单基因遗传病的研究策略-PPT课件
合集下载
单基因遗传教学课件ppt
揭示单基因遗传病的复杂表型和异质性原因
总结词
单基因遗传病具有复杂的表型和异质性，其原因是多方 面的，包括基因变异、环境因素、表观遗传学修饰等。
详细描述
单基因遗传病是一种由单个基因变异导致的疾病，其表 型和异质性复杂多样。除了基因变异外，环境因素和表 观遗传学修饰等也会影响疾病的表型和异质性。例如， 环境污染、营养不良、感染等环境因素以及DNA甲基 化、组蛋白乙酰化等表观遗传学修饰都可能影响疾病的 发病和发展。未来的研究方向包括深入探究单基因遗传 病的表型和异质性原因，寻找更加有效的治疗方法。
亨廷顿病
总结词
亨廷顿病是一种单基因遗传病，影响大脑功能。
详细描述
亨廷顿病是由HTT基因的突变引起的，主要症状包括认知功能下降、运动协调能 力减退和情绪波动。
04
单基因遗传病的诊断与治疗
产前诊断与遗传咨询
产前诊断技术
介绍产前诊断技术，包括羊水穿刺、脐血取样、胎儿细胞检测等，以及这些技术的优缺点 和适用范围。
一些常见的单基因遗传病如红绿色盲、血友病、白化病等。
03
单基因遗传病的常见病例
囊性纤维化
总结词
囊性纤维化是一种常见的单基因遗传病，主要影响胃肠道和呼吸系统。
详细描述
囊性纤维化是一种常染色体隐性遗传病，由CFTR基因的突变引起。主要症状包括 腹胀、腹泻、呕吐、吸收不良和反复肺部感染。
血友病
总结词
单基因遗传教学课件ppt
xx年xx月xx日
目录
• 单基因遗传学概述 • 单基因遗传学基础 • 单基因遗传病的常见病例 • 单基因遗传病的诊断与治疗 • 单基因遗传学与临床实践 • 单基因遗传学研究前沿与挑战
01
单基因遗传学概述
遗传学单基因遗传课件.pptx
感谢您的观看！
第66页/共66页
第59页/共66页
外耳道多毛症的系谱
XYA
XYA
XYA
XYA
XYA
第60页/共66页
目标检测
C A1型题
1．下列哪一条不符合常染色体显性遗传病的特征（ ）
A.男女发病机会均等
B.系谱中呈连续传递
C.患者都是纯合子（AA），杂合子（Aa）是携带者
D.双亲无病时，子女一般不发病 E.患者同胞发病率为1/2
已知双亲血型，就可以估计出子女中可 能 出现的血型和不可能出现的血型。
例：父亲A型血，母亲AB型血，问： 子女可能的血型，不可能的血型是什么。
答：可能出现的血型为A、B、AB。 不可能出现的血型为O型。
第26页/共66页
(四) 不规则显性
不规则显性：杂合子（Aa）个体在不同条件下可 以表现为显性，即表达出相应的表型，而且表现 为显性的程度也可不同，也可以不表达出相应的 表型，导致显性遗传的规律出现不规则，这种遗 传方式称为不规则显性遗传，或称为外显不全。
第48页/共66页
第49页/共66页
抗维生素D性佝偻病的系谱
XAXa
XAY
XAXa
XAXa
XAXa XAXa XAY
XAXa
第50页/共66页
X连锁显性遗传系谱的特点
➢女性患者多于男性，但女性患者的病情较轻。
➢男患者双亲之一必定是患者。
➢男患者的女儿全部发病，儿子都正常后代中，儿女各有1/2的 发病几率；
X连锁遗传：
