第五章 多基因遗传

第五章 多基因遗传的思维导图，如多基因遗传中，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。

第五章 多基因遗传

• 第一节 数量性状的多基因遗传
  • 人类绝大多数表型形状是由环境因素和遗传因素共同决定的
  • 受一对等位基因的控制，这些性状称为单基因性状，又称为质量性状，所影响的疾病称为单基因遗传病，其遗传方式为单基因遗传，遵循孟德尔遗传规律
  • 许多常见病（糖尿病、肥胖症、高血压、冠心病）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遗传病，其遗传方式为多基因遗传，不遵循孟德尔遗传规律
  • 多基因疾病多为常见病且表型取决于相关的多个基因的共同作用
  • 按对疾病的表型贡献，分为主效基因和微效基因，主效基因存在显、隐性，微效基因相互之间显隐之分并不明确
  • 多对微效基因的作用积累，称为累加效应
  • 一、数量性状与质量性状
    • 质量性状：基本与其基因型相对应，且性状不易受环境影响
    • 数量性状：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。数量性状是一种可测量的生理或生化数值指标
  • 二、数量性状的多基因遗传
    • 数量性状是由许多数目不详、作用微小的共显性的微效基因控制的
    • 环境因素对某种性状的产生起着增强或抑制的作用
    • 数量性状之所以呈现单峰分布，主要取决于两点
      • 1.多对微效基因
      • 2.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
    • 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
    • 回归现象：数量性状在遗传过程中子代将向群体的平均值靠拢
• 第二节 疾病的多基因遗传
  • 一、易患性与发病阈值
    • 易感性：由遗传基础决定一个个体患病的风险
    • 易患性：遗传因素和环境因素共同作用决定个体患某种遗传病的风险
    • 易感性+环境因素=易患性
    • 发病阈值：由易患性所导致的多基因遗传病发病最低限度
    • 阈值代表患病所必需的、最低易患基因的数量
    • 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
      • 1.μ±1δ（以平均值μ为0，左右一个标准差）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%
      • 2.μ±2δ，95，46%，4.54，2.3%
      • 3.μ±3δ，99.74%，0.26%，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那部分面积为患者所占的百分数，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
  • 二、遗传率及其估算
    • 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
    • 遗传率越低的性状或疾病，家族聚集现象越不明显
    • （一）Falconer公式（亲缘系数法）
      • Falconer公式是根据先证者家属的患病率与遗传率有关而建立的，亲属患病率越高，遗传率越大
      • 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
        • 一级亲属（双亲、子女、同胞）1/2
        • 二级亲属（叔、伯、姑、舅、姨、祖父母、外祖父母）1/4
        • 三级亲属（表兄妹、堂兄妹、曾祖父母之间）1/8
      • 在缺乏一般人群患病率数据时，可选择与病例组匹配的对照组，调查对照组亲属的患病率，用先证者亲属和对照亲属的患病率计算遗传率
    • （二）Holzinger公式（双生子法）
      • Holzinger公式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（MZ）：一个受精卵形成的一对双生子
      • 二卵双生（DZ）：是由两个受精卵形成的一对双生子，相当于同胞
      • 患病一致率是指双生子中一个患某种遗传病，另一个也患相同疾病的概率
    • 遗传率的概念和计算应注意以下问题
      • 1.遗传率是特定人群的估计值，不宜外推到其他人群和其他环境中
      • 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异质性，而且也没有主基因效应的疾病
  • 三、影响多基因遗传病再发风险估计的因素
    • （一）患病率与亲属级别有关
      • 多基因遗传病发病具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（或亲缘系数增大）患病率而剧减，向群体患病率靠拢
      • 相当多的多基因遗传病中，群体患病率（q）常在0.1%-1%之间，遗传率为70%-80%
        • 当遗传率低于70%-80%时，患者一级亲属再发风险低于群体患病率的平方根
        • 当遗传率高于70%-80%时，一级亲属再发风险高于群体患病率的平方根
      • 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
    • （二）患者亲属再发风险与亲属中受累人数有关
      • 当一个家庭中患病人数愈多，则亲属再发风险愈高
      • 单基因遗传病中的双亲基因组成已固定，并严格按照孟德尔遗传规律遗传，故其后代患病概率不因为已生成几个患者而改变其原有的1/2或1/4发病风险
    • （三）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，证明其易患性远远超过发病阈值而带有更多的易感基因，与病情较轻的患者相比，其父母所带的易感基因也较多，易患性更接近阈值
    • （四）多基因遗传病的群体遗传患病率存在性别差异时，亲属再发风险与性别有关
      • 不同性别的发病阈值是不同的
        • 卡特效应
          • 群体中患病率较低但阈值较高性别的先证者，其亲属再发风险相对增高
          • 群体中患病率相对高但阈值较低性别的先证者，其亲属再发风险相对较低