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1、遗传病的概念及其分类 遗传病 遗传物质 染色体和基因 发生突变所引起的疾病 遗传病与先天性疾病和家族性疾病的区别 一 遗传病的特征 1 遗传病具有垂直传递的特征 2 遗传病常伴有遗传物质的改变 3 遗传病有特定的发病年龄和病程 4 遗传病往往具有终生性的特征 5 遗传性疾病通常表现出先天性的特征 但并非所有先天性疾病均为遗传性疾病 6 遗传病并不等同于家族性疾病 familialdisease 家族性疾病是指某一种疾病表现出家族聚集的现象 在一个家族中不止一个成员罹患 二 遗传病分类 常染色体显性遗传常染色体遗传常染色体隐性遗传 X连锁显性遗传性连锁遗传X连锁隐性遗传Y连锁遗传多基因病线粒体遗
2、传常染色体病染色体病性染色体病 单基因病 体细胞遗传病 单基因遗传 单基因病 monogenicdisease singlegenedisorder 是指单一基因突变引起的疾病 符合孟德尔遗传方式 所以称为孟德尔式遗传病 有6600多种 并且每年以10 50种的速度递增 系谱常见符号 一 常染色体显性遗传 常染色体显性遗传 autosomaldominantinheritanceAD 一种遗传性状或遗传病有关的基因位于常染色体上 其性质是显性的 这种遗传方式称为常染色体显性遗传 目前发现单基因遗传病有1700多种 一些人类的单基因遗传性状 人类最常见的单基因表型 眼睛 人类最常见的单基因表型
3、鼻子 人类最常见的单基因表型 耳朵 一 常见的婚配型 AA AAAA AaAa AaAA aaAa aaaa aa 二 常染色体显性遗传病的系谱特点 1 患者的双亲中常常有一方是患者 由于致病基因是稀有的 频率约为0 01 0 001 所以患病的亲代常为杂合体 2 患者同胞中 约有1 2患病 男女的患病机会均等 3 连续传递 4 双亲无病时 子女一般不患病 只有在基因突变的情况下才能看到双亲无病而子女患病的个别病例 三 常染色体显性遗传病的类型 1 完全显性杂合子的表现型与显性纯合子完全相同 称为完全显性 completadominance 如 并指I型 syndactlytypeI MIM1
4、85900 2q31 q37 多指 Polydactyly 杂合体 Aa 表型介于纯合体显性 AA 与纯合体隐性 aa 之间 这种性状的遗传方式称为不完全显性遗传 incompletedominantinheritance 或半显性遗传 semidominantinheritance 如 地中海贫血 基因型 A A者病情严重 基因型 A a者病情较轻 基因型 a a者无症状 从临床症状轻重来看 杂合子 A a病情是界于 a a与 A A之间 2 不完全显性 PTC尝味能力 显性纯合体 TT 能尝出浓度为l 750000 1 3000000PTC溶液的苦味 隐性纯合体 tt 则只能尝出浓度为 1
5、 24000PTC溶液的苦味 有的甚至对PTC结晶也不能尝出其苦味 杂合体 Tt 尝味能力则介于 TT 与 tt 之间 能尝出1 50000左右浓度的PTC溶液的苦味 味盲者 tt 易患结节性甲状腺肿 因此可以把PTC的尝味能力作为一种辅助性诊断指标 软骨发育不全 显性纯合个体因病情严重 出生不久即死亡 临床上常见的病例多为杂合子 主要是由于长骨骨骺端软骨细胞形成及骨化障碍 3 共显性 一对等位基因在杂合体中 两个基因的作用都表达出来 不存在隐性状态 这种遗传方式就称为共显性遗传 codominantinheritance 如 ABO血型 IA IB 和i三种基因 基因已定位于9q34 复等位
