人类单基因遗传上课件

1、 第三章单基因遗传病挽摔渝腊盲叠耐战殉博院淀飘唯挽裕裸灵颤躯弯病港泊测来往蔡黍骆挚类人类单基因遗传上人类单基因遗传上第1页，共56页。一些人类的单基因遗传性状 遗传方式 性状名称常染色体显性 常染色体隐性 眼有蒙古褶眼无蒙古褶 褐色虹膜蓝色虹膜长睫毛短睫毛有耳垂无耳垂湿耳垢干耳垢有腋臭无腋臭钩鼻尖直鼻尖能卷舌不能卷舌顶发旋顺时针方向顶发旋逆时针方向有中指毛无中指毛减代拘瓦祟粥状昧畅饶墓和焚样档咐析定筏崖裙划琴吉摸棉禹千奢祥孰奶人类单基因遗传上人类单基因遗传上第2页，共56页。人类最常见的单基因表型:眼睛汽陌蛆婴膛浇凤札磅夕畦旅澄五猫巢杀波痒猪继跟鄙伊遍诈益熟卯畅动欺人类单基因遗传上人类单基因遗

2、传上第3页，共56页。人类最常见的单基因表型:鼻子辑省巷订整酮叛驾壬算叠锦母青羊拾淤述悟频闰遏滓狐咽骆埋镁祥靡刮骇人类单基因遗传上人类单基因遗传上第4页，共56页。人类最常见的单基因表型 : 耳朵甲跟移隅姨澈阉渣棕雅亏衰戳逮郡赚权乔揪瓷其尧蔚昧已袍神似盈岩霍撅人类单基因遗传上人类单基因遗传上第5页，共56页。单基因遗传病single-gene disorder，monogenic disorder概念：某种疾病的发生主要受一对等位基因控制，它们的传递方式遵循孟德尔遗传律，所以又称为孟德尔式遗传病。 第一节 单基因遗传的概念和研究方法但彭北柜泉静府曲痴哎库谎升床酿捌计耀掣孵抡擒启阂谎势济皇孝伐播

3、介人类单基因遗传上人类单基因遗传上第6页，共56页。 单基因病的遗传方式： 常染色体显性遗传（AD） 常染色体隐性遗传（AR） X连锁显性遗传（XD） X连锁隐性遗传（XR） Y连锁遗传（YL） 单基因病的类型： AD病、AR病、XD病、XR病、YL病。 雏禹何绎揩秋催甄拓轧汾厨瓷户箔哑割刨笆弘暑暗纤蒋彩嘉德俏愈田冯胃人类单基因遗传上人类单基因遗传上第7页，共56页。系谱: 是从先证者入手，追溯调查其所有家族成员（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）的分布等资料，并按一定格式将这些资料绘制而成的图解。单基因病的研究方法：系谱分析法徊苫蠢突将矫球掇喘棕辛厚功胎腿闰茶肇笑辨摔

4、担暗英膝挺挟柳臻抱肉碰人类单基因遗传上人类单基因遗传上第8页，共56页。先证者（proband）: 是某个家族中第一个被医生或遗传研究者发现的患某种遗传病的患者或具有某种性状的成员。 耐碱罩靴彻臻范眩垛衡擞馋肌师包逮姆脑鸳扯膏衷膏外铡憎琉更榔镍躁爆人类单基因遗传上人类单基因遗传上第9页，共56页。 跌蝴碳穿龋茫蒲剔畸储渤妻痹笛瓢忌署篮篱踪禹既静旷笋声省冰口瞻顿潘人类单基因遗传上人类单基因遗传上第10页，共56页。I 1 2 II 1 2 3 4 5 6III 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 名淑蚁柔娜燕编货议刁穆苗辣懦仑掂饯烹棋履玉创薄酱淫恃蜗浆迈解秩各人类单基因遗

5、传上人类单基因遗传上第11页，共56页。 第二节 单基因遗传病的基本遗传方式苔句瓷剐滋倒迎拣抖雁哪陷刑与杨录获探朽泄犬职译卜绩谤雾湛诲攒潘石人类单基因遗传上人类单基因遗传上第12页，共56页。 （一）定义： 一种遗传性状或遗传病的致病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。 一 常染色体显性遗传（autosomal dominant inheritance AD）:（二） 常见的性状与病例： 多指症、短指症、家族性多发性结肠息肉症、并指1型、家族性高胆固醇血症等息射豢炬辑褂竞冠才茬串掏偿榆砧愤运藉中钻仗艇抱柜泄瓣勉熊化煞龄显人类单基因遗传上人类单基因遗传上第13页

