第四章 单基因病的遗传

第四章 单基因病的遗传的思维导图，内容有： 第一节系谱与系谱分析 第二节常染色体显性遗传病的遗传 第三节常染色体隐性遗传病的遗传 第四节X连锁显性遗传病的遗传 第五节X连锁隐性遗传病的遗传 第六节Y连锁遗传病的遗传 第七节影响单基因遗传病分析的因素

第四章 单基因病的遗传

• 第一节 系谱与系谱分析
  • 单基因病遗传病是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
    • 核基因的遗传
    • 线粒体基因的遗传（细胞质遗传）
    • 五种遗传方式
      • 常染色体显性遗传
      • 常染色体隐性遗传
      • X连锁显性遗传
      • X连锁隐性遗传
      • Y连锁遗传
  • 系谱分析:对具有某种性状的家系成员进行观察，并分析该性状在家系后代中分离或传递的方式
  • 系谱:是从先证者或索引病例开始，追溯调查其家族各个成员的亲缘关系和某种遗传病的发病（或某种性状的分布）情况等资料，用特定的系谱符号按一定方式绘制而成的图解
    • 先证者是指该家族中第一个就诊或被发现的患病（或具有某种性状）成员
• 第二节 常染色体显性遗传病的遗传
  • 常染色体显性遗传病:致病基因决定的是显性性状
  • 一、短指（趾）A1型
    • 有记录的第一种孟德尔显性遗传病
    • 短指（趾）A1型患者的主要症状是身材明显变矮，手变得更宽，所有的指（趾）都比正常人成比例的缩短
  • 二、婚配类型和子代发病风险
    • 最常见的常染色体显性遗传病家系是一个患者和一个正常人之间的婚配
  • 三、常染色体完全显性遗传的特征
    • 1.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
    • 2.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）
    • 3.患者的子代有1/2的发病可能
    • 4.系谱在通常连续几代都可以看到患者，即存在连续传递的现象
• 第三节 常染色体隐性遗传病的遗传
  • 常染色体隐性遗传病: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
  • 一、眼皮肤白化病IA型
    • 眼皮肤白化病IA型是酪氨酸酶合成障碍引起的疾病，患者体内酪氨酸酶基因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、婚配类型和子代发病风险
    • 最常见的是两个杂合携带者之间的婚配
    • 实际上，人群中最多的婚配类型应该是杂合携带者与正常人之间的婚配
    • 杂合携带者与患者之间的婚配，子代中将有一半为患者，另一半为携带者，连续两代出现患者
  • 三、常染色体隐性遗传的特征
    • 1.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
    • 2.患者的双亲表型往往正常，但都是致病基因的携带者
    • 3.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
    • 4.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
    • 5.近亲婚配时，后代的发病风险比随机婚配明显增高
  • 四、常染色体隐性遗传病分析时应注意的两个问题
    • （一）临床上对患者同胞发病风险的统计常常高于预期的1/4
      • 选择偏倚
      • 完全确认
      • 不完全确认（截短确认）
    • （二）近亲婚配明显提高常染色体隐形遗传病的发病风险
      • 近亲是在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
      • 亲缘系数:两个近亲个体在某一基因座上具有相同基因的概率
      • 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
      • 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，他们之间的亲缘关系为1/4，即他们之间基因相同的可能性为1/4
• 第四节 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群体分布上存在着明显的性别差异
  • 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连锁显性遗传病
  • 交叉遗传: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
  • 一、低磷酸盐血症性佝偻病
