医学遗传学论文

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1、安徽中医学院本科生安徽中医学院本科生医学遗传学医学遗传学论文综述论文综述论文题目：论文题目：中文中文 X-连锁遗传研究进连锁遗传研究进展展:英文英文 Advance in the Research of X-linked inheritance专业 学号 指导老师： 学生： 论文完成单位 完成时间:2010/05/03X-连锁遗传研究进展连锁遗传研究进展有关 X-显性遗传和 X-隐性遗传的研究进展作者：摘要：X-连锁遗传（X-linked inheritance）根据其 x 染色体上致病基因性质的不同，可 分为 X-连锁显性遗传、X 连锁隐性遗传。控制某种性状或遗传病的基因位于 X 染色体上，

2、 且这种基因为显性基因，其遗传方式称为 X-连锁显性遗传（X-linked dominant inheritance，XD） 。同样的，若控制某种性状或遗传病的基因位于 X 染色体上，且这种基因 为隐性基因，其遗传方式称为 X-连锁隐性遗传（X-recessive inheritance，XR） 。关键词：X-连锁遗传（X-linked inheritance） ；X-连锁显性遗传（X-linked dominant inheritance，XD） ；X-连锁隐性遗传（X-recessive inheritance，XR） ；X-连锁遗传病同意染色体上的某些基因以及他们所控制的性状结合在一起传

3、递的现象叫做连 锁遗传。连锁现象是 1906 年英国学者贝特森（Bateson）和番奈特（Pannett）研究 香豌豆两队性状遗传时，首先发现的。人类疾病的遗传与遗传病中，有一类为单基 因遗传病，单基因遗传是指受一对等位基因控制的性状遗传，对后代的传递受孟德 尔规律的制约，又称为孟德尔遗传。【1】孟德尔的豌豆杂交试验广泛引起人们关注之后，在 1905 年，摩尔根开始用果蝇为材料进行遗传试验。 摩尔根假设：控制 白眼性状的隐性基因 w 位于 X 染色体上。Y 染色体上不带有这个基因的显性等位基 因。关键的问题解决了，果蝇白眼性状遗传的特殊情况都得到了圆满的解释。摩尔根的假设不仅合理地解释了他的实

4、验结果，而且可以预计白眼雌蝇与白眼 雄蝇交配时，F1应全为白眼，而且永远是真实遗传的。实验的结果与假设相符，假 设得到了证实。像果蝇白眼性状这样由性染色体所携带的基因在遗传时与性别相联系的遗传方 式称为伴性遗传(sex-linked inheritance)或称 X 连锁遗传。人类有些性状或疾病在男女个体中出现 几率不同，或男高女低，或女高男低，这是因 为控制这些性状或疾病的基因位于 X 染色体上，在上下代之间的传递随着 X 染色体的行动 而进行，而且男性的致病基因只能从母亲传来，将来传给自己的女儿，称为交叉遗传。根 据 X 染色体上致病基因性质的不同，分为 X 连锁显性遗传（XD） 、X 连

5、锁隐性遗传(XR)。一、一、人类的伴性遗传人类的伴性遗传根据人类雄性个体(XY)的性染色体在减数分裂时染色体配对行为和性染色体在结构功能上的差异，可以把性染色体分为配对区域和非配对区域。一般认为 X 染色体长臂远端和 Y 染色体的长臂是同源的(图 3-2 左侧)。存在于 X 染色体的差别区域的基因仅表现 X 连锁 遗传；坐落在 Y 染色体的差别区域的基因则表现为 Y 连锁遗传。现分别叙述如下： （一） 伴 X 隐性遗传 由 X 染色体携带的隐性基因的遗传方式称伴 X 隐性遗传(sex-linked recessive inheritance,XR)二、例如二、例如 X-连锁迟发性脊椎骨骺发育不

6、良连锁迟发性脊椎骨骺发育不良【2】。X-连锁迟发性脊椎骨骺发育不良（X-linked spondyloepiphyseal dysplasia tarda SEDL.OMIM313400）是一种罕见的遗传性软骨发育不良性疾病，遗传方式为 X 连锁隐性遗 传。 迟发性骨骺发育不良（spondyloepiphyseal dysplasis tarda SEDT.OMIM 271600）是一类 以脊柱畸形和长骨骨骺区不规则改变为特性的骨软骨发育不良性疾病【3】，具有明显的遗传 异质性，已报道的遗传方式包括常染色体隐性遗传，常染色体显性遗传，X 连锁隐性遗传【4】。X 连锁隐性遗传的迟发性脊椎骨骺发育

