专科-单基因遗传复习过程.ppt

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1、专科-单基因遗传系系谱谱分分析析：是是研研究究人人类类遗遗传传病病的的遗遗传传规规律律的的最最常常用用的方法。的方法。系系谱谱：是是从从先先证证者者入入手手，追追溯溯调调查查某某一一家家族族所所有有成成员员的的数数目目、亲亲属属关关系系及及某某种种遗遗传传病病的的分分布布等等资资料料，按一定格式绘制而成的图解。按一定格式绘制而成的图解。先先证证者者：家家族族中中第第一一个个被被发发现现的的罹罹患患某某种种遗遗传传病病的的患者或具有某种性状的成员。患者或具有某种性状的成员。先先证证者者 家家族族所所有有成成员员（性性别别、发发病病情情况况、亲亲缘关系、婚姻、生育等）缘关系、婚姻、生育等）用特定的

2、系谱符号绘系谱图用特定的系谱符号绘系谱图 回顾性分析回顾性分析 确定有否遗传因素的作用及其可能方式确定有否遗传因素的作用及其可能方式 对其他成员作出发病预测对其他成员作出发病预测系系谱谱中中常常用用的的符符号号第一节第一节 遗传的基本规律遗传的基本规律T.H.MorganG.J.Mendel豌豆杂交实验豌豆杂交实验分离和自由组合定律分离和自由组合定律果蝇实验果蝇实验连锁和交换律连锁和交换律性状分离：子代中出现与亲代不同的性状。基本概念基本概念性状：生物所具有的形态的、机能的或生化的特点。相对性状是指相互排斥（一个个体上不能同时存在）的性状。等位基因：同源染色体中相同位置上（基因座位）的两个基因

3、。显显（隐）（隐）性基因性基因：控制显（隐）（隐）性性状的基因（A）（a）,显、隐性基因同时存在时显性基因起作用显、隐性基因同时存在时显性基因起作用显、隐性基因同时存在时显性基因起作用显、隐性基因同时存在时显性基因起作用。等位基因表型和基因型：可观察到的性状称为表型，控制这个性状的基因（如Aa）称为基因型。纯纯（杂）（杂）合子合子：等位基因中两个基因相（不）（不）同，如AA、aa(Aa)(Aa)。显显（隐）（隐）性性状性性状：相对性状中能（不）（不）在杂合子中表达出来的性状。1、分离律概念 杂合体中显、隐性基因同存于一细胞，在形成生殖细胞时，这一对基因分离并进入不同的生殖细胞。其其其其细胞学基

4、础为减数分细胞学基础为减数分细胞学基础为减数分细胞学基础为减数分裂中同源染色体的分裂中同源染色体的分裂中同源染色体的分裂中同源染色体的分离。离。离。离。复制减数分裂I减数分裂II生殖细胞2、自由组合律 生物体在形成生殖细胞时，不同对的基因独立行动，可分可合，随机组合到一个生殖细胞中。其其其其细胞学基础为减细胞学基础为减细胞学基础为减细胞学基础为减数分裂过程中非数分裂过程中非数分裂过程中非数分裂过程中非同源染色体的自同源染色体的自同源染色体的自同源染色体的自由组合。由组合。由组合。由组合。YyRryyrrYyRYRrYrRyRyrryrYyRr Yyrr yyRr yyrr3、连锁与交换律完全连

5、锁 两对联合遗传的性状，在F1代配子产生过程中，只产生两种精子，与全隐性卵子受精后只产生两种类型的F2代。连锁群连锁群位于同一条染色体上位于同一条染色体上的基因彼此间以连锁方式传递，的基因彼此间以连锁方式传递，构成连锁群。构成连锁群。灰身长翅灰身长翅黑身残翅黑身残翅不完全连锁 两对联合遗传的性状，在F1代配子产生过程中，产生四种不同比例的卵子，与全隐性精子受精后产生四种类型的F2代，此遗传现象称之。灰身长翅灰身长翅黑身残翅黑身残翅灰灰长长黑黑残残黑黑长长灰灰残残常常 染染 色色 体体 显显 性性 遗遗 传传(autosomal dominant inheritance，AD)：常常染染色色体体

