人类单基因遗传上ppt课件

1、 第三章第三章单基因遗传病单基因遗传病一些人类的单基因遗传性状一些人类的单基因遗传性状 遗传方式遗传方式 性性状状名名称称常染色体显性常染色体显性 常染色体隐性常染色体隐性 眼有蒙古褶眼有蒙古褶眼无蒙古褶眼无蒙古褶 褐色虹膜褐色虹膜蓝色虹膜蓝色虹膜长睫毛长睫毛短睫毛短睫毛有耳垂有耳垂无耳垂无耳垂湿耳垢湿耳垢干耳垢干耳垢有腋臭有腋臭无腋臭无腋臭钩鼻尖钩鼻尖直鼻尖直鼻尖能卷舌能卷舌不能卷舌不能卷舌顶发旋顺时针方向顶发旋顺时针方向顶发旋逆时针方向顶发旋逆时针方向有中指毛有中指毛无中指毛无中指毛人类最常见的人类最常见的单基因表型单基因表型:鼻子鼻子人类最常见的人类最常见的单基因表型单基因表型 : 耳朵

2、耳朵概念：某种疾病的发生主要受一对等概念：某种疾病的发生主要受一对等位基因控制，它们的传送方式遵照位基因控制，它们的传送方式遵照孟德尔遗传律，所以又称为孟德尔孟德尔遗传律，所以又称为孟德尔式遗传病。式遗传病。 单基因病的遗传方式：单基因病的遗传方式： 常染色体显性遗传常染色体显性遗传AD 常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传AR X连锁显性遗传连锁显性遗传XD X连锁隐性遗传连锁隐性遗传XR Y连锁遗传连锁遗传YL 单基因病的类型：单基因病的类型： AD病、病、AR病、病、XD病、病、XR病、病、YL病。病。 系谱系谱: : 是从先证者入手，追溯调查其一切是从先证者入手，追溯调查其一切家族成员直系

3、亲属和旁系亲属的数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目、亲属关系及某种遗传病或性状的分布等资料，并按一定格式将这些资的分布等资料，并按一定格式将这些资料绘制而成的图解。料绘制而成的图解。先证者先证者probandproband: : 是某个家族中第一个是某个家族中第一个被医生或遗传研讨者发现的患某种遗传被医生或遗传研讨者发现的患某种遗传病的患者或具有某种性状的成员。病的患者或具有某种性状的成员。 I 1 2 II 1 2 3 4 5 6III 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 一定义：一定义： 一种遗传性状或遗传病的致病一种遗传性状或遗传病的

4、致病基因位于常染色体上，其性质是显性的，这种基因位于常染色体上，其性质是显性的，这种遗传方式称为常染色体显性遗传。遗传方式称为常染色体显性遗传。 一一 常染色体显性遗传常染色体显性遗传autosomal dominant inheritance AD:二二 常见的性状与病例：常见的性状与病例： 多指症、短指症、家族性多发性结肠多指症、短指症、家族性多发性结肠息肉症、并指息肉症、并指1型、家族性高胆固醇血症等型、家族性高胆固醇血症等染色体显性遗传病杂合子患者与正常人婚配图解染色体显性遗传病杂合子患者与正常人婚配图解 Aa aa1/2Aa 1/2aa五染色体显性遗传五染色体显性遗传ADAD病的系谱

5、特点病的系谱特点1 1延续传送。延续传送。2 2患者同胞中，约有患者同胞中，约有1/21/2患病，男女的患病时机均等。患病，男女的患病时机均等。3 3患者的双亲中经常有一方是患者。患者的双亲中经常有一方是患者。4 4双亲无病时，子女普通不患病，只需在基因突变的双亲无病时，子女普通不患病，只需在基因突变的情况下才干看到双亲无病而子女患病的个别病例。情况下才干看到双亲无病而子女患病的个别病例。 六染色体显性遗传的类型：六染色体显性遗传的类型： 1 1 完全显性完全显性 杂合子的表现型与显性纯合子完全一样，称为完杂合子的表现型与显性纯合子完全一样，称为完全显性全显性completa dominanc

6、ecompleta dominance。 如：并指如：并指I I型型syndactly type Isyndactly type II 1 2II 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12III 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12短指症家族性结肠息肉家族性结肠息肉 杂合体杂合体AaAa表型介于纯合体显性表型介于纯合体显性AAAA与纯合体隐与纯合体隐性性(aa)(aa)之间。也称半显性之间。也称半显性semidominantsemidominant。 如如: :家族性高胆固醇血症，由于家族性高胆固醇血症，由于LDLLDL受体遗传缺陷引起受体遗传缺陷引起 aa aa：

