《多基因病》课件.ppt

掌握数量性状和质量性状的概念掌握多基因遗传病的概念掌握多基因遗传特点掌握易感性 易患性 阈值的概念掌握遗传度的概念和意义多基因遗传病再发风险的估计 第五章多基因遗传病 一基本概念 一 数量性状和质量性状1质量性状 单基因遗传的性状中 一个群体的变异分布是不连续的 可明显地把变异个体分为2 3群 这2 3群个体间的差异显著 称为质量性状 qualitativecharacter 如 豌豆种子的形状 多指 并指 白化病及红绿色盲 图5 1质量性状 2数量性状 多基因遗传的性状变异在一个群体中分布是连续的 不同个体之间只有量的不同而无质的差异 称为数量性状 quantitativecharacter 性状的变异是连续的 可以正态分布曲线表示 如 人的身高 体重 肤色 血压和智力都是多基因性状 人身高由矮到高是逐渐过渡 很矮和很高的两种极端的人只是极少数 大多数人身高接近平均值 这种变异的曲线呈正态分布 图 图5 2正常人群身高的变异分布图 身高 厘米 人数 二 多基因遗传的概念1微效基因 人类一些遗传性状或遗传病的遗传基础是多对等位基因 这些基因对该遗传性状或遗传病形成的作用是很小的 称为微效基因 minorgene 2加性效应 多对微效基因累加起来可形成明显的表型效应 称为加性效应 additiveeffect 或累积效应 3多基因遗传 病 多基因性状或遗传病的形成除受两对以上微效基因的影响外 也受环境等多种复杂因素的影响 这种遗传方式称为多基因遗传或多基因遗传病 polygenicinheritance 二多基因假说 1909年 瑞典的遗传学家尼尔逊爱尔以小麦种皮颜色为实验材料 对数量性状的遗传机制 提出多因子假说加以解释 1数量性状遗传的基础是两对或两对以上的等位基因 每对等位基因之间无显性与隐性的区别 呈共显性 2每对等位基因在数量性状形成中的作用是微小的 这些基因被称为微效基因 微效基因的作用可以累加 因而可形成一个明显的表型效应 称为累加效应 3这些微效多基因也是按照盂德尔定律进行分离和自由组合 4数量性状的遗传除受微效基因的作用外 还受环境因素的影响 常见的人类多基因性状有身高 体重 肤色 智力等 某些先天性畸形 高血压 消化性溃疡 糖尿病 精神分裂症 局部缺血性心脏病等属多基因遗传病 三多基因遗传的特点人类的肤色是多基因遗传性状 估计是由3 5对基因决定的 假定肤色由两对等位基因 A和a B和b 决定 A和B决定黑肤色 a和b决定白肤色 纯合型黑人 AABB 和纯合型白人 aabb 婚配 其子女为AaBb 肤色为中间型 若双亲均为中间型AaBb 根据分离定律和自由组合定律 他们的子女就可能出现黑肤色 AABB 稍黑肤色 AABb或AaBB 中间肤色 AaBb AAbb aaBB 稍白肤色 Aabb aaBb 和纯白肤色 aabb 五种不同肤色类型 其比例为1 4 6 4 1 两对基因决定肤色 双亲为中间类型 子女中会出现五种不同肤色等级 极端黑色和纯白色各占1 16 若是三对基因决定肤色 双亲为中间类型 子女中会有七种肤色等级 极端黑色和纯白色各占1 64 四对 五对基因以此类推 基因的对数愈多 极端类型愈少 中间类型愈多 变异呈正态分布曲线 例如 人体身高身高基因型基因型身矮PAABBXaabbF1中间型AaBbXAaBbF2AABBAaBBAABbAaBbaaBbAabbaabb高矮 多基因遗传的特点1两个极端变异 纯种 的个体杂交 子代都是中间类型 但是由于环境因素的影响 子代也会有一定的变异范围AABBXaabb 2两个中间类型的个体杂交 子代大都为中间类型 但是由于多对基因的分离和自由组合以及环境因素的影响 子代会形成更广泛的变异范围 有时出现极端类型的个体 中间型AaBbXAaBb 3在一个随机婚配的群体中 由于多基因遗传基础和环境因素的双重作用 变异范围更加广泛 但大多数个体都接近中间类型 极端类型的个体很少 