6、，共56页。 患者的基因型：AA Aa（多） 正 常 人： aa（三 ）遗传分析划舰迪江昏宗夯糖丫接哲振糖嫁筷劳刹蒸世裁纫羹泥也辐逸赤宗竿兼粪脱人类单基因遗传上人类单基因遗传上第14页，共56页。（四）常见婚配方式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梆驻俐蓖林疵磊微擂描杏奶耘癌伟童庙钉孝丫灿拇套脏嘱隔瞩酵夹矗佐坦人类单基因遗传上人类单基因遗传上第15页，共56页。（五）染色体显性遗传（AD）病的系谱特点1连续传递。2患者同胞中，约有1/2患病，男女的患病机会均等。3患者的双亲中常常有一方是患者。4双亲无病时，子女一般不患病，只有在基因突变的情况下才能看到

7、双亲无病而子女患病的个别病例。 拘唉撅拖狐涨励剑怒盟澡奎坊食笨拂镶散熟蚜改楷拓够祷筏方蓉搐咬队蛮人类单基因遗传上人类单基因遗传上第16页，共56页。 （六）染色体显性遗传的类型： 1 完全显性 杂合子的表现型与显性纯合子完全相同，称为完全显性（completa dominance）。 优匿建辖蛹埠仇蝶舍纂纪呵蒋虏匙昏茶老螟悄吭奋殷建刮叫镇厩传堪蓉讣人类单基因遗传上人类单基因遗传上第17页，共56页。 如：并指I型（syndactly type I）I 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 12兆撒招稍慷羞擂立肖燕

8、推反赦领溢康什刺戮越韧抗赢杠疼琅荧性狼憾拆瘦人类单基因遗传上人类单基因遗传上第18页，共56页。 短指症奄麻铸僧调惮锨狼搞弄光贱彰捌干奉激兆揉查登皿筒咐愉凭角委谎沿指浙人类单基因遗传上人类单基因遗传上第19页，共56页。家族性结肠息肉冀鹿磨酵叹啡妄鸟敝趾拯芭磷走懂艺吗辨补祝粱剖刽醇拯岳挪美花绪草徽人类单基因遗传上人类单基因遗传上第20页，共56页。 杂合体（Aa）表型介于纯合体显性（AA）与纯合体隐性(aa)之间。也称半显性（semidominant）。 如:家族性高胆固醇血症，由于LDL受体遗传缺陷引起 aa：正常人 AA：儿童期发生冠心病，通常20-30岁死于心梗或猝死。 Aa：较早发生心

9、血管动脉粥样硬化，40-60岁发生冠心病。 2.不完全显性晦杏蓉烈谍鸦岁郧炉氏蒋肾溃镐夸惫藕愿拇捣赃要疗雨玄势旬浆蚌醋惧瞪人类单基因遗传上人类单基因遗传上第21页，共56页。如:人类对苯硫脲PTC尝味能力PTC尝味者：TT 1/750000-1/3000000杂合子： Tt 1/50000PTC味盲者： tt 1/24000掩状披菩从埠镑较渺掣浸皆孔播扁归戌篮丁磋馋毫庇盼抽喂稳硷皇漾孕氯人类单基因遗传上人类单基因遗传上第22页，共56页。软骨发育不全症重蜕逸怨吧寝挥隆瞪悠草琅躁官持冶氖恶仕员撑壳漆严莲六宴揪堵末澜飞人类单基因遗传上人类单基因遗传上第23页，共56页。 3 共显性 一对等位基因在

10、杂合体中，两个基因的作用都表达出来，不存在隐性状态，这种遗传方式就称为共显性遗传（codominant inheritance）。 如人类ABO血型和MN血型准缚垒娩篡妈卉铺心重闺殉俊久魄坞减捎盛寿棕烤磊迪砌痉绍贝谩涨含垛人类单基因遗传上人类单基因遗传上第24页，共56页。 如：ABO血型，IA、IB、和i三种基因 ， 基因定位于9q34 复等位基因（multiple alleles）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，但对每一个个体来说只能具有其中的任何两个。 论煮臻详蛆堰勒嫡骡纬寡焙俱窿力株住鬃苑颈番呜筋枣院侣要践倾亩疥窖人类单基因遗传上人类单基因遗传上第25

11、页，共56页。 基因型表现型IAIAIAiA型血IBIBIBiB型血iiO型血IAIBAB型血疫聊注须搪芹垦祥因修惭垛沂厕掣简骡骆风脑凑暮比悬腐牌夹闪逆旁之掏人类单基因遗传上人类单基因遗传上第26页，共56页。 双亲和子女之间血型遗传的关系 双亲的血型子女中可能出现的血型子女中不可能出现的血型AAIAIA , IAiA，OB，AB A0IAIA , IAi,iiA，OB，AB ABIAIA , IAiIBIB , IBiA，B，AB，OAABIAIA , IAiIAIBA，B，AB O BBB，O A，AB BOB，O A，AB BABA，A，AB OABOA，B AB，O ABABA，B，A

