第六章 多基因遗传病

遗传控制
质量性状 单基因 (一对主基因) 多基因 (多对主基因)
群体中性状 变异的分布 不连续
相对性状 的差异 显著
举例
垂体性侏儒， 苯硫脲尝味能力 正常人的身高、 体重、血压、智 力、肤色
数量性状
连续、正态
不显著
多基因遗传的特点：
1、两个极端变异的个体杂交后，子1代都是中间 类型，由于受环境因素的影响，子1代也有一定的变 异范围。 2、两个中间类型的子1代个体杂交后，子2代大部 分也是中间类型，多对基因的分离和自由组合及环境
极矮个体
A’A’B’B’C’C’
子1代
子2代
ABC ABC A’B C A B ’C
AABBCC A A’B B C C A A B B ’C C
中等身高
AA’BB’CC’
A’B C
A A’B B C C A’A’B B C C A A’B B ’C C
A B ’C
A A B B ’C C A A’B B ’C C A A B ’B ’C C
h
2

C MZ C DZ 100 C DZ

67 5 100 5
0 . 65 65 %
某些常见多基因病的遗传率
病名 唇裂±腭裂 腭裂 先天性髋关节脱位 先天性幽门狭窄 先天性畸形足 先天性巨结肠 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 支气管哮喘 胃溃疡 强直性脊柱炎 群体发病率(%) 0.17 0.04 0.1-0.2 0.3 0.1 0.02 0.3 0.5 0.5 0.1-0.5 0.2 4-8 2.5 4 4 0.2 患者一级亲属发病率(%) 4 2 4 男性先证者2 女性先证者10 3 男性先证者2 女性先证者8 4 4 2．8 4－8 2－5 15－30 7 20 8 男：女 1．6 0．7 0．2 5．0 2．0 4．0 0．8 0．5 － 1 1 1 1．5 0．8 1 0．2 遗传率（％） 76 76 70 75 68 80 60 60 35 80 75 62 65 80 37 70
一、易患性与发病阈值
1、易患性(liability)：在多基因遗传病中，由遗传 基础和环境因素的共同作用，决定一个个体是否易 其变异在群体中呈正态分布。
于患病，称易患性。即个体患多基因遗传病的风险，
2、易感性(susceptibility)：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。在一定的环境条件下， 易感性高低可代表易患性高低。
性状或疾病的变异在一个群体中的分布是连续的， 不同个体之间的差异只有数量上的差异，没有质的 不同。
数
亲代
量
性
状
极矮个体 A’A’B’B’ AA’BB’
极高个体 AABB 中等身高
AB AB AB’ AABB AABB’ AB’ AABB’ AAB’B’
子1代 子2代
A’B AA’BB AA’BB’
一般群体和房间膈缺损患者的 X 值和 a 值
全部 一般群体 患者亲属 — 669 患者 — 22 发病率 0.001 0.033 X值 3.090 1.838 a值 3.367 2.231
Xg—Xr b＝ ag b r
3.090－1.838 ＝ 0.372 b＝ 3.367 h2＝ 0.372 1/2 ＝ 0.744
总计
0’ 1
1’ 6
2’ 15
3’ 20
4’ 15
5’ 6
6’ 1
数量性状的遗传规律
正常人肤色的遗传特点
极白 极黑 假设三对非连锁基因控制： A和a；B和b；C和c A、B、C：增黑，程度一致 a、b、c：增白，程度一致
• 子1代、子2代均为中间类型 • 子1代有变异←环境影响 • 子2代变异更广泛←多对基因 分离并自由组合+环境影响
例题
先天性房间隔缺损在一般群体中的患病率 为0.1％，在100个先证者的家系中调查，先证 者的一级亲属共有 669人(双亲200人，同胞 279人，子女190人)，其中有22人发病。

先证者一级亲属的患病率22／669×100％＝3.3％ 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。
就是100%；一些多基因病中，遗传度可高达70%-80% ，其环境因素作用小；而遗传度越低（30-40%），则
环境因素的作用越大。
遗传度的估算