7、不良又称为晚性脊椎骨骺发育不良（SEDL） ， 人群中患病率估计为 1.7/1 000 000。SEDL 较常染色体遗传方式的 SEDL 发病晚，侏儒明显， 但关节病变相对较轻，椎骨病变以腰椎明显（常染色体遗传的 SEDL 胸椎受累明显）【5】。 1939 年 Lacobcn 首次报道 SEDL 病例，1957 您由 Maroteaux 正式命名，并详细描述了典型 的临床及放射线改变。SEDL 的主要病理改变为软骨内生成异常和关节软骨退行性变，临床 特点变现为非匀称性矮小，椎体畸形，早发的大关节骨关节炎，尤其在髋部。其诊断主要 依据【3-5】:男性，母系亲属中有类似病人（散发病例，可无家族史）

8、 ，发病晚，310 岁出现 腰背部疼痛生长迟缓，1014 岁之间最明显，躯干短，指距正常，指距身高，上部量/下 部量1，以及 X 光特征性变现：椎体不规则变扁，前部上下缘凹陷，可有骨质硬化，中吼 部驼峰状突起，椎间隙明显狭窄等改变。该病目前无有效治疗方法， ，尽量避免可能损伤脊 柱及大关节的活动，可延缓其进展。该病预后差，多在中年后不能行走，需进行关节成形 术。进年来 SEDL 基因的定位使 SEDL 患者的症状前诊断及高危家系的产前诊断成为可能。 再来看看 SEDL 基因定位及结构。1988 年，Szliro-Tapia 等【8】对 6 个 SEDL 家系进行连 锁分析，在多态位点 DXS4

9、1 及 DXS92 获得最大 LOD 值，分别为 3.07、2.92，从而将 SEDL 致病基因初步定位于 Xp。1993 年，Heuertz 等【6】对 1 个 SEDL 家系中发生的重组现象分析 后将基因候选区缩小至 DXS16DXS92 之间，位于 Xp22。1995 年，Heuertz 等【9】用卫星多 态标记，将该基因进一步精确定位于 Xp22.12p22.31，约 2Mb 的范围内。1999 年， Gedeon 等【10】最终将 SEDL 致病基因确定为位于 Xp22.2 的 SEDL 基因。该基因在进化中高 度保守。基因全长 20kb，含 6 个外显子，编码含 140 个氨基酸残

10、基的蛋白质（SEDL） 。 SEDL 基因 3端非编码区含有 MER20 重复序列，使该基因转录时选择性剪切外显子 2，从而 影响 mRNA 的翻译效率【11】，这在 SEDL 的基因治疗方面可能具有积极的意义。已经克隆的 两种 cDNA 长度分别为 2 836bp 和 2 694bp。后者不含有外显子 2。在人类基因组中共发现 7 个 SEDL 基因的内含子。SEDLP1 具有转录活性，编码区与 SEDL 基因只有 6 个剪辑不同， 并不会英气氨基酸序列的改变，提高 SEDLP1 的表达水平可能成为 SEDL 基因治疗的新途径。人类中还有一种比较常见的隐性伴性遗传病色盲(color blin

11、dness)。这是人类遗 传学研究得最早的一个性状。患者不能辨别红色和绿色。色盲的遗传方式无疑与血友病相 同，因为隐性的色盲基因 c 由 X 染色体所携带，Y 染色体上没有它的等位基因。作为半合 子(half-zygous)的男性个体的 X 染色体上如果带有色盲基因规律可知，如果一个色盲的女 子与一个正常色觉的男性婚配，则他们的全部儿子都像他们的母亲一样表现色盲，而所有 女儿都会像其父亲一样表现正常。红色觉基因座与绿色觉基因座均已定位在 X 染色体的 Xq28。据一次全中国普查汉族男 性 184 937 人中，发病率为 4.89，女性 56 580 人中为 0.7。 此外，在人类中的伴 X 隐