控制遗传性状或遗传病的基因 位于X染色体上，Y染色体非常 短小，没有相应的等位基因， 这些基因随X染色体行动而传递， 这种遗传方式称为X连锁遗传
单基因遗传病最新PPT课件
β珠蛋白基因簇 ε基因 γ基因 δ基因
编辑版ppt
17
编辑版ppt
18
正常人体血红蛋白
发育阶段
血红蛋白
分子组成
胚胎
GowerⅠ
ζ2ε2
GowerⅡ
α2ε2
Portland
ζ2Gγ2 、 ζ2Aγ2
胎儿（8周至出生） F
α2 Gγ2 、α2 Aγ2
成人
A （＞95%） α2β2、
A2（2-3.5%） α2δ2
红细胞渗透脆性明显减低。HbF含量明显增高， 大多>0.40
编辑版ppt
53
编辑版ppt
54
编辑版ppt
55
β地中海贫血患者输血治疗
编辑版ppt
56
编辑版ppt
57
中间型β地中海贫血：
一般是β+地中海贫血基因的纯合子，患者的 基因型通常为β+（高F）／β+（高F）或β+／δβ+， 人的症状介于重型和轻型之间，故称为中间型。
F（＜1.5%） α2 Gγ2 、α2 Aγ2
编辑版ppt
19
胚胎期
第11号染色体
胚胎期 胎儿期
成人期
ζ
16
ε
Hb Grower I
第
号
ζ2 ε2
染
色
体
α2 Hb Grower II
α1 α2 ε2 β2
Gγ Aγ
Hb Portland
胚
胎 期
ζ2
Gγ2
ζ2
Aγ2
HbF 胎
儿
期
α2
Gγ2
α2
Aγ2
编辑版ppt
3
突变对蛋白功能的影响
编辑版ppt
17
编辑版ppt
18
正常人体血红蛋白
发育阶段
血红蛋白
分子组成
胚胎
GowerⅠ
ζ2ε2
GowerⅡ
α2ε2
Portland
ζ2Gγ2 、 ζ2Aγ2
胎儿（8周至出生） F
α2 Gγ2 、α2 Aγ2
成人
A （＞95%） α2β2、
A2（2-3.5%） α2δ2
红细胞渗透脆性明显减低。HbF含量明显增高， 大多>0.40
编辑版ppt
53
编辑版ppt
54
编辑版ppt
55
β地中海贫血患者输血治疗
编辑版ppt
56
编辑版ppt
57
中间型β地中海贫血：
一般是β+地中海贫血基因的纯合子，患者的 基因型通常为β+（高F）／β+（高F）或β+／δβ+， 人的症状介于重型和轻型之间，故称为中间型。
F（＜1.5%） α2 Gγ2 、α2 Aγ2
编辑版ppt
19
胚胎期
第11号染色体
胚胎期 胎儿期
成人期
ζ
16
ε
Hb Grower I
第
号
ζ2 ε2
染
色
体
α2 Hb Grower II
α1 α2 ε2 β2
Gγ Aγ
Hb Portland
胚
胎 期
ζ2
Gγ2
ζ2
Aγ2
HbF 胎
儿
期
α2
Gγ2
α2
Aγ2
编辑版ppt
3
突变对蛋白功能的影响
《单基因遗传病》PPT课件
▪ 动态突变 （CAG三核苷酸重复） AGT CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG CAG … DNA Met Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln Gln AAs
正常人:n=9~34
多态
受累个体:n.>36 copies
随着世代传递长度增加,发病年龄提前,病情加重.
