多基因遗传与多基因病精选PPT.ppt

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1、关于多基因遗传与多基因病第1页，讲稿共47张，创作于星期日本章重点本章重点1掌握多基因遗传的一些基本概念：多基因遗传、微效基因、易感性、掌握多基因遗传的一些基本概念：多基因遗传、微效基因、易感性、易患性、阈值等。易患性、阈值等。2掌握多基因遗传性状和多基因遗传病的特点。掌握多基因遗传性状和多基因遗传病的特点。3.掌握常见的一些多基因遗传病，如先心病、高血压病、冠状动脉病、掌握常见的一些多基因遗传病，如先心病、高血压病、冠状动脉病、糖尿病、精神分裂症等。糖尿病、精神分裂症等。4掌握多基因遗传病的再发风险的估计。掌握多基因遗传病的再发风险的估计。第2页，讲稿共47张，创作于星期日多基因性状多基因性

2、状身高身高第3页，讲稿共47张，创作于星期日寿寿 命命第4页，讲稿共47张，创作于星期日肤色肤色彩虹之子 第5页，讲稿共47张，创作于星期日花朵花朵第6页，讲稿共47张，创作于星期日u先天性心脏病、小儿精神分裂症、家族性智力低下、脊柱裂、无脑儿、少年型糖先天性心脏病、小儿精神分裂症、家族性智力低下、脊柱裂、无脑儿、少年型糖尿病、先天性肥大性幽门狭窄、重度肌无力、先天性巨结肠、气道食道瘘、先天尿病、先天性肥大性幽门狭窄、重度肌无力、先天性巨结肠、气道食道瘘、先天性腭裂、先天性髋脱位、先天性食道闭锁、马蹄内翻足、原发性癫痫、躁狂抑郁性腭裂、先天性髋脱位、先天性食道闭锁、马蹄内翻足、原发性癫痫、躁狂

3、抑郁精神病、尿道下裂、先天性哮喘、脑积水精神病、尿道下裂、先天性哮喘、脑积水 多基因疾病多基因疾病第7页，讲稿共47张，创作于星期日第一节第一节 多基因遗传的概念和特点多基因遗传的概念和特点第8页，讲稿共47张，创作于星期日一一种种遗遗传传性性状状或或遗遗传传病病受受两两对对或或两两对对以以上上基基因因的的控控制制，每每对对基基因因彼彼此此间间没没有有显显性性和和隐隐性性的的关关系系，每每对对基基因因对对表表型型的的效效应应都都很很小小，但但是是各各对对基基因因的的作作用用有有积累效应，这种遗传方式称为积累效应，这种遗传方式称为多基因遗传多基因遗传。一、多基因遗传的定义一、多基因遗传的定义n多

4、多基基因因遗遗传传：是是指指生生物物体体和和人人类类的的一一些些遗遗传传性性状状或或遗遗传传病病的的遗遗传传基础不是一对基因，而是两对或两对以上的多对基因基础不是一对基因，而是两对或两对以上的多对基因。第9页，讲稿共47张，创作于星期日u多基因遗传性状或遗传病不仅受多基因遗传性状或遗传病不仅受微效基因微效基因的作用而且受的作用而且受环境环境因素的影响。因素的影响。u每对基因之间无显性和隐性的区别，而是每对基因之间无显性和隐性的区别，而是共显性共显性。u每每对对基基因因对对其其遗遗传传性性状状形形成成的的作作用用是是微微小小的的，又又称称为为微微效效基基因因。若若干干对对微微效效基基因因的的作作

5、用用可可以以积积累累起起来来，对对表表型型产产生生有明显的有明显的积累效应积累效应，为，为多基因多基因。多基因假说多基因假说u 遗遗传传性性状状或或遗遗传传病病的的遗遗传传基基础础是是两两对对或或两两对对以以上上的的多多对等位基因。对等位基因。第10页，讲稿共47张，创作于星期日 质质量量性性状状：单单基基因因遗遗传传的的性性状状或或疾疾病病的的变变异异在在一一个个群群体体中中的的分分布布是是不不连连续续的的，可可以以明明显显地地将将变变异异个个体体分分为为23群群，23群个体间差异显著。群个体间差异显著。二、多基因遗传的特点二、多基因遗传的特点第11页，讲稿共47张，创作于星期日 如如垂垂体

