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1、第七章 单基因遗传与单基因病,单基因遗传病： 受一对等位基因控制的遗传病。,常染色体,性染色体,显性遗传病,隐性遗传病,显性遗传病,隐性遗传病,第一节 系谱与系谱分析,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。,系谱中常见的符号,I,II,1,2,1 2 3,例如：先天聋哑,第二节 常染色体遗传,一、常染色体显性遗传病及系谱特点 1. 常染色体显性遗传: 控制一种性状或遗传病的基因是位于常染色体上的显性基因，其遗传方式称为常染色体显性遗传(autosomal dominant inheritance ， AD）。,2. 基因型 正常：aa 患者：AA，
2、Aa,3.分类 在AD中，由于各种复杂的原因，显性基因可出现不同的表达形式，因此可将AD分为： 完全显性、 不完全显性 不规则显性、共显性、延迟显性遗传,是指杂合子（Aa）的表型与显性纯合子（AA）的表型完全相同。,（一）完全显性遗传,并指型、 遗传性结肠癌、 多囊肾病、 进行性舞蹈病、 多发性神经纤维瘤等。,病例举例：,短指（趾）、,短指（趾）症是一种常染色体完全显性遗传病，患者由于指骨(或趾骨)短小或缺如，致使手指(或足趾)变短。,短指（趾）,婚配类型及发病风险估计： 如果短指（趾）患者Aa 与正常人aa婚配，其所生子女中，大约有1/2是患者，也就是说，这对夫妇每生一个孩子，都有1/2的可
3、能是短指（趾）症的患儿。,短指(趾) 症患者(杂合子) 与正常人婚配图解,常染色体完全显性遗传的遗传系谱特征 1.男女发病机率均等。由于致病基因在常染色体上，因而致病基因的传递与性别无关。 2.连续传递。即系谱中每代都可能出现患者。 3.患者双亲之一常常是患者，而且大多数为杂合子。致病基因是由双亲向后代传递，因此，双亲无病时，子女一般不患病。如果双亲无病而子女患病，则可能是由于新基因突变引起的。 4.患者的子女约有1/2的机率患病。,是指杂合子（Aa）的表型介于纯合显性（AA）和纯合隐性（aa）的表型之间。也就是说，在杂合子（Aa）中，隐性基因a的作用也有一定程度的表达，对显性基因A的表达有削
4、弱的作用，因此，不完全显性遗传病在临床上有轻型和重型之分。 如： 软骨发育不全症、 型地中海贫血、,（二）不完全显性遗传,例如： 软骨发育不全， 是一种骨骼疾病，呈不完全显性遗传。纯合体（AA）患者病情严重，多在胎儿期或新生儿期死亡，而杂合体（Aa）患者在出生时即有体态异常。,软骨发育不全系谱,（三）不规则显性遗传 在一些AD病中，有的带有显性致病基因的杂合子（Aa）个体由于受某种遗传因素或环境因素的影响并不发病，或即使发病但表现程度有所差异，导致显性遗传规律出现不规则，故称为不规则显性遗传或称为外显不全。,I3 应患有多指而未表达出来不完全外显,多指（趾）,（四）共显性遗传 是指一对等位基因
5、之间，没有显性与隐性的区别，在杂合状态下，两种基因的作用同时完全表达，形成相应的表型，称为共显性遗传。,杂合子表型早期正常，待发育到一定年龄阶段以后，显性致病基因（A）才表现其临床症状而患病，这种情况称为延迟显性遗传。,（五）延迟显性遗传,进行性舞蹈病,发病平均年龄为35 岁,二、常染色体隐性遗传病,1. 常染色体隐性遗传（AR） 控制生物某种性状的基因是隐性基因，而且位于常染色体上，其遗传方式称为常染色体隐性遗传。,携带者（carrier）:表型正常而带有致病基因的杂合子，称为致病基因的携带者。,2. 基因型 正常：AA，Aa 患者：aa,携带者,白化症患者,常染色体隐性遗传病患者多数是两个
