单基因遗传与单基因病
医学遗传学单基因病
医学遗传学单基因病
23/78
延迟显性
带有致病基因杂合子(Aa)个体在出生时未表现 出疾病状态，待到出生后一定年纪阶段才发病。
Ⅰ
45
100
1
2
80
Ⅱ 1
Ⅲ 1
32 23 21 2
40 4
42 3
60
40
5
20
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80
Huntington舞蹈症系谱(MIM 143100)
34/78
近亲结婚
假如一个AR病携带者频率为0.01 假如一个AR病携带者频率为0.001
随机婚配 近亲婚配（三级亲属）
医学遗传学单基因病
35/78
近亲结婚
亲缘系数(coefficient of relationship)：指两个 有共同祖先个体在某一基因座上含有 相同等位基因概率。
结论：❖ 近亲婚配比随机婚配所生后代患AR 风险高。
共显性遗传
是指不一样等位基因之间没有显性和隐性 关系，在杂合子中这些等位基因所决定性状 都能充分完全表现出来。
ABO血型系统 (MIM 110300) MN血型系统 (MIM 111300)
医学遗传学单基因病
22/78
常染色体显性遗传病类型
❖ 完全显性遗传(complete dominance) ❖ 不完全显性遗传(incomplete dominance) ❖ 不规则显性遗传(irregular dominance) ❖ 共显性遗传(codominance) ❖ 延迟显性遗传(delayed dominance)
医学遗传学单基因病
32/78
近亲结婚
Ⅰ
1
2
Ⅱa
遗传与疾病的关系
遗传与疾病的关系遗传与疾病之间存在着密切的联系。
遗传是指父母将自身特征通过基因传递给子代的过程，而疾病则是指机体在生理或心理上发生了异常变化，导致身体功能受损。
在人类的基因组中，潜藏着许多与疾病发生发展相关的基因，而这些基因的突变或异常活动可能导致疾病的遗传性传递。
本文将就遗传与疾病之间的关系进行探讨。
一、单基因遗传性疾病单基因遗传性疾病是由单个基因的突变引起的疾病。
常见的单基因遗传疾病包括囊性纤维化、海洋性贫血等。
这些疾病遵循孟德尔遗传定律进行遗传，表现出明确的遗传模式，包括常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传和性联遗传等。
对于这些疾病的患者，遗传咨询和基因检测能够帮助人们了解自己患病的风险和传递给下一代的可能性。
二、多基因遗传性疾病与单基因遗传疾病不同，多基因遗传疾病通常不受单个基因突变的影响，而是由多个基因的共同作用所致。
例如，心血管疾病、糖尿病和某些癌症等疾病的发生发展与多个基因的遗传变异或多个基因之间的相互作用密切相关。
这种类型的疾病不仅受遗传因素的影响，还受环境因素和生活方式等因素的调控。
因此，预防和控制多基因遗传性疾病需要综合考虑基因因素和环境因素，并采取有针对性的干预措施。
三、复杂遗传性疾病复杂遗传性疾病是指既受遗传因素影响，又受环境因素和多个基因相互作用的疾病。
这类疾病的发生发展是一个多因素、多基因的过程。
例如，精神疾病、自闭症和肥胖等可归类为复杂遗传性疾病。
复杂遗传疾病的研究较为复杂，需要对大量的基因、环境因素进行分析和研究，以便更好地了解其发病机制和预防控制措施。
四、环境与遗传的相互作用遗传和环境之间并非孤立存在，而是相互作用的关系。
环境因素可以影响基因的表达和功能，从而对疾病的发生起关键作用。
正如人们常说的，基因只是枪，环境才是引线。
以肺癌为例，吸烟是导致肺癌发生的重要环境因素，但并非每个吸烟者都会患上肺癌，这与其个体的遗传背景有关。
环境和遗传之间的相互作用是非常复杂的，因此，在预防和治疗疾病时，必须综合考虑遗传和环境因素的影响。
遗传
一. 单基因遗传病1、单基因遗传病：如果疾病的发生由一对等位基因控制，即为单基因遗传病。
分子病：指基因突变使蛋白质的分子结构或合成的量异常直接引起机体功能障碍的一类疾病。
先天性代谢缺陷（遗传性酶病）：指由于遗传上的原因（通常是基因突变）而造成的酶蛋白分子结构和数量异常所引起的疾病。
血红蛋白病：血红蛋白分子合成异常引起的疾病。
包括：血红蛋白病——珠蛋白结构异常珠蛋白生成障碍性贫血（地中海贫血）——珠蛋白合成速率改变血友病：是一类遗传性凝血功能障碍的出血性疾病。
血友病A（甲型血友病或第Ⅷ因子缺乏症）遗传学与发病机制：XRFⅧ缺乏所致凝血缺陷临床表型：重型：出生后即发病，“自发性”肌肉、关节出血中间型：发病年龄较早，出血倾向较明显轻型：发病年龄较晚，无自主性出血，关节、肌肉出血较少血友病B发病机制：凝血因子Ⅸ缺乏或其凝血功能降低所致临床表现：大片段基因缺失→血浆中FⅨ抗原水平甚低或完全没有→严重的血友病B点突变：无义突变→重型血友病B错义突变→不同程度的血友病血友病C是血浆第Ⅺ凝血因子缺乏引起的凝血障碍疾病，遗传方式为常染色体隐性遗传，基因定位于15q11。