9.隐性基因（recessive gene）：在杂合子状态下不表现 特征的基因，用小写字母表示，如：a 。
精选ppt
12
人类的单基因遗传性 状
图1耳垂的位置 1、有耳垂 2、无耳垂
图2 卷 舌 1、有卷舌 2、无卷舌
图3前额中央发际有一三角形突出 称美人尖
1、有美人尖 2、无美人尖
图4 拇指竖起时弯曲情形 1、挺直 2、向指背面弯曲
❖单基因遗传病(monogenic disease)：疾病的发生受 一对等位基因控制，传递方式遵循孟德尔分离律。
❖多基因遗传病(polygenic disease)：疾病的发生受一 对以上等位基因控制，同时还受环境因素影响。
精选ppt
4
常染色体
精选ppt
5
X性染色体
所谓显、隐性是针对女性来说的,男性只有一条X染色体,
精选ppt
11
6.纯合子（homozygote）：基因座上有两个相同的等位 基因，如AA或aa，就这个基因座而言，这种个体或细胞 称为纯合子。
7.杂合子（heterozygote）：基因座上有两个不相同的等 位基因，如Aa，该个体或细胞称为杂合子。
8.显性基因（dominant gene）:在杂合子状态下表现出特 征的基因，用大写字母表示，如：A。
2.显性性状（dominant character）：在杂合子状态下表 现出来的性状。
第十六章单基因遗传病ppt课件
(二)外显率和表现度
1、外显率(penetrance) 是指一群具有某种致病基因的人中， 出现相应病理表现型的人数百分率。
例如:单纯性尺侧多指(趾)畸形(AD)，共调 查了115个家庭，子代中均有此种多指(趾) 畸形，理论上115家中亲代应有115个患者， 但实际上这115个家庭中，91对的婚配类型 为受累者x正常；24对为正常x正常，他(她) 们是不外显者，占20.87%。其外显率为 91/115=0.79或79%。
（3）XhX x XhY 女性(携) 男性患者
正常亲代(携带者) XhX
子代基因: XhX
患者亲代 XhY
Xh
XhY
XhXhY
Xh X XhXh XhX
XXhYY XY
表现型:女性(携) 男性患者 女性患者 正常男性
概率: 1/4
1/4
1/4
1/4
概率比: 1 : 1 : 1 : 1
每胎出生患者的机会是1/2,男、女机会均等。
返回
1、典型婚配类型
患者亲代
（1）Dd x dd
Dd
患者 正常
Dd
正常亲代 dd
d
Dd
dd
d Dd dd
子代基因型：Dd dd
表现型：患者 正常
概率： 1/2 1/2
概率比： 1 ： 1
返回
概率与概率比之间的关系：
可以相互转换，分母相同时，分 子之比即为概率比；分母不相同 时，则通分后的分子之比则为概 率比
139
2
0
2023
suspected
mendelian basis
Total
18443 1112
59
63
19677
单基因遗传病ppt课件
ppt课件.
14
一些常见的常染色体显性遗传病举例：
常见的染色体显性遗传病
疾病频率(‰)
遗传性结肠癌
5
遗传性乳腺癌
5
耳硬化症
3
家族性高胆固醇血症
2
Von willebrand病
1.0
成人多囊肾
1.0
多发性外生骨疣
0.5
Hautington病
0.5
神经纤维瘤
0.4
肌强直性肌营养不良
0.2
先天性球形红细胞症
9
第一节 单基因病的遗传方式
一 常染色体显性遗传病
常染色体显性遗传病举例－－短指症
ppt课件.
10
临床症状：患 者指骨（或趾 骨）短小或缺 如，致使手指 或足趾变短。
ppt课件.
11
ppt课件.
12
ppt课件.
13
常染色体完全显性遗传的特征
1、由于致病基因位于常染色体上，它的遗传与性别 无关，男女均有相同的概率获得致病基因，故男女患
2 致病基因只有在纯合状态下才会致病
3 患者的双亲表型往往正常，但都是致病基因的携带 者，出生患儿的几率是1/4，患儿的正常同胞中有 2/3的可能性为携带者。
4 近亲婚配时，子女中隐性遗传病的发病率要比非近 亲婚配者高得多，这是由于他们来自共同的祖先， 往往具有某种共同的基因。
5 系谱中患者的分布散在的，通常看不到连续遗传现 象，有时系谱中甚至只有先症者一个患者。
ppt课件.