7、正常人：正常人 AA AA：儿童期发生冠心病，通常：儿童期发生冠心病，通常20-3020-30岁死于心梗岁死于心梗或猝死。或猝死。 Aa Aa：较早发生心血管动脉粥样硬化，：较早发生心血管动脉粥样硬化，40-6040-60岁发生岁发生冠心病。冠心病。 2.2.不完全显性不完全显性如如: :人类对苯硫脲人类对苯硫脲PTCPTC尝味才干尝味才干PTCPTC尝味者：尝味者：TT 1/750000-1/3000000TT 1/750000-1/3000000杂合子：杂合子： Tt 1/50000 Tt 1/50000PTCPTC味盲者：味盲者： tt 1/24000 tt 1/24000软骨发育不全症

8、软骨发育不全症 3 共显性共显性 一对等位基因在杂合体中，两个基因的作用都表一对等位基因在杂合体中，两个基因的作用都表达出来，不存在隐性形状，这种遗传方式就称为共显达出来，不存在隐性形状，这种遗传方式就称为共显性遗传性遗传codominant inheritance。 如人类如人类ABO血型和血型和MN血型血型 如：如：ABO血型，血型，IA、IB、和、和i三种基因三种基因 ， 基因定位于基因定位于9q34 复等位基因复等位基因multiple alleles是指在一个群体中，是指在一个群体中，一对特定的基因座位上的基因有三种或三种以上成员，一对特定的基因座位上的基因有三种或三种以上成员，但对

9、每一个个体来说只能具有其中的任何两个。但对每一个个体来说只能具有其中的任何两个。 基因型基因型表现型表现型I IA AI IA AI IA Ai iA A型血型血I IB BI IB BI IB Bi iB B型血型血iiiiO O型血型血I IA AI IB BABAB型血型血 双亲和子女之间血型遗传的关系双亲和子女之间血型遗传的关系 双亲的血型双亲的血型子女中可能出现的血型子女中可能出现的血型子女中不可能出现的血型子女中不可能出现的血型A AA AI IA AI IA A , , I IA Ai iA A，O OB B，AB AB A A0 0I IA AI IA A , , I IA A

10、i,iii,iiA A，O OB B，AB AB A AB BI IA AI IA A , , I IA Ai iI IB BI IB B , , I IB Bi iA A，B B，ABAB，O OA AABABI IA AI IA A , , I IA Ai iI IA AI IB BA A，B B，AB AB O O B BB BB B，O O A A，AB AB B BO OB B，O O A A，AB AB B BABABA A，A A，AB AB O OABABO OA A，B B ABAB，O O ABABABABA A，B B，AB AB O OO OO OO O A A，B B

11、，AB AB 4 4 不规那么显不规那么显性性 多指多指polydactyly postaxial)(MIM 174200)11q31-q34I 1 2 3 4II 1 2 3 III 1 2 3 Marfan 综合征综合征(Marfan syndrome)(MIM 134797)15q21.3I 1 2II 1 2 3 4 5 III 1 2 3 4 5 IV 1 2 3 成骨不成骨不 全全 杂合子的表现型在个体发育较晚时期才表现称杂合子的表现型在个体发育较晚时期才表现称为延迟显性为延迟显性(delayed dominance) (delayed dominance) 。5 5 延迟显性延迟

12、显性 如如: :慢性进展性舞蹈病慢性进展性舞蹈病HuntingtonHuntingtons choreas chorea(MIM 143100) 4p16.3 (MIM 143100) 4p16.3 IV 1 2I 1 2 III 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11II 1 2 3 4 5 645414442463020脊髓小脑共济失调脊髓小脑共济失调I型型(spinocerebellar ataxia type I ) (MIM 164400) 6p23I 1 2 II 1 2 3 4 5 6III 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14IV 1 2 3

13、 4 5 64240352341282421 该病具有遗传印迹记：该病具有遗传印迹记： 遗传印迹记：由于基因来自父方或母方而产遗传印迹记：由于基因来自父方或母方而产生不同表型的景象。生不同表型的景象。 致病基因来自父亲：发病年龄早、病情严重致病基因来自父亲：发病年龄早、病情严重 致病基因来自母亲：发病年龄晚、病情轻致病基因来自母亲：发病年龄晚、病情轻遗传印记的实验证据遗传印记的实验证据孤雄生殖孤雄生殖父源父源孤雌生殖孤雌生殖母源母源一套父源一套父源一套母源一套母源父亲遗传信息对维持胎盘和胎膜是非常必要的父亲遗传信息对维持胎盘和胎膜是非常必要的母亲遗传信息对受精卵的早期发育是很关键的。母亲遗传信