本病症状较血友病A和血友病B轻。
受体病：受体是位于细胞膜、细胞质或细胞核内的一类具有特殊功能的蛋白质，由于这类蛋白的遗传性缺陷导致的疾病称为受体病。
2、单基因遗传病的分子病可分为几类？五类：一、血红蛋白病二、血浆蛋白病三、结构蛋白缺陷病四、受体病五、膜转运蛋白病3、何谓血红蛋白病？可分为几类？血红蛋白病：血红蛋白分子合成异常引起的疾病包括：血红蛋白病——珠蛋白结构异常珠蛋白生成障碍性贫血（地中海贫血）——珠蛋白合成速率改变4、血红蛋白病发病的分子机理有哪些？异常血红蛋白的产生：珠蛋白基因突变→肽链（α链、β链）结构异常异常血红蛋白的主要遗传效应：血红蛋白稳定性改变，多肽链构象改变，血红素所在位置的构象改变。
血红蛋白带氧能力降低。
突变类型：点突变错义突变：镰状细胞贫血，β链N端6Glu→Val无义突变：HbMckeesRorks变异型，β链145UAU→UAA，C端少了2个氨基酸终止密码子突变：Hb seal Rock变异型，α链UAA→GAA，多31个氨基酸移码突变碱基缺失或插入：HbTakβ链第147位终止密码子UAA前插入2个碱基AC密码子缺失和插入：组成某个密码子的碱基同时缺失或插入一个或多个密码子→肽链缺少或增加了部分氨基酸→结构和功能异常融合突变：HbLepore变异型，基因δ和β发生错误联合和不等交换→δ链N端和β链的C端部分融合→δβ链5、先天代谢病引起疾病的途径有哪些？举例说明一、糖代谢障碍半乳糖血症蚕豆病（葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症）糖原贮积症（GSD）粘多糖贮积症（MPS）二、氨基酸代谢障碍苯丙酮尿症（PKU）白化病尿黑酸尿症三、核酸代谢障碍次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺陷症着色性干皮病（XP）四、脂类代谢遗传病Gaucher病Tay-Sachs病二. 染色体病、线粒体病1、染色体病：染色体数目或结构异常引起的疾病常染色体病：由常染色体数目或结构异常引起的疾病性染色体病：性染色体X或Y发生数目或结构异常所引起的疾病Down综合征：唐氏综合征即21-三体综合征，又称先天愚型或Down综合征，是由染色体异常（多了一条21号染色体）而导致的疾病。
遗传病的名词解释
遗传病的名词解释
遗传病是指由于个体遗传物质（ 基因）的突变或异常引起的一类疾病。
遗传病可以通过基因从父母传递给子代，因此在家族中可能会出现多个患者。
这些突变或异常可以影响个体的生物化学、生理或解剖结构，导致患者出现特定的症状、体征或异常功能。
遗传病可以分为单基因遗传病和多基因遗传病两大类：
1.（单基因遗传病：也称为遗传性单基因病，是由单个基因的突变或异常所导致的疾病。
这些突变可以是遗传性疾病所特有的，如囊性纤维化、镰状细胞贫血等。
单基因遗传病遵循特定的遗传模式，如常见的显性遗传和隐性遗传。
2.（多基因遗传病：也称为复杂遗传病，是由多个基因和环境因素的相互作用所引起的疾病。
多基因遗传病包括像糖尿病、高血压、心脏病等常见疾病，其发病机制更为复杂，涉及多个基因的相互作用和环境因素的影响。
遗传病可能具有不同的遗传模式，如常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X连锁遗传等。
遗传病的表现和严重程度也可能因个体之间基因突变的差异而有所不同。
需要强调的是，遗传病并非所有人都会患上，而是具有遗传易感性或携带突变基因的人更容易受到影响。
对于遗传病的诊断、治疗和管理，建议咨询医生或遗传学家，以获得准确的医学建议和指导。
单基因遗传
Ⅰ
1
2
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
一例多指（趾）症系谱
1.表现度(expressivity)：致病基因的表达 程度。 2.外显率(penetrance)：某一显性基因在杂合 状态下或纯合隐性基因在一个群体中得以表现的 百分比。 3.区别：表现度要说明的是在致病基因已经表达 的前提下表现的程度如何，是属于“量”的问题； 外显率阐明基因表达与否，是属于“质”的问题。
三、不规则显性遗传
不规则显性遗传
是指杂合子的显性基 因由于某种原因而不 表现出相应的性状， 因此在系谱中可以出 现隔代遗传的现象。 如多指 (趾)症
多指（趾）症 是一个不规则显性遗传的典型 例子，患者主要症状是指（趾）数增多，增加的 指可以有完整的全指发育，也可以是只有软组织
增加而形成的赘 inheritance and monogenic disease
第一节 基因（gene）