17
常染色体隐性遗传病举例－苯丙酮尿症
临床症状
智能低下、行为异常、排鼠味尿和癫痫发作
ppt课件.
18
常染色体隐性遗传家系图
《医学遗传学》课件 单基因遗传病 ppt
O
B，O
A，AB
B，O
A，AB
A，A，AB
O
A，B
AB，O
A，B，AB
O
O
A，B，AB
（4）不规则显性（irregular dominance）：
在特定的AD遗传病，部分杂合子个体由于致病基 因因未知原因不表现出相应的性状而表现为正常人， 在系谱中出现隔代遗传。
➢多指（polydactyly postaxial) ，基因座：11q31-q34
单基因遗传病研究方法——系谱分析法：
➢系谱 (pedigree，又称家系图）：是指从先证者入手，追 溯调查其家系所有成员的亲属关系，以某种遗传病或性状 为依据，按一定格式绘制成的图解。 ➢先证者(proband)：指家系中被发现的第一个患病(或具有 所研究的性状)的成员。
AD
AR
系谱
XD Ⅰ 1
①Hb Bart’s胎儿水肿综合征 (hydrops fetalis syndrome)
(- -/- -)
▪发病机理：Hb Bart γ4
▪ 临床症状： 胎儿严重水肿，导致自发性流
产或出生后不久死于严重水肿。
▪ 遗传方式：AD
②Hb H病 (- -/α-) Hb H(β4)达4 ~ 30%
▪中度溶血性贫血、黄疸、肝脾肿大
有耳垂
Rr
父
母
耳
垂
的
性
有耳垂 状
?
Rr
子
女
耳
无
耳 rr
垂 的
垂
性
状
等位基因(allele):位于染色体同一基因座上的基因。
RR、Rr rr
等位基因
显性基因R 隐性基因r
单基因遗传病教学课件ppt
03
诊断与治疗
诊断方法
1 2
临床表型
对患者的症状和体征进行详细记录，包括神经 、肌肉、骨骼、皮肤等系统的表现。
家族史
了解患者的家族健康史，包括遗传疾病、遗传 倾向等。
3
遗传学检测
进行遗传学检测，包括基因检测、染色体检测 等，以确定致病基因及其变异类型。
治疗手段与预防措施
药物治疗
针对不同的单基因遗传病，采用针对性的药物治 疗。
对于已经生育过遗传病患儿的家庭，应在医生建议下进行再生育，并进行产前诊断，以避 免不良后果。
高龄孕妇生育建议
对于高龄孕妇，应进行遗传病风险评估，并根据医生建议采取相应措施，以避免不良后果 。
产前诊断与植入前遗传学诊断
产前诊断
产前诊断是一种在胎儿出生前对其进行全面检查的技术，以确定是否存在遗传缺 陷或异常，从而为医生提供是否终止妊娠的依据。
植入前遗传学诊断
植入前遗传学诊断是一种在胚胎植入母体前对其进行全面检查的技术，以确定是 否存在遗传缺陷或异常，从而为患者提供是否进行胚胎移植的依据。
05
展望
未来研究方向
01
基因组编辑技术的进一步发展
随着科技的不断进步，基因组编辑技术将更加精细和准确，有望在未
来实现更加广泛的应用。
02
疾病机制的深入探索
单基因遗传病教学课件ppt
xx年xx月xx日
பைடு நூலகம்
目 录
• 概述 • 常见单基因遗传病 • 诊断与治疗 • 遗传咨询与生育建议 • 展望
01
概述
定义与特点
定义
单基因遗传病是指由一对等位基因控制的遗传性疾病，也称 为孟德尔遗传病。
特点
单基因遗传病通常具有遗传性、终生性和家族性，有些疾病 在特定年龄段出现症状，有些则表现为隐性遗传，即不出现 症状但具有遗传性。
单基因遗传病PPT课件
Ⅰ
1
2
Ⅱ
1
2
3
4
5
6
Ⅲ
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Ⅳ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
一例慢性进行性舞蹈病的系谱
