医学遗传学课件第五章 多基因疾病的遗传

例题
对躁狂抑郁性精神病的调查表明，在15对单卵双 生子中，共同患病的有10对；在40对双卵双生子 中，共同患病的有2对。依此来计算单卵双生子的 同病率为67％，双卵双生子的同病率为5％。代入 上式：
h2 CMZ CDZ 67 5 0.65 65% 100 CDZ 100 5
三、影响多基因遗传病再发风险估计的因素
易患性的平均值和阈值距离与患病率关系
多基因病的易患性阈值与平 均值距离越近，其群体易患 性的平均值越高，阈值越低， 则群体发病率也越高。 反之，两者距离越远，其群 体易患性平均值越低；阈值 越高，则群体发病率越低。 因此，可从群体发病率的高 低计算出阈值与平均值之间 的距离。
二、遗传度
❖ 遗传度（或遗传率，heritability）是指在多基因遗传病中， 易患性的高低受遗传基础和环境因素的双重影响，其中遗 传基础所起作用的大小称为遗传率。遗传度一般用百分率 （%）来表示。
3.常见的多基因遗传病： 人类的原发性高血压、糖尿病、冠状动脉病、精神分裂症、 哮喘、及某些先天畸形（唇裂、腭裂、脊柱裂等）。
课程要求：能够举例说明数量性状的多基因遗传特点
第二节 疾病的多基因遗传
一、易患性与发病阈值
（一）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
群体易患性变异分布图
（四）易患性变异与群体发病率
❖ 虽然就一个个体来说，易患性难以测定，只能依其婚后所生 子女病情况作出估计。但一个群体的易患性平均值则可由该 群体的发病率作出估计。
❖ 因为多基因病的群体易患性呈正态分布，其易患性变异超过 发病阈值的那部分面积代表患者所占的百分数即发病率。因 此，利用正态分布表，从其发病率就可查出群体的发病阈值 与易患性平均值之间的距离，这距离以正态分布的标准差 （σ）作为衡量单位。
❖ 查Falconer表，按群体患病率查得Xg和ag，再根据亲 属患病率查得Xr，然后代入公式求出b值。 q%=0.1 X=3.090 a=3.367 q%=3.3% X=1.838
b=( 3.090-1.838)/3.367=0.37 r=0.5
h2
b r
＝0.37/0.5=74%
例题2：江苏启东调查结果：肝癌一级亲属6591人，359 人发病，q=5.45%，对照组5227名一级亲属，54人发病， q=1.03%。 ❖ q=5.45%， X=1.603 ❖ q=1.03%，X=2.315 a=2.655
例如,我国唇裂在人群中的发病率为0.17%，遗传率为76%， 患者一级亲属的发病率 f =√ 0.17≈%4%。
课程要求：能够概述影响多基因遗传再发风险估计的因素
如果群体发病率过高 或过低，则上述 Edward公式不适用。
要了解一群体发病率、 遗传率和患者一级亲 属发病率的关系，在 下图中即可查出。
50 1 4 8 4 9 15 15 21 26
100 0.1 4 11 5 16 26 62 63 64
0.1
80 0.1 3 10 4 14 23 60 61 62
50 0.1 1 3
139
7 11 15
（三）患者亲属再发风险与患者病情严重程度有关
❖ 多基因病中基因的累加效应还表现在病情的程度上。因为病情 严重的患者必定带有更多的易患基因，其父母也会带有较多的 易患基因使易患性更接近阈值。所以，再次生育时的再发风险 也相应地增高。
低发病率性别的患者，由于其性别发病阈 值较高，患者应带有较多的易患性基因， 因此其后代发病风险将较高，尤其是与其 性别相反的后代。
高发病率性别的患者，由于其性别发病阈 值较低，带有较少的易患性基因就可发病。 因此其后代的发病风险较低（尤其是不同 性别后代的发病率更低）。
如先天性幽门狭窄患者，男性发病率是 女性的5倍（男0.005，女0.001）。如 为男性患者，儿子发病风险为5.5%， 女儿发病风险为2.4%；相反，如为女 性患者，她儿子的发病风险为19.4%， 女儿风险为7.3%。
（一）患病率与亲属级别有关
1、多基因遗传病发病明显的家族聚集倾向。患者亲属患病率 高于群体发病率，而且随着亲属级别的降低，患者亲属发病风 险迅速下降，接近群体患病率。在发病率低的疾病，这个特点 更为明显。
课程要求：能够概述影响多基因遗传再发风险估计的因素
2、患者一级亲属再发风险与群体患病率的关系
在相当多的基因病中，其群体发病率为（0.1%-1%），遗传 率为70％－80％。患者的一级亲属的发病率（f）近似于群体 发病的平方根，即 f =√ P 这就是Edward公式。
b pc (X c X r ) ac
❖ P=1-q=1－0.0103=0.987 ❖ b=0.2654
h2=b/r=0.2654/0.5=0.53=53%
（二）Holzinger公式
❖ Holzinger公式 h 2＝ CMZ C DZ 100 CDZ
CMZ－一卵双生子的同病率 CDZ－二卵双生子的同病率
