导图社区 多基因遗传
这是一个关于多基因遗传的思维导图,人类绝大多数表型性状是由环境因素和遗传因素共同决定的。
编辑于2023-11-14 22:22:55多基因遗传
人类绝大多数表型性状是由环境因素和遗传因素共同决定的
例如:血压,血脂,肤色,头围,身高,体重 糖尿病,肥胖症,高血压,冠心病,肿瘤精神疾病和神经退行性疾病等
单基因遗传病的群体患病率很低,而常见病性状往往受多个基因调控,这些性状称为多基因性状,又称为数量性状所影响的疾病称为多基因疾病,其遗传方式为多基因遗传或多因子遗传
这些疾病的遗传并不遵循孟德尔遗传规律,相反,它们由遗传易感因素与环境因素之间复杂的交互作用引起,因而被称为多因子或复杂遗传
多基因疾病多为常见病,且表情取决于相关的多个基因的共同作用
这些基因对疾病的表型贡献有大有小,因此可分为主效基因和微效基因
主效基因可能存在显隐性关系,但微效基因相互之间显隐之分并不明确,多互为共显性
多对微效基因的作用积累之后可以形成一个明显的效应,这种现象称为累加效应。因而这种基因也被称作为累加基因
由于多种基因疾病参与的基因多,不仅基因之间遗传关系复杂,同时这类疾病还往往明显受环境影响,因此这类性状也称为复杂性状,这类疾病也就称为复杂疾病
数量性状的多基因遗传
单基因遗传的性状也称为质量性状
多基因遗传性状的变异在群体中的分布是连续的,只有一个峰,因此会有一个平均值。不同个体间的差异只是量的变异,临近的两个个体之间的差异很小,因此这类形状称为数量性状
数量性状是一种可测量的生理或生化数值指标
这些性状在人群中呈常正态分布而非"有或无"的遗传方式
数量性状的多基因遗传
数量性状是由许多数目不详,作用微小的贡献性的微效基因控制的
环境因素对某种形状的产生起折或增强或抑制的作用
数量性状呈现单峰分布主要取决于两点
多对微效基因
基因随机组合
多基因遗传中,虽然性状的遗传规律不符合孟德尔定律,但每一对基因的遗传方式仍符合孟德尔定律,即分离和自由组合
人们建立了复杂遗传的"全基因模型""
基因网络的关联十分强大,任何一个基因变化都可能波及与特定性状相关的核心基因,另外加上环境因素的影响,数量性状的复杂性就更高
Galton提出了"平均值的回归"理论
数量性状在遗传过程中子代将向群体的平均值靠拢,这就是回归现象,这种现象也表现于其他相似的数量形状
回归现象对理解多基因遗传病遗传特点有着重要的指导意义
疾病的多基因遗传
易患性与发病阈值
在多基因遗传病中,遗传基础是由多基因构成的,它部分决定了个体发病的风险。这种由遗传基础决定一个个体患病的风险称为易感性
易感性+环境因素=易患性
在相同环境下,不同个体产生的差异可以认为是由不同的易感性造成的,也就是说是基因差异造成的,群体中的易患性变异也成正态分布
这种由易患性所导致的多基因遗传病发病最低限度称为发病阈值
阈值将连续分布的医患性变异分为两部分,正常群体和患病群体
多基因遗传病又属于阈值相关疾病,阈值是医患性变异的某一点,在一定条件下,阈值代表患病所必需的,最低的,易患基因的数量
一个群体的医患性平均值可以从该群体的患病率发作估计,利用正态分布平均值与标准差之间已知关系,可由患病率估计群体的发病阈值与易患性平均值之间的距离,该距离是以正态分布的标准差作为衡量单位
多基因遗传病的群体易患性成正态分布