6、体性性侏侏儒儒患患者者的的身身高高平平均均为为130130厘厘米米，正正常常人人的的身身高高平平均均为为165165厘厘米米，这这分分别别决决定定于于基基因因型型aaaa和和AaAa、AAAA；苯苯丙丙氨氨酸酸羟羟化化酶酶的的活活性性正正常常人人为为100%100%，苯苯丙丙酮酮尿尿患患者者为为0%0%5%5%，杂合携带者为，杂合携带者为45%45%50%50%，这分别决定于基因型，这分别决定于基因型AAAA、aaaa和和AaAa。120cm165cm05%4550%100%05%4550%100%第12页，讲稿共47张，创作于星期日数数量量性性状状：多多基基因因遗遗传传的的性性状状或或疾疾病

7、病的的变变异异在在一一个个群群体体中中的的分分布布是是连连续续的的，不不同同个个体体之之间间的的差差异异只只有有数数量上的差异，没有质的不同。量上的差异，没有质的不同。第13页，讲稿共47张，创作于星期日数数 量量 性性 状状亲代亲代 极高个体极高个体 极矮个体极矮个体 AABB AABBAABB AABB子子1 1代代 中等身高中等身高 AABBAABB子子2 2代代ABABABABABAABBAABBAABBAABBABAABBAABBAABBAABBABAABBAABBAABBAABBABAABBAABBAABBAABB第14页，讲稿共47张，创作于星期日AABBAABBAAAABBBB

8、AAAABBBBAABBAABBAABBAABBA AABBABBAABB数数 量量 性性 状状第15页，讲稿共47张，创作于星期日亲代亲代极高个体极高个体极矮个体极矮个体AABBCCAABBCC子子1代代中等身高中等身高AABBCC子子2代代总计总计总计总计0123456012345616152015611615201561第16页，讲稿共47张，创作于星期日数量性状的遗传规律数量性状的遗传规律第17页，讲稿共47张，创作于星期日正常人肤色的遗传特点正常人肤色的遗传特点子子1代、子代、子2代均为中间类型代均为中间类型子子1代有变异代有变异环境影响环境影响子子2代变异更广泛代变异更广泛多对基因

9、分多对基因分离并自由组合离并自由组合+环境影响环境影响极白极白极黑极黑假设三对非连锁基因控制：假设三对非连锁基因控制：A和和a；B和和b；C和和cA、B、C：增黑，程度一致：增黑，程度一致a、b、c：增白，程度一致：增白，程度一致第18页，讲稿共47张，创作于星期日第19页，讲稿共47张，创作于星期日遗传控制群体中性状变异的分布相对性状的差异举例质量性状单基因(一对主基因)不连续显著垂体性侏儒，数量性状多基因(多对主基因)连续、正态不显著正常人的身高、体重、血压、智力、肤色比较：比较：第20页，讲稿共47张，创作于星期日多基因遗传的特点：多基因遗传的特点：1 1 1 1、两两两两个个个个极极极

10、极端端端端变变变变异异异异的的的的个个个个体体体体杂杂杂杂交交交交后后后后，子子子子1 1 1 1代代代代都都都都是是是是中中中中间间间间类类类类型型型型，由于受环境因素的影响，子由于受环境因素的影响，子由于受环境因素的影响，子由于受环境因素的影响，子1 1 1 1代也有一定的变异范围。代也有一定的变异范围。代也有一定的变异范围。代也有一定的变异范围。2 2 2 2、两两两两个个个个中中中中间间间间类类类类型型型型的的的的子子子子1 1 1 1代代代代个个个个体体体体杂杂杂杂交交交交后后后后，子子子子2 2 2 2代代代代大大大大部部部部分分分分也也也也是是是是中中中中间间间间类类类类型型型型