14、息对受精卵的早期发育是很关键的。来自双亲的基因或染色体存在着功能上的差别，来自双亲的基因或染色体存在着功能上的差别，这是由于基因在生殖细胞分化过程中遭到不同这是由于基因在生殖细胞分化过程中遭到不同修饰的结果，因此子女来自父方与来自母方的修饰的结果，因此子女来自父方与来自母方的基因表达可以不同。基因表达可以不同。 脊髓小脑共济失调脊髓小脑共济失调I型型一定义：基因位于一定义：基因位于1 12222号常染色体上，控号常染色体上，控制隐性性状的遗传，称为常染色体隐性遗传制隐性性状的遗传，称为常染色体隐性遗传二二 常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传autosmal autosmal recessive

15、inheritancerecessive inheritance，ARAR 二二 常见病例：常见病例：先天性聋哑、白化病、苯丙酮尿症先天性聋哑、白化病、苯丙酮尿症等等常染色体隐性遗传病携带者之间婚配图解常染色体隐性遗传病携带者之间婚配图解Aa Aa1/4AA 2/4Aa 1/4aa1.生患儿的几率多大？生患儿的几率多大？2.表型正常的子女是携带者的几率多大？表型正常的子女是携带者的几率多大？1 1患者双亲都无病，但是他们均为一定携带者患者双亲都无病，但是他们均为一定携带者obligate carierobligate carier。2 2患者同胞中约有患者同胞中约有1/41/4患病，而且男女患

16、病时机均等，患病，而且男女患病时机均等，患者的表型正常的同胞有患者的表型正常的同胞有2/32/3的能够为携带者。的能够为携带者。3 3患者的子女中普通无患儿，所以本病看不到延续传患者的子女中普通无患儿，所以本病看不到延续传送，往往是分发的。送，往往是分发的。4 4近亲婚配时，子女中患病风险比非近亲婚配者高，近亲婚配时，子女中患病风险比非近亲婚配者高，而且发病率愈低，这种倾向愈明显。而且发病率愈低，这种倾向愈明显。五常染色体隐性遗传病的系谱特点五常染色体隐性遗传病的系谱特点 肝豆状核变性肝豆状核变性垂体性株儒垂体性株儒 进展性肌营养不良进展性肌营养不良(肩带型肩带型) 白化病白化病六六ARAR病

17、的两个问题病的两个问题 1 1 患者同胞的发病比例偏高的问题患者同胞的发病比例偏高的问题 实践察看中，实践察看中，ARAR病患者同胞的发病比例往往偏病患者同胞的发病比例往往偏高，这主要由选样偏倚呵斥的高，这主要由选样偏倚呵斥的 常用常用WeinbergWeinberg先证者法校正先证者法校正2 近亲婚配时子女中近亲婚配时子女中AR患病风险比非患病风险比非近亲婚配者高的问题近亲婚配者高的问题为什么为什么?亲缘关系及亲缘系数亲缘关系及亲缘系数 亲缘关系即血缘关系或血亲关系，在人群中，亲缘关系即血缘关系或血亲关系，在人群中，假设两个人有一个或一个以上的共同祖先，那么这假设两个人有一个或一个以上的共同

18、祖先，那么这两个人就具有亲缘关系。在遗传学和优生学中，根两个人就具有亲缘关系。在遗传学和优生学中，根据遗传基因的一样程度来断定两个人亲缘关系的远据遗传基因的一样程度来断定两个人亲缘关系的远近或亲疏。近或亲疏。 ARAR病发病风险估计家族中无患者病发病风险估计家族中无患者 假设群体发病率为假设群体发病率为 1/10000III1或或III2随机婚配子女患病风险随机婚配子女患病风险1/50 1/50 1/4=1/10000 III1 III2近亲婚配子女患病风险近亲婚配子女患病风险1/8 1/50 1/4=1/1600近亲比非近亲婚配子女发病风险高近亲比非近亲婚配子女发病风险高6.25倍倍I 1

19、2 II 1 2 3 4III 1 2IV 1那么群体携带者频率为那么群体携带者频率为1/50设致病基因设致病基因a频率为频率为q，正常基因，正常基因A频率为频率为p q+P=1基因型基因型 AA 频率频率p*p基因型基因型 Aa(携带者频率携带者频率 pq+pq=2pq基因型基因型aa患者频率患者频率q*q 即群体发病率为即群体发病率为q*qA (p) a(q)A(p)a(q)AA(p*p)Aa(pq)Aa(pq)aa(q*q)III 1 2II 1 2 3 4 5 I 1 2IV 1上一代先证者上一代先证者II2、II4为携带者的机率分别是为携带者的机率分别是2/3III1、III2为携带者的机率分别是为携带者的机率分别是2/31/2=