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文档简介

常染色体显性遗传

一、遗传病的特征

(1)遗传病具有垂直传递的特征。(2)遗传病常伴有遗传物质的改变。(3)遗传病有特定的发病年龄和病程。(4)遗传病往往具有终生性的特征。

(5)遗传性疾病通常表现出先天性的特征,但并非所有先天性疾病均为遗传性疾病。(6)遗传病并不等同于家族性疾病(familialdisease)。家族性疾病是指某一种疾病表现出家族聚集的现象,在一个家族中不止一个成员罹患。二、遗传病分类

常染色体显性遗传

常染色体遗传

常染色体隐性遗传;

X连锁显性遗传性连锁遗传X连锁隐性遗传

Y连锁遗传多基因病

线粒体遗传

常染色体病

染色体病

性染色体病

单基因病体细胞遗传病单基因遗传

单基因病(monogenicdisease;singlegenedisorder)是指单一基因突变引起的疾病,符合孟德尔遗传方式,所以称为孟德尔式遗传病。有6600多种,并且每年以10-50种的速度递增I12

II12345III123456系谱常见符号一、常染色体显性遗传

常染色体显性遗传(autosomaldominantinheritanceAD):一种遗传性状或遗传病有关的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。目前发现单基因遗传病有1700多种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人类最常见的单基因表型:眼睛人类最常见的单基因表型:鼻子人类最常见的单基因表型:耳朵(一)、常见的婚配型AA×AAAA×AaAa×AaAA×aaAa×aaaa×aaAA1/2AA1/2Aa1/4AA2/4Aa1/4aaAa1/2Aa1/2aaaa二、常染色体显性遗传病的系谱特点

1.患者的双亲中常常有一方是患者。由于致病基因是稀有的,频率约为~,所以患病的亲代常为杂合体。2.患者同胞中,约有1/2患病,男女的患病机会均等。3.连续传递。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双亲无病而子女患病的个别病例。三、常染色体显性遗传病的类型:

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(completadominance)。

如:并指I型(syndactlytypeI)(MIM185900)2q31~q37

I12II123456789101112III123456789101112多指(Polydactyly)

杂合体(Aa)表型介于纯合体显性(AA)与纯合体隐性(aa)之间。这种性状的遗传方式称为不完全显性遗传(incompletedominantinheritance)或半显性遗传(semidominantinheritance)。如:β地中海贫血,基因型:βAβA者病情严重,基因型:βAβa者病情较轻,基因型:βaβa者无症状。从临床症状轻重来看,杂合子βAβa病情是界于βaβa与βAβA之间。

2、不完全显性PTC尝味能力显性纯合体(TT)

能尝出浓度为l/750000—1/3000000PTC溶液的苦味。隐性纯合体(tt):则只能尝出浓度为>1/24000PTC溶液的苦味;有的甚至对PTC结晶也不能尝出其苦味。杂合体(Tt):尝味能力则介于(TT)与(tt)之间,能尝出1/50000左右浓度的PTC溶液的苦味。味盲者(tt)易患结节性甲状腺肿,因此可以把PTC的尝味能力作为一种辅助性诊断指标。软骨发育不全

显性纯合个体因病情严重,出生不久即死亡,临床上常见的病例多为杂合子。主要是由于长骨骨骺端软骨细胞形成及骨化障碍。3、共显性

一对等位基因在杂合体中,两个基因的作用都表达出来,不存在隐性状态,这种遗传方式就称为共显性遗传(codominantinheritance)。如:ABO血型,IA、IB、和i三种基因,基因已定位于9q34。复等位基因(multiplealleles)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。

基因型表现型IAIAIAiA型血IBIBIBiB型血iiO型血IAIBAB型血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A×AA,OB,ABA×0A,OB,ABA×BA,B,AB,O——A×ABA,B,ABOB×BB,OA,ABB×OB,OA,ABB×ABA,A,ABOAB×OA,BAB,OAB×ABA,B,ABOO×OOA,B,AB4、不规则显性

在AD病的杂合体患者中,常常看到表现度不一致(variableexpressivity)和不完全外显率(incompletepenetrance)称为不规则显性(irregulardominance)。表现度是指一定基因型缺陷的严重程度。外显率是指一定基因型个体形成一定表型的百分率,如果是100%,称为完全外显率,低于100%的称为不完全外显率,其中外显率高的可达80%~90%,外显率低的可仅为20%~30%。

