遗传学14临床5多基因遗传病.ppt

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1、作者：程晓丽第十四章第十四章作者：程晓丽 人人类类的的一一些些遗遗传传性性状状或或疾疾病病不不是是由由一一对对等等位位基基因因决决定定，其其遗遗传传基基础础是是多多对对基基因因，它它们们对对该该遗遗传传性性状状或或疾疾病病形形成成的的作作用用是是微微小小的的，称称为为微微效效基基因因。多多对对微微效效基基因因累累加加起起来来可可以以形形成成明明显显的的表表型型效效应应，称称为为加加性性效效应应，这些基因称为，这些基因称为加性基因加性基因。多多基基因因性性状状或或遗遗传传病病的的形形成成除除受受微微效效基基因因影影响响外外，也也受受环环境境因因素素的的影影响响，所所以以这这种种遗遗传传方方式式称

2、称为为多多基基因因遗传遗传或或多因子遗传。多因子遗传。定义定义作者：程晓丽多多基基因因表表型型：身身高高作者：程晓丽多基因表型：体重多基因表型：体重作者：程晓丽多基因表型：肤色多基因表型：肤色作者：程晓丽多多 基基 因因 遗遗 传传单单 基基 因因 遗遗 传传受多基因控制及受多基因控制及环境因素影响环境因素影响由一对等位由一对等位基因控制基因控制性状性状有明显的相对有明显的相对性和不连续性性和不连续性无质的差别、呈无质的差别、呈连续的量变特征连续的量变特征性状间差别甚微、性状间差别甚微、界线难辨界线难辨相对性状界线相对性状界线分明分明,互不混淆互不混淆性状性状变异变异性状性状辨别辨别单基因遗传

3、与多基因遗传的区别单基因遗传与多基因遗传的区别作者：程晓丽第一节第一节:多基因遗传多基因遗传一、质量性状与数量性状一、质量性状与数量性状质量性状质量性状 定义：定义：单基因遗传的性状是由一对单基因遗传的性状是由一对基因控制的，性状的变异在一个群基因控制的，性状的变异在一个群体中分布也是不连续的，这样的性体中分布也是不连续的，这样的性状称为质量性状状称为质量性状。如如：红红花花、白白花花。作者：程晓丽数量性状数量性状是指多基因遗传的性状，该性状在群是指多基因遗传的性状，该性状在群体中的变异分布是连续的。界限不清体中的变异分布是连续的。界限不清楚，不易分类的性状。楚，不易分类的性状。如如 身身 高

4、高、体体 重重、牛牛的的 产产 奶奶 量量、鸡鸡 的的 产产 蛋蛋量量、小小 麦麦的的 株株 高高、穗穗 长长、千千粒粒 重重 等等。作者：程晓丽质量性状：质量性状：完全显性完全显性：AA、Aa aa数量性状：数量性状：140 150 160 170 180 190 (cm)403020100 平平均均值值身高遗传身高遗传不完全显性不完全显性：AA Aa Aa aa作者：程晓丽数数 量量 性性 状状质质 量量 性性 状状受多基因控制及受多基因控制及环境因素影响环境因素影响由单基因控制由单基因控制性状性状有明显的相对有明显的相对性和不连续性性和不连续性无质的差别、呈无质的差别、呈连续的量变特征连

5、续的量变特征性状间差别甚微、性状间差别甚微、界线难辨界线难辨相对性状界线相对性状界线分明分明,互不混淆互不混淆性状性状变异变异性状性状辨别辨别个体个体变异变异可明显分为可明显分为2-32-3个群体个群体呈正态分布呈正态分布二二者者区区别别：作者：程晓丽质量性状和数量性状的划分不是绝对，同质量性状和数量性状的划分不是绝对，同 一性状在不同亲本的杂交组合中可能表现一性状在不同亲本的杂交组合中可能表现不同。不同。例：植株的高度是一个数量性状，但在有例：植株的高度是一个数量性状，但在有些杂交组合中，高株和矮株却表现为简单些杂交组合中，高株和矮株却表现为简单的质量性状遗传。的质量性状遗传。二二者者的的联