6、上上的的显显性性基基因因所所控控制的性状或疾病的遗传方式，杂合时即发病。制的性状或疾病的遗传方式，杂合时即发病。常染色体显性遗传的性状已达常染色体显性遗传的性状已达4458种。种。第二节 常染色体显性遗传病AD病病杂杂合合子子与与正正常常人人婚婚配配生生育育图图解解一一.AD系谱特点：系谱特点：1、患患者者的的双双亲亲之之一一往往往往是是同同种种病病的的患患者者，双双亲亲无无病病时时，子女一般不会患病子女一般不会患病 多多发发性性神神经经纤纤维维瘤瘤、软软骨骨发发育育不不全全、成成骨骨不不全全、家家族族性多发性结肠息肉、成年多囊肾突变率高性多发性结肠息肉、成年多囊肾突变率高2、发病率与性别无关

7、、发病率与性别无关3、患者的同胞中约、患者的同胞中约1/2患此病患此病4、系谱中常见连续几代出现患者、系谱中常见连续几代出现患者u单单个个系系谱谱分分析析不不一一定定完完全全反反映映上上述述特特征征，只只要要不不相相矛矛盾，即可认为符合盾，即可认为符合ADu小小家家系系难难以以作作出出判判断断时时，运运用用参参考考文文献献或或加加多多系系谱谱分分析数析数1、完全显性、完全显性杂合子杂合子(Aa)、显性纯合子、显性纯合子(AA)表型完全相同表型完全相同显性完全表现，隐性基因被掩盖显性完全表现，隐性基因被掩盖占占大大多多数数，如如：短短指指症症、并并指指症症、家家族族性性多多发发性性结结肠息肉、齿

8、质形成不全症、肠息肉、齿质形成不全症、Huntington 舞蹈病舞蹈病 二.AD的类型1例短指症系谱例短指症系谱AD：家族性结肠息肉症：家族性结肠息肉症2、不完全显性、不完全显性(半显性半显性)：杂杂合合子子(Aa)的的表表现现型型介介于于显显性性纯纯合合子子(AA)和和隐隐性性纯纯合合子子(aa)之之间间。如如：家家族族性性高高胆胆固固醇醇血血症症、软软骨骨发发育育不全、对苯硫脲的尝味能力不全、对苯硫脲的尝味能力AAAAAaAaaaaa一个软骨发育不全症系谱图一个软骨发育不全症系谱图12213Aa aa AAAa Aa软骨发育不全软骨发育不全 Achondroplasia18181818世

9、纪西班牙画家委拉斯凯兹的名画：宫廷中的侏儒弄臣世纪西班牙画家委拉斯凯兹的名画：宫廷中的侏儒弄臣世纪西班牙画家委拉斯凯兹的名画：宫廷中的侏儒弄臣世纪西班牙画家委拉斯凯兹的名画：宫廷中的侏儒弄臣3、共显性：、共显性：杂杂合合子子中中，一一对对等等位位基基因因没没有有显显性性和和隐隐性性的的区区别别，它们的作用都完全表现出来。它们的作用都完全表现出来。如如人人类类ABO血血型型、MN血血型型、人人类类白白细细胞胞抗抗原原（HLA）等。）等。人人类类的的ABO血血型型决决定定于于第第9号号染染色色体体上上的的一一组组复复等等位位基基因因：IA、IB和和i复复等等位位基基因因：在在群群体体中中，一一对对

10、特特定定的的基基因因位位点点上上的的等等位位基基因因不不是是两两个个，而而是是3个个或或3个个以以上上。但但对对每每一一个个体体来来说说，只只能能具具有有其其中某两个。中某两个。血型血型(表型表型)抗原抗原基因型基因型AAIAIA，IAiBBIBIB，IBiABA，BIAIBO-ii双亲的血型双亲的血型子女中可能出现的血子女中可能出现的血型型子女中不可能出现的血子女中不可能出现的血型型AAA，OB，ABAOA，OB，ABABA，B，AB，O-AABA，B，ABOBBB，OA，ABBOB，OA，ABBABA，B，ABOABOA，BAB，OABABA，B，ABOOOOA，B，AB双亲和子女之间血型

11、遗传的关系双亲和子女之间血型遗传的关系4、不规则显性：、不规则显性：杂杂合合子子中中的的显显性性基基因因，由由于于某某种种原原因因（环环境境因因素素、遗遗传传背背景景）而而未未表表现现出出相相应应的的性性状状，在在系系谱谱中中出出现现了了隔隔代代遗遗传传的的现现象象。如如多多指指（趾趾）症症、Marfan综综合合征征、成成骨骨不不全全症症（骨骨折折、蓝蓝色巩膜、耳聋）等。色巩膜、耳聋）等。多指（趾）症多指（趾）症I I I I3 3 3 3 应患有多指而未表达出来应患有多指而未表达出来应患有多指而未表达出来应患有多指而未表达出来123412341234一个多指系谱一个多指系谱Marfan sy