11、，多多多多对对对对基基基基因因因因的的的的分分分分离离离离和和和和自自自自由由由由组组组组合合合合及及及及环环环环境境境境因因因因素素素素的的的的影影影影响，变异范围更广泛。响，变异范围更广泛。响，变异范围更广泛。响，变异范围更广泛。第21页，讲稿共47张，创作于星期日 3 3 3 3、在在在在一一一一个个个个随随随随机机机机杂杂杂杂交交交交的的的的群群群群体体体体中中中中，变变变变异异异异范范范范围围围围很很很很广广广广泛泛泛泛，但但但但是是是是大大大大多多多多数数数数个个个个体体体体接接接接近近近近于于于于中中中中间间间间类类类类型型型型，极极极极端端端端变变变变异异异异的的的的个个个个体

12、体体体很很很很少少少少。变异的产生受多基因遗传基础和环境因素的影响。变异的产生受多基因遗传基础和环境因素的影响。变异的产生受多基因遗传基础和环境因素的影响。变异的产生受多基因遗传基础和环境因素的影响。回归现象回归现象回归现象回归现象：数量性状在遗传过程中，子代将向人群：数量性状在遗传过程中，子代将向人群：数量性状在遗传过程中，子代将向人群：数量性状在遗传过程中，子代将向人群的平均值靠拢。的平均值靠拢。的平均值靠拢。的平均值靠拢。第22页，讲稿共47张，创作于星期日第二节第二节 多基因遗传病多基因遗传病第23页，讲稿共47张，创作于星期日多基因遗传病对人类的危害多基因遗传病对人类的危害资料：资料

13、：1、我国大约有、我国大约有20%-25%的人患有各种遗传病。每年出生的儿童的人患有各种遗传病。每年出生的儿童中，中，1.3%有先天性缺陷，其中有先天性缺陷，其中7080%是由于遗传因素所致，是由于遗传因素所致，2、15岁以下死亡的儿童中，岁以下死亡的儿童中，40%为各种遗传病所致为各种遗传病所致3、自然流产儿中大约、自然流产儿中大约50%是染色体异常引起的。是染色体异常引起的。危害危害患者、后代、家庭、社会患者、后代、家庭、社会巨大的物质和精神负担巨大的物质和精神负担第24页，讲稿共47张，创作于星期日1、易易患患性性：在在多多基基因因遗遗传传病病中中，由由遗遗传传基基础础和和环环境境因因素

14、素的的共共同同作作用用，决决定定一一个个个个体体是是否否易易于于患患病病，称易患性。即个体患多基因遗传病的风险。称易患性。即个体患多基因遗传病的风险。一、易患性与发病阈值一、易患性与发病阈值2 2、易易易易感感感感性性性性：由由由由遗遗遗遗传传传传因因因因素素素素决决决决定定定定的的的的患患患患病病病病风风风风险险险险，仅仅仅仅代代代代表表表表个个个个体体体体所所所所含含含含有有有有的的的的遗传因素。遗传因素。遗传因素。遗传因素。第25页，讲稿共47张，创作于星期日健康者健康者患病者患病者3 3、发发发发病病病病阈阈阈阈值值值值：个个个个体体体体患患患患病病病病所所所所需需需需易易易易患患患患

15、性性性性的的的的限限限限度度度度，在在在在一一一一定定定定环环环环境境境境条条条条件件件件下，为患病所需的下，为患病所需的下，为患病所需的下，为患病所需的最低的致病基因数量最低的致病基因数量。第26页，讲稿共47张，创作于星期日u多多基基因因病病的的易易患患性性阈阈值值与与平平均均值值距距离离越越近近，群群体体易易患患性性的的平平均值越均值越高高，阈值越，阈值越低低，则群体发病率也越，则群体发病率也越高高。u反反之之，两两者者距距离离越越远远，其其群群体体易易患患性性平平均均值值越越低低；阈阈值值越越高高，则群体发病率越，则群体发病率越低低。易易患患性性的的平平均均值值和和阈阈值值距距离离与与

16、患患病病率率关关系系 第27页，讲稿共47张，创作于星期日u 指指遗遗传传因因素素即即致致病病基基因因对对疾疾病病易易患患性性变变异异的的贡贡献献大大小小,用用于于衡衡量量多多基基因因遗遗传传病病中中遗遗传传因因素素所所起起作作用用的的大大小小，用用百百分分率率(%)(%)表示表示。二、遗传度二、遗传度u 一一种种遗遗传传病病如如果果完完全全由由遗遗传传基基础础决决定定，其其遗遗传传率率就就是是100%100%；一一些些多多基基因因病病中中，遗遗传传度度可可高高达达70%-80%70%-80%，其其环环境境因因素素作作用用小小；而而遗遗传传度度越越低低（30-40%30-40%），则则环环境境

