单基因遗传的学习教案

单基因遗传的学习教案第1页/共29页3．纯合子（homozygote）：指同源染色体上同一基因座上的两个等位基因完全相同的个体。4．杂合子(hetezygote)：指同源染色体上同一基因座上的两个等位基因不相同的个体。5．基因型（genotype）：既可以指一个个体的遗传结构组成，也可指一个特定基因座上的等位基因组成。6．表型(phenotype)：又称性状，指个体形态、功能等各方面的表现，如身高、肤色、血型、酶活力、药物耐受力乃至性格等等。7．显性（dominant）：纯合杂合均表达（基因或性状）。8．隐性（recessive）：仅纯合表达而杂合不表达（基因或性状）。第2页/共29页第一节系谱与系谱分析法常用系谱符号正常男性正常女性性别不明确死亡男性患者女性患者先证者男性携带者女性携带者流产婚配关系二卵双生一卵双生近亲婚配婚后未生育III12123罗马数字代表世代；阿拉伯数字代表每代内成员第3页/共29页第一节系谱与系谱分析法系谱分析(pedigreeanalysis)是遗传学最基础、最常用的分析方法。系谱分析法的作用：1.记录性状/疾病在家系中的分布；2.辅助判断可能的遗传类型和遗传方式；3.计算发病风险率。第4页/共29页第二节常染色体显性遗传病的遗传常染色体显性遗传(autosomaldominantinheritance,AD):导致疾病的基因在常染色体上，且为显性基因。（一）完全显性(completedominance)

1.概念：杂合子和显性纯合子有相同的表型。既AA的表现与Aa相同。如：Huntington舞蹈病、短指症。2.特征：１）与性别无关，男女患病机会相同。２）患者双亲必定有一人为患者。同胞中约有1/2可能性为患者。３）连续传递。４）双亲无病，子女一般无病。第5页/共29页第二节常染色体显性遗传病的遗传一个并指症I型系谱第6页/共29页第二节常染色体显性遗传病的遗传并指症I型患儿多指和并指第7页/共29页第二节常染色体显性遗传病的遗传第8页/共29页第二节常染色体显性遗传病的遗传第9页/共29页（二）不完全显性（incompletedominance）

杂合子的表型介于显性纯合子和隐性纯合子之间，又称半显性(semidominance)。如软骨发育不全。第二节常染色体显性遗传病的遗传软骨发育不全母子患者

软骨发育不全患者X线显示掌骨、指骨短，呈“三叉形”手

第10页/共29页第二节常染色体显性遗传病的遗传（三）不规则显性（irregulardominance）

杂合子的显性基因由于某种原因不表现出相应的性状，因此有可能在系谱中出现隔代遗传的现象。如多指症。一个多指症系谱多指症第11页/共29页（四）共显性(codominance)

1.概念：指一对等位基因之间，没有显性和隐性的区别，在杂合时两种基因的作用都完全表现出来。例如MN血型：MM：M型；MN：MN型；NN：N型2.复等位基因(multiplealleles)：

①在一个基因座位上有三个以上的等位基因。

②基因突变多向性的表现。

③对于一个个体来说，只能有复等位基因中的某个或某两个。例如ABO血型：IA;IB;i三种基因A—IAIA，Iai；B－IBIB，Ibi；AB－IAIB；O－ii根据父母血型判断子女可能的血型；根据子女血型判断父母可能的血型。第二节常染色体显性遗传病的遗传第12页/共29页第二节常染色体显性遗传病的遗传（五）延迟显性（delayeddominance）

带有显性致病基因的个体，需要到一定的发育阶段才发病的现象。如Huntington舞蹈病(30岁以后发病)。表现度和外显率1.表现度(expressivity)：致病基因的表达程度。2.外显率(penetrance)：某一显性基因（杂合状态下）或纯合隐性基因在一个群体中得以表现的百分比。3.区别：表现度要说明的是在致病基因都表达的前提下表达的程度不同。外显率阐明基因表达与否。第13页/共29页第二节常染色体显性遗传病的遗传AD遗传病发病风险率的计算基因传递概率为1/2Aa×aaAaaaAa×AaAA

AaAaaa1/23/4婚配状况：基因型分布：发病风险率：第14页/共29页第三节常染色体隐性遗传病的遗传常染色体隐性遗传(autosomalrecessiveinheritance,AR):导致疾病发生的基因在常染色体上，为隐性基因，且纯合时才表现性状。病例：书p55表5-2列出了一些常见的AR遗传病。1.AR的遗传特征：

１）与性别无关，男女发病机会相同。

２）系谱中表现散发，非连续传递。

３）患者双亲往往正常，但都为携带者。

４）近亲婚配发病率上升。携带者概念：携带致病基因本人不发病者称为携带者Aa×AaAAAaAa

aa1/4第15页/共29页第三节常染色体隐性遗传病的遗传一个典型的AR系谱类显性遗传：Aaxaa,子女1/2患病，类似显性遗传。第16页/共29页2.AR发病风险的估计：第三节常染色体隐性遗传病的遗传Hardy-Weinberg定律：在一个无限大的群体中，当随机婚配、无突变、无自然选择时，基因频率保持不变。p2+2pq+q2=1p+q=1表示公式：在等位基因中，p=A；q=ap2=AA;q2=aa;2pq=Aa当某一隐性疾病(aa)发病率为q2时，a的频率为q,A的频率为1-q。Aa的频率为2pq。例：某病(aa)的发病率为1/10000，则a的频率为0.01,A的频率为1-0.01=0.99，Aa的频率＝2×0.99×0.01=0.0198。当q小到忽略不计时，p≈1，Aa≈2q。上例的Aa≈2×0.01=0.02。第17页/共29页第三节常染色体隐性遗传病的遗传例题？