T
Falconer公式
G
2
Xg ag
h
b
rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
b
X
g
X ag
r
b
pc (X c X r ) ac
Xg－一般群体易患性平均值与阈值之间的标准差数 Xc－对照组亲属中的易患性平均值与阈值之间的标准差数 R Xr Xr－先证者亲属易患性平均值与阈值之间的标准差数 ag－一般群体易患性平均值与一般群体中患者易患性平均值之间的标准差数 r－－亲属系数 ar－先证者亲属易患性平均值与先证者亲属中患者易患性平均值之间的标准 差数 qg－一般群体发病率 qc－对照亲属发病率，Pc－1- qc qr－先证者亲属发病率
男性先证者7 女性先证者2
三、多基因病的遗传特点

发病率较高，多为常见病。发病率大多超过1/1000
有明显家族倾向，但不符合单基因病的遗传方式，患者 同胞发病率常远低于单基因病(1/2,1/4)，为1-10% 近亲婚配时子女发病风险增高，但不如常染色体隐性遗 传那样显著。这可能与多基因的累加作用有关
第一节
多基因遗传的定义和特点
一、多基因遗传的定义
一种遗传性状或遗传病受两对或两对以上 基因的控制，每对基因彼此间没有显性和隐性 的关系，每对基因对表型的效应都很小，但是 各对基因的作用有积累效应，这种遗传方式称 为多基因遗传（poly-genic inheritance）。

多基因遗传：是指生物体和人类的一些遗传性状或遗传病的遗 传基础不是一对主基因，而是两对或两对以上的多对基因。
的身高平均为165厘米，这分别决定于基因型aa和Aa、
AA；苯丙氨酸羟化酶的活性正常人为100%，苯丙酮尿 患者为0%～5%，杂合携带者为45%～50%，这分别决定 于基因型AA、aa和Aa。
120 cm 165 cm
0~5%
45~50%
100%
数量性状(quantitative character)：多基因遗传的
冠状动脉病、糖尿病、精神分裂症等。 4．掌握多基因遗传病的再发风险的估计。 5．熟悉多基因假说。 6．了解遗传度的计算方法。
多基因性状
身高
寿 命
彩虹之子
肤色
花朵
多基因疾病

先天性心脏病、小儿精神分裂症、家族性智力低下、脊柱裂、无脑儿、 少年型糖尿病、先天性肥大性幽门狭窄、重度肌无力、先天性巨结肠、 气道食道瘘、先天性腭裂、先天性髋脱位、先天性食道闭锁、马蹄内 翻足、原发性癫痫、躁狂抑郁精神病、尿道下裂、先天性哮喘、睾丸 下降不全、脑积水……
ABC’
AABBCC’ A A’B B C C ’ A A B B ’C C ’
A’B ’C
A A’B B ’C C A’A’B B ’C C A A’B ’B ’C C
A B ’C ’
A A B B ’C C ’ A A’B B ’C C ’ A A B ’B ’C C ’
A’B C ’
A A’B B C C ’ A’A’B B C C ’ A A’B B ’C C ’
多基因遗传性状或遗传病不仅受微效基因的作用而
且受环境因素的影响。
二、多基因遗传的特点
质量性状(qualitative character)：单基因遗传的性状 或疾病的变异在一个群体中的分布是不连续的，可以 明显地将变异个体分为2～3群，2～3群个体间差异显 著。
如垂体性侏儒患者的身高平均为130厘米，正常人
阈值越高，则群体发病率越低。
正态分布曲线中与关系
由患病率可估计群体的阈值与易患性平均值之间的距离，用标准差做为衡量单位
二、遗传度(heritability)

