单基因疾病的遗传精选PPT.ppt
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1、关于单基因疾病的遗传第1页,讲稿共115张,创作于星期日P 51第四章第四章 单基因疾病的遗传单基因疾病的遗传第2页,讲稿共115张,创作于星期日本章内容本章内容第一节第一节 系谱与系谱分析系谱与系谱分析第二节第二节 常染色体显性遗传病的遗传常染色体显性遗传病的遗传第三节第三节 常染色体隐性遗传病的遗传常染色体隐性遗传病的遗传第四节第四节 X连锁显性遗传病的遗传连锁显性遗传病的遗传第五节第五节 X连锁隐性遗传病的遗传连锁隐性遗传病的遗传第六节第六节 Y连锁遗传病的遗传连锁遗传病的遗传第七节第七节 影响单基因遗传病分析的因素影响单基因遗传病分析的因素3第3页,讲稿共115张,创作于星期日4教学大
2、纲教学大纲1、掌握掌握单基因遗传与单基因遗传病的概念、单基因遗传与单基因遗传病的概念、类型、遗传方式及系谱特点;系谱分析法;类型、遗传方式及系谱特点;系谱分析法;单基因遗传病发病风险的估计。单基因遗传病发病风险的估计。2、熟悉熟悉常见的单基因病。常见的单基因病。3、了解了解两种单基因性状或疾病的伴随遗传。两种单基因性状或疾病的伴随遗传。第4页,讲稿共115张,创作于星期日5 单基因遗传病单基因遗传病 人类基因病分类人类基因病分类 多基因遗传病多基因遗传病前言前言第5页,讲稿共115张,创作于星期日6n n单基因遗传病又称单基因病单基因遗传病又称单基因病(monogenic disease,si
3、ngle-gene disorder),指,指由一对由一对等位基因控制而发生的遗传性疾病等位基因控制而发生的遗传性疾病,它的遗传遵,它的遗传遵循循孟德尔定律孟德尔定律,所以又称孟德尔遗传病。,所以又称孟德尔遗传病。单基因病的概念单基因病的概念等位基因等位基因-位于同源染色体上的同一基位于同源染色体上的同一基位于同源染色体上的同一基位于同源染色体上的同一基因座位上的成对基因。因座位上的成对基因。因座位上的成对基因。因座位上的成对基因。第6页,讲稿共115张,创作于星期日基本概念基本概念基本概念基本概念基因座基因座基因座基因座(locus)(locus)等位基因等位基因等位基因等位基因(allel
4、e)(allele)基因型基因型基因型基因型(genotype)(genotype)表型表型表型表型(phenotype)(phenotype)纯纯纯纯合子合子合子合子(homozygote)&(homozygote)&杂杂杂杂合子合子合子合子(heterozygote)(heterozygote)显显显显性性性性(dominant)&(dominant)&隐隐隐隐性性性性(recessive)(recessive)单基因疾病的遗传单基因疾病的遗传第7页,讲稿共115张,创作于星期日8 单基因遗传病单基因遗传病根据致病主基因所在染色体和等位基根据致病主基因所在染色体和等位基因显隐关系的不同因显
5、隐关系的不同,分为,分为5 5种遗传方式:种遗传方式:显性遗传显性遗传(AD)常染色体遗传常染色体遗传 隐性遗传隐性遗传(AR)单基因遗传单基因遗传 显性遗传显性遗传(XD)X连锁遗传连锁遗传 性染色体遗传性染色体遗传 隐性遗传隐性遗传(XR)Y连锁遗传连锁遗传 第8页,讲稿共115张,创作于星期日9n系谱(系谱(pedigree)从先证者(从先证者(proband)入手,追溯调查其)入手,追溯调查其所有家族成员(直系亲属和旁系亲属)的所有家族成员(直系亲属和旁系亲属)的数目、亲属关系及某种遗传病(或性状)数目、亲属关系及某种遗传病(或性状)的分布等资料,并用特定的系谱符号按一的分布等资料,并