12、ndrome不规则显性的原因环境因素环境因素遗传背景遗传背景 主基因主基因-对表型有显著效应的基因，即控制单对表型有显著效应的基因，即控制单 基因性状形成的基因基因性状形成的基因修饰基因修饰基因-某些基因对某一遗传性状并无直接某些基因对某一遗传性状并无直接 影响，但它可以加强或减弱与该性状有影响，但它可以加强或减弱与该性状有 关的主基因的作用。关的主基因的作用。5.延迟显性：延迟显性：杂杂合合子子(Aa)在在生生命命的的早早期期，致致病病基基因因并并不不表表达达，达达到到一一定定年年龄龄之之后后，其其作作用用才才表表达达出来。出来。Huntington舞蹈病舞蹈病6.从性显性：从性显性：杂合子

13、杂合子(Aa)的表达受性别的影响。早秃的表达受性别的影响。早秃第三节 常染色体隐性遗传病常常染染色色体体隐隐性性遗遗传传(autosomal recessive inheritance,AR)：是是指指位位于于常常染染色色体体上上的的隐隐性性基基因因所所控控制制的的性性状状或或疾疾病病的的遗传方式。遗传方式。杂杂合合体体不不发发病病，而而是是携携带带着着致致病病基基因因向向后后代代传传递递，称称为为携携带者。带者。目前已知的此类遗传性状有目前已知的此类遗传性状有1730种。种。常常见见有有：先先天天性性耳耳聋聋、白白化化病病、苯苯丙丙酮酮尿尿症症、高高度度近近视视、肝肝豆豆状状核核变变性性、尿

14、尿黑黑酸酸尿尿症症、镰镰状状细细胞胞贫贫血血、地地中中海海贫贫血血等等白化病发病机制白化病发病机制AR病病两两携携带带者者之之间间婚婚配配生生育育图图解解患者家系中常见的遗传关系患者家系中常见的遗传关系1.患患者者双双亲亲往往往往无无病病，但但都都是是携携带带者者。患患者者为为隐隐性性纯纯合合子，杂合子为携带者，子，杂合子为携带者，携带者：带有致病基因而不发病的个体携带者：带有致病基因而不发病的个体2.发病率与性别无关发病率与性别无关3.患者同胞中约患者同胞中约1/4患病，其余正常者中约患病，其余正常者中约 2/3为携带者为携带者4.系谱中常见散发或隔代遗传系谱中常见散发或隔代遗传5.近亲婚配

15、时，子女发病率较随机婚配明显增高近亲婚配时，子女发病率较随机婚配明显增高一、一、AR系谱特点：系谱特点：1例白化病系谱图例白化病系谱图二、近亲结婚和亲缘系数二、近亲结婚和亲缘系数近近亲亲结结婚婚：是是指指在在3-4代代以以内内有有共共同同祖祖先先的的个体之间的婚配个体之间的婚配亲亲缘缘系系数数：是是指指有有共共同同祖祖先先的的两两个个人人，在在某某一位点上有同一基因的概率一位点上有同一基因的概率亲属级别亲属级别亲属关系亲属关系亲缘系数亲缘系数一级亲属一级亲属父母与子女、同胞父母与子女、同胞1/2二级亲属二级亲属(外外)祖祖父父母母与与孙孙子子女女，伯伯、叔叔、姑与侄，舅、姨与甥姑与侄，舅、姨与

16、甥1/4三级亲属三级亲属(外外)曾曾祖祖父父母母与与曾曾孙孙，堂堂兄兄妹妹、表兄妹表兄妹1/8亲属之间的亲缘系数亲属之间的亲缘系数第四节 性连锁遗传性连锁遗传：决定性状或疾病的基因位于性染性连锁遗传：决定性状或疾病的基因位于性染色体色体(X或或Y染色体染色体)上，其传递与性别有关上，其传递与性别有关分为分为X连锁遗传连锁遗传和和Y连锁遗传连锁遗传nX连连锁锁遗遗传传：位位于于X染染色色体体上上的的基基因因所所控控制制的的性状或疾病的遗传方式。性状或疾病的遗传方式。412种种n根根据据基基因因的的性性质质可可分分为为：X连连锁锁隐隐性性遗遗传传和和X连锁显性遗传。连锁显性遗传。n在在X连锁遗传中