6、联系系：作者：程晓丽并指并指型型AA/AaaaAD完全显性完全显性患患者者群群体体正正常常群群体体例例 1由单基因控制由单基因控制性状性状有明显的相对性和有明显的相对性和不连续性不连续性相对性状界线分明相对性状界线分明,互不混淆互不混淆性状性状变异变异性状性状辨别辨别个体个体变异变异可明显分为可明显分为2个群个群体体质质量量性性状状的的变变异异作者：程晓丽PPPppp正正 常常携带者携带者患患 者者基因型基因型genotypegenotype表现型表现型phenotypephenotype(苯丙酮尿症苯丙酮尿症AR)AR)PPPppp由单基因控制由单基因控制性状性状有明显的相对性和有明显的相对

7、性和不连续性不连续性相对性状界线分明相对性状界线分明,互不混淆互不混淆性状性状变异变异性状性状辨别辨别个体个体变异变异可明显分为可明显分为23个群体个群体群体中苯丙氨酸群体中苯丙氨酸羟化酶含量的变异羟化酶含量的变异例例 2质质量量性性状状的的变变异异作者：程晓丽数量性状变异分布图数量性状变异分布图16516017015517514518515018010203040506070身身 高高c c m m变变员员数数受多基因控制及受多基因控制及环境因素影响环境因素影响性状性状无质的差别、呈无质的差别、呈连连 续的量变特征续的量变特征性状间差别甚微性状间差别甚微 、界线难辨、界线难辨性状性状变异变异

8、性状性状辨别辨别个体个体变异变异呈正态分布呈正态分布随机群体的身高调查随机群体的身高调查例4作者：程晓丽二二、多多 基基 因因 假假 说说1.1.数量性状的遗传基础也是基因数量性状的遗传基础也是基因,但不是一对基因但不是一对基因,而是而是两对以上两对以上的基因的基因.2.2.遗传方式仍遵循孟德尔定律，等位基因间无显遗传方式仍遵循孟德尔定律，等位基因间无显 隐性之分隐性之分,都是呈都是呈共显性共显性.3.3.每对基因所起的作用都是每对基因所起的作用都是微小的微小的,称为称为微效基因微效基因,对表型的影响微小，但每对基因的作用可以累加对表型的影响微小，但每对基因的作用可以累加,并并可产生一个明显的

9、效应可产生一个明显的效应,此现象称为此现象称为积累效应积累效应4.4.数量性状的形成除受基因的数量性状的形成除受基因的遗传基础遗传基础影响外，影响外，还受还受环境因素环境因素的影响的影响.作者：程晓丽皮肤皮肤颜色，两色，两对基因控制。基因控制。A-A,B-BA-A,B-B 黑色黑色A,B;A,B;白色白色A,BA,B例例 一一作者：程晓丽例例 二二人身高的遗传图人身高的遗传图作者：程晓丽1.1.两个极端变异两个极端变异(纯合子纯合子 homozygous)homozygous)的个体婚的个体婚配配,其子一代都是中间类型其子一代都是中间类型,但环境因素的影响会但环境因素的影响会使个体间在一定范围

10、内发生变异使个体间在一定范围内发生变异.三、多基因遗传特点作者：程晓丽AABBaabbAaBb例例 1假设假设:有两对非连锁的基因决定皮肤颜色，有两对非连锁的基因决定皮肤颜色，黑色黑色A A，B B；白色；白色a,ba,b皮皮肤肤颜颜色色作者：程晓丽例例 2假设假设:有三对非连锁的基因决定人类的身高，有三对非连锁的基因决定人类的身高，ABCABC对身高发育的增强作用高于对身高发育的增强作用高于abcabc .abc abc abcabcABCABCABCABCABCABC abcabcF1身身 高高 作者：程晓丽2.2.两个中间类型的子一代个体婚配所产生的子两个中间类型的子一代个体婚配所产生的

11、子二代个体二代个体,大都属于中间类型的个体大都属于中间类型的个体,但其变异但其变异范围比子一代更广泛，有时会出现极端变异个范围比子一代更广泛，有时会出现极端变异个体体.三、多基因遗传特点作者：程晓丽AaBb配配 子子ABABA A b ba a B BababABABAbAbaBaBababfathermotherAABBAABbAaBBAABbAaBBAaBbAAbbAaBbAaBbaaBBAaBbaabbAabbaaBbAabbaaBb9 9种种基基因因型型5 5个个等等级级例例 1作者：程晓丽ABCABCabcabcF22727种基因种基因型型例例 2016211522142313241