多指(polydactylypostaxial)(MIM174200)11q31-q34I1234II123III123

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(delayeddominance)。如:慢性进行性舞蹈病(Huntington’schorea)

5、延迟显性IV12I12

III1234567891011II12345645414442463020脊髓小脑共济失调I型(spinocerebellarataxiatypeI)(MIM164400)6p23I12

II123456III1234567891011121314IV12345642403523412824216、从性遗传

常染色体上的基因所控制的性状,在表现型上受性别影响而男女性分布比例或表现程度上的差别,这种遗传方式称为从性遗传(sex-influrencedinheritance)

如:遗传性早秃(hereditaryalopecia)(MIM109200)

基因位于常染色体或性染色体上,其性质可以是显性或隐性,但由于性别限制,只在一种性别得以表现,而在另一性别完全不能表现,其遗传方式称为限性遗传(sex-limitedinheritance)。例如,子宫阴道积水(hydrometrocolpos)由常染色体隐性基因决定,因此,女性只有在纯合子才表现相应症状,男性虽有这种基因但不能表现该性状,然而这些基因都向后代传递。

7、限性遗传二、常染色体隐性遗传

基因位于1~22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(autosmalrecessiveinheritance,AR)

(一)、常见的婚配型AA×AAAA×AaAa×AaAA×aaAa×aaaa×aaAA1/2AA1/2Aa1/4AA2/4Aa1/4aaAa1/2Aa1/2aaaa√血红蛋白β链基因突变镰型细胞贫血病

(二)、常染色体隐性遗传病的系谱特点1.患者双亲都无病,但是他们均为肯定携带者(obligatecarier)。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。Aa×Aa1/4AA2/4Aa1/4aa近亲婚配与亲缘系数

近亲(closerelative)是指3~4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所致。亲缘系数(coefficientofrelationship)一级亲属(firstdegreerelatives)1/2;二级亲属(Seconddegreerelatives)1/4;三级亲属(thirddegreerelatives)1/8(三)、常染色体隐性遗传病举例白化病(albinismtypeI)(MIM203100)11q14-q21I12

II12345III123456垂体性株儒进行性肌营养不良(肩带型)肝豆状核变性三、X连锁遗传病

与性别相关联的遗传方式称为性连锁遗传(sexlinkedinheritance)(-)、X连锁隐性遗传一种隐性性状的基因位于X染色体上,其传递方式称为X连锁隐性遗传(X-linkedrecessiveinheritance,XR)。1、常见的婚配型AaAAaAAAaAAaAaaAaaAaaaAaAAaAaAaA正常女性1女性携带者:1正常男性:1男性患者:1女性携带者1女性患者:1正常男性:1男性患者:1女性携带者1正常男性:1

交叉遗传(criss-crossinheritance):在X连锁遗传中,男性的致病基因来至于母亲,将来只传给女儿,不存在从男性到男性的传递。√2、X连锁隐性遗传病的系谱特点

1)、男性患者过远多于女性患者,系谱中的病人几乎都是男性;2)、男性患者的双亲都无病,其致病基因来自携带者母亲;3)、由于交叉遗传,男患者的同胞、舅父、姨表兄弟、外甥中常见到患者,偶见外祖父发病,在此情况下,男患者的舅父一般正常;4)、由于男患者的子女都是正常的,所以代与代间可见明显的不连续(隔代遗传)。

如:1、假肥大型肌营养不良征(I12

II1234567III1234567892、鱼鳞病I12

II123456III12345789

XR常见病:红绿色盲甲型血友病乙型血友病先天性无免疫球蛋白血症先天性眼球震颤橡皮病弥散性血管角质瘤(二)、X连锁显性遗传

1、常见的婚配型AaaAaaAaaaAa女性杂合患者1正常女性:1正常男性:1男性患者:1aaAaAaAa女性杂合患者1正常男性:12、X连锁显性遗传病的系谱特点1)、女性患者多于男性,女性患者病情较轻;2)、患者双亲之一必定是患者;3)、女患者的子女各有1/2发病;4)、男患者的女儿全部发病;5)、连续遗传。

