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1、遗传流行病学遗传流行病学Genetic Epidemiology第第十十七七章章HeredityIamthefamilyface;Fleshperishes,Iliveon,ProjectingtraitandtraceThroughtimetotimesanon,AndleapingfromplacetoplaceOveroblivion.Theyears-heiredfeaturethatcanIncurveandvoiceandeyeDespisethehumanspanOfdurancethatisI;Theeternalthinginman,Thatheedsnocalltodie.
2、Thomas Hardy引言引言引言引言我是家族赐予的面庞肉体消逝，而我依在任时光荏苒地域轮转我独有的特性和模样永不消亡嗓音、眼神脸廓上岁月承继的特征藐视生的禁限代代相传这就是我：人之永恒全然不顾死神的召唤遗遗 传传引言引言引言引言种瓜得瓜种豆得豆种瓜得豆种豆得瓜引言引言引言引言目目 录录第一节 概述第二节 研究方法第三节 遗传性疾病的预防 第一节第一节 概概 述述遗传流行病学的概念遗传流行病学的概念 疾病病因中遗传与环境相对意义疾病病因中遗传与环境相对意义 遗传流行病学的研究对象与内容遗传流行病学的研究对象与内容 一、一、遗传流行病学的概念遗传流行病学的概念研究与遗传有关的疾病在人群中分布、
3、病因、研究与遗传有关的疾病在人群中分布、病因、以及制订预防和控制对策的学科以及制订预防和控制对策的学科着重研究疾病发生中遗传与环境因素所起的作着重研究疾病发生中遗传与环境因素所起的作用及其方式、后果和预防控制方法用及其方式、后果和预防控制方法与传统流行病学、医学遗传学、群体遗传学有与传统流行病学、医学遗传学、群体遗传学有主要区别主要区别第一节第一节第一节第一节 概概概概 述述述述 二、疾病病因中遗传与环境的相对意义二、疾病病因中遗传与环境的相对意义由遗传因素决定的疾病由遗传因素决定的疾病 血友病血友病A A、白化病、白化病基本上由遗传因素决定的疾病基本上由遗传因素决定的疾病 蚕豆病蚕豆病 多因
4、子遗传病多因子遗传病 高血压、冠心病高血压、冠心病 基本上由环境因素决定的疾病基本上由环境因素决定的疾病 中毒中毒第一节第一节第一节第一节 概概概概 述述述述研究对象研究对象研究内容研究内容第一节第一节第一节第一节 概概概概 述述述述三三、遗传流行病学的研究对象与内容遗传流行病学的研究对象与内容研究对象研究对象 单基因遗传病单基因遗传病 多基因（因子）遗传病多基因（因子）遗传病 染色体病染色体病 线粒体遗传病等线粒体遗传病等第一节第一节第一节第一节 概概概概 述述述述第一节第一节第一节第一节 概概概概 述述述述孟德尔遗传方式分类孟德尔遗传方式分类常染色体显性遗传病常染色体显性遗传病常染色体隐性
5、遗传病常染色体隐性遗传病X X伴性显性遗传病伴性显性遗传病X X伴性隐性遗传病伴性隐性遗传病Y Y伴性遗传病等伴性遗传病等研究内容研究内容家族聚集性家族聚集性?家族聚集性产生原因家族聚集性产生原因疾病在家系中传递方式疾病在家系中传递方式提出疾病预防策略和措施提出疾病预防策略和措施第一节第一节第一节第一节 概概概概 述述述述第二节第二节 研究方法研究方法资料来源与收集资料来源与收集 分析方法分析方法 一、资料来源与收集一、资料来源与收集第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法资料来源资料来源资料收集资料收集资料来源资料来源 家系调查家系调查 一般群体调查一般群体调查 特殊群体调
6、查特殊群体调查 常规记录资料常规记录资料 第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法资料收集资料收集结合流行病学及医学遗传学的方法进行结合流行病学及医学遗传学的方法进行访问访问临床检查临床检查实验室分析实验室分析严格标准严格标准注意点注意点要用到遗传学特有的各种参数要用到遗传学特有的各种参数家系调查可能涉及隐私家系调查可能涉及隐私第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法二、分析方法二、分析方法家族聚集性分析家族聚集性分析双生子分析双生子分析养子和半同胞分析养子和半同胞分析系谱分析系谱分析分离分析与遗传平