6、用特定的系谱符号按一定格式将这些资料绘制而成的图解。定格式将这些资料绘制而成的图解。第一节第一节 系谱与系谱分析系谱与系谱分析第9页,讲稿共115张,创作于星期日10n先证者(先证者(proband)系谱中第一个被医生或研究人员发现的患者称为系谱中第一个被医生或研究人员发现的患者称为先证者先证者。n系谱分析法(系谱分析法(pedigree analysis)对某种性状在一个家系后代的分离或传递方对某种性状在一个家系后代的分离或传递方式来进行分析。式来进行分析。第10页,讲稿共115张,创作于星期日11常用系谱绘制符号常用系谱绘制符号第11页,讲稿共115张,创作于星期日12致病基因位于致病基因
7、位于常染色体常染色体上,上,遗传方式呈显性遗传方式呈显性,这,这类遗传病称常染色体显性(类遗传病称常染色体显性(Autosomal Dominant,AD)遗传病。遗传病。人类有许多性状呈常染色体显性遗传人类有许多性状呈常染色体显性遗传,如有耳垂对,如有耳垂对无耳垂为显性,而在无耳垂为显性,而在人类疾病中也有许多遗传病人类疾病中也有许多遗传病是按是按AD遗传遗传的,如的,如短指(趾)症、软骨发育不短指(趾)症、软骨发育不全等全等都是常见的都是常见的AD遗传病。遗传病。第二节第二节 常染色体显性遗传病的遗传常染色体显性遗传病的遗传 第12页,讲稿共115张,创作于星期日13一个短指一个短指(趾)
8、(趾)症家族系谱症家族系谱一、短指(趾)症一、短指(趾)症A1A1型型第13页,讲稿共115张,创作于星期日n短指(趾)症短指(趾)症A1A1型患者的主要症状型患者的主要症状 身材明显变矮,手变得更宽,所有的指(趾)骨都比正常人成身材明显变矮,手变得更宽,所有的指(趾)骨都比正常人成比例的缩短;中间指(趾)骨缺失或与末端指(趾)骨融合,比例的缩短;中间指(趾)骨缺失或与末端指(趾)骨融合,大拇指和大脚趾近端指(趾)骨变短;不论中间指(趾)骨大拇指和大脚趾近端指(趾)骨变短;不论中间指(趾)骨缩短还是缺失,远端指(趾)关节都不会形成。缩短还是缺失,远端指(趾)关节都不会形成。短指(趾)症短指(趾
9、)症A1A1型的致病基因是定位于型的致病基因是定位于2q352q35的的IHHIHH基因基因 (HedgehogHedgehog蛋白)蛋白)第14页,讲稿共115张,创作于星期日短指(趾)症指与指间并合共同生长。包括骨性结构并指和软组织并指。指与指间并合共同生长。包括骨性结构并指和软组织并指。第15页,讲稿共115张,创作于星期日短指(趾)症手、脚缩短。手指短而粗肿,指甲短、掌骨短。指甲呈手、脚缩短。手指短而粗肿,指甲短、掌骨短。指甲呈园锥形骺园锥形骺。第16页,讲稿共115张,创作于星期日短指(趾)症少指,常为手中线第少指,常为手中线第3指或第指或第3、4指缺如,后者的不对称指缺如,后者的不
10、对称掌面呈掌面呈“龙虾爪龙虾爪”状状。第17页,讲稿共115张,创作于星期日短指(趾)症少指(趾)。手中线第少指(趾)。手中线第3指缺如。指缺如。第18页,讲稿共115张,创作于星期日19Huntington 病病nHuntington病,是一种常染色体显性遗传的、以基底节和大脑皮质病,是一种常染色体显性遗传的、以基底节和大脑皮质变性为主的神经变性疾病,临床特征为中年起病,变性为主的神经变性疾病,临床特征为中年起病,慢性进行性加重慢性进行性加重的舞蹈样动作、精神异常和智力减退三联征的舞蹈样动作、精神异常和智力减退三联征,病程为,病程为240年。年。Huntington病:病:20岁发病占岁发病
