医学生物学第八章-多基因遗传与多基因遗传病

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,*,第,八,章 多基因遗传与多基因病,第一节 多基因遗传的概念和特点,一、多基因遗传的概念,一种遗传性状或遗传病受两对或两对以上基因的控制，每对基因彼此间没有显性和隐性的关系，每对基因对表型的效应都很小，这种基因称,微效基因,.,遗传性状的形成,除受,微效基因影响外,，也受,环境因素的影响,，这种性状的遗传方式称为,多基因遗传,或多因子遗传,。这种遗传方式控制的疾病称多基因遗传病。,二、质量性状和数量性状,（一）,质量性状：单基因遗传性状又称质量性状，表现,为有或无，相对性状之间的差异很明显，有质的区别，,中间无过渡类型，变异是不连续的。群体中，可以把变异的个体明显地区分为,2,3,个群。,白化病,黑发正常,（二）数量性状,多基因遗传的性状又称数量性状，其变异在一个群体中的,分布是,连续,的，,不同个体之间的差异只有数量上的差异，没,有质的不同,。,曲线分布为：正态曲线,人身高的遗传图解,人身高的变异分布,若以,100mmHg,为基础血压，,A,和,B,可使血压增加,10mmHg,，,a,和,b,不改变血压。,血压,变员数,人体血压的变异,数 量 性 状,亲代 极白个体 极黑个体,AABB AABB,子,1,代 中间肤色,AABB,子,2,代,AB,AB,AB,AB,AB,AABB,AABB,AABB,AABB,AB,AABB,AABB,AABB,AABB,AB,AABB,AABB,AABB,AABB,AB,AABB,AABB,AABB,AABB,三、多基因假说,1909,年，瑞典的遗传学家尼尔逊爱尔以小麦种皮颜色为实验材料，对数量性状的遗传机制，提出多因子假说加以解释。其主要要点是：,（,1,）有些遗传性状是许多对微效基因或多个基因的累加效应所造成。,（,2,）微效基因之间往往呈现共显性。,（,3,）多基因中的每一对基因对性状所产生的效应是微小的，但有累加作用。,（,4,）多基因一样都处在细胞核的染色体上，并且具有分离、重组、连锁等性质。,（,5,）微效基因对环境敏感，因而这些遗传性状的表现容易受环境因素的影响而发生变化。,四、多基因遗传特点,1.,两个纯合的极端个体杂交，,F1,都是中间型，但个体间也存在一定的变异范围，这是,环境因素,的作用；,2.,两个中间类型,F1,杂交，,F2,大部分为中间型，变异范围比,F1,广泛，有时出现极端类型的个体，除,环境因素,外，,微效基因,的分离组合也起作用；,3.,在一个随机群体中，变异范围广泛，但大都接近平均值（中间类型），呈连续分布，极端个体很少，这些变异受,多基因,和,环境因素,的双重作用。,质量性状与数量性状的区别,比较点,质量性状,数量性状,遗传基础,一对基因控制,多对基因控制,性状变异表现,呈不连续分布,连续分布,环境影响,对环境不敏感,对环境敏感,研究方式,侧重于家系调查,侧重于群体调查,第二节 多基因遗传病（多因子病）,受多对基因和环境因素双重影响而引起的疾病,易患性：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某种疾病的可能性，称为易患性。,发病阈值：,当一个个体的易患性达到一定限度时，个体开始发病，这个个体患病的易患性最低界限值称为发病的阈值,。,一、易患性与发病阈值,低 高,易患性,60,50,40,30,20,10,变异数,群体中易患性变异与阈值图解,患者,易患性最低界限值,例：原发性高血压,正常个体,舒张压,-,40,-,60,-,90,-,130,-,mmHg,变员数,阈值,高血压的易患性和阈值,群体发病率越高，阈值越低,，其群体易患性的平均值越高，易患性阈值与平均值距离越近，表明该群体易患该多基因病。,反之，,群体发病率越低，阈值越高,，其群体易患性的平均值越低，易患性阈值与平均值距离越远，表明该群体易患该多基因病。,二、遗传度,多基因病中，易患性的高低受遗传基础和环境因,素的双重影响，其中遗传基础所起作用的,大小,称为,遗,传度,。,一般用百分率,(%),来表示。,遗传度高：,表明遗传基础在决定易患性变异和发,病,上起,重,要作用，环境因素的作用较小。,遗传度,低：,表明在决定易患性变异和发病上，,环境,因素,起重要作用，遗传基础的作用较小。,一种遗传病如果完全由遗传基础决定，其遗传度就是,100%,，当然这种情况很少见。,在多基因病中，遗传度高达,70%,80%,，,表明遗传基础作用环境因素的影响；,遗传度为,30%,40%,或更低，,表明,环境因素的作用遗传因素的影响。