多基因遗传及多基因遗传病包括脊柱裂课件(PPT 38页)

1、内容提要质量性状和数量性状多基因遗传的概念及特点多基因遗传病易患性与发病阈值遗传率（遗传度）多基因遗传病的特点多基因遗传病发病风险的估计第1页，共38页。一、质量性状与数量性状 (一) 质量性状（qualitative character）：单基因遗传中所涉及的遗传性状都是由一对等位基因控制的，其变异在群体中的分布是不连续的，可将变异的个体明显地区分为2-3组，没有中间类型，这类性状称为质量性状。第2页，共38页。 多基因遗传性状由两对以上等位基因控制，其 变异在群体中的分布是连续的，不同个体间的差异只是数量上的差异并无质的不同，称为数量性状（quantitative character）。

2、(二) 数量性状（quantitative character）第3页，共38页。质量性状：完全显性： aa AA、Aa数量性状： 140 150 160 170 180 190 (cm)403020100 平均值身高遗传隐性 AA、Aa aa不完全显性： aa Aa AA第4页，共38页。第5页，共38页。多基因表型：身高第6页，共38页。多基因表型：肤色第7页，共38页。多基因表型：体重第8页，共38页。二、多基因遗传的概念及特点（一）概念：指某种性状或疾病的遗传受两对以上等位基因控制；每对等位基因彼此间没有显性与隐性的区分，是共显性的；每对基因对表型的效应是微小的，称为微效基因，但它们又

3、有累加作用，称为累加效应，微效基因又称为累加基因；多基因遗传的性状或疾病，除受遗传因素作用外，还受环境因素的影响。多基因遗传性状或疾病，是由遗传因素和环境因素共同决定的，这种遗传方式又称为多因子遗传。第9页，共38页。知识点（1）共显性(co-dominant)（2）微效基因(minor gene)（3）累加效应(additive effect)（4）影响多基因遗传的因素 1）遗传因素 2）环境因素第10页，共38页。（二) 特点：1、两个极端变异（纯种）个体杂交后，子1代都是中间型，具有一定变异范围，是环境影响。2、两个中间类型子1代杂交后，子2代中大部分仍是中间类型，但子二代的变异更广泛，

4、有可能出现极端类型。除去环境因素的影响外，遗传基础则起了重要作用。3、随机婚配的群体中，变异范围更广，大多数接近中间型，极端变异个体很少。第11页，共38页。假设二对不连锁的等位基因决定身材发育： 高身材：A 、 B 矮身材：a 、 b 举例：身高则：极高个体 基因型为：AABB极矮个体 基因型为：aabb第12页，共38页。极高个体AABB极矮个体aabb中等身高AaBb中等身高AaBbABAbaBabABAbaBabaaBBAaBbAaBBAABbAABBAabbaaBbaabbAABbAabbaaBbAaBbAaBBAaBbAAbbAaBb举例：身高第13页，共38页。 0 1 2 3

5、4 5 大写字母数 654321变 员 数第14页，共38页。人类眼睛的颜色第15页，共38页。三、多基因遗传病 （多因子病） 一些常见的先天畸形（congenital maiformation）或病因复杂的疾病，其发病率一般都超过0.1%（1/1000），疾病的发生都有一定的遗传基础，并常出现家族倾向，但不是单基因遗传，患者同胞的发病率不遵循1/2或1/4的规律，大约仅1%-10%，这些疾病有多基因遗传基础，故称为多基因病（polygenic disease）。正因为它们的遗传基础很复杂，属于复杂遗传病（complex genetic disease）。第16页，共38页。 涉及的疾病种类（

6、1）先天畸形 唇裂、腭裂、脊柱裂、无脑儿.（2）常见病 高血压、糖尿病、哮喘、 精分症、 冠心病、消化性溃疡.（3）肿瘤 胃癌、肝癌、乳腺癌.第17页，共38页。1、易患性（liability）：在多基因遗传病中，遗传基础和环境因素共同作用决定了一个个体是否易于患病，称为易患性。2、阈值（threshold）：当一个个体的易患性高达一定限度时，这个个体就将患病，这个易患性的限度称为阈值。在一定条件下，阈值标志着患病所需的、最低的易患性基因的数量。 （）易患性变异与发病阈值p164 第18页，共38页。在一定条件下，阈值标志着患病所必需的、最低限度的易患性基因的数量。 低 高 易患性807060

