遗传学14临床5多基因遗传病.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,作者：程晓丽,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,人类的一些遗传性状或疾病不是由一对等位基因决定，其遗传基础是多对基因，它们对该遗传性状或疾病形成的作用是微小的，称为,微效基因,。多对微效基因累加起来可以形成明显的表型效应，称为,加性效应,，这些基因称为,加性基因,。,多基因性状或遗传病的形成除受,微效基因,影响外，也受,环境因素,的影响，所以这种遗传方式称为,多基因遗传,或,多因子遗传。,定义,多基因表型：身高,多基因表型：体重,第一节,:,多基因遗传,一、质量性状与数量性状,质量性状,定义：,单基因遗传的性状是由一对基因控制的，性状的变异在一个群体中分布也是不连续的，这样的性状称为质量性状,。如：红花、白花。,数量性状,是指多基因遗传的性状，该性状在群体中的变异分布是连续的。界限不清楚，不易分类的性状。,如身高、体重、牛的产奶量、鸡的产蛋量、小麦的株高、穗长、千粒重等。,质量性状：,完全显性,：,AA,、,Aa,aa,数量性状：,140 150 160 170 180 190 (cm),40,30,20,10,0,平均值,身高遗传,不完全显性,：,AA,Aa,aa,数量性状,质,量性状,受多基因控制及环境因素影响,由单基因控制,性状,有明显的相对性和不连续性,无质的差别、呈连续的量变特征,性状间差别甚微、界线难辨,相对性状界线分明,互不混淆,性状变异,性状辨别,个体变异,可明显分为,2-3,个群体,呈正态分布,二者区别,：,质量性状和数量性状的划分不是绝对，同 一性状在不同亲本的杂交组合中可能表现不同。,例：植株的高度是一个数量性状，但在有些杂交组合中，高株和矮株却表现为简单的质量性状遗传。,二者的联系：,并指,型,AA/Aa,aa,AD,完全显性,患者群体,正常群体,例,1,由单基因控制,性状,有明显的相对性和不连续性,相对性状界线分明,互不混淆,性状变异,性状辨别,个体变异,可明显分为,2,个群体,质量性状的变异,PP,Pppp,正 常,携带者,患 者,基因型,genotype,表现型,phenotype,(,苯丙酮尿症,AR),PP,Pp,pp,由单基因控制,性状,有明显的相对性和不连续性,相对性状界线分明,互不混淆,性状变异,性状辨别,个体变异,可明显分为,23,个群体,群体中苯丙氨酸羟化酶含量的变异,例,2,质量性状的变异,数量性状变异分布图,165,160,170,155,175,145,185,150,180,10,20,30,40,50,60,70,身高,cm,变员数,受多基因控制及环境因素影响,性状,无质的差别、呈连 续的量变特征,性状间差别甚微、界线难辨,性状变异,性状辨别,个体变异,呈正态分布随机群体的身高调查,例,4,二、,多基因假说,1.,数量性状的遗传基础也是基因,但不是一对基因,而是,两对以上,的基因,.,2.,遗传方式仍遵循孟德尔定律，等位基因间无显 隐性之分,都是呈,共显性,.,3.,每对基因所起的作用都是,微小的,称为,微效基因,对表型的影响微小，但每对基因的作用可以累加,并可产生一个明显的效应,此现象称为,积累效应,4.,数量性状的形成除受基因的,遗传基础,影响外，还受,环境因素,的影响,.,皮肤颜色，两对基因控制。,A-A,B-B,黑色,A,B;,白色,A,B,例 一,例 二,人身高的遗传图,1.,两个极端变异,(,纯合子,homozygous),的个体婚配,其子一代都是中间类型,但环境因素的影响会使个体间在一定范围内发生变异,.,三、,多基因遗传特点,AABB,aabb,AaBb,例,1,假设,:,有两对非连锁的基因决定皮肤颜色，,黑色,A,，,B,；白色,a,b,皮肤颜色,例,2,假设,:,有三对非连锁的基因决定人类的身高，,ABC,对身高发育的增强作用高于,abc,.,abc abc,ABC,ABC,ABC,abc,F,1,身 高,2.,两个中间类型的子一代个体婚配所产生的子二代个体,大都属于中间类型的个体,但其变异范围比子一代更广泛，有时会出现极端变异个体,.,三、,多基因遗传特点,AaBb,配子,AB,Ab,aB,ab,AB,Ab,aB,ab,father,mother,AABB,AABb,AaBB,AABb,AaBB,AaBb,AAbb,AaBb,AaBb,aaBB,AaBb,aabb,Aabb,aaBb,Aabb,aaBb,9,种,基因型,5,个等级,例,1,ABC,abc,F,2,27,种基因,型,例,2,0,1,6,2,1,1,5,2,2,1,4,2,3,1,3,2,4,1,2,2,5,1,1,2,6,1,0,2,1,7,3,5,2,6,4,7,个等级,子二代身高变异,3.,在一个随机婚配的群体中,变异范围十分广泛,但大多数个体仍然接近于中间类型,极端变异的个体很少,.,三、,多基因遗传特点,多基因,环境因素,共同作用的结果,环境因素,基因分离、自由组合,变异的产生,起重要作用,回归现象,数量性状在遗传过程中子代向人群的平均值靠拢，即为,回归现象,。,双亲身高平均值低于群体平均值，子女身高平均值就高于其双亲平均值，接近群体平均值。,双亲身高平均值高于群体平均值，子女身高平均值就低于其双亲平均值，接近群体平均值。