第四章 单基因病1

和耳聋；
有的患者有骨折和蓝色
虹膜；
有的患者仅有骨折；
表现度不一致。
不规则显性
成骨发育不全Ⅰ型---表现度不一致
蓝色巩膜 多发性骨折
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 1 1 1 2 2 2 3 3
传导性耳聋
1
2
3
单基因遗传
（四） 共显性遗传
一对等位基因在杂合状态下没有显隐性的差别，杂合 状态下两种基因的作用都表现出来，形成相应的表型， 这种遗传方式就称为共显性遗传。 如：ABO血型，IA、IB、和 i 三种基因 ，基因已定位 于9q34 。
●
等位基因：指同源染色体的特定基因座位上的 不同形式的基因，控制一对相对性状形成。
复等位基因：在种群中，当一个基因座位上的 等位基因数目有三个或三个以上时， 称为复等位基因。
●
●
●
●
●
●
●
基因型：指决定表型的基因组成，称为基因型。 如：AA Aa aa 表型：指基因型所表达的、生物能够显示出的 遗传性状，可观察到的。 纯合子：一对等位基因彼此相同，如AA或aa。 杂合子：一对等位基因彼此不同，如Aa。 显性：等位基因在杂合子时表现出的性状。 隐性：等位基因在杂合子时不能表现出的性状。
复等位基因：一对等位基因座位上，在种 群中有两个以上的等位基因，但对每一个 个体来说只能具有其中的任何两个。
• 例1，MN血型，受控于4号染色体上的一 对等位基因，典型的共显性遗传
MN血型 M型 N型 基因型 MM NN MN 红细胞膜抗原 M 抗原 N抗原 M、N抗原
MN型
亲代
M血型 MM M
系谱分析注意事项
• 对家系成员的发病情况，要求准确无误； • 家系调查要注意患者年龄、病情、死因和 近亲婚配； • 家系调查要求人数多。
系谱中常用的符号
I II III IV
1 2 3 1 2
4
5
1
2
1
• 复习孟德尔的分离定律 • 自由组合定律 • 重点应用遗传规律分析单基 因遗传病
一、分离定律：是研究一对等位基因控
子代 Aa aa 患者 正常人 1 ： 1
AA Aa Aa aa 重型患者 轻型患者 正常人 死胎1/4 1/2 1/4
婚配图解
在AD遗传中，当两个杂合子（Aa）的个体
进行婚配，子女情况： 基因型比例 1：2：1 基因型比例 1：2：1
表型比例 3 ：1
完全显性
表型比例 1：2：1
不完全显性
（三）不规则显性
第四章
单基因遗传病
单基因遗传：是指某种性状或疾病的遗传 受一对基因控制。
单基因遗传的方式符合孟德尔定律， 又称为孟德尔遗传。
第一节 单基因遗传的基本概念 和研究方法
★单基因遗传的基本概念
●
基因座：一条染色体上的特定位置。
每个遗传基因座上都有特定的基因。 正常的同源染色体相同位置上具有同样的遗传基因座。
28
11 12
24
13
21
14
23
1 2 3 4 5 6
脊髓小脑共济失调I型（6p23）
二、常染色体隐性遗传（AR）
控制一种遗传性状或疾病的隐性基 因位于 1 ～ 22 号常染色体上，这种遗传 方式称为常染色体隐性遗传（AR）。 常见的 AR 病有：先天性聋哑、白化 病、苯丙酮尿症、尿黑酸尿症、半乳糖 血症、高度近视、镰形细胞贫血等。
血的人结婚，
子女的血型只
能是A型或B型，
各占1/2
AB型和O型婚配图解
（五）延迟显性
杂合子的表现型在个体发育较晚时期才表现出疾病称 为延迟显性。如：Huntington病(慢性进行性舞蹈病) 临床特征：不自主的舞蹈样运动，30～40岁发病 本病基因定位在 4p16.3 慢性进行性舞蹈病是由于动态突变引起的疾病。 由于遗传印迹的缘故致病基因来自于父方或母方，其 表型效应有区别。
3/4有耳垂
a
A
a
1/4无耳垂
有耳垂：无耳垂
子代 AA
有耳垂
Aa
有耳垂
Aa
有耳垂
aa
无耳垂
3 ：1
有耳垂 婚配方式 AA× AA AA AA× aa Aa AA× Aa Aa aa
无耳垂
Aa× Aa
AA Aa Aa aa
Aa× aa Aa aa
aa× aa aa
一、常染色体显性遗传（AD）
---由常染色体（1～22号）上显性基因 控制的性状或疾病，其遗传方式称为常 染色体显性遗传（AD） 。
●
常见的婚配类型
A 代表显性致病基因 亲代