17、，男性为连锁遗传中，男性为半合子半合子(hemizygote)。nX连连锁锁遗遗传传中中，男男性性的的X连连锁锁基基因因只只能能来来自自母母亲，传给女儿，为亲，传给女儿，为交叉遗传交叉遗传。一、X连锁遗传连锁遗传常常见见有有：抗抗维维生生素素D性性佝佝偻偻病病、遗遗传传性性肾肾炎炎、口面指综合症、色素失调症口面指综合症、色素失调症等十多种等十多种 男性发病率男性发病率=致病基因频率致病基因频率 女性的发病率女性的发病率=2男性发病率男性发病率n女女性性患患者者多多为为杂杂合合子子，正正常常基基因因功功能能补补偿偿，病情轻病情轻1、X连锁显性遗传病（连锁显性遗传病（X-linked domina

18、nt inheritance，XD）常见的遗传关系之一：常见的遗传关系之一：XD病女性患者和正常男性婚配病女性患者和正常男性婚配 XAXa XaYXa XA Xa YXaXa XaY XAXa XAY正常正常 正常正常 患者患者 患者患者常见的遗传关系之二：常见的遗传关系之二：XD病正常女性和男性患者婚配病正常女性和男性患者婚配 XaXa XAYXa Xa XA YXAXa XaY 患者患者 正常正常1、患者双亲之一患病、患者双亲之一患病2、女性患者多于男性患者、女性患者多于男性患者3、母亲患病，儿女各、母亲患病，儿女各1/2可能患病；父亲患病，可能患病；父亲患病，女儿都患病，儿子都正常女儿都

19、患病，儿子都正常4、系谱中可见连续遗传、系谱中可见连续遗传 XD的系谱特点：的系谱特点：抗维生素抗维生素D性佝偻病系谱性佝偻病系谱 2、X连连锁锁隐隐性性遗遗传传病病(X-linked recessive inheritance，XR)男男性性只只要要X染染色色体体上上有有隐隐性性致致病病基基因因即即可可患患病病，女女性性必须纯合才发病。必须纯合才发病。男性发病率男性发病率=致病基因频率致病基因频率 女性的发病率女性的发病率=致病基因频率的乘方致病基因频率的乘方例如：例如：人人类类的的红红绿绿色色盲盲是是X连连锁锁隐隐性性遗遗传传病病，在在中中国国人人群群中中，男男性性发发病病率率为为7%，女

20、女性性发发病病率率为为0.49%，携携带者频率为带者频率为14%常常见见的的XRXR病病：甲甲型型血血友友病病、红红绿绿色色盲盲、肌肌营营养养不不良良症症（DMDDMD）、蚕蚕豆豆病病、睾睾丸丸女女性性化化综综合合征征、自毁容貌综合征自毁容貌综合征等等Hemophilia A自毁容貌综合征自毁容貌综合征 常见的遗传关系之一：常见的遗传关系之一：XR病女性携带者和正常男性婚配病女性携带者和正常男性婚配 XAXa XAYXA Xa XA YXAXA XAY XAXa XaY 正常正常 正常正常 携带者携带者 患者患者 常见的遗传关系之二：常见的遗传关系之二：XR病正常女性和男性患者婚配病正常女性和

21、男性患者婚配 XAXA XaYXA XA Xa YXAXa XAY 携带者携带者 正常正常 常见的遗传关系之三：常见的遗传关系之三：XR病女性携带者和男性患者婚配病女性携带者和男性患者婚配 XAXa XaYXA Xa Xa YXAXa XAY XaXa XaY携带者携带者 正常正常 患者患者 患者患者XR的系谱特点：的系谱特点：1、患者男性远多于女性、患者男性远多于女性;2、双双亲亲无无病病时时，儿儿子子可可能能患患病病，女女儿儿不不患患病病，如如果果儿儿子子患病，母亲肯定是携带者患病，母亲肯定是携带者;3、女儿是患者，父亲一定是患者，母亲一定是携带者；、女儿是患者，父亲一定是患者，母亲一定是