17、因因素素的的作用越大。作用越大。第28页，讲稿共47张，创作于星期日病名群体发病率(%)患者一级亲属发病率(%)男：女遗传率（）唇裂腭裂0.1741676腭裂0.0420776先天性髋关节脱位0.1-0.240270先天性幽门狭窄0.3男性先证者2女性先证者105075先天性畸形足0.132068先天性巨结肠0.02男性先证者2女性先证者84080脊柱裂0.340860无脑儿0.540560先天性心脏病(各型)0.52835精神分裂症0.1-0.548180糖尿病(青少年型)0.225175原发性高血压4-81530162冠心病2.571565支气管哮喘4200880胃溃疡48137强直性脊柱

18、炎0.2男性先证者7女性先证者20270某些常见多基因病的遗传率某些常见多基因病的遗传率某些常见多基因病的遗传率某些常见多基因病的遗传率 第29页，讲稿共47张，创作于星期日n环境因素作用较明显，又称多因子遗传病环境因素作用较明显，又称多因子遗传病三、多基因病的遗传特点三、多基因病的遗传特点u 发病率较高，多为常见病发病率较高，多为常见病。发病率大多超过。发病率大多超过1/10001/1000u 有明显家族倾向，有明显家族倾向，但不符合单基因病的遗传方式但不符合单基因病的遗传方式，患者同胞发病患者同胞发病率常远低于单基因病率常远低于单基因病(1/2,1/4)(1/2,1/4)，为，为1-10%

19、1-10%u 近亲婚配时子女发病风险增高近亲婚配时子女发病风险增高，但不如常染色体隐性遗传那，但不如常染色体隐性遗传那样显著。这可能与多基因的累加作用有关样显著。这可能与多基因的累加作用有关u 随着亲属级别降低，发病风险迅速下降随着亲属级别降低，发病风险迅速下降第30页，讲稿共47张，创作于星期日（一）多基因病有家族聚集倾向（一）多基因病有家族聚集倾向如如如如：唇唇唇唇裂裂裂裂的的的的群群群群体体体体发发发发病病病病率率率率0.17%0.17%0.17%0.17%，患患患患者者者者一一一一级级级级亲亲亲亲属属属属的的的的发发发发病病病病率率率率为为为为4%4%4%4%，二级亲属的发病率为，二级

20、亲属的发病率为，二级亲属的发病率为，二级亲属的发病率为0.7%0.7%0.7%0.7%，三级亲属的发病率为，三级亲属的发病率为，三级亲属的发病率为，三级亲属的发病率为0.3%0.3%0.3%0.3%。随着亲属级别降低，发病风险迅速下降随着亲属级别降低，发病风险迅速下降四、多基因遗传病再发风险的估计四、多基因遗传病再发风险的估计第31页，讲稿共47张，创作于星期日（二二）家家属属中中多多基基因因病病患患者者成成员员越越多多，再再发发风风险险越高。越高。如：生育了一个唇裂患儿，再次生育的发病风险为如：生育了一个唇裂患儿，再次生育的发病风险为如：生育了一个唇裂患儿，再次生育的发病风险为如：生育了一个

21、唇裂患儿，再次生育的发病风险为4%4%4%4%；如生育了两个唇裂患儿，再次生育的发病风险为；如生育了两个唇裂患儿，再次生育的发病风险为；如生育了两个唇裂患儿，再次生育的发病风险为；如生育了两个唇裂患儿，再次生育的发病风险为10%10%10%10%。第32页，讲稿共47张，创作于星期日（三）（三）患者病情越重，亲属发病风险越高。患者病情越重，亲属发病风险越高。基基基基因因因因的的的的累累累累加加加加效效效效应应应应-因因因因为为为为病病病病情情情情严严严严重重重重的的的的患患患患者者者者必必必必定定定定带带带带有有有有更更更更多多多多的的的的易易易易患患患患基基基基因因因因，其其其其父父父父母母