12、22511261021 17 73 35 52 26 64 47 7个等级个等级子二代身高变异作者：程晓丽3.3.在一个随机婚配的群体中在一个随机婚配的群体中,变异范围十分广泛变异范围十分广泛,但大多数个体仍然接近于中间类型但大多数个体仍然接近于中间类型,极端变异极端变异的个体很少的个体很少.三、多基因遗传特点作者：程晓丽多多基基因因环环境境因因素素共同作用的结果共同作用的结果环环境境因因素素基基因因分分离离、自自由由组组合合变异的产生变异的产生起重要作用起重要作用作者：程晓丽回归现象数量性状在遗传过程中子代向人群的数量性状在遗传过程中子代向人群的平均值靠拢，即为平均值靠拢，即为回归现象回归现

13、象。双亲身高平均值低于群体平均值，子女身双亲身高平均值低于群体平均值，子女身高平均值就高于其双亲平均值，接近群体高平均值就高于其双亲平均值，接近群体平均值。平均值。双亲身高平均值高于群体平均值，子女身双亲身高平均值高于群体平均值，子女身高平均值就低于其双亲平均值，接近群体高平均值就低于其双亲平均值，接近群体平均值。平均值。作者：程晓丽第二节：多基因遗传病第二节：多基因遗传病人类的一些常见疾病：如高血人类的一些常见疾病：如高血压糖尿病、冠心病、精神分裂压糖尿病、冠心病、精神分裂症、哮喘、癫痫等症、哮喘、癫痫等人类常见的先天畸形：如唇人类常见的先天畸形：如唇(腭腭)裂脊柱裂、无脑儿、先天性幽裂脊柱

14、裂、无脑儿、先天性幽门狭窄等等。门狭窄等等。作者：程晓丽作者：程晓丽作者：程晓丽作者：程晓丽作者：程晓丽 一些常见的先天畸形和常见而病因复杂的疾病，一些常见的先天畸形和常见而病因复杂的疾病，其发病率一般都超过其发病率一般都超过1/10001/1000，疾病的发生都有一定的，疾病的发生都有一定的遗传基础遗传基础，并常出现，并常出现家族倾向家族倾向，但不是单基因遗传，但不是单基因遗传，患者同胞的发病率不遵循患者同胞的发病率不遵循1/21/2或或1/41/4的规律，大约仅的规律，大约仅1%-1%-10%10%，表明这些疾病有多基因遗传基础，故称为，表明这些疾病有多基因遗传基础，故称为多基因多基因病病

15、。正因为它们的遗传基础很复杂，属于。正因为它们的遗传基础很复杂，属于复杂遗传病。复杂遗传病。作者：程晓丽多基因多基因遗传病遗传病多对微效基因多对微效基因累加效应累加效应累加基因累加基因环境因素环境因素复杂疾病复杂疾病多基因遗传病：多基因遗传病：指受多对基因控制，同时也受指受多对基因控制，同时也受环境因素影响的疾病。环境因素影响的疾病。表表 现现 出出作者：程晓丽一、易患性与阈值一、易患性与阈值 易患性：易患性：多基因遗传病的发生中，一多基因遗传病的发生中，一个个体在个个体在遗传因素遗传因素和和环境因素环境因素共同作用下共同作用下患某种多基因遗传病的风险（可能性）。患某种多基因遗传病的风险（可能

16、性）。易感性：易感性：在多基因病中，仅由在多基因病中，仅由遗传基遗传基础础决定的一个个体患某种多基因遗传病的决定的一个个体患某种多基因遗传病的风险，称为易感性。风险，称为易感性。作者：程晓丽易患性易患性高高低低群体群体易患性易患性正正态态分分布布极端个体极端个体少少中间个体中间个体多多发病可能性发病可能性高高发病可能性发病可能性低低作者：程晓丽阈值阈值(T T)当一个个体易患性高达一定限度时当一个个体易患性高达一定限度时,将引发将引发 疾病疾病,此限度即为阈值。此限度即为阈值。易易 患患 性性低低高高5101520易易患患性性平平均均值值T群体发病率群体发病率群群体体易易患患性性变变异异分分布

