多基因遺傳與多基因病

關于多基因遺傳與多基因病第一頁，共四十七頁，2022年，8月28日本章重點1．掌握多基因遺傳的一些基本概念：多基因遺傳、微效基因、易感性、易患性、閾值等。2．掌握多基因遺傳性狀和多基因遺傳病的特點。3.掌握常見的一些多基因遺傳病，如先心病、高血壓病、冠狀動脈病、糖尿病、精神分裂癥等。4．掌握多基因遺傳病的再發(fā)風險的估計。第二頁，共四十七頁，2022年，8月28日多基因性狀身高第三頁，共四十七頁，2022年，8月28日壽命第四頁，共四十七頁，2022年，8月28日膚色彩虹之子

第五頁，共四十七頁，2022年，8月28日花朵第六頁，共四十七頁，2022年，8月28日先天性心臟病、小兒精神分裂癥、家族性智力低下、脊柱裂、無腦兒、少年型糖尿病、先天性肥大性幽門狹窄、重度肌無力、先天性巨結腸、氣道食道瘺、先天性腭裂、先天性髖脫位、先天性食道閉鎖、馬蹄內(nèi)翻足、原發(fā)性癲癇、躁狂抑郁精神病、尿道下裂、先天性哮喘、腦積水……多基因疾病第七頁，共四十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)多基因遺傳的概念和特點第八頁，共四十七頁，2022年，8月28日

一種遺傳性狀或遺傳病受兩對或兩對以上基因的控制，每對基因彼此間沒有顯性和隱性的關系，每對基因對表型的效應都很小，但是各對基因的作用有積累效應，這種遺傳方式稱為多基因遺傳。一、多基因遺傳的定義多基因遺傳：是指生物體和人類的一些遺傳性狀或遺傳病的遺傳基礎不是一對基因，而是兩對或兩對以上的多對基因。第九頁，共四十七頁，2022年，8月28日多基因遺傳性狀或遺傳病不僅受微效基因的作用而且受環(huán)境因素的影響。每對基因之間無顯性和隱性的區(qū)別，而是共顯性。

每對基因對其遺傳性狀形成的作用是微小的，又稱為微效基因。若干對微效基因的作用可以積累起來，對表型產(chǎn)生有明顯的積累效應，為多基因。多基因假說

遺傳性狀或遺傳病的遺傳基礎是兩對或兩對以上的多對等位基因。第十頁，共四十七頁，2022年，8月28日

質量性狀：單基因遺傳的性狀或疾病的變異在一個群體中的分布是不連續(xù)的，可以明顯地將變異個體分為2～3群，2～3群個體間差異顯著。二、多基因遺傳的特點第十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日

如垂體性侏儒患者的身高平均為130厘米，正常人的身高平均為165厘米，這分別決定于基因型aa和Aa、AA；苯丙氨酸羥化酶的活性正常人為100%，苯丙酮尿患者為0%～5%，雜合攜帶者為45%～50%，這分別決定于基因型AA、aa和Aa。120cm165cm

0~5%45~50%100%

第十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日

數(shù)量性狀：多基因遺傳的性狀或疾病的變異在一個群體中的分布是連續(xù)的，不同個體之間的差異只有數(shù)量上的差異，沒有質的不同。第十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日數(shù)量性狀親代極高個體極矮個體

AABBA’A’B’B’子1代中等身高AA’BB’子2代ABAB’A’BA’B’ABAABBAABB’AA’BBAA’BB’AB’AABB’AAB’B’AA’BB’AA’B’B’A’BAA’BBAA’BB’A’A’BBA’A’BB’A’B’AA’BB’AA’B’B’A’A’BB’A’A’B’B’第十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日AABBAAB’B’A’A’BBA’A’B’B’AABB’A’A’BB’AA’BBAA’B’B’AA’BB’數(shù)量性狀第十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日親代極高個體極矮個體

