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1、第三节 人类的单基因遗传及其疾病,概念受一对基因控制的性状的遗传称之为单基因遗传，单个基因突变所引起的遗传病称为单基因遗传病。,一、 遗传的基本规律,（一）孟德尔遗传规律孟德尔以豌豆为对象研究发现的遗传规律，包括分离律和自由组合律。,性状分离：子代中出现与亲代不同的性状。,基本概念,性状：生物所具有的形态的、机能的或生化的特点。相对性状是指相互排斥（一个个体上不能同时存在）的性状。,等位基因：同源染色体中相同位置上（基因座位）的两个基因。,显（隐）性基因：控制显（隐）性性状的基因（A）（a）,显、隐性基因同时存在时显性基因起作用。,表型和基因型：可观察到的性状称为表型，控制这个性状的基因（如A
2、a）称为基因型。 纯（杂）合体：等位基因中两个基因相（不）同，如AA、aa (Aa)。,显（隐）性性状：相对性状中能（不）在杂合体中表达出来的性状。,* 概 率,概念一种事物随机发生的可能性大小。 概率定理 加法定理：两个互相排斥事件的总概率是各概率之和。 乘法定理：两个独立事件同时发生的概率是各个概率的乘积。,1、分离律,概念杂合体中显、隐性基因同存于一细胞，在形成生殖细胞时，这一对基因分离并进入不同的生殖细胞，此基因的行动规律称之。其细胞学基础为减数分裂中同源染色体的分离。,2、自由组合律,生物体在形成生殖细胞时，不同对的基因独立行动，可分可合，随机组合到一个生殖细胞中。其细胞学基础为减数
3、分裂过程中非同源染色体的自由组合。,YyRr,yyrr,(二) 连锁与交换律,完全连锁两对联合遗传的性状，在F1代配子产生过程中，只产生两种精子，与全隐性卵子受精后只产生两种类型的F2代，此遗传现象称之。,连锁群位于同一条染色体上的基因彼此间以连锁方式传递，构成连锁群。,不完全连锁两对联合遗传的性状，在F1代配子产生过程中，产生四种不同比例的卵子，与全隐性精子受精后产生四种类型的F2代，此遗传现象称之。,（三）三大定律在人类遗传中的体现,1、分离律例：（1）PTC尝味（含T基因者可尝出PTC的苦味）, 推测 Tt tt 的结果。,（3）能卷舌,（2）褐色虹膜,AB 型: IA IB A 型：
4、IA i， IA IA O型：i i B 型： IB i， IB IB,B 型M型,O 型MN型,2、自由组合律决定两种遗传性状的基因位于人类不同对染色体上时。例： ABO血型（No.9）和MN血型（No.4）,i i MN,IB i MM,IB IB MM,在含有NP基因的家庭中，A型或AB型血的婴儿有90%的可能性患甲髌综合征， 10%的可能性正常（重组率10%）。,3、连锁与交换律决定两种遗传性状的基因位于同一对染色体上时。例： IA 基因和甲髌综合征（指甲发育不良髌骨缺如）基因（NP）连锁于No.9上。,IA,NP,IB,np,i,np,IA,NP,IB,np,AB型血患者,IA,NP
5、,i,np,A型血患者,ABO血型基因与NP的连锁,二、 人类的单基因遗传病,分类 常染色体显性遗传（AD） 常染色体隐性遗传（AR） X连锁显性遗传（XD） X连锁隐性遗传（XR） Y连锁遗传,（一） 常染色体显性遗传（AD）病,1、定义显性致病基因位于122号常染色体上的遗传病的遗传称之。2、基因型大多是杂合体（Aa），因致病基因A是由正常基因a突变而来，而突变是稀有的，约10-610-5/基因/代。,Aa,aa,Aa,a,A,a,A,a,正常：aa 患者：AA，Aa,AD婚配图解,系谱法,（1）系谱详细调查某种遗传病患者家族中各成员的发病情况，用特殊符号按一定形式绘成的图解。,3、AD病
6、遗传分析,（4）系谱分析步骤A、绘制系谱B、找出患者分布情况C、分析患者的性别比例D、判断遗传方式E、分析各成员的基因型,（3）致病基因频率非常低。由正常基因突变而来（基因突变频率非常低：10-6 10-5/基因/代）。,（2）先证者首先被发现的患者,（5）AD系谱特点,患者同胞中约有1/2患病且男女患病机会相等 患者子女中约有1/2将患病，连续遗传 双亲无病时子女一般不患病，只有突变时才见到双亲无病而子女患病,患者双亲中常有一方是患者，且都是杂合体,AD1结肠息肉症,患者结肠和直肠壁上有许多大小不等的息肉，易恶变为结肠癌或直肠癌。,结肠息肉,AD2遗传性舞蹈病,3045岁时发病，表现为进行性
7、加重的舞蹈样不自主运动和智能障碍。,表现度一定基因型所形成表型缺陷的严重程度。,外显率一定基因型的个体形成一定表型的百分率 完全外显率：外显率为100% 不完全外显率：外显率100%,AD的特例,1、不完全显性,某些单基因遗传的性状，杂合体的表型介于纯合体显性和纯合体隐性之间，这种性状的遗传方式称之。,2、共显性,杂合体中等位基因的两个基因都表达出来，不存在显、隐性之分，这种遗传方式称之。,MM、NN、MN三种血型中，何者为共显性？,复等位基因在一个基因座位上，存在有三个或三个以上的成员，但每个个体只有其中两个。,ABO血型分析与推测,IA i：A 型,IA IB：AB 型,IB i：B 型,