7、衡定律的应用分离分析与遗传平衡定律的应用遗传度及其估计遗传度及其估计遗传与环境的交互作用分析遗传与环境的交互作用分析其它分析方法其它分析方法家族聚集性分析家族聚集性分析 比较患病率或发病率比较患病率或发病率 患者亲属患者亲属 一般人群一般人群 患者亲属患者亲属 对照亲属对照亲属 随亲缘系数随亲缘系数 而而 比较某些数量性状（血压水平等）比较某些数量性状（血压水平等）亲属对之间的相关亲属对之间的相关 非亲属对非亲属对第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法双生子分析双生子分析 通过比较在相似通过比较在相似或不同环境中成长起或不同环境中成长起来的同卵双生子及异来的同卵双生子及异卵
8、双生子某一疾病或卵双生子某一疾病或性状发生的一致性，性状发生的一致性，来判断遗传与环境因来判断遗传与环境因素的作用。素的作用。第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法相似环境相似环境下成长的双生子性状差别下成长的双生子性状差别同卵双生子同卵双生子 环境因素环境因素异卵双生子异卵双生子 遗传、环境因素二者所致遗传、环境因素二者所致不同环境不同环境下成长的同卵双生子，某种性状下成长的同卵双生子，某种性状或疾病的不一致或疾病的不一致 环境因素环境因素第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法同病率同病率 指双生子中某疾病（或性状）的一致性指双生子中某疾病（或性状）的
9、一致性 第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法共同罹患所研究疾病或表现所共同罹患所研究疾病或表现所研究性状的双生子对子数研究性状的双生子对子数双方表现不一致双方表现不一致的双生子对子数的双生子对子数同卵双生子同卵双生子异卵双生子异卵双生子腭裂腭裂33.3%33.3%4.5%4.5%先心病先心病7.2%7.2%3.3%3.3%多指（趾）多指（趾）48.2%48.2%5.3%5.3%表表17-117-1几种疾病双生子的同病率几种疾病双生子的同病率第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法养子和半同胞分析养子和半同胞分析 通过比较、分析养子与其同胞及生身父母某通过
10、比较、分析养子与其同胞及生身父母某疾病或性状的相似性和与其寄养同胞或养父疾病或性状的相似性和与其寄养同胞或养父母的相似性，研究在某种疾病或性状发生中母的相似性，研究在某种疾病或性状发生中遗传因素与环境因素相对作用的大小。遗传因素与环境因素相对作用的大小。半同胞半同胞（half sibling）指同父异母或同母异父的兄弟姐妹。指同父异母或同母异父的兄弟姐妹。根据半同胞中所研究疾病的患病情况，根据半同胞中所研究疾病的患病情况，分析疾病或遗传性状来自父方或母方。分析疾病或遗传性状来自父方或母方。第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法 系谱分析系谱分析 目的目的 通过系谱分析初步判
11、断某病为单基因通过系谱分析初步判断某病为单基因遗传病还是多基因遗传病遗传病还是多基因遗传病分析方法分析方法 将家系调查所获得的资料按一定将家系调查所获得的资料按一定方式绘成方式绘成系谱图系谱图（pedigree chart），根据发病），根据发病情况，按遗传规律分析其表型及基因型情况，按遗传规律分析其表型及基因型结果结果 符合孟德尔遗传方式，提示属单基因符合孟德尔遗传方式，提示属单基因遗传病；不符合孟德尔遗传方式，但与遗传遗传病；不符合孟德尔遗传方式，但与遗传因素密切相关，可能为多基因遗传病因素密切相关，可能为多基因遗传病第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法第二节第二节第
