第六章 多基因遗传及多基因病

阈值
变 员 数
正常个体
舒张压 -40----60------------90----130- mmHg
图
高血压的易患性和阈值
群体易患性平均值与阈值的关系
群体易患性平均值与阈值相距越远 ( 越近 ) 则易患性平均值越低（越高） 阈值越高 (越低)，发病率越低 (越高)。
阈值
易 患 性 平 均 值
第一节 多基因遗传的概念和特点
2、数量性状
数量性状：属于多基因性状，受控于二对以 上基因，相对性状之间变异是连续的，差异 不显著。 性状的变异是连续的,可以正态分布曲线 表示。如：人的身高、体重、肤色、血压和 智力都是多基因性状 。 人身高由矮到高是逐渐过渡，很矮和很高 的两种极端的人只是极少数，大多数人身高 接近平均值，这种变异的曲线呈正态分布 （图）。
1. 易感性
在多基因遗传病中,由于微效基因的累
加作用,使具有致病基因的个体有患病的遗
传基础，这种由多基因遗传基础决定的患某
种多基因遗传病的风险,称为易感性 。 所以，易感性仅指个体的遗传基础。
2. 易患性
在多基因遗传病中，由于遗传基础和环 境因素的共同作用决定了一个个体是否易 于患病，称为易患性（liability）。 易患性的变异与多基因遗传性状一样， 在群体中呈正态分布，即群体中大多数个 体的易患性近似平均值，易患性很高或很 低的都很少。
第六章 多基因遗传与 多基因遗传病
导入
一对夫妇，丈夫180cm，妻子165cm，他 们可爱的女儿比同龄孩子矮，女儿问：“身 高是遗传的吗？我怎么这么矮呢？“你能告 诉她答案吗？ 原发性高血压的群体发病率达4%-10%， 一对夫妇都是高血压，他们的孩子会不会是 高血压呢？高血压是遗传的吗？ 通过本章的学习，你会了解其中的奥秘。
高身材（AABBCC) 矮身材(A'A'B'B'C'C') 子1代: AA'BB'CC' 子1代结合产生子2代各基因型的比例
子2代身高变异分布
第二节、多基因遗传病
一些常见的先天畸形和常见而病因复杂的疾病， 其发病率一般都超过1/1000，疾病的发生都有一 定的遗传基础，并常出现家族倾向，但不是单基
与多因子的积累效应有关。
4、患者双亲、同胞、子女的亲缘系 数相同，有相同的高发病风险。 5、单卵双生患病一致率高于二卵双 生患病一致率。
四、多基因遗传病发病率的估计
1、再发风险与该病的遗传度和群体发病率的关系
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
发风险则高达5.74%。
5．再发风险与性别的关系
当一种多基 因遗传病的 群体发病率 有性别差异 时，表明不 同性别的易 患性阈值不 同。
群体发病 率高的性 别阈值低 ， 其后代发 病风险低，
群体发病 率低的性 别阈值高， 其后代发 病风险高。
如:先天性幽门狭窄患者 •男性发病率是女性的5倍（男0.5%，女0.1%）。
发病率2.3% 发病率0.13% 阈值 低 高
易患性
低
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，其群体易算 出阈值与平均值之间的距离。
二、遗传度
明显。
某些多基因遗传病患者不同级别亲属的发病风险
疾 病 群体发病率
0.001 发 病 风 险
一卵双生 一级亲属 二级亲属 三级亲属
唇裂±腭裂
×400 ×40
×7
×3
足内翻
神经管缺损
0.001
0.002
×300 ×25
×8
×5
×2
×2
先天性髋关节脱臼 0.002
先天性幽门狭隘
×200 ×25
×80 ×10
×3
×5
×2
×1.5
0.005
3．再发风险与家庭中患者人数的关系
基因的积累效应与再发风险一般而论， 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%。
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。
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%
2、再发风险与患者亲缘远近的关系
在多基因疾病中，随 亲属级别的降低，患 者亲属发病风险迅速 下降，在发病率低的 疾病，这个特点更为
3、发病阈值
当一个个体的易患性达到一定限度， 这个个体就要患病，这个限度即阈值 （threshold）。 阈值代表在一定条件下患病所必需的、 最低的易患基因的数量。 因此，易患性的变异在群体中的分布 就被阈值分为两部分：大部分为正常个体， 小部分为患病个体（图） 。
