《医学遗传学第五章单基因遗传病.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《医学遗传学第五章单基因遗传病.ppt（57页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第五章 单基因遗传病Monogenic disease,新乡医学院基础医学院 杨保胜,医学遗传学第五章单基因遗传病,3,医学遗传学第五章单基因遗传病,4,第一节 基本概念与研究方法,一、基本概念,1.基因座（Locus）：基因在染色体上所占的位置。2.等位基因（ Alleles ）：位于一对同源染色体的相同位置上控制某一性状的不同形态的基因。3.复等位基因（MultipleAlleles）：一个基因存在多种等位基因的形式。任何一个二倍体个体只存在复等位基中的二个不同的等位基因。,医学遗传学第五章单基因遗传病,5,4.纯合子（Homozygotes）：指同一位点上的两个等位基因相同的基因型个体
2、, 如AA,aa 。5.杂合子（Heterozygote）:指同一位点上的两个等位基因不相同的基因型个体，如Aa 。,医学遗传学第五章单基因遗传病,6,6.基因型（Genotype）：一个个体的遗传结构或组成，通常指特定基因座上的等位基因组成。AA Aa aa7.表型（Phonotype）：由基因型所决定，能够显示出的遗传性状。,医学遗传学第五章单基因遗传病,7,8.显性（dominant）： 等位基因杂合状态下可决定性状的基因为显性基因，所决定的性状为显性性状。9.隐性（recessive）： 等位基因杂合状态下不决定性状的基因为隐性基因，这一基因决定的性状是隐性的，基因为纯合子时 才表现出
3、性状。,显性,隐性,医学遗传学第五章单基因遗传病,8,单基因病的确认要靠系谱分析。,系谱(pedigree)是指某一个家系中，某种疾病在该家系发病情况的一个图解。,绘制系谱时常用一定的符号来代表该家系各个成员的情况和关系。,二、研究方法,医学遗传学第五章单基因遗传病,9,哈布斯堡下颌（唇突）Hapsburg jaw(lip) 哈布斯堡皇室包括奥地利皇室12781918，西班牙皇室15041700，神圣罗马帝国皇室14381806。,医学遗传学第五章单基因遗传病,10,第二节 单基因病的遗传方式Hereditary mode of the monogenic disease,常染色体显性遗传(A
4、D)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),单基因遗传病又称单基因病，是指受一对基因影响而发生的疾病。按致病基因是位于常染色体还是性染色体，以及基因作用性质是显性还是隐性，而分为:,医学遗传学第五章单基因遗传病,11,一、常染色体显性遗传Autosomal dominant inheritance，AD,一种性状或疾病受显性基因控制，该基因又位于常染色体上，这种传递方式称常染色体显性遗传的。,医学遗传学第五章单基因遗传病,12,医学遗传学第五章单基因遗传病,13,医学遗传学第五章单基因遗传病,14,AD遗传病的系谱特点,患者双亲之一也是患者，但绝
5、大多数为杂合体，连续几代发病;,Autosomal Dominant(AD),医学遗传学第五章单基因遗传病,15,Autosomal Dominant,AD遗传病的系谱特点,患者同胞中，1/2可能发病。,Aaaa,A,a,a,a,Aa,Aa,aa,aa,医学遗传学第五章单基因遗传病,16,Autosomal Dominant,AD遗传病的系谱特点,患者子女中约1/2的个体将患病，也可以说患者的每一个子女都有1/2的发病风险。,医学遗传学第五章单基因遗传病,17,Autosomal Dominant,因致病基因在常染色体上，故男女发病机会均等,性状的遗传与性别无关。,AD遗传病的系谱特点,1.患