22、母母也也也也会会会会带带带带有有有有较较较较多多多多的的的的易易易易患患患患基基基基因因因因使使使使易易易易患患患患性性性性更更更更接接接接近阈值近阈值近阈值近阈值。所以，再次生育时的再发风险也相应地增高。所以，再次生育时的再发风险也相应地增高。所以，再次生育时的再发风险也相应地增高。所以，再次生育时的再发风险也相应地增高。单侧唇裂，同胞的发病风险为单侧唇裂，同胞的发病风险为单侧唇裂，同胞的发病风险为单侧唇裂，同胞的发病风险为2.46%2.46%单侧唇裂单侧唇裂单侧唇裂单侧唇裂+腭裂，同胞的发病风险为腭裂，同胞的发病风险为腭裂，同胞的发病风险为腭裂，同胞的发病风险为4%4%双侧唇裂双侧唇裂双侧

23、唇裂双侧唇裂+腭裂，同胞的发病风险为腭裂，同胞的发病风险为腭裂，同胞的发病风险为腭裂，同胞的发病风险为5.6%5.6%第33页，讲稿共47张，创作于星期日（四四）发发病病率率有有性性别别差差异异时时，发发病病率率低低的的性性别别患患者者的亲属发病风险高的亲属发病风险高。先先先先 天天天天 性性性性 幽幽幽幽 门门门门 狭狭狭狭 窄窄窄窄，发发发发 病病病病 率率率率0.5%0.5%，发发发发病病病病率率率率0.1%0.1%。患患患患者者者者的的的的儿儿儿儿子子子子发发发发病病病病率率率率5.5%5.5%，女女女女儿儿儿儿发发发发病病病病率率率率2.4%2.4%；患患患患 者者者者 的的的的 儿

24、儿儿儿 子子子子 发发发发 病病病病 率率率率19.4%19.4%，女儿发病率，女儿发病率，女儿发病率，女儿发病率7.3%7.3%。第34页，讲稿共47张，创作于星期日常常见见的的慢慢性性疾疾病病：原原发发性性高高血血压压、糖糖尿尿病病、动动脉脉粥粥样样硬硬化、冠心病化、冠心病 、精神分裂症、哮喘、癫痫；、精神分裂症、哮喘、癫痫；常常见见先先天天畸畸形形：唇唇裂裂、腭腭裂裂、脊脊柱柱裂裂、无无脑脑儿儿、短短指指或或缺缺指指、先先天天性性心心脏脏病病、先先天天性性幽幽门门狭狭窄窄、先先天天性性髋髋脱脱臼臼、先天性肾缺乏、先天性巨结肠症等。先天性肾缺乏、先天性巨结肠症等。常见多基因病举例：常见多基

25、因病举例：第35页，讲稿共47张，创作于星期日先先天天畸畸形形的的病病因因既既有有遗遗传传因因素素(单单基基因因、染染色色体体异异常常)，也也有有环境因素，还有两者共同的作用，故后者属于多基因遗传。环境因素，还有两者共同的作用，故后者属于多基因遗传。常见多基因病举例：常见多基因病举例：某些先天畸形：某些先天畸形：大约大约1-2%的新生儿存在严重的畸形，但多数尚能存活。的新生儿存在严重的畸形，但多数尚能存活。第36页，讲稿共47张，创作于星期日常见的慢性疾病常见的慢性疾病 （1）冠状动脉病冠状动脉病（coronaryarterydisease,CAD）：）：遗遗传传因因素素如如男男性性、家家族族

26、史史、高高脂脂血血症症、高高血血压压、糖糖尿尿病病、肥胖症等；肥胖症等；非非遗遗传传因因素素如如吸吸烟烟、不不活活动动、精精神神紧紧张张等等，因因而而增增高高了了患患该病的风险。该病的风险。CAD男女性先证者与死亡风险关系亲属关系死亡风险男性先证者的男性亲属1/12男性先证者的女性亲属1/36女性先证者的男性亲属1/10女性先证者的女性亲属1/12常见多基因病举例：常见多基因病举例：第37页，讲稿共47张，创作于星期日 遗遗传传因因素素：分分子子遗遗传传学学研研究究表表明明，该该病病和和两两个个重重要要的的基基因因，即即血血管管紧紧张张素素转转化化酶酶基基因因(ACE1)(ACE1)和和血血管

