单基因与多基因遗传病发病率的计算

1、单基因疾病和多基因疾病发病概率的计算，张越医学遗传学国家重点实验室，单基因疾病发病概率的基本概念、分类和计算，单基因疾病主要由一对基因控制，遗传方式是单基因遗传受孟德尔遗传规律的制约。这种遗传病的人口患病率很低，一般低于1/10000。单基因遗传病的分类：常染色体显性遗传病，常染色体隐性遗传病，x连锁显性遗传病，x连锁隐性遗传病，y连锁遗传病，1。常染色体显性遗传病，即由常染色体(122号)上的显性致病基因控制的疾病，其传播方式是显性的，许多人类性状或疾病是由AD遗传的。由于各种复杂因素的影响，杂合子可能以不同的形式出现。杂合子AA和显性纯合子Aa在AD遗传模式中具有相同的表型，显性基因A的作

2、用得到充分发挥，而隐性基因A的作用被完全掩盖。Aa杂合子表现为AA显性纯合子：短指(趾)病，短指患者(杂合子)与正常人的婚姻图，短指家系，常染色体完全显性遗传的特点，致病基因的遗传与性别无关，即男女患病机会均等。患者的父母之一必须是患者，但大多数是杂合子，患者的兄弟姐妹中大约有1/2也可能是患者。连续传播，也就是说，病人可以看到几代人。当父母没有生病时，孩子一般也不会生病(除非出现新的基因突变)。常见的父母婚姻类型和子女类型的AD，常见的父母婚姻类型，子女类型，患者(aa)正常(aa)1/2患者(Aa)1/2正常(Aa)患者(Aa) 1/4患者(aa)2/4患者(Aa)1/4正常(Aa)。如白

3、化病、先天性聋哑、白化病，这是一种常见的AR遗传病，由于患者体内编码酪氨酸酶的基因发生突变，导致黑色素合成障碍，从而导致白化病。亲代携带者AaAa携带者，后代携带者AAAA，正常1/4携带者1/2患者1/4，白化病婚育图，常染色体隐性遗传病特征，致病基因位于常染色体上，其发生与性别无关，男女发病机会均等分布，且少于连续传播现象，表现为返祖现象。有时，在整个谱系中，甚至只有一个病人的父母是无病的。近亲繁殖时，儿童隐性遗传病的发病率远高于非近亲繁殖。AR继承常见的父母婚姻类型和子女类型、常见的父母婚姻类型、子女类型、携带者(aa)、1/4正常携带者(aa)、1/4患者(aa)、患者(aa)、1/2

4、携带者(Aa)、1/2患者(Aa)包括x连锁显性遗传病、x连锁隐性遗传病和y连锁遗传病。(1) X连锁显性遗传病。决定某种性状或疾病的基因位于X染色体上，该基因对其相应的等位基因起主导作用。例：抗维生素D佝偻病包括：致病基因- XR正常基因-XRXRXRXRXRXRXRXRXRXRXRRXRY患者正常，XD常见的父母婚姻类型和子代类型，XD遗传病的谱系特征，患者的父母之一患病，其中大部分是女性患者，具有连续遗传和交叉遗传(男性患者的女儿均患病)，(2) X连锁隐性遗传病，且某些性状或疾病受X染色体影响。例：红绿色盲患者。设置：色盲基因Xb正常基因XBXBXBXBXbXbXbXBYXbY正常携带

5、者患者、红绿色盲患者、携带者的集中婚姻模式及其传播规律、XR基因特征1。返祖现象2。大多数患者是男性，如果他们的父母表型正常，那么他们的母亲一定是隐性致病基因的携带者。3.如果父亲是病人，母亲是带菌者，孩子有1/2的机会生病。4.交叉继承。y连锁遗传病。如果决定某种性状或疾病的基因位于Y染色体上，这种遗传病的传播方式称为Y连锁遗传病。Y连锁遗传的传递规律相对简单。所有有Y连锁基因的人都是男性，这些基因将与Y染色体一起传递，所以这被称为全男性遗传。多基因疾病的基本概念和发病概率的计算，多基因疾病，1。它是由多对基因决定的，2。性状的遗传不受孟德尔遗传定律的限制，环境因素对性状的表达程度有很大影响

6、。这些性状称为多基因性状，也称为数量性状，遗传方式称为多基因遗传或多因子遗传，受影响的疾病称为多基因遗传病。4.这些疾病的人口患病率很高，一般在0.1%至1%之间，少数疾病可能更高，15%的人患有多基因疾病。在多基因性状中，每对控制基因的影响很小。加法效应几对基因积累后，可以形成明显的表型效应。多基因性状通常受环境因素的影响很大，因此这些性状或疾病也被称为复杂性状或复杂疾病。多基因疾病、单基因遗传中的品质性状、基因型和表型之间的关系相对简单。因此，这种性状的变异在群体中的分布往往是不连续的，并且可以明显地分为几个群体。因此，单基因遗传性状的分布不同于品质性状的分布，而多基因遗传性状的变异在群体

7、中的分布是连续的，只有一个峰值，即平均值。不同个体之间的差异只是数量上的差异，而两个相邻个体之间的差异很小，所以这种性状也称为数量性状。例如，一个人的身高、智力、血压等。在多基因疾病中，遗传基础由多基因组成，这部分决定了个体疾病的可能性。这种遗传基础决定了个体患病的风险，这种风险被称为易感性。由于环境对多基因遗传病有很大的影响，学术界把遗传因素和环境因素的联合作用称为脆弱性，以确定个体患某种遗传病的可能性。在某些环境条件下，易感性可以代表易感性。当一个人的易感性达到一定限度时，他可能会生病。这种由易感性引起的多基因遗传病的发病率至少被称为阈值。(1)在Falconer公式中，h2是遗传力；b是