如:抗维生素D佝偻病(vitaminDresistantrickets)(MIM307800)Xp22I12

II123456III12345678910111213

抗维生素D佝偻病(MIM307800)X连锁显性遗传病四、Y连锁遗传病

一种遗传性状的基因位于Y染色体上,它必将随Y染色体的行动而传递,由男性向男性传递,这种遗传方式就称为Y连锁遗传(Y-linkedinheritance,YL)。又称为限雄遗传(holandricinheritance)

I12

II12345III123456如:外耳道多毛症

如:外耳道多毛症

五、遗传异质性

几种基因型都可能表现为同一表型。这种表型相同而基因型不同的现象称为遗传异质性(geneticheterogeneity)。如:先天性夜盲征原发性癫痫例如:先天性聋哑是一个较常见的两对基因相互作用的例子。(1)聋哑双亲生育的子女可以是全部聋哑或全部正常

DDee×DDee→DDee全部聋哑

ddEE×ddEE→ddEE全部聋哑

DDee×ddEE→DdEe

全部正常六、两种单基因性状或疾病的遗传(一)、两种单基因性状的独立传递两种单基因病的致病基因分别位于不同对染色体上,在临床上,一个家系中如果出现两种单基因病患者,在大多数情况下,其遗传方式受孟德尔自由组合律制约。如:丈夫并指(并指基因符号A.a),妻子正常生育一个白化病(白化病基因符号B.b)的儿子他们要求再生一孩子,试问后代子女发病风险如何?父亲并指×母亲正常

AaBbaaBb白化病儿子aabbABaBAbabaBabAaBBaaBBAbBbaaBB并指正常并指正常AaBbaaBbAabbaabb并指正常并指白化白化病3/8正常;3/8并指;1/8并指白化;1/8白化病

两种单基因病基因位于同一染色体上,这两种致病基因将表现为连锁遗传,其遗传方式受连锁与交换律制约。如,红绿色盲与甲型血友病的基因都是在X染色体上,假定基因间交换率是10%。如果父亲是红绿色盲(红绿色盲基因符号),母亲正常,已生出一个女儿红绿色盲,一个儿子是甲型血友病(血友病基因符号),试问他们以后所生的孩子中,这两种遗传病的发病风险如何?能生出正常的后代吗?(二)、两种单基因性状的联合传递母亲正常×父亲红绿色盲女儿红绿色盲儿子甲型血友病hBHbHbhBHbHBhb45%45%5%5%Hb45%45%5%5%

男性男性正常男性血友病红绿色盲男性红绿色盲血友病45%45%5%5%正常女性正常女性女性红绿色盲女性红绿色盲hBHbHBhbHbHbHbHbhBHbHBhb下图是一个白化病(常染色体隐性遗传)系谱,IV1的发病风险是下图是视网膜母细胞瘤(常染色体显性遗传)系谱,其外显率是70%,III4的发病风险是IIIIIIA.50%B.25%C.10%D.35%E.20%12123451234线粒体遗传病(mitochondrialdiseases)致病基因位于线粒体基因组上,由于受精卵的细胞质主要来自卵子,存在于细胞质中的线粒体也来自卵子,所以线粒体遗传病表现为母系遗传,即男女均可患病,但只有女性患者的子代患病,男性患者子代正常。母系遗传(maternalinheritance)是指核外染色体所控制的遗传现象。线粒体DNA的遗传学特征1、mtDNA半自主性2、mtDNA遗传密码与通用密码不同3、mtDNA为母系遗传4、mtDNA在有丝分裂和减数分裂期间都要经过复制分离。人的细胞里通常有上千个mtDNA拷贝,在突变体和正常mtDNA共存的细胞中,mtDNA在细胞的复制和分离过程中发生遗传漂变,可导致子细胞出现三种基因型:纯合的突变体mtDNA、纯合的正常mtDNA、突变体和正常的mtDNA的杂合;5、mtDNA具有阈值效应的特征6、mtDNA的进化率很高。1、母亲将她的mtDNA传递给儿子和女儿,但只有女儿能将其mtDNA传递给下一代;2、人的细胞里通常有上千个mtDNA拷贝,在突变体和正常mtDNA共存的细胞中,mtDNA在细胞的复制和分离过程中发生随机组合,可导致子细胞出现三种基因型:纯合的突变体mtDNA、纯合的正常mtDNA、突变体和正常的mtDNA的杂合;3、线粒体病发病有一阈值,只有当异常的mtDNA超过阈值时才发病。女性携带者的细胞内突变的mtDNA未达到阈值或在某种程度上受核影响而未发病,但仍可以通过mtDNA突变体向下代传递。母系遗传的特点:1、MERRF综合症—肌阵挛性癫痫和破碎红纤维病多系统紊乱,肌阵挛性癫痫,共济失调,轻度痴呆,耳聋,脊髓退化。大量团块状线粒体聚集于肌细胞中(可被特异性染料染成红色,—破碎红纤维)。大脑卵圆核与齿状核有神经元的缺失。