    • 又称抗维生素D性佝偻病，患儿由于肾小管对磷酸盐的再吸收障碍，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
    • 点突变和缺失是导致疾病发生的主要原因
  • 二、婚配类型和子代发病发病风险
    • 男性半合子患者与正常女性婚配，女儿都将是患者，儿子全部为正常
  • 三、X连锁显性遗传的特征
    • 1.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
    • 2.患者双亲中一方患病，如果双亲无病，则来源于新生突变
    • 3.由于交叉遗传，男性患者的女儿全部为患者，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
    • 4.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
• 第五节 X连锁隐性遗传病的遗传
  • 决定一种遗传病的致病基因位于X染色体上，且为隐性遗传，即带有致病基因的女性杂合子不发病，称为X连锁隐性遗传病
  • 一、血友病
    • 凝血障碍性疾病，为临床上最常见的血友病，占血友病患者数的80%-85%，血浆中凝血因子八缺乏导致凝血功能障碍
  • 二、婚配类型和子代发病风险
    • 最常见的是表型正常的女性杂合子携带者与正常男性之间的婚配，子代中儿子将有50%受累，女儿不发病，但50%为携带者
    • 男性半合子患者与正常女性之间的婚配，所有子女的表型都正常，但由于交叉遗传，所有女儿均为杂合子携带者
  • 三、x连锁隐性遗传的特征
    • 1.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
    • 2.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
    • 3.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
    • 4.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
• 第六节 Y连锁遗传病的遗传
  • 全男性遗传–外耳道多毛症
• 第七节 影响单基因遗传病分析的因素
  • 一、拟常染色体遗传
    • 在人类X和Y染色体的长臂和短臂末端存在部分高度同源的DNA序列，称为拟常染色体区
    • 在男性精子发生的减数分裂过程中，位于X和Y染色体拟常染色体区的基因可以发生重组，导致X染色体的基因交换到Y染色体的同源区段上，并可能传递给男性后代，出现类似于常染色体显性的男-男传递现象，这种遗传方式就称为拟常染色体遗传
  • 二、亲代印记的遗传学效应
    • 不同性别的亲代传给子代的同一染色体或等位基因发生改变时，可以引起不同的表型形成
  • 三、基因型-表型相关性
    • （一）遗传异质性
      • 遗传异质性是一种遗传性状可以由多个不同的遗传改变所引起
      • 基因座异质性：是指同一遗传病是由不同基因座的基因突变引起的
      • 等位基因异质性：是指某一遗传病是由同一基因座上的不同突变引起的
    • （二）基因多效性
      • 基因多效性是一个基因可以决定或影响多个性状
    • （三）外显率和表现度
      • 外显率是在一定环境条件下，群体中某一基因型个体表现出相应表型的百分率，外显率等于100%时称为完全外显，低于100%时则为不完全外显
      • 表现度指在不同遗传背景和环境因素的影响下，相同基因型的个体在性状或疾病的表现程度上产生的差异
    • （四）共显性
      • 共显性指一对等位基因之间，没有显性和隐性的区别，在杂合子个体中两种基因的作用都能表现出来
    • （五）延迟显性
      • 一些带有显性致病基因的杂合子在生命的早期，因致病基因并不表达或表达不足没有引起明显的临床表现，只有达到一定的年龄后才表现出相应的疾病临床症状，称为延迟显性
    • （六）从性遗传和限性遗传
      • 从性遗传：是位于常染色体上的基因，由于受到性别的影响而显示出男女表型分布比例的差异或基因表达程度的差异
      • 限性遗传：则是指位于常染色体上的基因，由于基因表达的性别限制，只在一种性别表现，而在另一种性别则完全不能表现，但这些基因均可传给下一代
    • （七）拟表型
      • 由于环境因素的作用使个体的表型恰好与某一特定基因所产生的表型相同或相似，这种由环境因素引起的表型称为拟表型
  • 四、生殖腺嵌合
    • 生殖腺嵌合是一个个体的生殖腺细胞不是纯合的而是由遗传组成不同的细胞系嵌合而成的
  • 五、遗传早现
    • 遗传早现是一些遗传病（通常是显性遗传病）在连续几代的遗传过程中会发生患者发病年龄逐代提前和（或）病情程度逐代加重的现象，动态突变是遗传早现的分子基础
  • 六、X染色体失活
    • 女性体细胞的两条X染色体只有一条在遗传上是有活性的