11、占1%40岁发病占岁发病占38%64岁发病占岁发病占94%第19页,讲稿共115张,创作于星期日20发病原因:发病原因:4p16.3的的 Huntingtin 基因编码区(基因编码区(CAG)n动态突变,导动态突变,导致脑细胞神经元持续退化致脑细胞神经元持续退化一个一个Huntington 病家族系谱病家族系谱第20页,讲稿共115张,创作于星期日21常染色体显性遗传病举例常染色体显性遗传病举例n软骨发育不全n结肠息肉症n多发性家族性结肠息肉nMarfan综合症n多囊肾第21页,讲稿共115张,创作于星期日22二、婚配类型与子代发病风险二、婚配类型与子代发病风险第22页,讲稿共115张,创作于
12、星期日23AD病家系通常婚配方式:病家系通常婚配方式:杂合子患者(杂合子患者(Aa)与正常人()与正常人(aa)婚配,每个子女)婚配,每个子女都有都有1/2的可能性为患者。的可能性为患者。第23页,讲稿共115张,创作于星期日24三、常染色体完全显性(三、常染色体完全显性(AD)遗传的特征)遗传的特征1.男、女患病的机会均等男、女患病的机会均等。2.患患者者的的双双亲亲中中必必有有一一个个为为患患者者,但但绝绝大大多多数数为为杂杂合合子子;双双双双亲亲亲亲无无无无病病病病时时时时,子子子子女女女女一一一一般般般般不不不不会会会会患患患患病病病病(除除除除非非非非发发发发生生生生新新新新的的的的
13、基因突变)。基因突变)。基因突变)。基因突变)。3.患患者者的的子子代代有有1/2的的发发病病可可能能;患患者者的的同同胞胞中中也也有有1/2的发病可能的发病可能。4.连续传递连续传递连续传递连续传递:连续几代都有患者。连续几代都有患者。连续几代都有患者。连续几代都有患者。第24页,讲稿共115张,创作于星期日25第三节第三节 常染色体隐性遗传病的遗传常染色体隐性遗传病的遗传n致病基因位于致病基因位于常染色体常染色体上,上,遗传方式呈隐遗传方式呈隐性性,这类遗传病称常染色体隐性,这类遗传病称常染色体隐性(Autosomal Recessive,AR)遗传病。遗传病。第25页,讲稿共115张,创
14、作于星期日26常染色体隐性遗传典型系谱常染色体隐性遗传典型系谱 带有隐性致病基因的杂合子(带有隐性致病基因的杂合子(Aa)本身本身不发病,但可将隐性致病基因遗传给不发病,但可将隐性致病基因遗传给后代,称为后代,称为携带者携带者。眼皮肤白化病眼皮肤白化病AA型型第26页,讲稿共115张,创作于星期日n父母亲双方各带有此一缺陷基因,不分性别,每一胎皆有父母亲双方各带有此一缺陷基因,不分性别,每一胎皆有1/4机机率可遗传此症。率可遗传此症。发生率约为发生率约为1/20,000,在近亲通婚的家族,其发生率会偏高,在近亲通婚的家族,其发生率会偏高。第27页,讲稿共115张,创作于星期日28常染色体隐性遗
15、传病举例常染色体隐性遗传病举例尿黑酸尿症尿黑酸尿症Friedreich家族性共济失调家族性共济失调半乳糖血症半乳糖血症肝豆状核变性肝豆状核变性粘多糖累积症粘多糖累积症I型型镰状细胞贫血镰状细胞贫血婴儿黑朦性白痴婴儿黑朦性白痴-地中海贫血地中海贫血同型胱氨酸尿症同型胱氨酸尿症苯丙酮尿症苯丙酮尿症第28页,讲稿共115张,创作于星期日29苯丙酮尿症(苯丙酮尿症(PKUPKU)肝豆状核变性肝豆状核变性肝豆状核变性是以肝豆状核变性是以青少年为主的遗传性疾病青少年为主的遗传性疾病,由,由铜代谢铜代谢障碍障碍引起。引起。其特点为肝硬化、大脑基底节软化和变性、角膜色素环其特点为肝硬化、大脑基底节软化和变性、