细胞内遗传信息的结构和功能单位。 两个特点： 一是能忠实地复制自己，以保持生物的 基本特征； 二是基因能够“突变”，突变绝大多数 会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。
半显性 (semidominance)遗传。它是指杂合子 Aa 的表现 介于显性纯合子AA 和隐性纯合子 aa 的表现型之间，即 在杂合子 Aa 中显性基因A 和隐性基因 a 的作用均得到
PTC尝味能力、软骨发育 不全、家族性高胆固醇血症等。
一定程度的表现。如
软骨发育不全是一种典型的常染色体 不完全显性遗传病。该病是一种常见的 侏儒畸形，显性纯合体（AA）患者病 情严重，多于胎儿或新生儿期死亡，临 床上见到的患者多为杂合体（Aa）。 本病患者在出生时即表现出体格畸形， 身高1.3米左右。
完全显性（complete dominance)指杂合
基因遗传与单基因病
I
01
02
II
03
2 3
第二节 常染色体遗传
常染色体显性遗传病及系谱特点 常染色体显性遗传: 控制一种性状或遗传病的基因是位于常染色体上的显性基因，其遗传方式称为常染色体显性遗传(autosomal dominant inheritance ， AD）。 基因型 正常：aa 患者：AA，Aa
2、基因型与表现型的关系
（设A为致病基因，a为正常基因） 女性：XAXA XAXa XaXa 患者 患者 正常 男性：XAY XaY 患者 正常
抗维生素D性佝偻病（vitamin D resistant rickets）
抗维生素D性佝偻病女性患者与正常男性婚配图解
杂合子表型早期正常，待发育到一定年龄阶段以后，显性致病基因（A）才表现其临床症状而患病，这种情况称为延迟显性遗传。
延迟显性遗传
发病平均年龄为35 岁
二、常染色体隐性遗传病
常染色体隐性遗传（AR）
2.基因型
携带者
白化症患者
常染色体隐性遗传病患者多数是两个携带者（Aa×Aa）婚配的后代。婚后子女中： 患该病个体为1/4， 正常个体为3/4，其中携带者占2/3。
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若发病率较高，代代均有患者，表现为连续遗传的，一般为显性遗传病；
若发病率较低，表现为隔代遗传的，一般为隐性遗传病。
(b) 另外，如果系谱图中出现了上图a的情形，即“父母无病，女儿有病”。由于“女病父正常”，所以致病基因肯定不在X染色体上，而在常染色体上。记忆口诀为：“无中生有为隐性，生女有病为常隐”。 若出现了上图b的情形，即“父母有病，女儿无病”。由于“父病女正常”，所以致病基因肯定不在X染色体上，而在常染色体上。记忆口诀为：“有中生无为显性，生女无病为常显”。
常见的基因疾病有哪些？基因检测都能查吗？
常见的基因疾病有哪些？基因检测都能查吗？人类受到近4万多种基因病的困扰，这些疾病的发生可能在没有任何提示的情况下在自身或后代中出现，由于基因问题实在太过深奥，有时连所患何种疾病都不能明确诊断。
那目前生物科技能够帮助我们发现的常见的基因疾病有哪些？如何避免产下患有基因疾病的下一代呢？一、单基因病单基因病受单个基因突变影响而常常表现出功能性的改变，形成代谢性遗传病。
①显性遗传：父母一方有显性基因会带来世代相传的发病风险，其遗传几率高达50%，例如原发性青光眼。
②隐性遗传：如果父母双方都是携带者，后代患病风险为25%。
如果父母中一方患病，另一方是携带者，那么患病风险为50%。
例如白化病等隐性遗传病，其名称源于患儿的双亲外表往往正常，但却是致病基因的携带者，给到下一代不定时的遗传风险。
③伴性遗传：这种遗传病与性染色体有关，包括X染色体和Y染色体。
在伴X遗传疾病中，如果父亲是携带者，那么女儿的发病几率会受到100%的影响。
脆性X综合征是一种典型且常见的单基因遗传病，其发作主要源于脆性致病基因FMR1。
若母亲为携带者，后代遗传该病的几率各有50%。
若后代从母亲的前突变发展为全突变的表现形式，即呈现100%的脆性患者的特征，伴有自闭、行为和智力上的障碍。
香港中环专科现提供携带者测试，可帮助女性100%检测出脆性基因。
通过官网或v （tchchk）预约，可提前了解卵巢机能不全、神经失调等风险，并为备孕做好遗传学上的筛查。
二、多基因病多基因病是由多种基因变化影响引起，与性状的关系，人的性状如体型、智力、肤色和血压等均为多基因遗传，此外，多基因遗传受环境因素的影响较大，如哮喘病、精神分裂症等。
三、染色体病染色体病是由于染色体数目异常或排列位置异常等产生的先天性疾病，最常见的如唐氏综合征，并常合并先天性心脏病。
香港中环专科现有敏儿安t21检测，能完美检出常染色体、性染色体和微缺失、重复症候群三大问题，检出率高达99.9%，远超于同类其他的染色体基因检测。
单基因遗与单基因遗传病 ppt课件
杂合子亲代
Aa
A
a
AA
Aa
正常
携带者
Aa
aa
携带者