12、二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法图图17-1 系谱图系谱图分离分析与遗传平衡定律的应用分离分析与遗传平衡定律的应用分离分析（分离分析（segregation analysis）遗传平衡定律的应用遗传平衡定律的应用 第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法分离分析分离分析检验实际观察的子代同胞分离比与某特定遗传检验实际观察的子代同胞分离比与某特定遗传方式决定的理论分离比差异是否有显著性，判方式决定的理论分离比差异是否有显著性，判断所研究疾病是否符合假定的遗传方式断所研究疾病是否符合假定的遗传方式分离比分离比 指患者在同胞总数中的比值指患者在同胞总数中的比值分析基础分
13、析基础 假设患者均为杂合体，若群体中患假设患者均为杂合体，若群体中患者是纯合体发病，以上方法可造成者是纯合体发病，以上方法可造成较大偏差较大偏差。第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法实例一实例一 疑为软骨发育不全的疑为软骨发育不全的100个家庭个家庭 父母一方患病的家庭共有子女父母一方患病的家庭共有子女235人人 其中其中127人患病（观察值）人患病（观察值）试求证本病是常染色体显性遗传试求证本病是常染色体显性遗传？第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法未见未见观察值与理论值差异有显著性观察值与理论值差异有显著性 表明表明该病符合常染色体显性遗传该病符
14、合常染色体显性遗传第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法根据常染色体显性遗传的特点根据常染色体显性遗传的特点此婚配型子女发病的概率约为此婚配型子女发病的概率约为0.5，预期为，预期为235/2=117.52=1.536 df=1 P0.05表17-2 分离分析2检验整理表 遗传平衡定律的应用遗传平衡定律的应用 遗传平衡定律遗传平衡定律（Hardy-Weinberg定律定律 ）在一个大的、随机婚配的群体中，如果没有在一个大的、随机婚配的群体中，如果没有迁移、选择的影响，突变率保持不变，各种基因迁移、选择的影响，突变率保持不变，各种基因型的频率也将代代保持不变，成为遗传平衡的群
15、型的频率也将代代保持不变，成为遗传平衡的群体。体。第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法设一对等位基因A和a（A为显性基因，a为隐性基因）群体中的频率各为p与q，p+q=1 基因型频率的分布为：(p(A)+q(a)2第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法表17-3 随机婚配子代基因型及其频率实例二实例二 黑酸尿症发病率为1/100万 该病为常染色体隐性遗传病 基因型均为纯合子aa(q2)根据Hardy-Weinberg定律：x=q2=0.000001，q=正常显性基因频率p=1-q=1-0.001=0.9991 杂合子频率2pq=210.001=0.00
16、2 该病发病率虽然仅为1/100万,在群体中杂合子即 隐性基因携带者的频率达1/500第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法遗传度及其估计遗传度及其估计易患性与遗传度易患性与遗传度遗传度估计方法遗传度估计方法第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法 易患性与遗传度易患性与遗传度易患性易患性（liability）在在多多因因子子遗遗传传病病中中，遗遗传传基基础础和和环环境境因因素素的的共共同同作作用用决决定定了了个个体体是是否否易易于于患患某某种种疾疾病病，这这种种易易于于或或不易于患病的属性变量不易于患病的属性变量阈值模型阈值模型（threshold model）患患者者亲亲属属中中的的现现患患率率大大于于一一般般人人群群，患患者者亲亲属属的的易易患患性性平平均均值值比比一一般般人人群群的的易易患患性性平平均均值值更更接接近近阈阈值值第二节第二节第二节第二节 研究方法研究方法研究方法研究方法图图17-2 17-2 一般人群和患者亲属易患性分布图一般人群和患者亲属易患性分布图 G：一般人群；R：患者亲属；T：阈值；Xg：一般人群易患性均值至阈值的正态