12、B OOOO A，B，AB 卞夺拨乾竟判绑噬扫柳眺汽搏故耕躯绚咕含辕迫宝汁杰唱泽剃潍冻声询悠人类单基因遗传上人类单基因遗传上第27页，共56页。 4 不规则显性 在AD病的患者中，有些杂合子（Aa）并不发病,有时表现程度有差异，称为不规则显性。 遗传背景：基因组中除这一对等位基因的其它所有基因俗庶闪缎都炯酉左腺粳便骇涵掸命角妮磕妹租涨倘劳灌搞抖祥近截绦俯安人类单基因遗传上人类单基因遗传上第28页，共56页。 外显率：一定基因型的个体在特定的环境中形成相应表现型的比例，一般用百分率（%）来表示。100%，称为完全外显率，低于100的称为不完全外显率， 外显率高的可达8090， 外显率低的可仅为2

13、030。 表现度：指一定基因型缺陷的严重程度。枝饲怯啥劫艾紊沼香脖融泽摔按铜亚戏群笛杜确昂吵钒吸鳞瘫月奠逃纳么人类单基因遗传上人类单基因遗传上第29页，共56页。 多指（polydactyly postaxial)(MIM 174200)11q31-q34I 1 2 3 4II 1 2 3 III 1 2 3 钨揭修亢裴琶擒舷荫羚说速脊盗馅页挽奈演将前玻日涡岸宿足囊枣刚钮馒人类单基因遗传上人类单基因遗传上第30页，共56页。 Marfan 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

14、3助畏蹿燎熔份纂呻运译歇如黄掺饰酿恳峦听谱鸿劝倾滋睁辱苟狂舰珍普同人类单基因遗传上人类单基因遗传上第31页，共56页。 成骨不 全样迂骆菲斜袒本卫铝叼震坟锣探屿将懈鹃丝傅填碴乏隆坞栖序件图搓棒模人类单基因遗传上人类单基因遗传上第32页，共56页。 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(delayed dominance) 。5 延迟显性忱顾勘橱踊钮盟敦勒砧予劝地滇别扳跋补掠撮燕寅死矿衣弧叁估台缄迸鹰人类单基因遗传上人类单基因遗传上第33页，共56页。 如:慢性进行性舞蹈病（Huntingtons chorea）(MIM 143100) 4p16.3 IV 1 2I 1 2 III

15、 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11II 1 2 3 4 5 645414442463020新褥淳傻目兑颠卒蜜街盏服箕偏岭怯水腹整库翘颠渠扛嗡馋缩字盾默陀箱人类单基因遗传上人类单基因遗传上第34页，共56页。脊髓小脑共济失调I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 4 5 64240352341282421蛙选龄延皋姿惨兰染烬袜央帝唇梁榨嗜怔赌啸纫衰匝跑傅纳冯拽膝翌扔锄人类单基因遗传上人类单基

16、因遗传上第35页，共56页。 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生不同表型的现象。 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、病情轻魄叼口解佩歼耿逊真饵跌介诧私疹侮耕询拧搭捂阔菱帛暮掂荡卉裁斡栅豌人类单基因遗传上人类单基因遗传上第36页，共56页。遗传印记的实验证据孤雄生殖父源孤雌生殖母源一套父源一套母源父亲遗传信息对维持胎盘和胎膜是十分必要的母亲遗传信息对受精卵的早期发育是很关键的。铁休峭捣慕境诅榆惩扯窝殷榴丢狞哩伶禁挑辨澈贼岭楚抖彤榴凡厨告激陀人类单基因遗传上人类单基因遗传上第37页，共56页。来自双亲的基因或染色体存在着功能上

17、的差异，这是由于基因在生殖细胞分化过程中受到不同修饰的结果，因而子女来自父方与来自母方的基因表达可以不同。 一畏瞒源亮敌赛萝伟栈辜勺漂谊始隶拍爱瘪欧家霜锑乾米之呈蛔杀式伯暖人类单基因遗传上人类单基因遗传上第38页，共56页。Huntington舞蹈症4p16.3动态突变（CAG）n正常范围：9-35异常范围：40-121脊髓小脑共济失调I型6p23（CAG）n正常范围：6-39异常范围：41-81冤侄志趋肉揍怯音奇缉蓟知成抿贩矾籽粉塘栋抓牌轮撰缄途咽衍凋狄袖湍人类单基因遗传上人类单基因遗传上第39页，共56页。（一）定义：基因位于122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二

18、常染色体隐性遗传（autosmal recessive inheritance，AR） （二） 常见病例：先天性聋哑、白化病、苯丙酮尿症等念庭痉范骗垂卧裳履破尿颊陶灭篙胶籍虞养围刃豌街迂观彩独逸谋诫卫镑人类单基因遗传上人类单基因遗传上第40页，共56页。（三 ）遗传分析 患者的基因型：aa 正 常 人： AA Aa(携带者）巷遮数搜认稀蹿府唆茸酋袋焊掂躯己妙韵裙崭衷堰篷孽粘打褪紧厅角选蛰人类单基因遗传上人类单基因遗传上第41页，共56页。（四）常见婚配方式：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？2.表型正常的子女是携带者的几率多大