AABBCCA’A’B’B’C’C’子1代中等身高

AA’BB’CC’子2代總計0’1’2’3’4’5’6’1615201561第十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日數(shù)量性狀的遺傳規(guī)律第十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日正常人膚色的遺傳特點子1代、子2代均為中間類型子1代有變異←環(huán)境影響子2代變異更廣泛←多對基因分離并自由組合+環(huán)境影響極白極黑假設三對非連鎖基因控制：A和a；B和b；C和cA、B、C：增黑，程度一致a、b、c：增白，程度一致第十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日第十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日遺傳控制群體中性狀變異的分布相對性狀的差異舉例質量性狀單基因(一對主基因)不連續(xù)顯著垂體性侏儒，數(shù)量性狀多基因(多對主基因)連續(xù)、正態(tài)不顯著正常人的身高、體重、血壓、智力、膚色比較：第二十頁，共四十七頁，2022年，8月28日多基因遺傳的特點：

1、兩個極端變異的個體雜交后，子1代都是中間類型，由于受環(huán)境因素的影響，子1代也有一定的變異范圍。2、兩個中間類型的子1代個體雜交后，子2代大部分也是中間類型，多對基因的分離和自由組合及環(huán)境因素的影響，變異范圍更廣泛。第二十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日3、在一個隨機雜交的群體中，變異范圍很廣泛，但是大多數(shù)個體接近于中間類型，極端變異的個體很少。變異的產(chǎn)生受多基因遺傳基礎和環(huán)境因素的影響?；貧w現(xiàn)象：數(shù)量性狀在遺傳過程中，子代將向人群的平均值靠攏。第二十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)多基因遺傳病第二十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日多基因遺傳病對人類的危害資料：1、我國大約有20%-25%的人患有各種遺傳病。每年出生的兒童中，1.3%有先天性缺陷，其中70~80%是由于遺傳因素所致，2、15歲以下死亡的兒童中，40%為各種遺傳病所致3、自然流產(chǎn)兒中大約50%是染色體異常引起的。危害———患者、后代、家庭、社會……巨大的物質和精神負擔第二十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日1、易患性：在多基因遺傳病中，由遺傳基礎和環(huán)境因素的共同作用，決定一個個體是否易于患病，稱易患性。即個體患多基因遺傳病的風險。一、易患性與發(fā)病閾值2、易感性：由遺傳因素決定的患病風險，僅代表個體所含有的遺傳因素。第二十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日健康者患病者3、發(fā)病閾值：個體患病所需易患性的限度，在一定環(huán)境條件下，為患病所需的最低的致病基因數(shù)量。第二十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日多基因病的易患性閾值與平均值距離越近，群體易患性的平均值越高，閾值越低，則群體發(fā)病率也越高。反之，兩者距離越遠，其群體易患性平均值越低；閾值越高，則群體發(fā)病率越低。易患性的平均值和閾值距離與患病率關系第二十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日

指遺傳因素即致病基因對疾病易患性變異的貢獻大小,用于衡量多基因遺傳病中遺傳因素所起作用的大小，用百分率(%)表示。二、遺傳度

一種遺傳病如果完全由遺傳基礎決定，其遺傳率就是100%；一些多基因病中，遺傳度可高達70%-80%，其環(huán)境因素作用??；而遺傳度越低（30-40%），則環(huán)境因素的作用越大。第二十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日病名群體發(fā)病率(%)患者一級親屬發(fā)病率(%)男：女遺傳率（％）唇裂±腭裂0.1741．676腭裂0.0420．776先天性髖關節(jié)脫位0.1-0.240．270先天性幽門狹窄0.3

男性先證者2女性先證者105．0

75

先天性畸形足0.132．068先天性巨結腸

0.02

男性先證者2女性先證者84．0

80

脊柱裂0.340．860無腦兒0.540．560先天性心臟病(各型)0.52．8－35精神分裂癥0.1-0.54－8180糖尿病(青少年型)0.22－5175原發(fā)性高血壓4-815－30162冠心病2.571．565支氣管哮喘4200．880胃潰瘍48137強直性脊柱炎0.2男性先證者7女性先證者20．270某些常見多基因病的遺傳率第二十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日環(huán)境因素作用較明顯，又稱多因子遺傳病三、多基因病的遺傳特點