指遗传因素即致病基因对疾病易患性变异的贡献
大小,用于衡量多基因遗传病中遗传因素所起作用的 大小，用百分率(%)表示。

一种遗传病如果完全由遗传基础决定，其遗传率
多基因假说
遗传性状或遗传病的遗传基础是两对或两对以上 的多对等位基因。
每对基因之间无显性和隐性的区别，而是共显性。
每对基因对其遗传性状形成的作用是微小的，又 称为微效基因(minor gene)。若干对微效基因的作用 可以积累起来，对表型产生有明显的积累效应 (additive effect)，为积累基因or多基因。
3、发病阈值(threshold)：个体患病所需易患性的限度，
在一定环境条件下，为患病所需的最低的致病基因数 量。
健康者 患病者
值 距 离 与 患 病 率 关 系
易 患 性 的 平 均 值 和 阈
多基因病的易患性阈值与平均值距离越近，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；
A’B ’C ’
A A’B B ’C C ’ A’A’B B ’C C ’ A A’B ’B ’C C ’
A B C ’ A A B B C C ’ A A’B B C C ’ A A B B ’C C ’ A A B B C ’C ’ A A’B B ’C C ’ A A B B ’C ’C ’ A A’B B C ’C ’ A A’B B ’C ’C ’ A’B ’C A A’B B ’C C A’A’B B ’C C A A’B ’B ’C C A A’B B ’C C ’ A’A’B ’B ’C C A A’B ’B ’C C ’ A’A’B B ’C C ’ A’A’B ’B ’C C ’ A B ’C ’ A A B B ’C C ’ A A’B B ’C C ’ A A B ’B ’C C ’ A A B B ’C ’C ’ A A’B ’B ’C C ’ A A B ’B ’C ’C ’ A A’B B ’C ’C ’ A A’B ’B ’C ’C ’ A’B C ’ A A’B B C C ’ A’A’B B C C ’ A A’B B ’C C ’ A A’B B C ’C ’ A’A’B B ’C C ’ A A’B B ’C ’C ’ A’A’B B C ’C ’ A’A’B B ’C ’C ’ A’B ’C ’ A A’B B ’C C ’ A’A’B B ’C C ’ A A’B ’B ’C C ’ A A’B B ’C ’C ’ A’A’B ’B ’C C ’ A A’B ’B ’C ’C ’ A’A’B B ’C ’C ’ A’A’B ’B ’C ’C ’
h2＝

Holzinger公式
CMZ－一卵双生子的同病率 CDZ－二卵双生子的同病率
h ＝
2
C MZ C DZ 100 C DZ
发病一致率(concordance)：指双生子中一个
患某种病，另一个也患同样疾病的概念。
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：
A’B’ AA’BB’ AA’B’B’
A’B
A’B’
AA’BB
AA’BB’
AA’BB’
AA’B’B’
A’A’BB
A’A’BB’
A’A’BB’
A’A’B’B’
数
量
性
状
AA’BB’ AABB’ A’A’BB’
AAB’B’
AA’BB AABB A’A’BB
AA’B’B’ A’A’B’B’
亲代
极高个体
AABBCC
因素的影响，变异范围更广泛。
3、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于中间类型，极端变异的个体 很少。变异的产生受多基因遗传基础和环境因素的 影响。
回归现象：数量性状在遗传过程中，子代将向人 群的平均值靠拢。
第二节
多基因遗传病
多基因遗传病对人类的危害
资料： 1、我国大约有20%-25%的人患有各种遗传病。每年出生 的儿童中，1.3%有先天性缺陷，其中70~80%是由于遗传因 素所致， 2、15岁以下死亡的儿童中，40%为各种遗传病所致 3、自然流产儿中大约50%是染色体异常引起的。 危害——— 患者、后代、家庭、社会……巨大的物质和精神负担
第6章多基因遗传病 （poly-genic disorders)
南方医科大学医学遗传学教研室
熊符
xf7803@yahoo.com.cn
本章重点
1．掌握多基因遗传的一些基本概念：多基因遗传、微效 基因、易感性、易患性、阈值等。 2．掌握多基因遗传性状和多基因遗传病的特点。
3. 掌握常见的一些多基因遗传病，如先心病、高血压病、