8、i i：O 型,3、不规则显性 多指（趾） 不完全外显率 & 表现度不一致,I3 应患有多指而未表达出来不完全外显,（二）常染色体隐性遗传（AR）病,1、定义隐性致病基因位于122号常染色体上，只有个体基因型为纯合隐性（aa）才发病的遗传病称之。如：白化病,AR白化病,临床表现：全身皮肤呈白色或淡粉红色，毛发银白色或淡黄色，虹膜无色素，畏光。,2、系谱特点,（1）患者双亲都是携带者,携带者：隐性遗传中，杂合体带有致病基因但不患病，称为携带者。 肯定携带者：能肯定的携带者。 可能携带者：不能确定基因型但有可能是携带者的个体。,（2）患者同胞中约有1/4患病，而且男女患病机会相等,（3）患者子女中
9、一般无患者，隔代遗传。,（4）近亲婚配时子女患病风险比非近亲婚配者高，而且疾病越少见，这种倾向越明显。这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。,注：1/4为双亲都为肯定携带者的子代患病风险，1/8为亲代间的亲缘系数。,AR垂体性侏儒（近亲结婚）,近亲结婚使后代患AR病的风险大大提高,半同胞：同父异母的兄弟姐妹间。,亲缘系数可用系谱中两者间连线的级数来判别。,一级亲属：彼此间连线只有一级，如红虚线所示2和5间；二级亲属：彼此间连线有二级，如蓝虚线所示6和3间；三级亲属：彼此间连线有三级，如紫虚线所示2和4间。,一级亲属：彼此间基因相同的概率为1/2的亲属。 二级亲属：彼此间基因相
10、同的概率为1/4的亲属。 三级亲属：彼此间基因相同的概率为1/8的亲属。,（三） X连锁遗传,定义控制某些性状的基因在X染色体上，这些基因将随X染色体的行动而传递，这种遗传方式称之。分类X连锁隐性遗传（XR）X连锁显性遗传（XD）,交叉遗传X连锁遗传中，男性的致病基因只能从母亲传来，将来传给女儿，不存在由男性向男性的传递，称之。,1、X连锁隐性遗传（XR）,基本概念：正常女性：XBXB 正常男性：XBY携带者： XBXb 患者：XbXb XbY男性的患病率等于致病基因频率，女性患病率等于男性患病率的平方。,定义：一种隐性性状的基因位于X染色体上，其遗传方式称之。,例：红绿色盲、甲型血友病，假肥
11、大性肌营养不良,XR遗传分析,色盲,男性 正常,携带者,红绿色盲的遗传分析,XR系谱特点1、人群中男性患者远多于女性患者，罕见的XR病中只有男性患者；2、双亲无病时，儿子可能发病，女儿不会发病，致病基因由遗传或突变而来； 3、家族性病例中，患者的兄弟、舅父、姨表兄弟和外甥各有1/2发病风险。,一个甲型血友病系谱,XR假肥大性肌营养不良,腓肠肌假性肥大，呈进行性肌萎缩,2、X连锁显性遗传（XD）,基本概念：正常：XbXb XbY患者: XBXb XBXB XBY, 后二者病情严重,定义：一种显性性状的基因位于X染色体上，其遗传方式称之。,例：抗Vit D性佝偻病P、Ca吸收不良，骨骼发育畸形，导
12、致O形腿、多发性骨折、生长缓慢等、加大Vit D剂量亦不能改善。,XD抗Vit D性佝偻病,抗Vit D性佝偻病患者（左）体矮，生长缓慢,XD遗传分析,正常,男性正常,抗Vit D性佝偻病的遗传分析,XD系谱特点1、系谱中女性患者多于男性患者（2 :1）,女性患者病情可较轻；2、患者双亲中有一方是患者； 3、男性患者的后代中，女儿都患病，儿子都正常，女性患者的后代中，子女各有1/2发病风险。4、系谱中可见连续遗传。,一个抗Vit D性佝偻病的系谱,（四） Y连锁遗传,概念一种遗传性状的基因在Y染色体上，此性状必将随Y染色体的行动而传递，此遗传方式称之特点父传于子，女性无此性状。例：SRY基因、
13、毛耳基因。,毛耳：外耳道毛特长,课堂练习,某种遗传病男患者张三来医院就诊，经询问，他与一表型正常，名叫李四的女人结婚，李四的父母、一妹、一弟均无此病，其中弟弟在一次意外事故中死亡；张三夫妇育有四个小孩，老二是男孩，为患者，他的一姐、一弟均无此病，最小的是妹妹为患者，她婚后生育一子一女，其中儿子为患者，女儿无病；张三的老二与一表型正常的女人结婚，先后生了一个有病女儿和一个表型正常的男孩；张三的父亲和一个姐姐表型均正常，母亲患病，并因患此病而死亡。请： （1）详细绘出系谱。 （2）分析这种遗传病属于哪一种遗传方式？判断的根据是什么？ （3）写出患者及其父母的基因型。,复习题,一、名词解释 性状，基因型，杂合体，纯合体，等位基因，复等位基因，表现度，外显率，共显性，携带者。 二、简答题 1、分离率的细胞学基础。 2、简答AD和AR的系谱特点，比较AD与AR系谱的共同特点。 3、什么是亲缘系数？各级亲属的亲缘系数分别是多少？ 4、比较完全显性和完全外显、不完全显性和不完全外显。,
