多基因疾病的遗传

P
the tallest
the shortest
AABB
A’A’B’B’
185cm
145cm
F1
t百度文库e median
AA’BB’ 165cm
F2
AB
AB’
A’B
A’B’
AB
AABB AABB’ AA’BB AA’BB’
AB’
AABB’ AAB’B’ AA’BB’ AA’B’B’
A’B
AA’BB AA’BB’ A’A’BB A’A’BB’
第一节 数量性状的多基因遗传
一、数量性状与质量性状 单基因遗传中，基因型和表型之间的对应关
系明显，性状的变异在群体中的分布是不连续的， 可以明显地分为2-3群，所以单基因遗传的性状也 称质量性状(qualitative character)。
PKU患者、携带者、正常人 苯丙氨酸羟化酶(PAH)的活性
A’B’ AA’BB’ AA’B’B’ A’A’BB’ A’A’B’B’
AA’BB’
A’A’BB’
AABB’
AAB’B’
AA’B’B’
AA’BB
A’A’B’B’
A’A’BB
AABB
1
145cm
46
155cm 165cm
41
175cm 185cm
假设有三对基因影响人的身高：AA’、BB’、 CC’，其中A、B、C三个基因各使人的身高在平 均值（165cm）的基础上增高5cm，而A’、B’、 C’三个基因各使人的身高在平均值的基础上减 低5cm。
多基因疾病的遗传 Polygenic Inheritance
主要受一对基因控制的性状称为单基因性 状，所影响的疾病称为单基因遗传病，表现出 孟德尔遗传规律，这类遗传病的群体患病率很 低，一般在1/10000以下，环境因素对性状表现 程度的影响一般很小。
一些性状或疾病由多对基因共同决定， 这些性状称为多基因性状，所影响的疾病称 为多基因遗传病，其遗传方式为多基因遗传 (polygenic inheritance) ，不符合孟德尔 遗传规律，这类遗传病的群体患病率较高， 一般在0.1％-1％之间，少数疾病可更高，而 且环境因素对性状的表现程度影响较大。
1926年，英国科学家Gahon提出“平均值 的回归”理论。
他通过测量204对双亲和他们的928名成年 子女身高获此结论：如果双亲身高平均值高于 群体平均值，子女平均值就低于其双亲平均值， 而接近群体身高平均值；如果双亲身高平均值 低于群体平均值，则子女身高高于其双亲平均 值，而接近群体身高平均值。这就是说，数量 性状在遗传过程中子代将向群体的平均值靠拢， 这就是回归现象。
多基因遗传性状的变异在群体中的分布是 连续的，只有一个峰，不同个体间的差异只是 量的变异，临近的两个个体间的差异很小，因 此这类性状称为数量性状(quantitative character)。
例如，人的身高、智能、血压等。如果随 机调查任何一个群体的身高，则极矮和极高的 个体只占少数，大部分个体接近平均身高，而 且呈现由矮向高逐渐过渡，将此身高变异分布 绘成曲线，该曲线往往表现出正态分布。
第二节 疾病的多基因遗传
多基因遗传病是一类发病率较高、病情复杂 的疾病。无论是病因及致病机制的研究，还是疾 病再发风险的评估，都既要考虑遗传因素，也要 考虑环境因素。
一、易患性与发病阈值 易患性（liability）
在多基因遗传病发生中，遗传因素和 环境因素共同作用决定一个个体患某种遗 传病的可能性称为易患性。
易感性（susceptibility） 易感性特指由遗传因素决定的患病风险，仅代
表个体所含有的遗传因素；但在一定的环境条件 下，易感性高低可代表易患性高低。
发病阈值 （threshold）
当一个个体易患性高到一定限度就可能发病。 这种由易患性所导致的多基因遗传病发病最低 限度称为发病阈值。
由于阈值效应使连续分布的易患性被分成 两部分，即健康者和患者。在一定条件下，阈 值代表造成发病所必需的，最少的有关基因的 的数量。
近年来的研究发现，微效基因所发挥的作用 并不是等同的，可能存在主基因(major gene)， 主基因有可能存在显、隐性关系。
多基因遗传病的遗传基础是受两对或更多 对等位基因所控制，每对等位基因彼此之间没 有显隐性的区分，是共显性。这些等位基因对 该遗传性状形成的作用微小，称为微效基因 (minor gene)，但多对等位基因的作用累加起 来，可以形成一个明显的表型效应；此外，除 了受微效等位基因的影响外，这些遗传病也受 环境因素的影响，其遗传方式称为多基因遗传 （polygenic inheritance）。（记）
数量性状（quantitative character）
二、数量性状的多基因遗传
数量性状是多基因遗传的，现以人的身高为 例说明数量性状遗传的机制。
假设有二对基因影响人的身高：AA’、 BB’ ，其中A、B 二个基因各使人的身高在平 均值（165cm）的基础上增高5cm，而A’、B’ 二个基因各使人的身高在平均值的基础上减低 5cm。
图5.3 子2代身高变异分布图
上述例子忽略了环境因素对人身高产生的 影响，还假设了所有影响身高的基因贡献率相 同。
事实上人的身高除受遗传因素影响外，还 受到各种环境因素的影响，如营养、运动，甚 至空气、阳光等。此外，控制身高各基因的贡 献率也不尽相同。因此子l代中也可能出现高于 或低于165cm的变异，子2代中身高个体的分布 也不完全吻合表5.1和图5.3。
AABBCC X A’A’B’B’C’C’
（195cm）
（135cm）
AA’BB’CC’
由于环境的作用，它们的身高会在 165cm左右有所变异。
AA’BB’CC’ X AA’BB’CC’
第2代子女中大部分个体仍为中等 身高，但是变异范围更为广泛。
表5.1
135cm 145cm 155cm 165cm 175cm 185cm 195cm
据报道，人群中15％-20％的个体受累于 多基因病。
在多基因性状中，每一对控制基因的作用是 微小的，这些基因为微效基因(minor gene)。但 多对基因的作用积累之后，可以形成一个明显的 表型效应，这种现象称为累加效应(additive effect)，这些基因相互之间没有显隐性之分， 为共显性。