22、携带者；4、由由于于交交叉叉遗遗传传，男男性性患患者者的的兄兄弟弟、舅舅父父(或或外外甥甥)、外外祖祖父父(或或外外孙孙)、姨姨表表兄兄弟弟可可能能患患病病，其其他他人人一一般般不不会会患病患病;5、系谱中一般不连续传递，常见隔代遗传。、系谱中一般不连续传递，常见隔代遗传。Y连连锁锁遗遗传传：是是指指位位于于Y染染色色体体上上的的基基因因所所控控制制的的性性状状或或疾病的遗传方式疾病的遗传方式Y连锁的遗传基因，只能由父亲传给所有的儿子，又称连锁的遗传基因，只能由父亲传给所有的儿子，又称全男性遗传全男性遗传(holandric inheritance)二、二、Y连锁遗传连锁遗传n大大多多与与睾睾

23、丸丸形形成成、性性别别决决定定有有关关系系。已已知知的的有有：H-Y抗抗原原、睾睾丸丸决决定定因因子子（即即性性别别决决定定区区）、无无精精子子因因子、外耳道多毛症子、外耳道多毛症等等第五节第五节 影响单基因遗传病发病的因素影响单基因遗传病发病的因素一一、表表现现度度(expressivity)：某某一一基基因因在在个个体体中中的的表表现程度。现程度。-基因已经表达基因已经表达二二、外外显显率率(penetrance)：群群体体中中，某某一一基基因因型型在在特特定定的的环环境境中中形形成成相相应应表表型型的的百百分分率率。-基基因因是是否否表达表达n外外显显率率100%为为完完全全外外显显，1

24、00%为为不不完完全全外外显显(外显不全外显不全)四四、基基因因多多效效性性 由由于于基基因因产产物物在在体体内内的的复复杂杂代代谢谢，常常常常导导致致一一种种基基因因可可以以控控制制或或影影响响多多个个性性状状的的发发生。生。五五、遗遗传传异异质质性性 指指同同一一遗遗传传病病在在不不同同的的家家族族中中可可以以由由不不同同的的遗遗传传改改变变而而引引起起，简简单单地地说说就就是是表表型型相相同同而而基因型不同基因型不同的现象。先天性聋哑的现象。先天性聋哑 三三、表表型型模模拟拟是是指指由由环环境境因因素素改改变变而而引引起起的的表表现现改改变变，与与某某种种基基因因型型所所产产生生的的表表

25、型型十十分分相相似似的的现现象象。-基因型不变基因型不变 风疹病毒导致聋哑患儿风疹病毒导致聋哑患儿genic pleiotropygenetic heterogeneityphenocopy六六、遗遗传传早早现现：一一些些遗遗传传病病在在连连续续几几代代的的遗遗传传中中，发发病病年年龄龄提提前前且且病病情情严严重重程程度度增增加加的的现现象象，又又称称早早发发现现象象(anticipation)遗传性小脑性运动共济失调综合征遗传性小脑性运动共济失调综合征七七、限限性性遗遗传传(sex-limited inheritance):常常染染色色体体遗遗传传的的基基因因，只在某种性别中表现的现象。如子

26、宫阴道积水症只在某种性别中表现的现象。如子宫阴道积水症八八、遗遗传传印印记记(genetic imprinting):一一个个个个体体的的同同源源染染色色体体(或或等等位位基基因因)因因分分别别来来自自其其父父方方或或母母方方，而而表表现现出出功功能能上上的的差差异异，因因此此当当它它们们其其一一发发生生改改变变时时，所所形形成成的的表表型型也也有不同。有不同。小结小结掌握系谱及系谱分析法 掌握单基因病的遗传方式：常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X、Y连锁遗传掌握常染色体隐性遗传病发病风险估算：亲缘系数 掌握单基因遗传几个异常特性的概念 熟悉遗传学的基本规律复习思考题复习思考题名词解释：性状，基因型，携带者，不完全显性，不规则显性，表现度，外显率，共显性，延迟显性，从性显性，表型模拟，基因的多效性，遗传异质性，限性遗传，遗传印记简答AD和AR的系谱特点，比较AD与AR系谱的共同特点。何为表现度？何为外显率？请各举一例以示两者的区别。李某的叔父患苯丙酮尿症，李某如和他的姑表妹结婚，其子女患苯丙酮尿症的风险是多大？请绘出系谱图、列出计算过程和结果。（注：除李某叔父外，家族中未有该病患者）此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