a 代表隐性正常基因 AA 患者 少见 Aa 患者 aa 正常人
患者 × 正常人 Aa aa
人群中有三种基因型： 配子 A
子代基因型
a
aa
a
Aa
患者
表型
正常人
比例
1
：
1
由于群体中致病基因频率很低, 患者多为杂合子(Aa)
AD病婚配图解
AD病系谱特点
1、致病基因位于常染色体上， 男女发病机会均等 2、代代有患者，连续遗传； 3、患者双亲之一为患者，多为杂合子； 4、患者子女或同胞中，约有1/2患病； 5、双亲无病时子女一般不患病。
符合孟德尔遗传方式，所以称为孟德尔式遗传病。
常染色体显性遗传（AD）
常染色体隐性遗传 （AR）
X连锁显性遗传（XD） 单基因病 遗传方式 X连锁隐性遗传（XR） Y连锁遗传（YL）
重点
线粒体遗传病（见第五章）
一些人类的单基因遗传性状
遗传方式 常染色体显性 眼有蒙古褶 褐色虹膜 长睫毛 常染色体隐性 眼无蒙古褶 蓝色虹膜 短睫毛
亲代
A型血 IA i IA i
×
O型血 ii A型血和O型血 i
配子
的人结婚，
子女的血型只 能是A型或O型 型，各占1/2
子女 基因型 IA i 表现型 A型血
ii O型血
A型和O型婚配图解
亲代
AB型血 IA IB IA IA i
A型血
×
O型血 ii
AB型血和O型
配子 子女
IB IB i
B型血
i
基因型 表现型
×
N血型 NN
M血型和N血
配子
N MN MN型血
型的人结婚，
子女的血型都
子女
是MN血型
M型和N型婚配图解
例2， 人的ABO血型，受控于染色体9q34上的IA、IB、 I 三种基因组成复等位基因，有六种基因型，决定四种 血型： A、B、O、AB型。
血型是以红细胞膜上抗原来分类的. A型血红细胞膜上有A抗 原 、B型血红细胞膜上有B抗原、 O型血红细胞膜上无A抗原或 B抗原， AB型血红细胞膜上既有A抗原又有 B抗原。 ABO血型 基因型 红细胞膜抗原 血清中抗体 β（抗B抗体） α（抗A抗体） 无抗A 、抗B抗体
性 状 名 称
有耳垂 湿耳垢 有腋臭 钩鼻尖
能卷舌 顶发旋顺时针方向 有中指毛
无耳垂 干耳垢 无腋臭 直鼻尖
不能卷舌 顶发旋逆时针方向 无中指毛
人类最常见的 单基因表型:眼睛
人类最常见的 单基因表型:鼻子
耳垂的遗传受显性 基因控制
无耳垂者
有 耳 垂 者
亲代 有耳垂者
Aa
配子 A
有耳垂者 Aa 子女表现型
杂合子显性基因由于某种原因不表现出 相应的症状，或病情程度有差异，这种显 性的传递方式称为不规则显性。 即杂合子的情况下不一定表现为患者， 但其子女可出现患者，因此系谱中可出现 隔代遗传现象。
与不规则显性相关的两个概念： 外显率：指带有某一致病基因的个体， 形成一定表型的百分率。 如果是100%，称为完全外显率,低于100％的称 为不完全外显率。 例如100名杂合子个体，有80人表现为患者， 那么外显率为80%。 那些未外显的杂合子（Aa）称为钝挫型。 家系中则出现隔代遗传。 表现度：指致病基因在不同个体之间 表达程度的不同。 表现度不一致是AD病遗传的常见特征。
例如：并指就存在表现度不一致的现象
基因型：Aa 致病基因未 能表达
表达程度低
表达程度高
多指遗传有时表现出外显不全现象
多指系谱
视网膜母细胞瘤 不规则显性，外显率为70%
I II III
1 2 1 2
3
4
5
1
2
3
4
基因型：Aa 致病基因未 能表达
例如成骨发育不全
又称脆骨症或瓷娃娃
患者有骨折，蓝色虹膜
制的一对相对性状的遗传。
分离律：指生物在形成生殖细胞时，成 对的等位基因彼此分离，分别进入到 不同的生殖细胞中去，也称为孟德尔 第一定律。
细胞学基础： 减数分裂中，同源染色体的分离， 是分离律的细胞学基础。 实质是等位基因的分离。
二、自由组合律
研究两对或两对以上的等位基因位于非同 源染色体上的遗传规律。
短指（趾）的系谱
I II III
1 1 2 3 4 5 1 2
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
系谱特点： 1、患者双亲之一为患者，多为杂合子； 2、患者的同胞或子女中有1/2可能性是患者， 男女患病机会相等。 3、代代有患者，连续遗传； 4、双亲无病时子女一般不患病