,第二节：多基因遗传病,人类的一些常见疾病：如高血压糖尿病、冠心病、精神分裂症、哮喘、癫痫等,人类常见的先天畸形：如唇,(,腭,),裂脊柱裂、无脑儿、先天性幽门狭窄等等。,一些常见的先天畸形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%,，表明这些疾病有多基因遗传基础，故称为,多基因病,。正因为它们的遗传基础很复杂，属于,复杂遗传病。,多基因遗传病,多对微效基因,累加效应,累加基因,环境因素,复杂疾病,多基因遗传病：,指受多对基因控制，同时也受环境因素影响的疾病。,表现出,一、易患性与阈值,易患性：,多基因遗传病的发生中，一个个体在,遗传因素,和,环境因素,共同作用下患某种多基因遗传病的风险（可能性）。,易感性：,在多基因病中，仅由,遗传基础,决定的一个个体患某种多基因遗传病的风险，称为易感性。,易患性,高,低,群体,易患性,正态分布极端个体,少,中间个体,多,发病可能性,高,发病可能性,低,阈值,(,T,),当一个个体易患性高达一定限度时,将引发 疾病,此限度即为阈值。,易 患 性,低,高,5,10,15,20,易患性平均值,T,群体发病率,群体易患性变异分布示意图,阈值,正常人,患者,阈值标志着,:,在环境条件相同的前提下，阈值标志着患病所必须的最低的致病基因数量。,阈值的作用,:,阈值将易患性连续变异、呈正态分布的群体分成正常群体和患者群体两部分。,群 体,1,群 体,2,阈值,易 患 性,低,高,发病率,0.13%,发病率,2.3%,易患性平均值,离,阈值,间距离越近群体发病率越高。,阈值,易 患 性,低,高,易患性平均值,易患性平均值,群体发病率,2.3%,80,70,60,50,40,30,20,10,变 员 数,群体发病率,0.13%,阈值,低,0 1 2 3,高,易患性,群体易患性平均值与阈值相距,越远,则易患性平均值,越低,、阈值,越高,，发病率,越低,。,群体易患性平均值与阈值相距,越近,，,则易患性平均值,越高,，阈值,越低,，发病率,越高,。,易患性平均值,如何估算易患性,个体易患性能否直接估算？,群体易患性平均值的高低如何估算？,个体易患性的高低只能间接通过子代的发病情况做出简单推测,.,群体易患性平均值的高低可通过群体发病率做出估计,.,多基因遗传病的形成受,遗传因素,和,环境因素双重影响。其中,遗传因素,所起作用的大小,叫,遗传率,，或称,遗传度,百分率,(%),表示。,70%,40%,100%,遗传因素起重要作用,易患性变异和发病完全有遗传因素决定,环境因素起重要作用,二、遗传率,多基因遗传病的遗传率越高，遗传因素作用就越大,;,遗传率越低，则环境因素的作用就越大,特点,:,三、多基因病遗传特点,1.,家族聚集倾向,2.,群体发病率一般均高于,1,亲缘系数相同时，发病风险也相同,患者亲属的发病率高于群体发病率。绘成的系谱不符合单基因遗传特点，不能用单基因遗传方式的特点来加以说明,发病率远低于,1/2 or,。,3.,随着亲属级别的降低,发病风险也迅速降低,如患者的父母、同胞和子女均为一级亲属，其发病风险相同,图示,G,2,1,3,阈值,一般群体和患者,1,、,2,、,3,级亲属多基因发病率的比较。,易患性,变 员 数,5,.,发病率有种族或民族差异，因为不同种族遗传基础不同,疾病,发病率,中国,美国,脊柱裂,0.003,0.002,无脑儿,0.005,0.005,唇裂,腭裂,0.0017,0.0018,先天性畸形足,日本,0.003,0.006,0.003,0.008,0.014,0.055,4,.,近亲婚配，子女发病风险也增高，但不如常染色体隐性遗传病那样明显。,四、,多基因遗传病复发风险估计,群体发病率,遗 传 度,1,级亲属发病率,当,P=,0.1%,1%,h,2,=,70%,80%,80%,P,F,1%,P 1%,例如：消化性溃疡的群体发病率为,4%,遗传率为,37%,遗传率,2.,家庭中发病人数越多,亲属发病风险越高,例如，唇腭裂群体患病率为,0.17,，一对表型正常的人婚配，,第一胎,罹患风险,0.17,。如,已生有一个此病患儿,，,第二胎,风险约,4,。如,已生有二胎此病的患儿,，,第三胎,风险,10,。,表明患儿的双亲带有更多的易患性基因，易患性更接近阈值，所以再次生育时风险增高。,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,病情,重者,的亲属发病风险,高于,病情,轻者,唇、,腭裂,患 者,一级亲属,复发风险,单侧,唇裂,2.6%,单侧,唇裂,腭裂,双侧,唇裂,腭裂,4.21%,5.6%,双侧唇裂腭裂,（带易患性基因多）,易患性 低,阈值,单侧唇裂患者,（带易患性基因少）,高,3,、患者的严重程度与再发风险,发病风险有,性别,差异时，发病低的性别后代发病风险相对较高。,发病率,低,的性别,子代发病率,高,发病率,高,的性别,子代发病率,低,4,、患病存在性别差异时与再发风险,先天性幽门狭窄,男患者一级亲属,5.5%,2.4%,20%,7.3%,女患者一级亲属,一般群体易患性,0.5%,0.1%,阈值,低,高,5,、亲属级别关系与再发风险,随着亲属级别的降低，复发风险也迅速降低,阈值,发病率,低,高,重 点,1,、掌握质量性状与数量性状各自 的特点及二者的区别和联系,2.,掌握易患性、易感性、阈值、,遗传率的概念,4.,了解多基因遗传病再发风险估计,3,、熟悉多基因因遗传病的特点,及多基因遗传假说的主要论点,