6、基因 multiplealleles 是指在一个群体中 一对特定的基因座位上的基因有三种或三种以上成员 但对每一个个体来说只能具有其中的任何两个 4 不规则显性 在AD病的杂合体患者中 常常看到表现度不一致 variableexpressivity 和不完全外显率 incompletepenetrance 称为不规则显性 irregulardominance 表现度是指一定基因型缺陷的严重程度 外显率是指一定基因型个体形成一定表型的百分率 如果是100 称为完全外显率 低于100 的称为不完全外显率 其中外显率高的可达80 90 外显率低的可仅为20 30 多指 polydactylypost
7、axial MIM174200 11q31 q34 杂合子的表现型在个体发育较晚时期才表现称为延迟显性 delayeddominance 如 慢性进行性舞蹈病 Huntington schorea MIM143100 4p16 3 5 延迟显性 脊髓小脑共济失调I型 spinocerebellarataxiatypeI MIM164400 6p23 6 从性遗传 常染色体上的基因所控制的性状 在表现型上受性别影响而男女性分布比例或表现程度上的差别 这种遗传方式称为从性遗传 sex influrencedinheritance 如 遗传性早秃 hereditaryalopecia MIM1092
8、00 基因位于常染色体或性染色体上 其性质可以是显性或隐性 但由于性别限制 只在一种性别得以表现 而在另一性别完全不能表现 其遗传方式称为限性遗传 sex limitedinheritance 例如 子宫阴道积水 hydrometrocolpos 由常染色体隐性基因决定 因此 女性只有在纯合子才表现相应症状 男性虽有这种基因但不能表现该性状 然而这些基因都向后代传递 7 限性遗传 二 常染色体隐性遗传 基因位于1 22号常染色体上 控制隐性性状的遗传称为常染色体隐性遗传 autosmalrecessiveinheritance AR 一 常见的婚配型 血红蛋白 链基因突变 镰型细胞贫血病 二
9、常染色体隐性遗传病的系谱特点 1 患者双亲都无病 但是他们均为肯定携带者 obligatecarier 2 患者同胞中约有1 4患病 而且男女患病机会均等 患者的表型正常的同胞有2 3的可能为携带者 3 患者的子女中一般无患儿 所以本病看不到连续传递 往往是散发的 4 近亲婚配时 子女中患病风险比非近亲婚配者高 而且发病率愈低 这种倾向愈明显 近亲婚配与亲缘系数 近亲 closerelative 是指3 4代内有共同祖先的个体 近亲婚配后所生子女中患病风险常常会增高 这主要是由于近亲之间从共同祖先继承了某些相同的致病基因所致 亲缘系数 coefficientofrelationship 一级亲
10、属 firstdegreerelatives 1 2 二级亲属 Seconddegreerelatives 1 4 三级亲属 thirddegreerelatives 1 8 三 常染色体隐性遗传病举例 白化病 albinismtypeI MIM203100 11q14 q21 垂体性株儒 进行性肌营养不良 肩带型 肝豆状核变性 三 X连锁遗传病 与性别相关联的遗传方式称为性连锁遗传 sexlinkedinheritance X连锁隐性遗传一种隐性性状的基因位于X染色体上 其传递方式称为X连锁隐性遗传 X linkedrecessiveinheritance XR 1 常见的婚配型 交叉遗传
11、criss crossinheritance 在X连锁遗传中 男性的致病基因来至于母亲 将来只传给女儿 不存在从男性到男性的传递 2 X连锁隐性遗传病的系谱特点 1 男性患者过远多于女性患者 系谱中的病人几乎都是男性 2 男性患者的双亲都无病 其致病基因来自携带者母亲 3 由于交叉遗传 男患者的同胞 舅父 姨表兄弟 外甥中常见到患者 偶见外祖父发病 在此情况下 男患者的舅父一般正常 4 由于男患者的子女都是正常的 所以代与代间可见明显的不连续 隔代遗传 如 1 假肥大型肌营养不良征 pseudohypertrophicmusculardystrophy MIM310200 Xp21 p21 3
