再发 风险风险50%;50%; 2.2.常染色体隐性遗传病常染色体隐性遗传病: : 双亲携带者子代再发风险双亲携带者子代再发风险1/4, 1/4, 单方携带单方携带 时子代不发病时子代不发病, ,双亲全患病时双亲全患病时, ,子代风险子代风险 100%.100%. wX X隐性遗传病隐性遗传病: : 女性患者的子代女性患者的子代: :儿子再发风险儿子再发风险100%,100%,女儿女儿 正常

18、正常. . 女性携带者的子代女性携带者的子代: :儿子再发风险儿子再发风险50%.50%. 男性患者的子代男性患者的子代: :无再发风险无再发风险. . X X显性遗传病显性遗传病: : 纯合子女性患者的子代纯合子女性患者的子代: :再发风险再发风险100%100% 杂合子女性患者的子代杂合子女性患者的子代: :再发风险再发风险50%50% 男性患者的子代男性患者的子代: :女儿再发风险女儿再发风险100%,100%,儿子儿子 无再发风险无再发风险. . Y Y遗传的子代遗传的子代: :儿子再发风险儿子再发风险100%,100%,女儿无女儿无 再发风险再发风险. . 某男同学在体检时被发现是红

19、绿色盲患者，医生在询某男同学在体检时被发现是红绿色盲患者，医生在询 问家属病史时得悉该生的母亲既是色盲又是血友病患问家属病史时得悉该生的母亲既是色盲又是血友病患 者，而父亲性状正常，医生在未对该生做任何检查情者，而父亲性状正常，医生在未对该生做任何检查情 况下就在体检单上记录了患有血友病。这是因为况下就在体检单上记录了患有血友病。这是因为 （ ） A、血友病为、血友病为X染色体上的隐性基因控制染色体上的隐性基因控制 B、血友病为、血友病为X染色体上的显性基因控制染色体上的显性基因控制 C、父亲是血友病基因携带者、父亲是血友病基因携带者 D、血友病由常染色体上的显性基因控制、血友病由常染色体上的显性基因控制 下表是四种人类遗传病的亲本组合及优生指导，不下表是四种人类遗传病的亲本组合及优生指导，不 正确的是（正确的是（ ） 遗传病遗传病遗传方式遗传方式 夫妻基夫妻基 因型因型 优生指优生指 导导 A 抗维生素抗维生素 D佝偻病佝偻病 X染色体显染色体显 性遗传性遗传 XaXa XAY 选择生选择生 男孩男孩 B 红绿色盲红绿色盲 症症 X染色体隐染色体隐 性遗传性遗传 XbXb XBY 选择生选择生 女孩女孩 C白化病白化病 常染色体隐常染色