①μ+18(以平均值μ为0,左右1个标准差)范围内的面积占正态分布曲线下的总面积的68.28%,此范围以外的面积占31.72%,左右侧各占约16% ②μ+-2δ范围内的面积占正态分布曲线下的总面积的95.46%,此范围以外的面积占4.54%,左右侧各占约2.3% ③μ+-3δ范围内的面积占正态分布曲线下的总面积的99.74%,此范围以外的面积占0.26%,左右侧各占约0.13%
多基因遗传病易患性正态分布曲线下的面积代表总人群,其易患性超过阈值的lap粉面积为患者所占的百分比,即患病率
一种多基因病的易患性的平均值与阈值越近,表明易患性高,阈值低,群体患病率高,相反,易患性的平均值与阈值越远,表明易患性低,阈值高,群体患病率低
遗传率及其估算
多基因遗传病是遗传因素和环境因素共同作用所致
遗传因素的作用大小可用遗传率来衡量
遗传率又称遗传度,是在多基因疾病形成过程中遗传因素的贡献大小
遗传率越大,表明遗传因素的贡献越大,一般来说,遗传率越低的性状或疾病,家族聚集现象越不明显
Falconer公式
它是根据先证者亲属的患病率与遗传率有关而建立的,亲属病率越高。遗传率越大
h2=b/r
当已知一般人群的患病率时,b=Xg-Xr/Ag
当缺乏一般人群的患病率时,b=Pc(Xc-Xr)/ar
Xg为一般群体易患性平均值与阙值之间的标准差数;Xc为对照组亲属中的易患性平均值与阙值之间的标准差数;Xr为先证者亲属易患性平均值与阙值之间的标准差数;Ar为一般群体易患性平均值与一般群体中患者易患性平均值之间的标准差数;ar为先证者亲属易患 性平均值与先证者亲属中患者易患性平均值之间的标准差数;Qg为一般群体患病率;Qc为对照亲属患病率,Pc=1-Qc,Qr为先证者亲属患病率
亲缘系数是指两个个体从共同祖先获得某一特定等位基因的总体概率
Holzinger公式
它是根据遗传率越高的疾病,单卵双生的患病一致率与二卵双生患病一致率相差越大而建立的
单卵双生是由一个受精卵形成的一对双生子,它们的遗传基础理论上是完全相同的,其个体差异主要由环境决定
二卵双生是由两个受精卵形成的一对双生子,相当于同胞,因此他们的个体差异由遗传基础和环境因素共同决定
h2=Cmz-Cdz/100-Cdz
计算时要注意下列的问题
1遗传率是特定人群的估计值
2遗传率是群体统计量,用到个体毫无意义
3遗传率的估算仅适合于没有遗传抑制性,而且也没有主基因效应的疾病
影响多基因遗传病再发风险估计的因素
患病率与亲属级别有关
多基因遗传病发病有明显的家族聚集倾向,患者亲属患病率高于群体患病率,而且随着与患者亲缘关系级别变远患病率而剧减,向群体患病率靠拢
多基因遗传病的再发风险与疾病的遗传率高低有关
有些多基因病在遗传率相同的情况下,群体患病率不同,发病风险率也不同
患者亲属再发风险与亲属中受累人数有关
在多基因遗传病中,当一个家庭中患病人数愈多,则亲属再发风险越高
因为在单基因遗传病中的双亲基因组成已固定并严格按孟德尔遗传规律遗传,故其后代患病概率故因为已生出几个患者而改变其原有的1/2或1/4发病风险
患者亲属再发风险与患者畸形或疾病严重程度有关
多基因遗传病发病的遗传基础是微效基因,存在共显累加效应,故在多基因遗传病中如果患者病情严重,证明其易患性远超过发病阈值。而带有更多的易感性基因,与病情较轻的患者相比,其父母所带有的易感基因也多易患性更接近阈值
在单基因遗传病中,不论病情的轻重如何,一般不影响其再发风险率仍为1/2或1/4
多基因遗传病的群体患病率存在性别差异时,亲属再发风险与性别有关
在某种多基因遗传病的发病上存在性别差异时,表明不同性别的发病率阈值只是不同的