多因子遗传 完整版

多因子遗传数量遗传的多基因假说瑞典学者

Nilsson-Ehle(1909)表型性状不是由一对等位基因决定，而是由多对等位基因共同作用决定，这种性状的遗传方式称为多基因遗传。多基因遗传性状除受基因作用外，还受环境因素影响，是遗传与环境两种因素的综合作用。又称为多因子遗传（multi-factorialinheritance）多基因遗传

（polygenicinheritance）单基因性状特点质量性状在群体中不连续分布多基因性状特点数量性状在群体中连续分布近似正态分布多基因遗传的特点相对性状之间差别显著，常表现为有或无的变异。中间没有过渡类型。变异在一个群体的分布是不连续的。遗传基础是一对等位基因（单基因遗传）质量性状

（qualitativecharacter）性状表现为连续变异，即此变异在一个群体中的分布是连续的，不同个体之间只有量的差异，没有质的不同。如人的身高、体重、智力、肤色等。数量性状（quantitativecharacter）多基因遗传数量性状的变异分布人员数(千)身高(m)平均值（1）等显性(co-dominant)（2）微效基因(minorgene)（3）累加效应(additiveeffect)（4）主基因(majorgene)BRCA1BRCA2控制数量性状的多基因特点多基因遗传方式中，每对等位基因彼此间没有显隐性的区别，而是共显性，这些等位基因对该遗传性状形成的作用微小，所以称为微效基因。微效基因微效基因（minorgene）多基因遗传的多对等位基因的微效作用累加起来，从而形成一个明显的表型效应，这种现象称为累积效应。累积效应（additiveeffect）1.假设三对不连锁等位基因决定身材发育：

Aa;Bb;Cc2.每一对基因的表现行为符合分离律，三对基因之间的组合符合自由组合律。3.假设标号ABC基因使身材偏高，而abc基因使身材偏矮。例：身高与多基因遗传数量性状的多基因遗传AABBCCaabbccAaBbCcF1(195cm)(135cm)(165cm)例：身高的多基因遗传

1615201561PAABBCCXaabbccF1AaBbCc

AaBbCcXAaBbCc

ABCaBCAbCABcabCAbcaBcabcABCaBCAbCABcabCAbcaBcabcF1：一种基因型，一种表现型。F2：64种基因型，7种表现型。人的身高HeightasaMultifactorialTrait****《医学遗传学》CAI教学****1718你认为姚明和叶莉的孩子身高会有姚明高吗?身高:7英尺5英寸(2.26米);体重:296磅(134kg)生日：1980年9月12日

2023/10/1019姚XX2.36米，比常人高出一大截，鞋穿78码

2023/10/10地方性克汀病垂体性侏儒三对环境因素综合作用的结果：营养好坏阳光是否充足是否进行体育锻炼影响身材发育的环境因素遗传和环境因素双重作用，使数量性状的表现型出现数量级差，相应频数组成柱形图，其分布接近于正态分布曲线。多基因遗传的特点两个极端变异（纯合）个体杂交后，子一代都是中间类型，但是也存在一定范围的变异，这是环境影响的结果在一个随机杂交的群体中，变异范围更广泛，但大多数个体近于中间类型，极端变异的个体很少，在这些变异的产生上，多基因遗传的遗传和环境因素都有作用。子2代身高变异分布回归现象(regression)AABBCC----verydark.aabbcc----verylight.AaBbCc----intermediateshade.肤色的多基因遗传假设三对非连锁基因控制：A和a；B和b；C和cA、B、C：增黑，程度一致a、b、c：增白，程度一致血压的多基因遗传若以100mmHg为基础血压：A、B：血压增加10mmHga、b：不改变血压遗传疾病的发生不是由一对等位基因决定，而是由两对或两对以上的等位基因所决定。疾病的形成还受环境因子的影响也称多因子疾病

（multi-factorialdisorders)。多基因病

(polygenicdisorders)多基因遗传病的特点发病率较高大多超过1/1000多为常见病。有明显家族倾向，但不符合单基因病的遗传方式，患者同胞发病率常远低于单基因病(1/2,1/4)，为1-10%。环境对多基因遗传病的影响易感性（susceptibility）：由个体的遗传基础决定的一个个体患病的风险称为易感性。易患性与发病阈值易患性（liability）：由遗传因素和环境因素共同作用并决定一个个体是否易患某种遗传病的可能性则称为易患性。阈值（threshold）：由易患性决定的多基因病的发病的最低限度称为阈值。（在一定条件下，阈值代表造成发病所必需的、最少的有关基因数量）注意：阈值来自对某一疾病在某一群体中的患病率的调查，目的是对多基因遗传病后代复发风险做出估算。易患性－阈值模型易患性人数阈值患者平均值人数舒张压

406090130mmHg正常个体阈值例：原发性高血压高血压的易患性和阈值高血压患者

例：群体易患性平均值与阈值的关系群体易患性平均值与阈值相距越远(越近)，则发病率越低(越高)。

易患性平均值阈值易患性低高阈值低高发病率2.3%发病率0.13%遗传度（heritability）：是指多基因累加效应对疾病易患性变异的贡献大小。遗传度愈大，表明遗传因素对病因的贡献愈大，遗传度一般用百分率（%）来表示。遗传度高（70～80%）:

控制环境因素较难控制发病遗传度低（30～40%）:

控制环境因素较易控制发病遗传度及其估算病名群体发病率(%)患者一级亲属发病率(%)男：女遗传率％唇裂±腭裂0.1741．676腭裂0.0420．776先天性髋关节脱位0.1-0.240．270先天性幽门狭窄0.3

男性先证者2女性先证者105．0

75

先天性畸形足0.132．068先天性巨结肠0.02

男性先证者2女性先证者84．0

80

脊柱裂0.340．860无脑儿0.540．560先天性心脏病(各型)0.52．8－35精神分裂症0.1-0.54－8180糖尿病(青少年型)0.22－5175原发性高血压4-815－30162冠心病2.571．565支气管哮喘4200．880胃溃疡48137强直性脊柱炎0.2男性先证者7女性先证者20．270某些常见多基因病的遗传率多基因遗传病复发风险估计1多基因病发病风险与遗传度密切相关当多基因病的群体发病率为0.1%～1%，遗传率为70%～80%时，用Edward公式（f=

p）估计患者一级亲属发病风险

f=患者一级亲属发病率P=一般群体发病率例：唇裂±腭裂的发病率为0.17%，遗传率为76%，患者一级亲属的发病率为f=√0.0017＝4%在相当多的多基因病中，群体发病率为0.1-1%，遗传度为70-80%，患者一级亲属的患病率近于群体患病率的开平方值。当遗传度低于70-80%时，患者一级亲属的患病率也低于群体患病率的开平方值。多基因遗传病再发风险的估计遗传度群体患病率（％）0.11105015206026247038288041030906133310081636患者一级亲属患病率与遗传度、群体患病率的比较注：表中数字为患者一级亲属患病率估计值多基因遗传病的发病风险与遗传度密切相关调查100个患者的家系，患者的一级亲属（双亲、同胞、子女）共有669人，其中发病22人，患者一级亲属的发病率为0.033(3.3%)。然后查正态分布表。按照群体发病率查Xg和ag,按照患者一级亲属发病率查Xr，一级亲属亲缘系数k=0.5。例：先天性房间隔缺损(congenitalauricularspectdefect)，群体发病率为1/1000(0.1%)h2=Xg-Xragk=3.090-1.8383.367×0.5=0.74多基因遗传病再发风险的估计Holzinger公式（1929）H=一卵双生一致率-二卵双生一致率1-二卵双生一致率例：躁狂抑郁性精神病(manic-depressivepsychosis)，调查了一卵双生15对，一致率67%；二卵双生40对，一致率5%。代入公式H=0.67-0.051-0.05=0.620.95=0.6526多基因遗传病再发风险的估计遗传率和群体发病率

若群体发病率和遗传率不在此范围内，需查表计算。斜线为遗传率（二）家庭中已患病人数

（一）遗传率和群体发病率

一般来说，一个家庭中已患病人数越多，该病的再发风险就越大多基因遗传病再发风险的估计例：唇裂、腭裂父母正常：第一胎发病风险为群体发病（0.17%)第一胎为患儿，第二胎风险为4%第一、第二胎均为患儿，第三胎风险为10%多基因遗传病再发风险的估计多基因遗传病再发风险的估计（三）病情严重程度

多基因遗传病的基因累加效应还表现在病情严重程度上。所生患儿的病情越重，其同胞的发病风险就越高例：先天畸形患儿严重程度同胞复发风险单侧唇裂，无腭裂2.46%单侧唇裂+腭裂4.2%双侧唇裂+腭裂5.6%病情严重程度多基因遗传病再发风险的估计病情严重程度多基因遗传病再发风险的估计多基因遗传病再发风险的估计（四）群体发病率的性别差异

男女发病比例先天性幽门狭窄5:1畸形足2:1唇裂腭裂1.6:1单纯腭裂1:1.4先天性髋关节脱位1:5

男性女性Carter效应当某种多基因遗传病的群体发病率存在性别差异时，说明不同性别的阈值是不同的。群体发病率低的性别阈值高，该性别患者子女发病风险也高；与此相反，群体发病率高的性别阈值低，该性别患者子女发病风险也就低，这称为Carter效应多基因遗传病再发风险的估计在总人群和先证者一、二、三级亲属中多基因遗传病易患性的分布遗传度=100%1/8XX三级亲1/4XX二级亲总人群先证者亲属X1/2X一级亲总人群易患性平均值先证者易患性平均值家属中多基因病患者的成员越多患病风险越高阈值易患性低高夫妇携带的易患性基因少夫妇携带的易患性基因多例：精神分裂症某些多基因遗传病（畸形）的种族差异疾病名称发病率中国美国

先天性髋关节脱位0.0150.007

先天性畸形足0.0080.015无脑儿0.0050.002

脊柱裂0.0030.0025唇裂±腭裂0.0017