27、管紧紧张张素原基因素原基因(AGT)(AGT)有关。有关。环环境境因因素素：在在高高血血压压病病的的发发病病中中，环环境境因因素素 (精精神神紧张、高盐食物等紧张、高盐食物等)也是众所周知的。也是众所周知的。常见多基因病举例：常见多基因病举例：（2 2）高血压病高血压病（hypertensionhypertension）第38页，讲稿共47张，创作于星期日常见多基因病举例：常见多基因病举例：环环境境因因素素：临临床床上上患患者者多多食食、多多饮饮、随随病病程程进进展展可出现心血管、肾、眼及周围神经等病变。可出现心血管、肾、眼及周围神经等病变。遗遗传传因因素素：近近年年用用糖糖尿尿病病大大白白鼠

28、鼠模模型型研研究究，认认为为该该病可能与病可能与3 3个以上基因有关。个以上基因有关。（3 3）糖尿病糖尿病（diabetes mellitus,DMdiabetes mellitus,DM）：）：第39页，讲稿共47张，创作于星期日 环环境境因因素素：妊妊娠娠期期间间病病毒毒感感染染、出出生生时时并并发发窒窒息息、社会环境等。社会环境等。遗遗传传因因素素：染染色色体体异异常常：脆脆性性染染色色体体、易易位位、部部分分三三体体、倒位、缺失、非整倍体；基因突变。倒位、缺失、非整倍体；基因突变。常见多基因病举例：常见多基因病举例：(4)(4)精神分裂症精神分裂症（schizophreniaschi

29、zophrenia）:精神分裂症精神分裂症精神分裂症精神分裂症ZNF804A基因基因第40页，讲稿共47张，创作于星期日 环环境境因因素素：过过敏敏源源、呼呼吸吸道道感感染染、职职业业病病、药药物物、运运动、神经精神因素等。动、神经精神因素等。遗传因素：多基因遗传遗传因素：多基因遗传常见多基因病举例：常见多基因病举例：(5)(5)哮喘哮喘(bronchial asthma):(bronchial asthma):第41页，讲稿共47张，创作于星期日(1)先天性心脏病（先天性心脏病（congenital heart disease,CHD）n胎儿时期心血管发育异常造成的心血管畸形胎儿时期心血管发

30、育异常造成的心血管畸形 n美国先天性心血管病的发病率为美国先天性心血管病的发病率为8.18.1，我国约为，我国约为2 277 n最常见类型：室缺、房缺；动脉导管未闭；单纯性肺动脉最常见类型：室缺、房缺；动脉导管未闭；单纯性肺动脉狭窄；法乐氏四联症；主动脉瓣狭窄；主动脉缩窄，占全狭窄；法乐氏四联症；主动脉瓣狭窄；主动脉缩窄，占全部先心的部先心的7575常见常见先天畸形先天畸形第42页，讲稿共47张，创作于星期日第43页，讲稿共47张，创作于星期日(2)(2)神经管缺陷（神经管缺陷（neural tube defect,neural tube defect,NTDNTD）:n是一组包括无脑儿、脊柱

31、裂等疾病的严重是一组包括无脑儿、脊柱裂等疾病的严重BDBDn我国每年约有我国每年约有8-108-10万万NTDNTD胎儿出生胎儿出生 n妊妊娠娠第第3 3周周-第第4 4周周末末，神神经经管管形形成成和和闭闭合合期期，所所有有能能干干扰扰其其正正常常发发育育的的因因素素（遗遗传传/环环境境）都都可可使使神神经经管管的的闭闭合合发发生生障障碍碍，从从而产生而产生NTDNTD第44页，讲稿共47张，创作于星期日第45页，讲稿共47张，创作于星期日课堂小结：课堂小结：课堂小结：1.1.多基因遗传的概念和特点多基因遗传的概念和特点2.2.多基因遗传病多基因遗传病第46页，讲稿共47张，创作于星期日感感谢谢大大家家观观看看第47页，讲稿共47张，创作于星期日