16、角膜色素环(Kayser-Fleischer环环),伴有血浆铜蓝蛋白缺少和氨基酸尿症,伴有血浆铜蓝蛋白缺少和氨基酸尿症,又名又名Wilson病病。大多在大多在1025岁间出现症状,男稍多于女,同胞中常有同病岁间出现症状,男稍多于女,同胞中常有同病患者。患者。第29页,讲稿共115张,创作于星期日30二、婚配类型及子代发病风险二、婚配类型及子代发病风险婚配类型婚配类型子代基因型子代基因型子代发病风险子代发病风险子代携带者频率子代携带者频率AAAaAAAaAAaaAAaaAaAaAaAaAA,Aa AA,Aa AA,Aa AA,Aa(1:1)(1:1)(1:1)(1:1)AaAaAA,Aa,aa
17、AA,Aa,aa(1:2:1)(1:2:1)0 00 01/41/41/21/21 11/21/2AaAaaaaaaaaaaaaa第30页,讲稿共115张,创作于星期日31常染色体隐性遗传病杂合子常染色体隐性遗传病杂合子(携带者携带者携带者携带者)相互婚配图解相互婚配图解第31页,讲稿共115张,创作于星期日32三、常染色体隐性三、常染色体隐性(AR)遗传的特征遗传的特征 1.男、女患病的机会均等男、女患病的机会均等(与与与与ADAD相同相同相同相同)。2.患者的患者的双亲表型往往正常双亲表型往往正常,但,但都是都是致病基因的致病基因的携带者携带者。3.此此时时出出生生患患儿儿的的可可能能性性
18、约约占占1/4,患患儿儿的的正正常常同同胞胞中中有有2/3的的可可能能性性为为携带者携带者;患者的子女一般不发病,但肯定都是携带者。;患者的子女一般不发病,但肯定都是携带者。4.系系谱谱中中患患者者的的分分布布往往往往是是散散发发的的,通通常常看看不不到到连连续续传传递递现现象象,有有时时在整个系谱中甚至只有先证者一个患者。在整个系谱中甚至只有先证者一个患者。5.近近亲亲婚婚配配时时,子子女女中中隐隐性性遗遗传传病病的的发发病病率率要要比比非非近近亲亲婚婚配配者者高高得得多多。这这是是由由于于他他们们来来自自共共同同的的祖祖先先,往往往往具具有有某某种种共共同同的的基基因因(所所所所以以以以婚
19、婚婚婚姻法禁止近亲婚配!姻法禁止近亲婚配!姻法禁止近亲婚配!姻法禁止近亲婚配!)。第32页,讲稿共115张,创作于星期日(一一)临床上对临床上对AR病患者同胞发病风险的统计常常高病患者同胞发病风险的统计常常高于预期的于预期的1/4 发病风险:发病风险:理论值为1/4,由于选择偏倚,实际调查结果往往大于1/4。发病风险大于发病风险大于1/4的原因:的原因:子女中有患者的家庭被统计,无患者的家庭将被漏计。四、四、AR分析时应注意的两个问题分析时应注意的两个问题第33页,讲稿共115张,创作于星期日统计结果分析统计结果分析(双亲均为携带者双亲均为携带者):(1)只生只生1个孩子的家庭个孩子的家庭:发
20、病,被统计;()1不发病,漏计。实际发病率:25%;统计发病率:100%(2)生生2个孩子的家庭个孩子的家庭:2个孩子都患病:(1/4)2=1/16 被统计 2个孩子1个患病:2(1/43/4)=6/16被统计 2个孩子都不患病:(3/4)2=9/16 漏计(3)生生n个孩子的家庭:个孩子的家庭:(3/4)n 漏计第34页,讲稿共115张,创作于星期日概率概率也称几率,是指某一事件发生的可能性也称几率,是指某一事件发生的可能性大小的度量。大小的度量。1.加法定理加法定理 当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这样当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这样的两个事件为的两个事件为互斥事件互斥事件