患者
正常
携带者
患者
1/4 2/4
1/4
1:2 : 1 3
②在实际人群中最常见的是杂合子和正常人(AA×Aa)的婚配
杂合子亲代
正 常
A
亲 代
AA
A
子代表现型 概率
Aa
A
a
AA
Aa
正常
携带者
AA
Aa
正常
携带者
正常
携带者
1/2
1/2
概率比
1
:
1
(三)常染色体隐性遗传的遗传特征
（三）不规则显性(irregular dominance)
由于某些因素的影响，杂合子(Aa)显性致病基因的作用没 能表达，或在表达的前提下，不同个体表达的程度有差异 的现象。★★
如：
多趾症
Marfan综合征 成骨不全症
人类多指
①外显率(penetrance)
指带有显性致病基因的全部杂合子（Aa）个体中表现 相应病理表型的个体所占的百分率。★★★
只生两个孩子时有以下几种的情况
A 两个孩子都没有病的概率： 3/4 ×3/4 = 9/16（不会就诊） B 第一个孩子无病第二个孩子有病的概率： 3/4 × 1/4 = 3/16 C 第一个孩子有病第二个孩子无病的概率： 1/4 × 3/4 = 3/16 D 两个孩子都患病的概率 ：1/4 × 1/4 = 1/16 将B、C、D 三项相加得到 7/16，这样在生两个孩子的家庭中AR 的比例就
形态大小相同、结构相似、一条来自父方一条来自 母方，上面载有等位基因的一对染色体。
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后概率
为“联合概率÷各项联合概率之和”，即 联合概率的相对概率
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医学遗传
与优生
Bayes分析法举例（课本P73）
❖ 一个常染色体显性遗传病男性患者，其妻子正常。
该病的外显率为80%，那么患者目前表型正常女儿 （咨询者）及其后代携带该病致病基因的风险如何？
❖ 患者同胞发病风险50%，男女机会均等。
❖ 系谱中有连续遗传现象。 Ⅰ
1
2
❖ 真实遗传
Ⅱ
1 234
5
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Ⅲ
12
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I
1
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医学遗传 与优生
II
1
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III
12 3 4
1、连续传递 2、致病基因的传递路线 3、所有后代统计1/2的几率 （11/21） 4、男女有同等的发病几率
❖ 一般规定：发病风险率﹥10%，高风险；1%﹤发 病风险率﹤10%，中度风险；发病风险率﹤1%， 低风险。
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Bayes逆概率定理
医学遗传 与优生
❖ Bayes逆概率定理，又称为Bayes分析，该定理常用 以准确计算遗传病的再发风险。其原理是根据事件 已发生的结果反过来推算形成这种结果的各种概率， 从而得出子代的发病风险率。
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5 6 7 8 9 10 11 12
例例三：缺缺指指（症症家）系家系
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医学遗传 与优生
AD病遗传方式
完全显性 遗传
Aa和AA患者的临床症状无区别
不完全显 性遗传
Aa的表型介于AA和aa之间
共显性遗 等位基因在杂合状态下，彼此无显、隐性
传
区别
带有显性致病基因的杂合子个体，在生命
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医学遗传 与优生
1
系谱绘制和系谱分析
2
常染色体遗传病、性连锁遗传病
3
影响单基因遗传效应的因素
4
单基因遗传病再发风险的估算
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系谱与系谱分析法
医学遗传 与优生
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医学遗传 与优生
常染色体遗传病
型的百分率，是群体概念。
相应表现型个体（多指）
× 100 %
基因型个体 （A a）
表现度：杂合体显性基因在不同个体中表达的程度，
是个体概念。
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再发风险率