第六章 单基因遗传病
第一节 常染色体显性遗传病的遗传
致病基因：HTT，4p16.3
正常人
患者
第1外显子内 (CAG)n>36
谷氨酰胺 数量增加
第六章 单基因遗传病
基因型与表型
控制性状形成的一对基因组成称为基因型 (genotype) ，如AA，基因型表现出来的性状 称为表现型或表型(phenotype) 。如黄色、 红色。
酸性土壤
碱性土壤
第六章 第单五基章 因单遗基因传病病
☆掌握每种遗传方式的系谱特点、 常见病例和子代复发风险的估计！
人群特性：常见于白种人
起病时间：30~45岁
主要临床症状：①进行性加重的舞蹈样不自主运动 ②进行性智能障碍，最终出现痴呆 ③大脑基底神经节变性，脑萎缩
初期：面部不自主动作 认知能力下降
后期：舞蹈样不自主运动 痴呆
Huntington患者和正常人脑部对比
第六章 单基因遗传病
第一节 常染色体显性遗传病的遗传
其他常见的主要AR遗传病（表6-2）
白化病
黑尿病
肝豆状核变性
Ⅰ型脊髓性肌萎缩
第六章 单基因遗传病
第二节 常染色体隐性遗传病的遗传
二、婚配类型及子代发病风险
①在AR遗传病家系中最常见的是两个杂合子(Aa×Aa)的婚配
杂合子亲代
杂
A
合
子 Aa
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
临床诊断、家系调查与材 料收集
临床诊断
查阅相关资料，认识不同遗传病患 者临床表现及其辅助诊断措施 临床诊断：症状和体征 常规辅助检测指标 特殊诊断指标
家系调查与系谱分析
调查家系三代以上所有相关成员的信息 根据调查资料，用系谱中常用的符号绘制成 系谱 系谱分析：区别遗传病与非遗传病
区别单基因与多基因病 判断遗传方式
单基因遗传病的研究 策略
医学遗传学系细胞楼304 电话：
单基因遗传病
如果一种遗传病的发病仅仅涉及到一个 基因，这个基因称为主基因(major gene)， 其导致的疾病称为单基因病。
单基因遗传病发病的复杂性
❖ 外显率：一定基因型个体表现出疾病表型的比例 ❖ 表现度：相同基因型不同个体在疾病表现程度的差异 ❖ 基因多效性：一个基因有多种生物学效应 ❖ 遗传异质性：表型相似而基因型不同的现象 ❖ 从性遗传和限性遗传：常染色体上的基因在不同的性别
❖ 确定自己所研究家系的可能已知候选基因或已 定位的染色体候选区域
根据疾病名称检索
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
根据基因检索
检索最新文献
确定已知致病基因突变
从数据库中查阅目的基因 的相关信息
获得已知基因基因组序列 设计引物或参考文献中引物 根据文献，采用合适的技术方法进行基因 突变分析（在后面课程中详细介绍）
PCR-测序分析MFN2基因
70.80-86.06
连锁区域内包含的基因
Xp22.32-p22.2连锁区域
Distance (Marshfield)
(cM)
(cM)
Xp22.32-p22.2 5,761,897-12,538,731 6.78
5.07
15.42-20.49
Xp21.2-p21.1 31,289,217-32,011,266 0.72
0.57
33.05-33.62
Xq24-q27.2
117,088,056-140,038,594 22.95
15.26 70.80-86.06
精细定位分析
➢ 将Xp22.32-p22.2连锁区域由6.78Mb 缩短为4.18Mb
➢ 排除Xp21.2-p21.1连锁区域
➢ 肯定Xq24-q27.2连锁区域
最终确定两段连锁区域
Gene map locus
GRCh37.p5 Primary Assembly (STS)
❖ RFLP，STR, SNP