,一些常见多基因遗传病和先天畸形的发病率和遗传度,疾病与畸形,群体发病率（,%,）,患者一级亲属发病率（,%,）,遗传度（,%,）,精神分裂症,0.5,1.0,10,15,80,哮喘,1,2,12,80,早发型糖尿病,0.2,2,5,75,强直性脊椎炎,0.2,男性先证者,7,女性先证者,2,70,冠心病,2.5,7,65,原发性高血压,4,10,15,30,62,无脑儿,0.5,4,60,脊柱裂,0.3,4,60,消化性溃疡,4,8,37,先天性心脏病,0.5,2.8,35,三、常见多基因遗传病,(,一,),高血压病,首次在中国汉族人中将原发性高血压易感基因定位在,2p14-2p23,区域内（,上海瑞金医院、上海市高血压研究所,）,原发性高血压相关基因,1.,血管紧张素原（,AGT,）基因,2.,血管紧张素转化酶（,ACE,）基因,3.2-,肾上腺能受体基因,4.-,内收蛋白基因（,ADD,1,）,5.G-,蛋白,3-,亚单位（,GN,3,）,(,二,),精神分裂症,现有研究提示，,6,号、,8,号和,22,号染色体区域可能蕴藏精神分裂症的易感基因位点，,6,号、,16,号、,18,号、,21,号、,22,号和,X,染色体可能蕴藏双向情感障碍的易感基因位点；,(,三,),支气管哮喘,是一种以气道阻塞、气道炎症和气道高反应性为特征的慢性炎症性疾病，具有明显的遗传倾向，呈家族聚集性。,哮喘发生的易感主要基因,：,细胞因子基因簇,人类白细胞抗原基因多态性 膜受体基因多态性,四、多基因病的遗传特征,1.,许多常见病或多发畸形的发病率在,0.1%-1%,之间。,2.,发病有家族倾向。但无明显的遗传方式。因为在系谱分析中，它们不符合单基因遗传方式，同胞中发病率远低于,1/2,或,1/4,，但这些疾病及其在子代的再发风险，确实表现出家族聚集倾向。,3.,发病率有种族,(,或民族,),差异，因基因库不同。,如黄种人当中的无脑儿、脊柱裂、先天性髋关节脱位等都比较少见，但唇裂、腭裂却较为常见。在黑种人当中，唇裂、腭裂、无脑儿和脊柱裂的发病率均很低。,4.,近亲婚配，子女发病风险增高，但不如,AR,显著。,5,.,患者双亲、同胞、子女亲缘系数相同，发病风险相同。,6.,随着亲属级别降低，发病风险迅速下降。,某些多基因遗传病患者不同级别亲属的发病风险比较,疾 病 群体发病率 发 病 风 险,单卵 一级 二级 三级,双生 亲属 亲属 亲属,唇裂,腭裂,0.001 400 40 7 3,足内翻,0.001 300 25 5 2,神经管缺损,0.002 8 2,先天性髋关节脱臼,0.002 200 25 3 2,先天性幽门狭隘,0.005 80 10 5 1.5,1.,疾病的遗传率与发病风险,相当多的多基因病的群体发病率为,0.1%,1%,，遗传率为,70,80,。这时可用公式估计发病风险，即 ，,f,为患者一级亲属发病率，,P,为群体发病率。,例如：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%,第三节 多基因病发病风险的估计,当群体发病率和遗传率不在上述范围，则用下表查找：,例如：原发性高血压的群体发病率为,6%,，遗传率为,62%,，从,表中,查知，患者一级亲属发病率为,16%,。,如果用公式计算，患者一级亲属发病率为,=24.5%,，与实际发病率相比，风险偏大。,2.,患病人数与发病风险,一个家庭中患病的人数愈多，则亲属发病风险愈高。,3.,病情严重程度与发病风险,所生患儿的病情愈重，其同胞的发病风险就愈高。,只有一侧唇裂的患者，其同胞的再发风险,2.46%,；,若一侧唇裂合并腭裂的患者，其同胞的再发风险为,4.21%,；,而两侧唇裂合并腭裂的患者，其同胞的再发风险则高达,5.74%,。,例如：,4.,发病率的性别差异与发病风险,先天性幽门狭窄,当一种多基因遗传病的群体发病率有性别 差异时,表明不同性别的易患性阈值不同。,女性发病率,0.1%,男性发病率,0.5%,A,型选择题,1.,在多基因遗传中起作用的基因是,(),A.,显性基因,B.,隐性基因,C.,外源基因,D.,微效基因,2.,如果某种遗传性状的变异在群体中的分布只有一个峰，这种性状称,(,),A.,显性性状,B.,隐性性状,C.,数量性状,D.,质量性状,3.,某多基因病的群体发病率为,1%,，遗传度为,80%,，患者一级亲属发病率为,(,),A.1%B.2%C.1/4 D.1/10,4.,下列哪种疾病是多基因遗传病,(,),A.,并指,B.,唇裂,C.,白化病,D.,红绿色盲,5.,下列性状中属于数量性状的是,(,),A.ABO,血型,B.,血压,C.,红绿色盲,D.,多指,6.,下列性状中属于质量性状的是,(,),A.,身高,B.,血压,C.,肤色,D.,高度近视,D,C,D,B,B,D,