4平均值回归1926年Galton测量了204对夫妇和他们928名成年子女的身高发现 父母身高平均值 群体身高平均值父母身高平均值 子女身高平均值接近群体身高若父母身高平均值 群体身高平均值平均值父母身高平均值 子女身高平均值子代将向人群的平均值靠拢 即回归现象 四多基因病的遗传特点 一 易患性与发病阈值1易感性 在多基因遗传病中 若干作用微小但有累积效应的致病基因构成了个体患某种病的遗传因素 这种由遗传基础决定一个个体患病的风险称为易感性 susceptibility 2易患性 由遗传因素和环境因素共同作用并决定一个个体是否患某种遗传病的可能性称为易患性 liability 3阈值 当一个个体的易患性高达或超过一定水平 即达到一定限度时就可能患病 这种由易患性决定的多基因病发病的最低限度称为阈值 threshold 图5 3群体中易患性变异与阈值图解 图5 4易患性阈值和平均值距离与发病率的关系图解 二 遗传度 遗传率 1遗传度 heritability 在多基因遗传病中 易患性的高低受遗传基础和环境因素的双重影响 其中遗传基础所起作用大小的程度称为遗传度 遗传率 一般用百分率表示 2遗传度的估计值是由特定环境中特定人群的发病率估算得到的 不宜外推到其它人群和其它环境 3遗传度是群体统计量 用到个体毫无意义 4遗传度的估算仅适合于没有遗传异质性 没有主基因效应的疾病 三 多基因病遗传特点1发病有家族聚集倾向 2患者双亲 同胞 子女的亲缘系数相同 均为1 2 故有相同的发病风险 3随着亲属级别的降低 患者亲属的发病风险迅速降低 群体发病率越低的病种中 这种特征越明显 图5 5一般群体和患者1 2 3级亲属多基因病发病率的比较 一些多基因病患者不同级别亲属发病风险比较亲属级别发病风险唇裂 腭裂先天性髋关先天性幽节脱位 女 门狭窄 男 一般群体0 0010 0020 005单卵双胎0 4 400 0 4 200 0 15 30 一级亲属0 04 40 0 05 25 0 05 10 二级亲属0 007 7 0 006 3 0 025 5 4近亲婚配时 子女的发病风险也增高 但不如AR病显著 5发病率有种族 或民族 的差异 一些多基因病发病的种族差异疾病名称发病率 中国人美国人脊柱裂0 0030 0025无脑儿0 0050 002唇裂 腭裂0 00170 001先天性畸形足0 0080 015先天性髋关节脱位0 0150 007 五多基因遗传病再发风险的估计1多基因遗传病的发病风险与遗传度密切有关 当遗传度为70 80 时 用Edward公式 求出患者一级亲属的发病率ff PP代表群体发病率 当遗传度低于70 或高于80 患者一级亲属的患病率低于或高于群体患病率的开方值 此时可以根据遗传率查表 无脑畸形和脊柱裂的群体患病率为0 38 该病的遗传度为60 从表中查出该病患者一级亲属的患病率约为4 5 6群体中患病率 遗传度与患者一级亲属患病率的关系 患者一级亲属患病率与遗传度 群体患病率的关系遗传度 群体患病率 0 11105015206026247038288041030906133310081636表中蓝色数字为患者一级亲属患病率的估计 2多基因病有家族聚集倾向 患者亲属的发病率高于群体发病率 但绘成系谱后 不符合任何一种单基因病遗传方式 3家属中多基因病患者的成员越多 患病危险率越高 两个患者比有一个患者的患病危险率高唇腭裂 群体患病率为0 17 遗传度为76 已生一个唇腭裂患儿 第二胎患病风险为4 已生两个唇腭裂患儿 第三胎患病风险为10 多基因病再发风险估计 Smiths表格 双亲患者数012一般群体遗传度 同胞患者数同胞患者数同胞患者数患病率 0120120121 01001714112434636567801814818284147525014849151521260 11000 141151626626364800 131041423606162500 1131