17、布示示意意图图阈阈 值值正正常常人人患患 者者阈值标志着阈值标志着:在环境条件相同的前提下，阈值标志着患病在环境条件相同的前提下，阈值标志着患病所必须的最低的致病基因数量。所必须的最低的致病基因数量。阈值的作用阈值的作用:阈值将易患性连续变异、呈正态分布的群体分阈值将易患性连续变异、呈正态分布的群体分成正常群体和患者群体两部分。成正常群体和患者群体两部分。作者：程晓丽群群 体体 1群群 体体 2阈阈值值易易 患患 性性低低高高发病率发病率0.13%发病率发病率2.3%易易患患性性平平均均值值 离离阈阈 值值 间间距距离离越越近近群群体体发发病病率率越越高高。阈阈值值易易 患患 性性低低高高易易

18、患患性性平平均均值值易易患患性性平平均均值值作者：程晓丽群体发病率群体发病率2.3%8070605040302010变变 员员 数数群体发病率群体发病率0.13%阈值阈值 低低 0 1 2 3 高高 易患性易患性群体易患性平均值与阈值相距群体易患性平均值与阈值相距越远越远则易患性平均值则易患性平均值越低越低 、阈值、阈值越高越高 ，发病率，发病率越低越低 。群体易患性平均值与阈值相距群体易患性平均值与阈值相距越近越近，则易患性平均值则易患性平均值越高越高，阈值，阈值越低越低，发病率，发病率越高越高。易易患患性性平平均均值值作者：程晓丽如何估算易患性如何估算易患性个体易患性能否直接估算？个体易患

19、性能否直接估算？群体易患性平均值的高低如何估算？群体易患性平均值的高低如何估算？个体易患性的高低只能间接通过子代的发个体易患性的高低只能间接通过子代的发病情况做出简单推测病情况做出简单推测.群体易患性平均值的高低可通过群体发病率群体易患性平均值的高低可通过群体发病率做出估计做出估计.作者：程晓丽 多基因遗传病的形成受多基因遗传病的形成受遗传因素遗传因素和和环境因素环境因素双重双重影响。其中影响。其中遗传因素遗传因素所起作用的大小所起作用的大小叫叫遗传率遗传率，或称，或称遗传度遗传度,百分率百分率(%)(%)表示。表示。70%40%1 10 00 0%遗遗传传因因素素起起重重要要作作用用易患性变

20、异和发病完全有遗传因素决定易患性变异和发病完全有遗传因素决定环环境境因因素素起起重重要要作作用用二、遗传率二、遗传率多基因遗传病的遗传率越高，遗传因素作用就多基因遗传病的遗传率越高，遗传因素作用就越大越大;遗传率越低，则环境因素的作用就越大遗传率越低，则环境因素的作用就越大特特 点点:作者：程晓丽三、多基因病遗传特点三、多基因病遗传特点1.1.1.1.家族聚集倾向家族聚集倾向家族聚集倾向家族聚集倾向2.2.2.2.群体发病率一般均高于群体发病率一般均高于群体发病率一般均高于群体发病率一般均高于1 1 1 1,亲缘系数相同时，亲缘系数相同时，亲缘系数相同时，亲缘系数相同时，发病风险也相同发病风险

21、也相同发病风险也相同发病风险也相同患者亲属的发病率高于群体发病率。绘成的系谱不符合单患者亲属的发病率高于群体发病率。绘成的系谱不符合单患者亲属的发病率高于群体发病率。绘成的系谱不符合单患者亲属的发病率高于群体发病率。绘成的系谱不符合单基因遗传特点，不能用单基因遗传方式的特点来加以说明基因遗传特点，不能用单基因遗传方式的特点来加以说明基因遗传特点，不能用单基因遗传方式的特点来加以说明基因遗传特点，不能用单基因遗传方式的特点来加以说明,发病率远低于发病率远低于发病率远低于发病率远低于1/2 or 1/2 or 1/2 or 1/2 or 。3.3.3.3.随着亲属级别的降低随着亲属级别的降低随着亲

22、属级别的降低随着亲属级别的降低,发病风险也迅速降低发病风险也迅速降低发病风险也迅速降低发病风险也迅速降低如患者的父母、同胞和子女均为一级亲属，其发病风险相同如患者的父母、同胞和子女均为一级亲属，其发病风险相同图图 示示作者：程晓丽G213阈值阈值一般群体和患者1、2、3级亲属多基因发病率的比较。易易患患性性变变 员员 数数作者：程晓丽5 5.发病率有种族或民族差异，因为不同发病率有种族或民族差异，因为不同种族遗传基础不同种族遗传基础不同疾病疾病发发病病率率中国中国美国美国脊柱裂脊柱裂无脑儿无脑儿唇裂唇裂腭裂腭裂先天性畸形足先天性畸形足日本日本4 4.近亲婚配，子女发病风险也增高，近亲婚配，子女