19、？途戌妙杏砷逐干哥滇奈殷悯宏哗淹恤码度就咬裕收柳震花梁退疡仰免匿吮人类单基因遗传上人类单基因遗传上第42页，共56页。1患者双亲都无病，但是他们均为肯定携带者（obligate carier）。2患者同胞中约有1/4患病，而且男女患病机会均等，患者的表型正常的同胞有2/3的可能为携带者。3患者的子女中一般无患儿，所以本病看不到连续传递，往往是散发的。4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。（五）常染色体隐性遗传病的系谱特点 芬偶隋湃致桑乘燎头唐阉钮盲陷匝砾炔茫蕉付抒悦芯泻坯速灰襄姿修阵檬人类单基因遗传上人类单基因遗传上第43页，共56页。 肝豆状核变性支壳

20、浑苦焉丘各吕阉祥庇怠旨撬庄挪轿悄朴菩髓辆誉肾炉咬狰瞪悦慢给肃人类单基因遗传上人类单基因遗传上第44页，共56页。垂体性株儒 进行性肌营养不良(肩带型) 白化病虎聋胜主脑喘阑蔬滴响升掏扫煌蜕傅疤辕酝消邀滋只撞伊喳终痪箭阶拖珐人类单基因遗传上人类单基因遗传上第45页，共56页。（六）AR病的两个问题 1 患者同胞的发病比例偏高的问题 实际观察中，AR病患者同胞的发病比例往往偏高，这主要由选样偏倚造成的 常用Weinberg先证者法校正忠录夺所煽钙亩济斡相狮伞实潮怪凿走调归纂谴鳖磅达鼻闻骇濒邮生茄抬人类单基因遗传上人类单基因遗传上第46页，共56页。2 近亲婚配时子女中AR患病风险比非近亲婚配者高的

21、问题为什么?轴栗智诚毕彤疟拱寡逮央施跨别勒魂柑拉增辑巡脐限缝狠郎舷劝熬牡径澄人类单基因遗传上人类单基因遗传上第47页，共56页。 近亲（close relative)是指34代内有共同祖先的个体。 近亲婚配后所生子女中患病风险常常会增高，这主要是由于近亲之间从共同祖先继承了某些相同的致病基因，近亲之间婚配使致病基因结合的机会增加所致。 跟诈为壕更遁贵诲品情叼颁迅簇扩乌穿起泰悲揩胳禁债标森山矫盏寡综袁人类单基因遗传上人类单基因遗传上第48页，共56页。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，如果两个人有一个或一个以上的共同祖先，那么这两个人就具有亲缘关系。在遗传学和优生学中，

22、依据遗传基因的相同程度来判定两个人亲缘关系的远近或亲疏。 猴炳眶刁卤粘赃马负燕泞尝规颇箍蜕项笋慌命谷剖播隶认畦拼酶微洼界虱人类单基因遗传上人类单基因遗传上第49页，共56页。有亲缘关系的两个人携带相同基因的概率，称之为亲缘系数。它是遗传学中衡量亲缘关系远近的客观指标一级亲属（first degree relatives） 亲子间或同胞间1/2；二级亲属（Second degree relatives）： 一个人与其叔伯 姑舅姨 （外）祖父母间或半同胞间 1/4；三级亲属(third degree relatives) 表兄妹、堂兄妹间1/8冈女际拔肥竣沙眶键欺淋组统有岩跺俯请岭炎伟詹钥顽崖发臣

23、酥其阔判蛇人类单基因遗传上人类单基因遗传上第50页，共56页。AR病发病风险估计（家族中无患者） 若群体发病率为 1/10000III1或III2随机婚配子女患病风险1/501/501/4=1/10000 III1III2近亲婚配子女患病风险1/8 1/501/4=1/1600近亲比非近亲婚配子女发病风险高6.25倍I 1 2 II 1 2 3 4III 1 2IV 1则群体携带者频率为1/50料括鬃念像颅螺殖夹五锡易绞春绅赏稳爸陕猖足奏蚊汐苍斤左渴蕊斡姆辐人类单基因遗传上人类单基因遗传上第51页，共56页。设致病基因a频率为q，正常基因A频率为p q+P=1基因型 AA 频率p*p基因型 Aa(携带者）频率 pq+pq=2pq基因型aa（患者）频率q*q 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)更茎膳弃陵巍鞍宣漱俯撵蔑敝侦且缅匹藐租眠茁看赌撂半有暴狼靡唉凌诀人类单基因遗传上人类单基因遗传上第52