？IIIIII1212345123设该病(AR)的发病率为1/10000。a的频率为1/100,群体携带者(Aa)的频率为1/50，II2和II3为携带者的可能性为2/3III2和III3为携带者的可能性为1/3III1与III2婚配，子女患病风险为：1/50×1/3×1/4=1/600III2与III3婚配，子女患病风险为：1/3×1/3×1/4=1/36600/36=16.67(近亲婚配出生患儿的概率比非近亲的高16倍多)？？第18页/共29页第三节常染色体隐性遗传病的遗传携带者概率的估计Aa×AaAAAaAaaa单父母均为携带者时，正常子女也为携带者的可能性是2/3。正常患者携带者Aa个体将a传给子女的可能性为1/2，因此携带者子女也为携带者的可能性是1/2。因此2/3可能性是携带者的子女也为携带者的可能性是2/3×1/2=1/3。AaAa第19页/共29页第四节X连锁显性遗传病的遗传X连锁显性遗传(X-linkeddominantinheritance,XD):

导致疾病发生的基因在X染色体上，为显性基因。男性的性染色体没有同源染色体，故没有等位基因，这种染色体/基因的组成形式称为半合子(hemizygote)。XD的遗传特征：1.女性患者比男性多，但病情较轻(因多数为杂合子);2.患者双亲必有一名为患者;3.男性患者的女儿全部是患者，儿子全部正常;4.女性杂合子患者的子女有1/2的可能性为患者;5.连续传递。病例：抗维生素D佝偻病。第20页/共29页第五节X连锁隐性遗传病的遗传X连锁隐性遗传(X-linkedrecessiveinheritance,XR):导致疾病发生的基因在X染色体上，为隐性基因。女性纯合时发病，男性半合时既发病。XR的遗传特征：1、男性患者多于女性，系谱中往往只有男性。2、双亲无病，儿子可能发病；儿子发病，母亲肯定时携带者，，女儿有1/2的可能性为携带者。3、男性患者母系中的男性有可能是患者。系谱呈现交叉遗传(crisscrossinheritance)，既儿子的致病基因来自母亲，将来传给女儿。4、女性患者的父亲一定是患者，母亲一定是携带者。病例：红绿色盲、杜氏肌营养不良、血友病(A,B)。第21页/共29页第五节X连锁隐性遗传病的遗传一红绿色盲家系图谱由于III6和III7为患者，II6肯定为携带者，III8为携带者的可能性为1/2。如果生男孩，患病风险为1/2×1/2=1/4如果生女孩，患病风险为0，携带者的可能性为1/2×1/2=1/4父亲的色盲基因传给了女儿(II4,II6),女儿又传给了她的儿子(III3,III6,III7)。从系谱特点初步

判断遗传方式121234567123456789？IIIIII男女分别计算第22页/共29页第六节Y连锁遗传病的遗传Y连锁遗传(Y-linkedinheritance):导致疾病发生的基因在Y染色体上，由于Y染色体是半合子，所以Y染色体上的基因无显隐性之分。全男性遗传(holandricinheritance)。Y染色体上的基因比较少，已知的有H-Y抗原基因、外耳道多毛基因、睾丸决定因子基因、无精子因子基因（AZF）等。一个外耳道多毛症的系谱

第23页/共29页第七节影响单基因遗传病分析的因素1.拟表型(phenocopy)环境因素的作用与某一基因的作用相一致的现象。如链霉素所导致的耳聋与遗传性耳聋。拟表型不遗传。2.基因多效性(pleiotropy)一个基因的作用引起的多种效应的现象。基因的直接作用影响所编码的蛋白质，但在代谢中由于“连环”作用，导致多种表型的改变。3.遗传早现(anticipation)某些AD遗传病一代比一代发病早的现象，特别是三核苷酸重复数代代增多所造成的早现。如小脑共济失调。第24页/共29页第七节影响单基因遗传病分析的因素4.遗传异质性(geneticheterogeneity)某一性状可以由不同的基因控制产生的现象。如已知导致先天性耳聋(AR)的基因位点有35个。每一个位点的纯合都将产生耳聋；小脑脊髓萎缩(SCA)(AD)的位点有12个,每一个位点的变异都将导致SCA。5.从性遗传(sex-conditionedinheritance)常染色体的基因在不同性别个体中表现差异的现象。如秃顶，男性发病明显多于女性，因为秃顶与雄性激素的水平相关。如果女性秃顶可能与肾上腺疾病导致雄性激素分泌过多有关。第25页/共29页6.限性遗传(sex-limitedinheritance)常染色体基因只在一种性别的个体上表达的现象。如女性的子宫阴道积水；男性的前列腺癌等。第七节影响单基因遗传病分析的因素7.遗传印记(geneticimprinting)来源不同（父方、母方）的基因所表现出功能的差异。8.X染色体失活(Xinactivation)Lyon假说：女性的两条X染色体在胚胎发育中，一条随机失活，在细胞学图像上显示出X染色质。X染色体失活可在XAXa携带