单基因疾病思维导图

本导图详细介绍了各种单基因遗传病的特点，包括单基因遗传病、常染色体显性遗传病的遗传、常染色体隐性遗传病的遗传、Y连锁遗传病的遗传。

单基因疾病的遗传

• 单基因遗传病
  • 简称单基因病，是指由一对等位基因控制而发生的遗传性疾病，这对等位基因称为主基因（major gene）。
  • 单基因遗传病的遗传可分为核基因的遗传和线粒体基因的遗传两种，后者属于细胞质遗传；核基因遗传的单基因遗传病在上下代之间的传递遵循孟德尔定律，因此也称为孟德尔遗传病。
  • 系谱与系谱分析
    • 先证者
      • 指家族中第一个就诊或被发现的患病（或具有某种性状的）成员。
    • 一个完整的系谱至少要包括三代以上家族成员的相关信息，既包括家族中患有某种疾病（或具有某种性状）的个体，也包括家族中的正常成员。
• 常染色体显性遗传病的遗传
  • 如果一种遗传病的致病基因位于1~22号常染色体上，在杂合子的情况下可导致个体发病，即致病基因决定的是显性性状，这种遗传病就称为常染色体显性（autosomal dominant，AD）遗传病。
    • 一、短指（趾）症A1型
      • 症状
        • 身材明显变矮，手变得更宽，所有的指（趾）骨都比正常人成比例的缩短；中间指（趾）骨缺失或与末端指（趾）骨融合，大拇指和大脚趾近端指（趾）骨变短；不论中间指（趾）骨缩短还是缺失，远端指（趾）关节都不会形成。
    • 二、常染色体完全显性遗传的特征
      • 由于致病基因位于常染色体上，因而致病基因的遗传与性别无关，即男女患病的机会均等。
      • 患者双亲中必有一个为患者，致病基因由患病的亲代传来，此时患者的同胞有1/2的发病可能；双亲无病时，子女一般不会患病（除非发生新的基因突变）。
      • 患者的子代有1/2的发病可能。
      • 系谱中通常连续几代都可以看到患者，即存在连续传递的现象
• 常染色体隐性遗传病的遗传
  • 一种遗传病的致病基因位于常染色体上，其遗传方式是隐性的，只有隐性致病基因的纯合子才会发病，称为常染色体隐性（autosomal recessive，AR）遗传病。
    • 一、眼皮肤白化病ⅠA型
      • 患者体内酪氨酸酶基因（MIM *606933）突变导致酶活性丧失，不能有效地催化酪氨酸转变为多巴，进而不能形成代谢终产物黑色素，导致白化病。
    • 二、常染色体隐性遗传的特征
      • 由于致病基因位于常染色体上，因而致病基因的遗传与性别无关，即男女患病的机会均等。
      • 患者的双亲表型往往正常，但都是致病基因的携带者。
      • 患者的同胞有1/4的发病风险，患者表型正常的同胞中有2/3的可能为携带者；患者的子女一般不发病，但肯定都是携带者。
      • 系谱中患者的分布往往是散发的，通常看不到连续传递现象，有时在整个系谱中甚至只有先证者一个患者。
      • 近亲婚配（consanguineous marriage）时，后代的发病风险比随机婚配明显增高。这是由于他们有共同的祖先，可能会遗传到同一个隐性致病基因。
        • 近亲（close relatives）
          • 指在3～4代以内有共同祖先的个体间的关系，他们之间通婚称为近亲婚配。
          • 由于继承的关系，两个近亲个体可能携带有从共同祖先传来的相同基因，他们的后代出现等位基因纯合子的可能性会明显增大。
        • 亲缘系数（coefficient of relationship）
          • 两个近亲个体在某一基因座上具有相同基因的概率称为亲缘系数。
            • 一级亲属：
              • 包括亲子关系和同胞关系，他们之间的亲缘系数为1/2，即他们之间基因相同的可能性为1/2。与亲子关系不同，同胞之间1/2的亲缘系数只是一种概率估计，实际情况可能大于或小于1/2。
            • 二级亲属：