7、5040302010变 员 数平均值群体发病率阈值第19页，共38页。3、易患性变异与群体发病率 虽然就一个个体来说，易患性难以测定，只能依其婚后所生子女病情况作出粗略估计，但一个群体的易患性则可由该群体的发病率（即超过阈值部分）作出估计。估量的尺度以正态分布的标准差为单位 以平均值为0。第20页，共38页。 在3个标准差时，标准差以内面积占总面积的99.74%,以外面积占0.26%，两边各占0.13%。 在1个标准差（0）范围内的面积占曲线内总面积的68%，以外的面积的占32%，两边各占16%。 16%68%95.4%2.3%99.7%0.13% 在2个标准差以内面积占总面积的95.4%，标

8、准差以外的面积占4.6%，两边各占2.3%； 第21页，共38页。群体发病率2.3%8070605040302010变 员 数平均值群体发病率0.13%阈值 低 0 1 2 3 高 易患性 阈值与平均值距离越近，其群体易患性的平均值越高，阈值越低，则群体发病率也越高。 阈值与平均值距离越远，其群体易患性平均值越低；阈值越高，则群体发病率越低。 第22页，共38页。（二）遗传率/遗传度（heritability ）p164165 遗传率（heritability）：多基因遗传病的发病受遗传基础和环境因素的双重影响，其中遗传因素所起作用的大小称为遗传率。遗传率一般用百分率（%）来表示。遗传率=10

9、0%，遗传率70%80%，控制环境因素较难控制发病遗传率30%40%，控制环境因素较容易控制发病遗传率=0 完全由遗传决定的完全由环境因素决定的第23页，共38页。一些常见多基因病的遗传度 病 名 遗传度（%） 群体发病率（%）唇裂腭裂 76 0.17先天性畸形足 68 0.1先天性幽门狭隘 75 0.3脊柱裂 60 0.3无脑儿 60 0.2先天性心脏病（各型） 35 0.5精神分裂症 80 1.0糖尿病(青少年型) 75 0.2原发性高血压 62 48冠心病 65 2.5消化性溃疡 37 4支气管哮喘 80 4第24页，共38页。（三）多基因遗传病的特征： 1）包括一些常见病和常见的畸形，

10、发病率大多超过0.1%2) 发病有家族聚集倾向，患者亲属的发病率高于群体发病率，但同胞发病率远低于1/4。3)同一级亲属的发病风险相同；如患者的父母、同胞和子女均为一级亲属，其发病风险相同。4）随着亲属级别的降低，患者亲属的发病风险迅速降低。5）近亲结婚时，子女的发病风险也增高，但不如常染色体隐性遗传显著。6）发病率有种族差异。 第25页，共38页。先天性巨结肠癫痫第26页，共38页。第27页，共38页。第28页，共38页。第29页，共38页。第30页，共38页。精神分裂症第31页，共38页。第32页，共38页。第33页，共38页。（四）多基因病复发风险估计1） 患者一级亲属的发病风险当群体发

11、病率在0.1%-1%、遗传度在70%-80%时，患者一级亲属的发病风险（f）等于一般群体发病率（ P ）的平方根f=P 例如唇裂在我国人群中的发病率约为0.17%，遗传率为76%，代入公式f=P=0.0017 =0.04或4%。 第34页，共38页。2）一个家庭中患者数越多，患者亲属的发病风险越高 例如一对夫妇已有一个唇裂患儿，再次生育的再发风险为4%； 若生育两个患者，再次生育的再发风险将增加2-3倍，即近于10%。3）患者病情越重，其亲属的发病风险越高 例如，只有一侧唇裂的患者，其同胞的再发风险为2.46%， 若一侧唇裂合并腭裂的患者，其同胞的再发风险为4.21%， 而两侧唇裂合并腭裂的患者，其同胞的再发风险则高达5.74%。 第35页，共38页。4）当发病率有性别差异时，发病率低的性别的亲属发病风险高。 先天性幽门狭窄患者，男性发病率是女性的5倍（男0.005，女0.001）。男性患者，儿子发病风险为5.5%， 女儿风险为2.4%；女性患者，儿子发病风险为19.4%，女儿风险为7.3%。 低