6、者双亲之一也是患者，所以可看到连续几代发病;,2.患者同胞中，1/2可能发病。因致病基因在常染色体上，故男女发病机会均等;,3.绝大多数患者为杂合体(Aa)发病，故患者与正常人(aa)婚配后，所生子女中，1/2可发病，1/2正常。如为纯合体(AA)发病，子女都将是患者;,4.双亲无病时，子女一般不发病; 如发病，可能是新突变产生，则其复发风险低。,AD遗传病的系谱特点,医学遗传学第五章单基因遗传病,19,医学遗传学第五章单基因遗传病,20,理论上讲AD遗传病中，杂合体应该表现为显性，但实际上由于内外环境复杂的影响，杂合体往往可出现不同的表型，因此AD遗传根据杂合体表现的不同可分以下几种不同的遗
7、传方式：,完全显性遗传不完全显性遗传不规则显性遗传共显性遗传延迟显性遗传从性遗传,医学遗传学第五章单基因遗传病,21,Autosomal Dominant(AD),（一）完全显性（complete dominance）,完全显性（complete dominance）指杂合体患者可以表现出与显性纯合体患者相同的表型，即在杂合体(Aa)中，显性基因A的作用完全表现出来，而隐性基因a的作用完全被掩盖，从而使杂合子表现出与显性纯合子完全相同的性状或症状。,医学遗传学第五章单基因遗传病,22,医学遗传学第五章单基因遗传病,23,并指系谱,医学遗传学第五章单基因遗传病,24,(二) 不完全显性遗传,不完
8、全显性 (incomplete dominance)也称为半显性 (semidominance)遗传。它是指杂合子Dd的表现介于显性纯合子DD和隐性纯合子dd的表现型之间，即在杂合子Dd中显性基因D和隐性基因d的作用均得到一定程度的表现。,人类对苯硫脲(PTC)的尝味能力就是不完全显性遗传的典型性状。 软骨发育不全是一种不完全显性遗传的疾病。,AaAa 1/4AA,1/2Aa,1/4aa,医学遗传学第五章单基因遗传病,25,医学遗传学第五章单基因遗传病,26,AaAa 1/4AA,1/2Aa,1/4aa,医学遗传学第五章单基因遗传病,27,医学遗传学第五章单基因遗传病,28,(三) 不规则显性
9、遗传,不规则显性 （irregular dominance）遗传是指杂合子的显性基因由于某种原因而不表现出相应性状，因此在系谱中可以出现隔代遗传的现象。,多指 (趾)症就是不规则显性的典型例子。,换言之，在具有某一显性基因的个体中，并不是每个个体都能表现出该显性基因所控制的性状。但是带有显性基因的某些个体，本身虽然不表现出显性性状，但他们却可以生出具有该性状的后代。,医学遗传学第五章单基因遗传病,29,医学遗传学第五章单基因遗传病,30,一个多指（轴后型）的系谱,医学遗传学第五章单基因遗传病,31,外显率（penetrance）是指一定基因型个体形成一定表型的百分率。即某一显性基因在杂合状态下
10、或纯合隐性基因在一群体中得以表现的百分比。,群体中如带有某一致病基因的个体100%发病称完全外显（complete penetrance），外显率低于100%时，为不完全外显(incomplete penetrance)或外显不全。,医学遗传学第五章单基因遗传病,32,表现度（expressivity）是指一定基因型所形成表型缺陷的严重程度。表现度不一致是指具有同样基因型的个体，其表型缺陷严重程度有差异。,修饰基因（modifier gene）修饰基因是除主基因以外的其他座位上的基因，这类基因本身不产生表型效应，但能增强或减弱主基因的效应。,医学遗传学第五章单基因遗传病,33,Marfan（蜘
11、蛛脚样指趾）综合征,医学遗传学第五章单基因遗传病,34,Marfan（蜘蛛脚样指趾）综合征的系谱,医学遗传学第五章单基因遗传病,35,医学遗传学第五章单基因遗传病,36,(四) 延迟显性,杂合子在生命的早期，因致病基因并不表达或虽表达但尚不足以引起明显的临床表现，只在达到一定的年龄后才表现出疾病，这一显性形式称为延迟显性 (delayed dominance)。,例如Huntington（又称遗传性）舞蹈病常于3040岁间发病，属于延迟显性的一个例子。,遗传性震颤（AD）,医学遗传学第五章单基因遗传病,37,遗传性小脑运动共济失调（Marie型）的系谱,医学遗传学第五章单基因遗传病,38,一个