12、 2 鱼鳞病 XR常见病 红绿色盲甲型血友病乙型血友病先天性无免疫球蛋白血症先天性眼球震颤橡皮病弥散性血管角质瘤 二 X连锁显性遗传 1 常见的婚配型 2 X连锁显性遗传病的系谱特点 1 女性患者多于男性 女性患者病情较轻 2 患者双亲之一必定是患者 3 女患者的子女各有1 2发病 4 男患者的女儿全部发病 5 连续遗传 如 抗维生素D佝偻病 vitaminDresistantrickets MIM307800 Xp22 抗维生素D佝偻病 MIM307800 X连锁显性遗传病 四 Y连锁遗传病 一种遗传性状的基因位于Y染色体上 它必将随Y染色体的行动而传递 由男性向男性传递 这种遗传方式就称为
13、Y连锁遗传 Y linkedinheritance YL 又称为限雄遗传 holandricinheritance 如 外耳道多毛症 如 外耳道多毛症 五 遗传异质性 几种基因型都可能表现为同一表型 这种表型相同而基因型不同的现象称为遗传异质性 geneticheterogeneity 如 先天性夜盲征 原发性癫痫 例如 先天性聋哑是一个较常见的两对基因相互作用的例子 1 聋哑双亲生育的子女可以是全部聋哑或全部正常DDee DDee DDee全部聋哑ddEE ddEE ddEE全部聋哑DDee ddEE DdEe全部正常 六 两种单基因性状或疾病的遗传 一 两种单基因性状的独立传递两种单基因病
14、的致病基因分别位于不同对染色体上 在临床上 一个家系中如果出现两种单基因病患者 在大多数情况下 其遗传方式受孟德尔自由组合律制约 如 丈夫并指 并指基因符号A a 妻子正常生育一个白化病 白化病基因符号B b 的儿子他们要求再生一孩子 试问后代子女发病风险如何 父亲并指 母亲正常AaBbaaBb AaBBaaBBAbBbaaBB并指正常并指正常AaBbaaBbAabbaabb并指正常并指白化白化病 3 8正常 3 8并指 1 8并指白化 1 8白化病 两种单基因病基因位于同一染色体上 这两种致病基因将表现为连锁遗传 其遗传方式受连锁与交换律制约 如 红绿色盲与甲型血友病的基因都是在X染色体上
15、假定基因间交换率是10 如果父亲是红绿色盲 红绿色盲基因符号B b 母亲正常 已生出一个女儿红绿色盲 一个儿子是甲型血友病 血友病基因符号H h 试问他们以后所生的孩子中 这两种遗传病的发病风险如何 能生出正常的后代吗 二 两种单基因性状的联合传递 母亲正常 父亲红绿色盲 下图是一个白化病 常染色体隐性遗传 系谱 IV1的发病风险是 A 1 2B 1 4C 1 8D 1 16E 1 64 下图是视网膜母细胞瘤 常染色体显性遗传 系谱 其外显率是70 III4的发病风险是 A 50 B 25 C 10 D 35 E 20 1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 4 线粒体遗传病 mitochon
16、drialdiseases 致病基因位于线粒体基因组上 由于受精卵的细胞质主要来自卵子 存在于细胞质中的线粒体也来自卵子 所以线粒体遗传病表现为母系遗传 即男女均可患病 但只有女性患者的子代患病 男性患者子代正常 母系遗传 maternalinheritance 是指核外染色体所控制的遗传现象 线粒体DNA的遗传学特征 1 mtDNA半自主性2 mtDNA遗传密码与通用密码不同3 mtDNA为母系遗传4 mtDNA在有丝分裂和减数分裂期间都要经过复制分离 人的细胞里通常有上千个mtDNA拷贝 在突变体和正常mtDNA共存的细胞中 mtDNA在细胞的复制和分离过程中发生遗传漂变 可导致子细胞出现三种基因型 纯合的突变体mtDNA 纯合的正常mtDNA 突变体和正常的mtDNA的杂合 5 mtDNA具有阈值效应的特征6 mtDNA的进化率很高 1 母亲将她的mtDNA传递给儿子和女儿 但只有女儿能将其mtDNA传递给下一代 2 人的细胞里通常有上千个mtDNA拷贝 在突变体和正常mtDNA共存的细胞中 mtDNA在细胞的复制和分离过程中发生随机组合 可导致子细胞出现三种基因型 纯合的突变体