连 锁 分 析 结 果
连 锁 分 析 结 果
未知致病基因定位克隆研究
基因定位：将致病基因确定到染色体 的实际位置
基因克隆：确定致病基因
定位克隆
❖ 基本方法和步骤
收集家系，选择遗传标记进行连锁分 析，对目的基因作图定位
确定候选位置，对目的基因进行精细 定位
从候选基因中确定正确的基因 （二代 测序技术）
外显子组 测序
1例样本(I2)； 商业公司完成
SNP芯片数据分析
➢ 连锁分析 提示X染色体有三段连锁区域：
➢ 单体型分析
三段连锁区域
Gene map locus
GRCh37.p5 Primary Assembly (STS)
Physical distance (Mb)
Genetic Genetic Map
大家系
散发病例
临床遗传病家系特点
散发病例：对于遗传病，包括单基因遗 传病，多数病例表现为散发。 小家系病例：在有家族史的病例中，多 数也是小家系。 大家系病例：极少数家系发病个体多， 涉及3-4代都有患者。
收集材料
采集样品： 外周血，颊粘膜脱落细胞，毛囊, 病人组织（如可以取材）， 羊水（产前诊断）
有不同的表达程度和表达方式，从而造成男女性状分布 上的差异 ❖ 遗传早现现象：疾病在世代中存在发病年龄逐渐提前或 病情逐代加重的情况
研究策略与方法
❖ 临床诊断、家系调查与材料收集 ❖ 侯选基因的确定 ❖ 已知致病基因突变位点的确定 ❖ 连锁分析与未知基因的基因定位 ❖ 基因型与表现型相关性研究 ❖ 发病机制的研究
结果发现错义突变: c.281 G>A,其所在密码子由CGG变为 CAG, 导致其编码氨基酸由精氨酸变为谷氨酰胺.
结论： 经查阅文献资料， c.281 G>A为已知致病突变位点，可判断其为该 患者的致病突变位点。
突变分析结果的判断
根据变异导致的结果判断 根据突变数据库和文献资料 排除已知SNP 根据家系共分离与否判断 在正常对照人群中分析 保守性分析 基因功能分析
Physical distance (Mb)
Genetic Distance (cM)
Marshfield (cM)
Xp22.32-p22.2 5,761,897-9,946,656
4.18
2.10
15.42-17.52
Xq24-q27.2
117,088,056-140,038,594 22.95
15.26
连锁分析与未知基因的 基因定位
连锁分析
利用被定位的基因与在同一染色体上另一遗 传座位相连锁的特点，将该基因定位在某一染 色体或染色体某一区带上。
注：适于分析较大的遗传病家系，不适于 散发病例和小家系病例
连锁
重组
遗传标记
进行连锁分析时需要的一些已知遗 传位点，这些位点应按孟德尔方式遗传， 且具有多态性以便显示连锁关系，这些标 记位点称为遗传标记
例：一个X连锁肌肉病家系致病基因 的定位克隆研究
家系情况及前期研究基础
➢ 先证者Ⅲ2临床表现近似DMD
➢ 排除了DMD/EMD/FHL1基因突变
研究策略
SNP芯片分 析
精细定位 分析
全基因组90万 个SNP位点； 8例样本； 商业公司完成
选 取 数 个 SNP 点； 增加3个成员
基因查阅
连锁区域内的 基 因 ： Map Viewer； 基因表达： UniGene 数 据 库 及 HGNC 网 站 ； 基因功能： OMIM数据库
采集家系应做到尽可能完整 患者、同一家系中有相同遗传背景的表型
正常的其他个体、该家系中其他遗传背景的 成员
收集临床资料
病人临床上一系列指标的检测 保存相关信息和影象资料 病人血清或组织的保存及其酶、病理或免 疫学研究
侯选基因的确定
文献检索
数据库 ❖ 中的OMIM（Online Mendelian Inheritance in Man ）数据库中整合 了目前已定位的单基因病的信息