如：并指I型 临床症状为第3、4之间， 末节指骨愈合，该致病基 因位于2q31-q37。
●
性状：指生物具有的形态结构、生理生化特点等。
★单基因遗传的研究方法
• 对人类遗传病的分析常用系谱分析法进行。
• 系谱---指某种遗传病患者与其家庭各成员 相互关系的图解。
• 从先证者开始，追溯调查其家系所有成员的亲 属关系，按一定的格式，用特定的符号绘制成 的图解，包括患者和正常人。
• 先证者---某家系中第一个被医生确定的遗 传病患者。
一个软骨发育不全患者与正常 人结婚，每生育一个孩子有1/2 可能患病， 1/2可能是正常人； 亲代 患者 × 正常人
如果两个杂合子患者婚配， 子女中有1/4正常人（aa） 1/2杂合子（Aa）患者， 1/4 纯合子患者（AA）死胎或早 期夭折。
Aa
配子
aa
A
a
a
患者 × 患者 Aa Aa A a A a
自由组合律： 指生物形成生殖细胞时，等位基因彼此 分离，而非同源染色体上的非等位基因 自由组合，机会均等地分配到配子中去。 又称孟德尔第二定律。
细胞学基础：减数分裂时，非同源染色体 自由组合是自由组合律的细胞学基础。 实质是非等位基因的自由组合。
第二节 单基因遗传病的遗传方式 单基因病：指由单基因突变导致的疾病。
隐性纯合子（aa）的表型之间，这种性
状的遗传方式称为不完全显性遗传或半
显性遗传。
当两个杂合子患者结婚，如果子女的表现 型比例与基因型比例相同时（1：2：1）， 则一定是不完全显性遗传。
举例1 家族性高胆固醇血症
患者多为杂合子，特点是血清中胆固醇及低密
度脂蛋白浓度升高， 40～60岁可发生冠心病。
如果两个杂合子患者结婚
A型 B型 AB型
I AI A I BI B
I Ai I Bi
A B A、 B
无A、B
IAIB （共显性）
O型
ii
有抗A 、抗B抗体
双亲和子女之间血型遗传的关系
双亲的血型 A×A A×0 A×B A×AB B×B B×O B×AB AB×O AB×AB O× O 子女中可能出现的血型 A，O A，O A，B，AB，O A，B，AB B，O B，O A，B，AB A，B A，B，AB O 子女中不可能出现的血型 B，AB B，AB —— O A，AB A，AB O AB，O O A，B，AB
人的致病基因都是正常基因突变而来，其 突变频率很低，一般在0.001～0.01之间， 因此，对AD病来说，患者多为杂合子（Aa） AD不同类型：完全显性、不完全显性、 不规则显性、共显性、延迟显性等。
常染色体显性遗传的不同类型
（一）完全显性 指在常染色体显性遗传中，杂合子Aa和纯 合子AA的表型完全相同。 如短指（趾）、齿质发育不全、家族性结 肠息肉、并指Ⅰ型等
子女中1/4为纯合子患者，纯合子患者在儿童期
发生冠心病，通常20 ～30岁死于心梗或猝死。
1/4 纯合子患者（AA）病情重 2/4 杂合子患者（Aa）病情轻 1/4 基因型 aa 为正常人
举例2 软骨发育不全症是一种不完全显性遗传
临床特征：四肢短粗，躯干相对更长，垂手不过髋关节，
腰椎明显前凸，臀部后突，下肢常向内弯
未到发病年龄时， 系谱出现隔代遗传。
延迟显性
Ⅰ
1 45 2
Ⅱ
1
41
2
44
3 4 5 6
Ⅲ
1
30
2 3
46
4 5
42
6 7 8 9
Ⅳ
1
20
2
Huntington病
（慢性进行性舞蹈病）
单基因遗传
延迟显性
42
I
II III IV
1 2 1 2
1
2
40
3 4
41
5 6
35
3 4 5 6 7 8 9 10
短指症
并指Ⅰ型家系的系谱
Ⅰ
1 2
Ⅱ
1 2 3 4 5 6
Ⅲ
1 2 3 4 5 6 7 8 9
系谱特点
①代代有患者，连续遗传。②患者双亲之一必患病，但 绝大多数为杂合子。③患者的同胞和后代中有1/2可能 性是患者，男女患病几率相等。④双亲无病时子女一般 不患病。
（二）不完全显性或半源自文库性遗传
杂合子表型介于显性纯合子（AA）与
单基因遗传
（二） AR病的系谱特征
由于致病基因是隐性的,只有当隐性基因处 于纯合（aa)状态时，才表现为患者。只含 一个隐性致病基因（Aa)时，表现型正常。 携带者（carrier)：表现型正常，带有致 病基因的杂合子个体称为携带者。