12、性遗传性状还有：葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺乏症，具 有这种缺陷的人，在吸入蚕豆花粉(或食生蚕豆)时或服用磺胺、萘或奎宁的特殊情况下， 他们的大量红细胞会突然破坏而造成严重的贫血。男性患者多于女性。又如 Duchenne 型肌 营养不良，次黄嘌吟鸟嘌吟磷酸核糖苷转移酶(HGPRT)缺乏症，性连锁遗传型鱼鳞病等。 X 连锁隐性遗传的共同特点是发病率有明显的性别差异。按群体遗传学理论计算，如 果致病基因的频率为 q，男性发病率亦为 q，女性发病率则为 q2，在人群中男性患者的频 率显著高于女性，而且致病基因的频率愈低，女性患者在群体中愈少见，但是隐性致病基 因往往以杂合状态存在于女性中

13、。 (二)伴 X 显性遗传 决定一些遗传性状或遗传病的显性基因在 X 染色体上的遗传方式称 为伴 X 显性遗传(sex-linked dominant inheritance,XD)。由于女性与男性的性染色体组 成不同，这类性状的遗传规律在群体中往往女性表现出该性状或遗传病的频率高于男性， 而且女性多为杂合子发病。 例如抗维生素 D 佝偻病(vitamin D resistent rickets)。患者(XRXR，XRXr，XRY) 由于 X 染色体上显性基因(R)的作用使肾小管对磷的重吸收发生障碍，血磷下降，尿磷 增高，肠对磷、钙的吸收不良，表现身材矮小，下肢进行性弯曲，呈膝内翻或外翻。但表

14、 现度变化很大，最轻的患者可无症状。该致病基因已定位在 Xp22.2-Xp22.1。在人类群体 中，如果某显性伴性致病基因的频率为 p，则女性患者频率：男性患者频率=(p2+2pq) p=1+q1，其中因为 p+q=1，可见 XD 遗传时女性患者比男性患者多一倍以上。三、三、 鸡的伴性遗传鸡的伴性遗传性连锁遗传规律的发现，解开了家鸡中芦花斑羽性状的传递与性别相联系的谜。鸟类 性染色体决定性别的机制业已证明雌性为 ZW 型(异配性别)；雄性为 ZZ 型(同配性别)。芦 花鸡的羽毛黑白相间斑纹性状的遗传分析结果显示，决定斑纹性状的显性基因 B 在 Z 染色 体上，而 W 染色体上没有其等位基因。如

15、果芦花雌鸡 ZBW 与非芦花雄鸡 ZbZb交配，F1雄鸡 都是芦花(ZBZb)，雌鸡都是非芦花(ZbW)。在 F2中，雌鸡的基因型 12 是 ZBW，表型为芦花， 12 是 ZbW，非芦花。雄鸡的基因型 12 为 ZBZb芦花，12 为 ZbZb非芦花。 由于芦花鸡羽毛在雏鸡阶段的绒羽为黑色且头顶上有黄色斑点，成年时，羽毛才变成黑白 相间的横纹。如果采用上述杂交方法，根据交叉遗传原理可以准确无误地预见，杂交子代 的小鸡中凡属具有黑色绒羽、头顶有黄色斑点者一定是雄鸡。实验结果与家禽生产实践的结果均已证明，利用伴性遗传原理进行芦花鸡的早期性别鉴定准确无误。多饲养母鸡，大 量淘汰公鸡，无疑有利于蛋用

16、鸡的生产。遗传学为经济建设服务由此可见一斑。四、植物的伴性遗传四、植物的伴性遗传研究发现女娄菜(M.album)有宽叶和窄叶型两种，这种差别与 X 染色体上一对 B、b 基 因有关。窄叶型为隐性，花粉粒不孕，Xb花粉粒死亡。当雌性宽叶纯合体植株与窄叶雄株 杂交，子代将产生全是宽叶的雄株。如果雌株为杂合体的宽叶亲本与窄叶的雄株交配，子 代同样全是雄性，但是，半数是宽叶，半数是窄叶。若将一株杂合的宽叶雌株与宽叶雄株 杂交，子代产生雄株和雌株，但雌株全是宽叶，雄株中半数是宽叶，半数是窄叶。 需要特别注意的是在植物界，配子体世代或为雄性或为雌性，而与之相交替的孢子体 世代是无性的，带有孢子，与动物相比雌雄间的差别较不明显。大多数种子植物，雌雄配 子体着生在同一植株(孢子体)上，甚至着生在同一朵二性花内，是雌雄同花植物。在许多 情况下，雌蕊和雄蕊着生在同一植株的不同花内，因此称做雌雄同株(monoecious)雌雄异 花植物，如玉米。在雌雄同花和雌雄同株间有许多中间状态，出现十分复杂的现象。 葫芦科的一个种称为喷瓜