线粒体突变导致的疾病主要累及肌肉、中枢和外周神经系统,与贫血和糖尿病等疾病也相关。

又称Leber病。其主要病变为视神经退行性变,发病较早,表现为急性亚急性视力减退,中心视野丧失最明显。此病发病机制一般认为是由于mtDNA点突变导致其第11778位精氨酸→组氨酸(多见)及细胞色素b第15257位天冬氨酸→天冬酰胺。前者使编码呼吸链NADH脱氢酶mtDNA第340位精氨酸被组氨酸取代,改变了mtDNA阀间构型,导致NADH脱氢酶活性降低,线粒体产能下降,因而对需能量多的视神经组织损害最大,久之导致视神经细胞退行性变,直至萎缩。2、Leber遗传性视神经病(Leber’shereditaryopticneuropathy,LHON)I12II123456III1234567Leber遗传性视神经病家系第四节多基因遗传一、数量性状与多基因假说质量性状(qualitativecharacter):单基因遗传中所涉及的遗传性状都是由一对基因所控制,相对性状之间的差别明显,一个群体中的变异分布是不连续的,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。图1AA和Aaaa图2aaAaAA完全显性不完全显性

:多基因遗传性状在一个群体中变异的分布是连续的,呈正态分布。即不同个体间的差异只是量的差异,变异很小,称为数量性状。大部分个体属于中间类型,极端变异的个体极少,而且个体之间只有量的差别而没有质的差别。数量性状(quantitativecharacter)130140150160170180190200

身高cm8070605040302010变员数二、多基因假说(polygenehypothesisormultiple-factorhypothesis)1909年,瑞典遗传学家尼尔逊.埃尔(Nilsson-EhleH.)对小麦和燕麦的籽粒颜色的遗传进行了研究。P红粒(R1R1R2R2R3R3)×白粒(r1r1r2r2r3r3)↓F1红粒(R1r1R2r2R3r3)×红粒(R1r1R2r2R3r3)F2↓表现型类别红色白色暗红最深红深红中深红中红浅红表现型比例1615201561红粒有效基因数6R5R4R3R2R1R0R红粒:白粒63:1F2各种表型分布小麦籽粒颜色受3对基因决定时的遗传分析

多基因假说(polygenehypothesis)要点:①数量性状的遗传基础是两对或两对以上的基因;②这些基因都是共显性的;③这些基因对表型的作用较小,所以称微效基因(minorgene),但它们有累加效应,称为加性基因(additivegene)或多基因(polygene);④数量性状受多基因遗传基础和环境因素的共同影响。多基因假说的特点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,但是,其变异范围比子1代的更为广泛,有时会出现极端变异的个体。除去环境因素的影响外,遗传基础则起了重要作用;极高个体AABB极矮个体aabb中等身高AaBb中等身高AaBbABAbaBabABAbaBabaaBBAaBbAaBBAABbAABBAabbaaBbaabbAABbAabbaaBbAaBbAaBBAaBbAAbbAaBb012345

大写字母数654321变员数3、第一、

在一个随机杂交的群体中,变异范围很广泛,但是,大多数个体接近中间类型,极端变异的个体很少。多基因表型:肤色多基因表型:身高多基因表型:体重英26岁母亲、7岁女儿三、人类的多基因遗传病

一些常见的先天畸形(congenitalmaiformation)和常见而病因复杂的疾病。其发病率一般都超过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%。疾病有多基因遗传基础,故称为多基因病(polygenicdisease)。正因为它们的遗传基础很复杂,属于复杂遗传病(complexgeneticdisease)。

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。-、易患性变异与发病阈值

低高

易患性8070605040302010变员数平均值群体发病率阈值

阈值(threshold):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这就是阈值学说。二、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。群体发病率2.3%8070605040302010变员数平均值群体发病率0.13%阈值

低0123高

易患性

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