6、携带者（AaAa）婚配的后代。婚后子女中： 患该病个体为1/4， 正常个体为3/4，其中携带者占2/3。,婚配类型及子代发病风险,两个携带者婚配,白化病系谱,常染色体隐性遗传系谱遗传特征 1. 患者的双亲表型都正常，但都是致病基因的携带者； 2. 患者的同胞中将有1/4的个体患病，3/4的个体正常，在正常的个体中每个人都有2/3的可能为携带者，且男女发病机会相等。 3. 不连续传递。系谱中患者的分布往往是散在的，看不到连续传递的现象，有时在整个系谱中甚至只有先证者一个患者； 4. 近亲婚配，子女发病风险显著增高。,近亲婚配子女患病风险增高 近亲是指在34代之内有共同祖先的个体之间，称为近亲。他
7、们之间由于继承的关系，基因相同的可能性比无关个体之间要高得多。 近亲婚配 是指近亲之间发生的婚配称为近亲婚配。 不同个体之间的亲缘关系用亲缘系数来衡量: 亲缘系数 是指有共同祖先的两个体在某一位点上具有同一基因的概率。,与先证者 关系关系,亲属级别,亲缘系数,父母、子女、同胞 一级亲属 1/2 祖（外祖）父母、姑姨、舅伯、 孙/外孙、侄/甥等 二级亲属 1/4 曾祖/外曾祖、曾孙/外曾孙、 堂兄妹、表兄妹 三级亲属 1/8,一卵双生子或克隆个体之间的亲缘系数为1。,亲级与亲缘系数,第三节 性连锁遗传,1. 定义：一些遗传性状的基因位于性染色体（X或Y染色体）上，而这些基因在上下代之间随性染色体
8、而传递，这种遗传方式称为性连锁遗传。,2. 分类： X-显性遗传 X-隐形遗传 Y遗传,一、X-连锁显性遗传病,1、概念：控制某种显性性状的基因位于X染色体上，这种遗传方式称为X连锁显性遗传（XD）。由X染色体上的显性致病基因引起的疾病称为X连锁显性遗传病。,2、基因型与表现型的关系 （设A为致病基因，a为正常基因） 女性：XAXA XAXa XaXa 患者 患者 正常 男性：XAY XaY 患者 正常,抗维生素D性佝偻病（vitamin D resistant rickets）,女性患者与正常男性婚配，子女各有1/2的发病风险,抗维生素D性佝偻病女性患者与正常男性婚配图解,男性患者与正常女性
9、婚配，由于男性患者的致病基因 一定传给女儿，因此女儿全是患者，儿子均为正常。,抗维生素D性佝偻病男性患者与正常女性婚配图解,系谱特征：,1.人群中女性患者多于男性患者，前者病情常较轻。 2.患者的双亲中有一名是该病患者，如果双方都没有这种疾病，则子代一般不会发病。 3.男性患者的后代中，女儿都将患病，儿子都正常；女性患者（杂合子）的后代中，子女中各有50的患病风险。 4.系谱中常可看到连续传递的现象。,二、X-连锁隐性遗传病,1.概念：控制某种隐性性状的基因位于X染色体上， 这种遗传方式称为X连锁隐性遗传（XR）。由X染色体 上的隐性致病基因引起的疾病称为X连锁隐性遗传病。,2. 基因型与表现
10、型的关系 （设A为正常基因，a为致病基因） 女性：XAXA XAXa XaXa 正常 携带者 患者 男性：XAY XaY 正常 患者,红绿色盲,男性红绿色盲患者与正常女性婚配，女儿是致病基因携带者，儿子都正常。,男性红绿色盲患者与正常女性婚配图解,B表示红绿色盲基因，b表示相应的正常等位基因,携带致病基因的女性与正常男性结婚，儿子有1/2的概率正常，1/2的概率患红绿色盲，女儿中1/2是致病基因携带者，1/2则完全正常。,女性红绿色盲携带者与正常男性婚配图解,女性携带者与男性患者结婚，后代中，女儿1/2的概率发病，1/2概率为携带者；儿子1/2的概率发病，1/2概率正常。,女性红绿色盲携带者与
11、男性红绿色盲患者婚配图解,系谱特征,1.人群中男性患者较女性患者多，系谱中往往只有男性患者。 2.双亲无病时，儿子可能发病，女儿则不会发病；儿子如果发病，母亲肯定是携带者，女儿也有1/2可能为携带者。 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。,三、 Y连锁遗传,1. 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 2. 特点 父传于子，女性无此性状。,毛耳：外耳道毛特长,1显隐性关系的判断,(1)首先，尝试在系谱图中查寻是否存在如下片段： (a) (b) 只要图中出现了如上图a、b的组合，即父母表现正常，所生的儿子或