21、。这种互斥事件出现的概率。这种互斥事件出现的概率是是它们各自概率的和它们各自概率的和。2.乘法定理乘法定理 当一个事件的发生不影响另一事件的发生时,这样当一个事件的发生不影响另一事件的发生时,这样的两个的两个独立事件独立事件同时或相继出现的概率是同时或相继出现的概率是它们各自出它们各自出现概率的乘积现概率的乘积。35第35页,讲稿共115张,创作于星期日(二)近亲婚配明显提高(二)近亲婚配明显提高ARAR的发病风险的发病风险 n近亲近亲(consanguinity)指34代以内有共同祖先的个体n近亲婚配近亲婚配(consanguineous marriage)近亲个体之间的婚配n近亲婚配所生子
22、女近亲婚配所生子女AR病发病风险增高病发病风险增高 由于近亲之间具有共同祖先,近亲婚配中的一个是某种致病基因的携带者时,另一个也是携带者的可能性远高于群体中的一般个体,故其所生子女AR病发病风险增高。第36页,讲稿共115张,创作于星期日37 亲缘系数:亲缘系数:两个有共同祖先的个体,某一基因位点具有相同等位基因的概率。第37页,讲稿共115张,创作于星期日 亲属的级别亲属的级别:一级亲属一级亲属(first degree relative)亲缘系数为亲缘系数为1/2,亲子之间、同胞之间二级亲属二级亲属(second degree relative)亲缘系数为亲缘系数为1/4,祖孙辈之间,叔(
23、伯、姑)侄之间,舅(姨)外甥之间 三级亲属三级亲属(third degree relative)亲缘系数为亲缘系数为1/8,曾祖孙之间,与祖辈的同胞、与同胞的孙辈之间,表兄妹及堂兄妹之间等第38页,讲稿共115张,创作于星期日39 近亲婚配:近亲婚配:1和2都是携带者;2和4是携带者的可能性均为2/3。1和2是携带者的可能性均为2/31/2=1/31发病的可能性为:1/31/31/4=1/36。AR病中,病中,P子代子代(aa)=P母母(Aa)P父父(Aa)1/4第39页,讲稿共115张,创作于星期日40设群体中AR的携带者频率为1/100一个携带者随机婚配时后代的发病风险为:11/1001/
24、4=1/400一个携带者与表亲(三级亲属)婚配,后代的发病风险为:11/81/4=1/32相对风险:相对风险:(1/32)(1/400)=12.5近亲婚配与随机婚配的比较近亲婚配与随机婚配的比较第40页,讲稿共115张,创作于星期日41常染色体遗传复习巩固常染色体遗传复习巩固nADAD遗传特点遗传特点nADAD疾病举例疾病举例nARAR遗传特点遗传特点nARAR疾病举例疾病举例n为什么近亲结婚得为什么近亲结婚得ARAR的概率高?的概率高?第41页,讲稿共115张,创作于星期日42n单基因遗传的概念n单基因病的概念n系谱分析法n常染色体显性遗传病的概念n常染色体显性系谱特点n常染色体隐性遗传病的
25、概念n常染色体隐性系谱特点课堂小结课堂小结第42页,讲稿共115张,创作于星期日43n单基因病的概念单基因病的概念n常染色体显性遗传病的概念常染色体显性遗传病的概念n常染色体显性遗传的基因型及特点常染色体显性遗传的基因型及特点n常染色体隐性遗传病的概念常染色体隐性遗传病的概念n常染色体隐性遗传的基因型及特点常染色体隐性遗传的基因型及特点课前提问课前提问第43页,讲稿共115张,创作于星期日44第四节第四节 X X连锁显性遗传病的遗传连锁显性遗传病的遗传n致病基因位于致病基因位于X X染色体染色体上,上,带有致病基因的女性带有致病基因的女性杂合子即可发病杂合子即可发病,这类遗传病称,这类遗传病称
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