23、发病风险也增高，但但不如常染色体隐性遗传病那样明显。不如常染色体隐性遗传病那样明显。作者：程晓丽四、四、多基因遗传病复发风险估计多基因遗传病复发风险估计群体发病率群体发病率群体发病率群体发病率遗遗遗遗 传传传传 度度度度1 1级亲属发病率级亲属发病率级亲属发病率级亲属发病率 当当当当 P=P=0.1%0.1%1%1%h h2 2=70%70%80%80%80%80%P PF F 1%P 1%P 1%P 1%作者：程晓丽例例如如：消消化化性性溃溃疡疡的的群群体体发发病病率率为为 4 4%遗遗传传率率为为 3 3 7 7%遗遗传传率率作者：程晓丽2.家庭中发病人数越多家庭中发病人数越多,亲属发病风

24、险越高亲属发病风险越高例如，唇腭裂群体患病率为例如，唇腭裂群体患病率为，一对表型正常的人婚配，一对表型正常的人婚配，第一胎第一胎罹患风险罹患风险。如。如已生已生有一个此病患儿有一个此病患儿，第二胎第二胎风风险约险约4 4。如。如已生有二胎此病已生有二胎此病的患儿的患儿，第三胎第三胎风险风险1010。表明患儿的双亲带有更多的表明患儿的双亲带有更多的易患性基因，易患性更接近易患性基因，易患性更接近阈值，所以再次生育时风险阈值，所以再次生育时风险增高。增高。阈值阈值易患性易患性 低低 高高夫妇携带的夫妇携带的易患性基因少易患性基因少夫妇携带的夫妇携带的易患性基因多易患性基因多作者：程晓丽病情病情重者

25、重者的亲属发病风险的亲属发病风险高于高于病情病情轻者轻者唇、唇、腭裂腭裂患患 者者一级亲属一级亲属一级亲属一级亲属复发风险复发风险复发风险复发风险单侧单侧唇裂唇裂唇裂唇裂2.6%单侧单侧唇裂唇裂唇裂唇裂腭裂腭裂双侧双侧唇裂唇裂唇裂唇裂腭裂腭裂4.21%5.6%双侧唇裂腭裂双侧唇裂腭裂（带易患性基因多）（带易患性基因多）易患性 低阈值单侧唇裂患者单侧唇裂患者（带易患性基因少）（带易患性基因少）高3 3、患患者者的的严严重重程程度度与与再再发发风风险险作者：程晓丽发病风险有发病风险有性别性别差异时，发病低的性别后差异时，发病低的性别后代发病风险相对较高。代发病风险相对较高。发病率发病率低低的性别的

26、性别子代发病率子代发病率高高发病率发病率高高的性别的性别子代发病率子代发病率低低4 4、患患病病存存在在性性别别差差异异时时与与再再发发风风险险作者：程晓丽先天性幽门狭窄男患者一级亲属男患者一级亲属男患者一级亲属男患者一级亲属5.5%5.5%2.4%2.4%20%20%7.3%7.3%女患者一级亲属女患者一级亲属女患者一级亲属女患者一级亲属一般群体易患性一般群体易患性一般群体易患性一般群体易患性0.5%0.5%0.1%0.1%阈阈 值值低低高高作者：程晓丽5、亲属级别关系与再发风险、亲属级别关系与再发风险随着亲属级别的降低，复发风险也随着亲属级别的降低，复发风险也迅速降低迅速降低阈阈 值值发发病病率率低低高高作者：程晓丽重重 点点1 1、掌握质量性状与数量性状各自、掌握质量性状与数量性状各自 的特点及二者的区别和联系的特点及二者的区别和联系2.2.掌握易患性、易感性、阈值、掌握易患性、易感性、阈值、遗传率的概念遗传率的概念4 4.了了解解多多基基因因遗遗传传病病再再发发风风险险估估计计3 3、熟熟悉悉多多基基因因因因遗遗传传病病的的特特点点 及及多多基基因因遗遗传传假假说说的的主主要要论论点点