12、女儿中有患病的，那么可判断该病为隐性遗传病。 这可归纳为“无中生有为隐性”；,总结本章判断规律：,(c) (d) 若出现了如上图c、d的组合，即父母都患病，他们的子女中有表现正常的，则可判断该病为显性遗传病。 这种情况可归纳为：“有中生无为显性”。,【典例】下图是具有两种遗传病的家族系谱图。 问题： 甲病是致病基因属于_性遗传病； 乙病是致病基因属于_性遗传病。,、甲病遗传方式的判断：,分析：观察系谱图可知，I-1、I-2均患甲病，而他们的子代II-5、II-6都不患甲病，联系口诀“有中生无为显性”，可判断甲病为显性遗传病。, 、乙病遗传方式的判断：,分析：图中I-1、I-2均不患乙病，而他们
13、的子代II-4患乙病，联系口诀“无中生有为隐性”，可判断乙病为隐性遗传病。,（2）如果系谱图中没有上述典型的片段组合，那么只有通过综合观察图中遗传病的发病情况，结合显性（或隐性）遗传病的遗传特点，作最可能的判断： 若发病率较高，代代均有患者，表现为连续遗传的，一般为显性遗传病； 若发病率较低，表现为隔代遗传的，一般为隐性遗传病。,(a) (b) 另外，如果系谱图中出现了上图a的情形，即“父母无病，女儿有病”。由于“女病父正常”，所以致病基因肯定不在X染色体上，而在常染色体上。记忆口诀为：“无中生有为隐性，生女有病为常隐”。 若出现了上图b的情形，即“父母有病，女儿无病”。由于“父病女正常”，所
14、以致病基因肯定不在X染色体上，而在常染色体上。记忆口诀为：“有中生无为显性，生女无病为常显”。,(c) (d) 而如果系谱图中只出现上图（c） 的情形，只能判断为隐性遗传病；若只出现图（d）的情形，只能判断为显性遗传病。上述两种情况都不足以判断致病基因所在的染色体类型。,2判定基因所处的染色体类型,确定致病基因的位置是在常染色体上，还是在性染色体上? 一般存在三种情况： （1）基因在Y染色体上； （2）基因在X染色体上； （3）基因在常染色体上。 分析的基本思路是根据性染色体上致病基因的遗传特点来确定。,第一步，确认或排除伴Y染色体遗传。因为伴Y遗传的特点是：该病只在男性中遗传，并且是父传子、
15、子传孙。 观察遗传系谱图，如发现父病、子全病、女全正常，则通常可判断此病为伴Y遗传；而若在直系亲属中出现了男性正常或者有女性患该病，则可以排除致病基因在Y染色体上。,第二步，根据伴X遗传的特点，确认或排除伴X遗传。其一般程序为：,【口诀】： 显性遗传看男病，母女都病为伴性，母女无病非伴性。 隐性遗传看女病，父子都病为伴性，父子无病非伴性。,【典例】 、判断下图甲病致病基因的位置。,分析：图中有女性（I-1）患甲病，因此该病不可能为伴Y遗传；且已分析确认甲病为显性遗传病，找到图中患甲病的男性个体I-2，由于他的女儿II-5不患甲病，而伴X显性遗传有“父病女都病”的特点，因此该病不可能为伴X显性遗
16、传病，最终确认甲病的致病基因位于常染色体上。,【典例】 II、判断下图乙病致病基因的位置。,分析：图中有女性患乙病，因此该病同样不可能为伴Y遗传；且已分析确认乙病为隐性遗传病，则找到图中患乙病的女性个体II-4，由于她的父亲I-2不患乙病，而伴X隐性遗传有“女病父必病”的特点，因此该病不可能为伴X隐性遗传病，最终确认乙病致病基因位于常染色体上。,如果系谱图中没有上述能确定或排除伴X染色体的遗传特点，则往往需要根据题干附加条件来分析。,例如，下图为某一家族中甲、乙两种遗传病的系谱图。其中，-4的家庭中没有乙病史。 问题：乙病最可能属于 染色体 性遗传。,分析：关于乙病，图中存在着I-3、I-4和II-5“无中生有”的组合，由此可判断该病为隐性遗传