發(fā)病率較高，多為常見病。發(fā)病率大多超過1/1000

有明顯家族傾向，但不符合單基因病的遺傳方式，患者同胞發(fā)病率常遠低于單基因病(1/2,1/4)，為1-10%

近親婚配時子女發(fā)病風險增高，但不如常染色體隱性遺傳那樣顯著。這可能與多基因的累加作用有關

隨著親屬級別降低，發(fā)病風險迅速下降第三十頁，共四十七頁，2022年，8月28日（一）多基因病有家族聚集傾向如：唇裂的群體發(fā)病率0.17%，患者一級親屬的發(fā)病率為4%，二級親屬的發(fā)病率為0.7%，三級親屬的發(fā)病率為0.3%。隨著親屬級別降低，發(fā)病風險迅速下降四、多基因遺傳病再發(fā)風險的估計第三十一頁，共四十七頁，2022年，8月28日（二）家屬中多基因病患者成員越多，再發(fā)風險越高。

如：生育了一個唇裂患兒，再次生育的發(fā)病風險為4%；如生育了兩個唇裂患兒，再次生育的發(fā)病風險為10%。第三十二頁，共四十七頁，2022年，8月28日（三）患者病情越重，親屬發(fā)病風險越高。

基因的累加效應--因為病情嚴重的患者必定帶有更多的易患基因，其父母也會帶有較多的易患基因使易患性更接近閾值。所以，再次生育時的再發(fā)風險也相應地增高。單側唇裂，同胞的發(fā)病風險為2.46%單側唇裂+腭裂，同胞的發(fā)病風險為4%雙側唇裂+腭裂，同胞的發(fā)病風險為5.6%第三十三頁，共四十七頁，2022年，8月28日（四）發(fā)病率有性別差異時，發(fā)病率低的性別患者的親屬發(fā)病風險高

。

先天性幽門狹窄，♂發(fā)病率0.5%，♀發(fā)病率0.1%?！峄颊叩膬鹤影l(fā)病率5.5%，女兒發(fā)病率2.4%

；♀患者的兒子發(fā)病率19.4%，女兒發(fā)病率7.3%

。第三十四頁，共四十七頁，2022年，8月28日常見的慢性疾?。涸l(fā)性高血壓、糖尿病、動脈粥樣硬化、冠心病、精神分裂癥、哮喘、癲癇；常見先天畸形：唇裂、腭裂、脊柱裂、無腦兒、短指或缺指、先天性心臟病、先天性幽門狹窄、先天性髖脫臼、先天性腎缺乏、先天性巨結腸癥等。常見多基因病舉例：第三十五頁，共四十七頁，2022年，8月28日先天畸形的病因既有遺傳因素(單基因、染色體異常)，也有環(huán)境因素，還有兩者共同的作用，故后者屬于多基因遺傳。常見多基因病舉例：某些先天畸形：大約1-2%的新生兒存在嚴重的畸形，但多數(shù)尚能存活。第三十六頁，共四十七頁，2022年，8月28日常見的慢性疾?。?）冠狀動脈?。╟oronaryarterydisease,CAD）：遺傳因素如男性、家族史、高脂血癥、高血壓、糖尿病、肥胖癥等；非遺傳因素如吸煙、不活動、精神緊張等，因而增高了患該病的風險。CAD男女性先證者與死亡風險關系親屬關系死亡風險男性先證者的男性親屬1/12男性先證者的女性親屬1/36女性先證者的男性親屬1/10女性先證者的女性親屬1/12常見多基因病舉例：第三十七頁，共四十七頁，2022年，8月28日

遺傳因素：分子遺傳學研究表明，該病和兩個重要的基因，即血管緊張素轉化酶基因(ACE1)和血管緊張素原基因(AGT)有關。環(huán)境因素：在高血壓病的發(fā)病中，環(huán)境因素(精神緊張、高鹽食物等)也是眾所周知的。常見多基因病舉例：（2）高血壓?。╤ypertension）第三十八頁，共四十七頁，2022年，8月28日常見多基因病舉例：

環(huán)境因素：臨床上患者多食、多飲、隨病程進展可出現(xiàn)心血管、腎、眼及周圍神經(jīng)等病變。遺傳因素：近年用糖尿病大白鼠模型研究，認為該病可能與3個以上基因有關。（3）糖尿?。╠iabetesmellitus,DM）：第三十九頁，共四十七頁，2022年，8月28日

環(huán)境因素：妊娠期間病毒感染、出生時并發(fā)窒息、社會環(huán)境等。遺傳因素：染色體異常：脆性染色體、易位、部分三體、倒位、缺失、非整倍體；基因突變。常見多基因病舉例：(4)精神分裂癥（schizophrenia）:精神分裂癥－－ZNF