              • 包括一个个体的祖父母、外祖父母、双亲的同胞、同胞的子女和子女的子女等，他们之间的亲缘系数为1/4，即他们之间基因相同的可能性为1/4。
            • 三级亲属：
              • 泛指亲缘系数为1/8，即基因相同的可能性为1/8的近亲之间的关系。
            • 其他亲属级别依此类推，亲属级别每远一级，基因相同的可能性减少1/2。
  • 带有隐性致病基因的杂合子本身不发病，但可将隐性致病基因遗传给后代，称为携带者（carrier）。
    • 携带者（carrier）：广义地说，携带者是指携带有某种致病基因或异常染色体，但本身并不表现出临床症状的个体，虽然携带者本身并不发病，但可能会将致病基因或异常染色体传递给后代，导致后代发病。
• X连锁显性遗传病的遗传
  • 由性染色体上的基因所决定的性状在群体分布上存在着明显的性别差异。如果决定一种遗传病的致病基因位于X染色体上，带有致病基因的女性杂合子即可发病，称为X连锁显性（X-linked dominant，XD）遗传病。
    • 交叉遗传（criss-cross inheritance）：
      • 男性的X染色体及其连锁的基因只能从母亲传来，将来又只能传递给女儿，一般不存在男性男性的传递。
    • 对于X连锁显性遗传病来说，女性有两条X染色体，其中任何一条X染色体上存在致病基因都会发病，而男性只有一条X染色体，所以女性发病率约为男性的2倍。
    • 男性患者病情较重，而女性患者由于X染色体的随机失活，病情较轻且常有变化。
    • 一、低磷酸盐血症性佝偻病
      • 患儿由于肾小管对磷酸盐的再吸收障碍，在新生儿期即可检测出低磷酸盐血症，碱性磷酸酶活性在出生一个月即升高。患儿多于1周岁左右发病，表现出骨骼发育畸形、生长发育迟缓等佝偻病症状和体征。
      • 与一般佝偻病不同的是，患儿不表现出肌病、抽搐和低钙血症。
      • 大剂量维生素D治疗不能纠正其生长发育异常。
      • 女性患者多为杂合子，数目虽多于男性患者，但病情较轻，少数只有低磷酸盐血症，没有明显的佝偻病骨骼变化
    • 二、X连锁显性遗传的特征
      • 人群中女性患者数目多于男性患者，在罕见的XD遗传病中，女性患者的数目约为男性患者的2倍，但女性患者病情通常较轻。
      • 患者双亲中一方患病；如果双亲无病，则来源于新生突变。
      • 由于交叉遗传，男性患者的女儿全部都为患者，儿子全部正常；女性杂合子患者的子女中各有50%的可能性发病。
      • 系谱中常可看到连续传递现象，这点与常染色体显性遗传一致。
• X连锁隐性遗传病的遗传
  • 如果决定一种遗传病的致病基因位于X染色体上，且为隐性基因，即带有致病基因的女性杂合子不发病，称为X连锁隐性（X-linked recessive，XR）遗传病。
    • 一、血友病A
      • 血友病A患者因血浆中抗血友病球蛋白缺乏导致凝血功能障碍，易出现牙龈出血、皮下组织淤血等症状，在轻微外伤、小手术后长时间出血不止，关节腔出血会导致关节肿胀、甚至畸形。
    • 二、X连锁隐性遗传的特征
      • 人群中男性患者远多于女性患者，在一些罕见的XR遗传病中，往往只能看到男性患者。
      • 双亲无病时，儿子有1/2的可能发病，女儿则不会发病，表明致病基因是从母亲传来的；如果母亲不是携带者，则来源于新生突变。
      • 由于交叉遗传，男性患者的兄弟、舅父、姨表兄弟、外甥、外孙等也有可能是患者；患者的外祖父也可能是患者，这种情况下，患者的舅父一般不发病。
      • 系谱中常看到几代经过女性携带者传递、男性发病的现象；如果存在女性患者，其父亲一定是患者，母亲一定是携带者。
• Y连锁遗传病的遗传
  • 如果决定某种性状或疾病的基因位于Y染色体，随Y染色体而在上下代之间进行传递，称为Y连锁遗传（Y-linked inheritance）。
  • Y连锁遗传的传递规律比较简单，具有Y连锁基因者均为男性，这些基因将随Y染色体进行父→子、子→孙的传递，因此又称为全男性遗传（holandric inheritance）。