12、家族性多发性结肠息肉症家系,医学遗传学第五章单基因遗传病,39,(五) 共显性,有些常染色体上的等位基因，彼此间没有显性和隐性的区别，在杂合状态时两种基因的作用都表达出来，各自独立产生基因产物，这种遗传方式称为共显性（codominance），也称为等显性 。,例如人类的ABO血型、MN血型和组织相容性抗原等的遗传属于这种遗传方式。,复等位基因 (multiple alleles)是指在一个群体中，一对基因座位上不只有两个不同的成员，而是三个以上的成员，但是对每一个体来说具有的基因只能是其中的两个。,医学遗传学第五章单基因遗传病,40,ABO血型基因位于9号染色体长臂3区4带，它们是IA、IB
13、和i。IA决定红细胞表面有抗原A；IB决定红细胞表面有抗原B；i决定红细胞表面无抗原A和抗原B。IA和IB对i是显性基因，IA和IB为共显性。这样，这组复等位基因就可形成六种基因型、四种表现型。,医学遗传学第五章单基因遗传病,41,医学遗传学第五章单基因遗传病,42,(六) 从性显性,从 性 遗 传 (sex-conditioned inhertance)是指位于常染色体上的基因，由于性别的差异而显示出男女性分布比例上的差异或基因表达程度上的差异。,例如秃顶（baldness）是AD遗传，是一种从头顶中心向周围扩展的进行性对称性脱发。一般35岁左右出现秃顶，且男性秃顶明显多于女性。这是因为杂合
14、子男性表现秃顶; 杂合子女性则不会表现。,经研究表明秃顶基因能否表达还要受到雄性激素的影响。如果带有秃顶基因的女性，体内雄性激素水平升高也可出现秃顶。这点可作为诊断女性是否患某种疾病的辅助指标。因为肾上腺肿瘤可产生过量雄性激素，导致秃顶基因的表达。 （遗尿症家系）,医学遗传学第五章单基因遗传病,43,医学遗传学第五章单基因遗传病,44,二、常染色体隐性遗传Autosomal recessive inheritance，AR,一种性状或疾病受隐性基因控制，该基因又位于常染色体上，在杂合（Aa）状态时不表现相应性状，只有在隐性纯合（aa)时才发病，这种传递方式称常染色体隐性遗传。 该疾病必须为等位
15、基因纯合体aa引起，所以通常是非常罕见的，但是可能比显性疾病危害更大，他们的双亲常常均是正常的，却是携带致病基因的杂合子，称之为携带者：Aa Aa。,医学遗传学第五章单基因遗传病,45,两个携带者的婚配图解,医学遗传学第五章单基因遗传病,46,Autosomal recessive（AR）,AR遗传的系谱特点:,患者双亲（及子女）表现正常，但都是致病基因的肯定携带者。,医学遗传学第五章单基因遗传病,47,Autosomal recessive,AR遗传的系谱特点:,系谱中一般看不到连续传递，常常是散发的，有时系谱中只有先证者一人。,医学遗传学第五章单基因遗传病,48,Autosomal rec
16、essive,近亲婚配时，子女中发病风险比非近亲婚配高。是由于他们来自共同的祖先，往往具有某种共同致病基因。,AR遗传的系谱特点:,医学遗传学第五章单基因遗传病,49,一个苯丙酮尿症家系,医学遗传学第五章单基因遗传病,50,1患者双亲（及子女）表型正常，但都是致病基因的肯定携带者。,2系谱中一般看不到连续传递，常常是散发的，有时系谱中只有先证者一人。,3患者的同胞中约有1/4为患者，男女机会均等，与性别无关，在患者的正常同胞中，有2/3的可能性为致病基因的可能携带者，但在同胞数量较小的家系中，患者比例高于1/4。,4近亲婚配时，子女中发病风险比非近亲婚配高。是由于他们来自共同的祖先，往往具有某
17、种共同致病基因。,AR遗传病的系谱特点,医学遗传学第五章单基因遗传病,51,白化病，AR,虹膜和瞳孔呈蓝或浅红色，且畏光,医学遗传学第五章单基因遗传病,52,苯丙氨酸 酪氨酸 多巴 儿茶酚胺,苯丙酮酸,苯乙酸 苯乳酸,尿黑酸,乙酰乙酸,黑色素,甲状腺素,苯丙氨酸、酪氨酸代谢,白化病发病机理,医学遗传学第五章单基因遗传病,53,医学遗传学第五章单基因遗传病,54,医学遗传学第五章单基因遗传病,55,医学遗传学第五章单基因遗传病,56,苯丙氨酸 酪氨酸 多巴 儿茶酚胺,苯丙酮酸,苯乙酸 苯乳酸,尿黑酸,乙酰乙酸,黑色素,甲状腺素,苯丙氨酸、酪氨酸代谢,苯丙酮尿症发病机理,医学遗传学第五章单基因遗传病,57,苯丙酮尿症(PKU) 治疗前后,