群体易患性变异分布图
例：原发性高血压
4．再发风险与患者病情严重程度的关系
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。
例如
只有一侧唇裂的患者，其同胞的再发风险 为2.46%， 若一侧唇裂合并腭裂的患者，其同胞的再 发风险为4.21%， 而两侧唇裂合并腭裂的患者，其同胞的再
2．发病率有种族差异
疾病名称 群体发病率 中国人 美国人 0.003 0.0025 0.005 0.002 0.0017 0.001 0.008 0.015 0.015 0.007
脊柱裂 无脑儿 唇/腭裂 先天性畸形足 先天性髋关节脱臼
3．近亲婚配
近亲婚配时，子女患病风险增高，但
不如常染色体隐性遗传显著，这可能
入上式：
C MZ C DZ 67 5 h 0.65 65% 100 C DZ 100 5
2
五、影响多基因遗传病再发风险估计的因素 1. 患 病 率 与 亲 属 级 别 有 关
– 级 别 越 高 患 病 率 越 高
影响多基因遗传病再发风险估计的因素 2.患者亲属再发风险与亲属中受累人数 有关－受累人数越多再发风险越高 3.患者亲属再发风险与患者畸形或疾病 严重程度有关－越严重再发风险越高
如为男性患者，儿子发病风险为5.5%，女儿发 病风险为1.4%；相反，如为女性患者，她儿子 的发病风险为20%，女儿风险为7%。
易 患 性 平 均 值
0.05% 0.05 0.01 %
高
阈值 低
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。 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%。
疾病 精神分裂症 哮喘 唇裂±腭裂
遗传度 80% 80% 76%
Holzinger公式
C MZ C DZ h＝ 100 C DZ
2
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
0.17 0.1 0.3 0.3 0.2 0.5 1.0 0.2 4～8 2.5 4 4
三、多基因遗传病的特点
综上所述，可见多基因病有如下特点： 1．家族聚集倾向，但无明显的遗传方 式。因为在系谱分析中，它们不符合单 基因遗传方式，同胞中发病率远低于 1/2或1/4，既不符合常染色体显性和隐 性遗传，也不符合X连锁遗传，但这些 疾病及其在子代的再发风险，确实表现 出家族性集倾向。
因素的作用不显著。
一些常见多基因病的遗传度
病 名
唇裂±腭裂 先天性畸形足 先天性幽门狭隘 脊柱裂 无脑儿 先天性心脏病（各型） 精神分裂症 糖尿病(青少年型) 原发性高血压 冠心病 消化性溃疡 支气管哮喘
遗传度（%）
76 68 75 60 60 35 80 75 62 65 37 80
群体发病率（%）
遗传度（或遗传率）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 度。 遗传度一般用百分率（%）来表示。
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
因遗传，患者同胞的发病率不遵循1/2或1/4的规
律，大约仅1%-10%，表明这些疾病有多基因遗传
基础，故称为多基因病。正因为它们的遗传基础
很复杂，属于复杂遗传病。
例如：某些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）
一、易患性和发病阈值
影响多基因遗传病再发风险估计的因素
发别群多 风差体 险异患基 与时病因 性，率遗 别亲存传 有属在病 关再性的
4.
②这些基因都是共显性的； ③每对等位基因对表型的作用都很微小，所 以称微效基因，但其作用可以累加的，产生 一个明显的表型效应称为累加效应。 ④各对基因的遗传仍然遵循遗传的基本规律。 ⑤数量性状受多基因遗传基础和环境因素的 共同影响。
三、多基因遗传的特点
两个极端变异（纯种）个体杂交后，子1代都是中间 型，具有一定变异范围，是环境影响的结果。 两个中间类型子1代杂交后，子2代中大部分仍是中间 类型，但是，其变异范围比子1代的更为广泛，有时会 出现极端变异的个体。除去环境因素的影响外，遗传基 础则起了重要作用； 在一个随机杂交的群体中，变异范围很广泛，但是， 大多数个体接近中间类型，极端变异的个体很少。 对表现型有直接影响作用的环境因素有光、温度、湿 度、营养等。