❖ 下表为Sith研制的一个表格，通过双亲是否为患者及其 同胞中已发生该病患者人数来估计再发风险。
双亲患病数
0
1
2
一般群体 发病率 （%）
遗传 率（%）
患者同胞数 01 2
患者同胞数 0 12
患者同胞数 012
100 1 7 14 11 24 34 63 65 67
1.0
80 1 6 14 8 18 28 41 47 52
多基因遗传性状的变异在群体中的分布是连续的，不同个体间 的差异只是量的变异，差异不显著,呈正态分布曲线分布。这 类性状称为数量性状。如：人的身高、体重、肤色、血压和智 力都是多基因性状 。
数量性状变异分布
二、数量性状的多基因遗传
1.数量性状的多基因遗传特点 （1）数量性状的遗传基础是两对或两对以上的基因共同作 用，每对等位基因间无显隐性，是共显性的。 （2）每对等位基因的作用是微小的，对性状的效应有累加 作用。 （3）这些微效多基因也是按孟德尔定律进行分离和自由组 合。 （4）每对等位基因对性状的贡献度并不完全相同，存在一 定差异。 （5）环境因素对性状有一定的贡献。
病名
唇裂±腭裂 腭裂 先天性髋关节脱位 先天性幽门狭窄
子2代身高变异分布图Leabharlann 人皮肤颜色的变异变 员 数
白
中间
黑
2.多基因的孟德尔遗传特点 (1)两个极端变异（纯种）个体杂交后，子1代大部分为中间型， 在环境的影响下，具有一定变异范围； (2)两个中间型子1代杂交后，子2代大部分为中间型，但其变 异范围要比子1代广泛，也可出现极端的个体。这除环境因素 外，基因的分离和组合也有作用； (3)在随机杂交的群体中，变异范围很广，然而大多数个体接近 中间型，极端个体很少，环境与遗传因素都起作用。
❖ 如果一种遗传病如果完全由遗传基础决定，其遗传率就是 100%，当然这种情况很少见。在多基因病中，遗传率可 高达70%-80%，这表明其遗传基础起着重要作用，而环 境因素的影响较小；遗传率为30%～40%或更低，表明环 境因素在决定发病上更为重要，遗传因素的作用不显著。
课程要求：能够概述多基因遗传率概念及估算在临床实践上的意义
课程要求：能够说出易患性、发病阈值和患病率关系
±1个σ ,占曲线内总面积为68.28%，以外的面积的占 31.72%，两边各占15.86%。
±2个σ ，占曲线内总面积为95.46%，以外的面积的占 4.54%，两边各占2.27%；
±3个σ ，占曲线内总面积为99.74% ,以外的面积的占 0.26%，两边各占0.13%。
微效基因（minor gene）
某些遗传性状或遗传病的遗传基础不是由一对主基因决定， 而是由多对基因协同决定。这些基因中每一对基因对遗传性 状或遗传病形成的作用是微小的，故称为微效基因（minor gene）。多对微效基因累加起来可以形成明显的表型效应， 称为累加效应或加性效应。这些基因又称为加性基因 （additive gene）。
一、数量性状与质量性状
1、质量性状（qualitative character） 质量性状属于单基因性状，受控于一对主基因，相对性
状之间变异在群体中呈不连续分布，可明显区分为2～3个 群，之间差异显著。
完全显性
质量性状的群体分布
课程要求：能够区分数量性状和质量性状
不完全显性
2、数量性状（quantitative character）
如原发性高血压的 群体发病率约为6%， 遗传率为62%，患者 一级亲属的发病风险 从下图中即可查出约 为16%。
（二）患者亲属再发风险与亲属中受累人数有关
❖ 由于基因的积累效应，一个家庭中患病人数越多时，意 味着再发风险越高。例如一对夫妇已有一个唇裂患儿， 再次生育的再发风险为4%，若又生出一个这样患者， 则表明夫妇二人都带有较多的易患基因，虽然他们本人 未发病，但其易患性极为接近阈值，这就是基因效应所 致，再次生育的再发风险将增加2-3倍，即近于10%。
多基因遗传（polygenic inheritance）
性状或疾病的遗传方式取决于两对以上微效基因的累加作 用，同时还受环境因子的影响，这些疾病的遗传方式称为多 基因遗传或多因子遗传。由于多基因遗传呈现数量变化的特 征，故又称为数量性状遗传。
课程要求：能够说出多基因遗传和微效基因的概念
第一节 数量性状的多基因遗传
第五章
多基因疾病的遗传
Polygenic Inheritance
教学要求： 1.掌握多基因遗传、微效基因、数量性状和质量性状概念； 2.熟悉数量性状的多基因遗传特点 3.熟悉易患性、易感性、发病阈值、遗传率的概念 4.熟悉易患性变异分布特点、群体患病率、群体易患性平均 值与发病阈值的关系 5.熟悉Edwards公式应用条件及计算方法；查图法。 6.熟悉患者亲属再发风险与亲属中受累人数、患者疾病严重 程度关系 7.熟悉患者亲属再发风险与性别的关系 8.了解常见的数量性状、多基因的孟德尔遗传特点 9.了解常见多基因病的群体患病率、患者一级亲属患病率和 遗传率及 遗传率在临床实践上的意义