8、先证者相对易感性的回归系数；r是相对系数。Xc是对照组亲属的平均脆弱性和阈值之间的标准偏差；先证者亲属的平均易感性与先证者亲属中患者的平均易感性之间的标准差；是对照亲属的患病率；当一般人群的患病率不足时，可以建立一个控制组来调查控制组中亲属的患病率，回归系数可以通过以下公式计算：当一般人群的患病率已知时，回归系数可以通过以下公式计算：Xg是一般人群的平均脆弱性与阈值之间的标准偏差；先证者亲属的平均脆弱性与阈值之间的标准差；是普通人群的平均脆弱性和普通人群中患者的平均脆弱性之间的标准偏差；(2) Holzinger公式Holzinger公式(1929)是基于这样一个事实，即疾病的遗传力越高，单卵

9、双胞胎和双卵双胞胎的相同率之间的差异就越大。同卵双胞胎(MZ)是由受精卵形成的两个双胞胎。它们的遗传基础在理论上完全相同，它们的个体差异主要由环境决定。异卵双胞胎是由两个受精卵发育而成的双胞胎，它们相当于兄弟姐妹，所以它们的个体差异是由遗传基础和环境因素决定的。疾病的一致率是指一个双胞胎患某种疾病而另一个患同一种疾病的频率。其中，CMZ是同病率的同卵双胞胎；CDZ的两个卵子和双胞胎的发病率是一样的。注：1遗传力是对特定人群的估计。遗传力是通过特定人群在特定环境中的流行程度来估计的，因此不应该推断到其他人群和其他环境中。遗传力是一个人口统计，使用个体是没有意义的。如果一种疾病的遗传力是50，不能

10、说一个病人的发病率是由遗传因素和环境因素决定的，但应该说在这种疾病的总人口变异中，一半与遗传变异有关，另一半与环境变异有关。遗传力的估计只适用于没有遗传异质性和主基因效应的疾病。如果存在影响性状或疾病的主基因，并且主基因之间存在显性和隐性关系，则上述计算将产生偏差。如果有一个或几个显性主基因，估计遗传力可超过100；如果主基因是隐性的，先证者的兄弟姐妹估计的遗传力可能高于父母或子女估计的遗传力。因此，只有当同胞、父母和子女估计的遗传力相似时，这种遗传力才是合适的。同时，我们可以认为这种疾病的发生可能是多基因遗传的结果。注意事项、影响多基因遗传病复发风险估计的因素，(1)多基因遗传病的发病率与家

11、庭水平有关，多基因遗传病的发病率有明显的家庭聚集趋势。患者亲属的发生率高于人群，并且随着与患者的亲属关系水平变得更远(或关系系数增加)和接近人群而急剧下降。这与高尔顿的建议一致，即数量性状在亲属间存在回归(表6-4)。表6-4多基因遗传病相对水平与患病率的关系。在相当多的多基因遗传病中，人群患病率(Q)通常在0.1%到1%之间，遗传力为70%，因此爱德华兹(1960)公式可用于患者一级亲属的复发风险，其内容是患者一级亲属的复发风险qr是人群患病率qg的平方根，即当遗传力为70%时，当遗传力高于70%时，一级亲属的复发风险高于人群患病率的平方根(2)亲属复发风险与患病亲属数量有关。在多基因遗传病

12、中，一个家庭中患者越多，亲属复发的风险就越高。例如，一对夫妇的表型是正常的，但在第一个孩子生下唇裂后，再次生育时患唇裂的风险为4%；如果他们有第二个患唇裂的孩子，第三个孩子患唇裂的风险将上升到10%。这表明这对夫妇有更多可能导致唇裂的致病基因。虽然他们没有生病，但他们的易感性更接近发病的阈值，这导致他们的一级亲属复发的风险更高(表6-5)。这不同于单基因疾病的遗传，因为单基因疾病中父母的遗传组成是固定的，并严格按照孟德尔遗传规则遗传，所以他们后代的发病概率不会改变他们原来的1/2或1/4风险，因为他们已经生了几个病人。表6-5多基因疾病的复发风险估计(史密斯表)，(3)患者亲属的复发风险与患者

13、的畸形或疾病严重程度有关，多基因遗传病的遗传基础是微基因，微基因具有共显和累积效应。因此，如果患者患有严重的多基因遗传病，则证明他们的易感性远远超过阈值，并携带更多易感基因。与轻度疾病患者相比，他们的父母也携带更多易感基因。因此，当再次生育时，后代的风险相应增加。例如，同胞单侧唇裂患者的复发风险为2.46%；同胞患唇腭裂的复发风险为4.21%；对于双侧唇腭裂患者，其同胞的复发风险为5.74%。这也不同于单基因遗传病。在单基因遗传病中，无论疾病的严重程度如何，它一般都不影响复发风险率，即(4)当多基因遗传病患病率存在性别差异时，亲属复发风险与性别有关。当多基因遗传病的发病率存在性别差异时，表明不同性别的发病阈值不同。先证者在人群中患病率较低但阈值较高的相对复发风险相对较高。相反，先证者在人群中患病率相对较高但阈值较低，其亲属复发风险相对较低。这种情况被称为卡特尔效应。例如，人群中先天性幽门狭窄的患病率(图6-9)男性为0.5%，女性为0.1%，男性患病率比女性高5倍。男性先证者后