医学遗传 与优生
❖ 再发风险率，又称患病风险或遗传风险，是指家庭 中曾生育过某遗传病患者，再生育该遗传病患儿的 概率。
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医学遗传 与优生
Bayes分析法
根据系谱图、遗传方式、孟德尔遗传和 前概率 群体遗传定律等，推算某成员基因型的
理论概率
根据本人、子女的表现型或试验数据， 条件概率 推断在某种遗传假设下产生某种特定情
况的概率
为“前概率×条件概率”，即某一基因 联合概率 型前提下，前概率和条件概率说明的2
分析：该男性患者是常染色体显性杂合子（Aa），其女儿（咨询者） 是携带者（Aa）的概率为1/2（前概率）。如果咨询者是携带者 （Aa），但不表现出症状的概率为1-80%=20%=1/5（条件概率）。 如果咨询者不是携带者，那基因型只能是（aa），她不是患者的概率 为1。再通过公式分别算出联合概率和后概率，得出咨询者携带该显 性致病基因的概率为1/6（后概率），婚后其子女携带该致病基因的 概率为1/6×1/2=1/12
医学遗传 与优生
X连锁隐性遗传病的系谱特征
❖ 男性患者多于女性（系谱中常常只见男性患者）。
❖ 双亲无病时，儿子可能发病风险，女儿均正常。
❖ 女儿发病，父亲一定是患者，母亲是携带者或是患 者；儿子发病，其致病基因一定来自携带者母亲。
❖ 有隔代遗传的现象。
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常染色体显性遗 致病基因位于常染色体上，且 传病（AD病） 遗传方式为显性遗传
常染色体隐形遗 致病基因位于常染色体上，且 传病（AR病） 遗传方式为隐形遗传
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医学遗传 与优生
常染色体显性遗传病的系谱特征
❖ 患者双亲之一为患者，若双亲未发病，可能是新生 突变所致。
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X连锁显性遗传病的系谱特征
❖ 群体中女性患者多于男性，但女性患者的病情较男性轻。
❖ 男性患者的母亲是患者，父亲一般正常；而女性患者的 父母之一是患者。
❖ 男性患者的女儿都是患者，儿子都正常；女性患者 的子女患病的机率各为50%。
❖ 系谱中可见连续遗传现象。
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医学遗传 与优生
性连锁遗传病
X连锁显性遗 致病基因位于X染色体上，且遗 传病（XD病） 传方式为显性遗传
X连锁隐性遗 致病基因位于X染色体上，且遗 传病（XR病） 传方式为隐形遗传
Y连锁遗传病 致病基因位于Y染色体上
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Y连锁遗传病典型系谱
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遗传早现
遗传印记
表现度和 外显率
影响单基 因遗传效 应的因素
从性遗传 和限性遗 传
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基因多效 性
遗传异质 性
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医学遗传 与优生
外显率：一定基因型个体在特定环境中所形成相应表现
明显增加。
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医学遗传 与优生
I
1
2
II
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III
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
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8 9 10
22
11 12
13 14
一例白化病系谱
近亲婚配时，子女的发病风险比非近亲婚配高 患者双亲都没有病时，他们肯定是携带者
延迟显性 早期未表现出疾病状态，到一定年龄阶段
才发病
不规则显 由于遗传背景或环境因素的影响，A的表 性遗传 达程度有个体差异，有的个体甚至不表现
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医学遗传 与优生
常染色体隐性遗传病的系谱特征
❖ 不连续传递，系谱中仅出现散发病例。
❖ 患者的同胞发病风险25%，男女机会均等。 ❖ 患者的双亲一般正常，但均为携带者。 ❖ 近亲结婚可使发病风险