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1、第八章 多基因遗传与多基因病 第一节 多基因遗传的概念和特点,一、多基因遗传的概念 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，这种基因称微效基因. 遗传性状的形成除受微效基因影响外，也受环境因素的影响，这种性状的遗传方式称为多基因遗传或多因子遗传。这种遗传方式控制的疾病称多基因遗传病。,二、质量性状和数量性状 （一）质量性状：单基因遗传性状又称质量性状，表现为有或无，相对性状之间的差异很明显，有质的区别，中间无过渡类型，变异是不连续的。群体中，可以把变异的个体明显地区分为23个群。,白化病,黑发正常,（二）数量性状 多基因遗
2、传的性状又称数量性状，其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。 曲线分布为：正态曲线,人身高的遗传图解,人身高的变异分布,若以100mmHg为基础血压，A和B可使血压增加10mmHg，a和b不改变血压。,血压,变员数,人体血压的变异,数 量 性 状,亲代 极白个体 极黑个体 AABB AABB,子1代 中间肤色 AABB,子2代,三、多基因假说,1909年，瑞典的遗传学家尼尔逊爱尔以小麦种皮颜色为实验材料，对数量性状的遗传机制，提出多因子假说加以解释。其主要要点是： （1）有些遗传性状是许多对微效基因或多个基因的累加效应所造成。 （2）微效基因之
3、间往往呈现共显性。 （3）多基因中的每一对基因对性状所产生的效应是微小的，但有累加作用。 （4）多基因一样都处在细胞核的染色体上，并且具有分离、重组、连锁等性质。 （5）微效基因对环境敏感，因而这些遗传性状的表现容易受环境因素的影响而发生变化。,四、多基因遗传特点,1.两个纯合的极端个体杂交，F1都是中间型，但个体间也存在一定的变异范围，这是环境因素的作用； 2.两个中间类型F1杂交，F2大部分为中间型，变异范围比F1广泛，有时出现极端类型的个体，除环境因素外，微效基因的分离组合也起作用； 3.在一个随机群体中，变异范围广泛，但大都接近平均值（中间类型），呈连续分布，极端个体很少，这些变异受多
4、基因和环境因素的双重作用。,质量性状与数量性状的区别,第二节 多基因遗传病（多因子病）受多对基因和环境因素双重影响而引起的疾病,易患性：在多基因遗传病中，遗传基础和环境因素共同作用，决定了一个个体是否易于患某种疾病的可能性，称为易患性。 发病阈值：当一个个体的易患性达到一定限度时，个体开始发病，这个个体患病的易患性最低界限值称为发病的阈值 。,一、易患性与发病阈值,低 高 易患性,群体中易患性变异与阈值图解,患者,易患性最低界限值,例：原发性高血压,舒张压 -40-60-90-130- mmHg,变员数,高血压的易患性和阈值,群体发病率越高，阈值越低，其群体易患性的平均值越高，易患性阈值与平均
5、值距离越近，表明该群体易患该多基因病。 反之，群体发病率越低，阈值越高，其群体易患性的平均值越低，易患性阈值与平均值距离越远，表明该群体易患该多基因病。,二、遗传度,多基因病中，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。 一般用百分率(%)来表示。 遗传度高：表明遗传基础在决定易患性变异和发病 上起重要作用，环境因素的作用较小。 遗传度低：表明在决定易患性变异和发病上，环境 因素起重要作用，遗传基础的作用较小。,一种遗传病如果完全由遗传基础决定，其遗传度就是100%，当然这种情况很少见。 在多基因病中，遗传度高达70%80%， 表明遗传基础作用环境因
6、素的影响； 遗传度为30%40%或更低， 表明环境因素的作用遗传因素的影响。,一些常见多基因遗传病和先天畸形的发病率和遗传度,三、常见多基因遗传病,(一)高血压病 首次在中国汉族人中将原发性高血压易感基因定位在2p14-2p23区域内 （上海瑞金医院、上海市高血压研究所 ）,原发性高血压相关基因,1.血管紧张素原（AGT）基因 2.血管紧张素转化酶（ACE）基因 3.2-肾上腺能受体基因 4.-内收蛋白基因（ADD1） 5.G-蛋白3-亚单位（GN3）,(二)精神分裂症,现有研究提示，6号、8号和22号染色体区域可能蕴藏精神分裂症的易感基因位点， 6号、16号、18号、21号、22号和 X染色
7、体可能蕴藏双向情感障碍的易感基因位点；,(三)支气管哮喘,是一种以气道阻塞、气道炎症和气道高反应性为特征的慢性炎症性疾病，具有明显的遗传倾向，呈家族聚集性。 哮喘发生的易感主要基因：细胞因子基因簇 人类白细胞抗原基因多态性 膜受体基因多态性,四、多基因病的遗传特征,1.许多常见病或多发畸形的发病率在0.1%-1%之间。 2.发病有家族倾向。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，但这些疾病及其在子代的再发风险，确实表现出家族聚集倾向。 3.发病率有种族(或民族)差异，因基因库不同。如黄种人当中的无脑儿、脊柱裂、先天性髋关节脱位等都比较少
8、见，但唇裂、腭裂却较为常见。在黑种人当中，唇裂、腭裂、无脑儿和脊柱裂的发病率均很低。,4.近亲婚配，子女发病风险增高，但不如AR显著。 5.患者双亲、同胞、子女亲缘系数相同，发病风险相同。 6.随着亲属级别降低，发病风险迅速下降。,某些多基因遗传病患者不同级别亲属的发病风险比较,疾 病 群体发病率 发 病 风 险 单卵 一级 二级 三级 双生 亲属 亲属 亲属,唇裂腭裂 0.001 400 40 7 3 足内翻 0.001 300 25 5 2 神经管缺损 0.002 8 2 先天性髋关节脱臼 0.002 200 25 3 2 先天性幽门狭隘 0.005 80 10 5 1.5,1.疾病的遗传
9、率与发病风险,相当多的多基因病的群体发病率为0.1%1%，遗传率为7080。这时可用公式估计发病风险，即 ，f为患者一级亲属发病率，P为群体发病率。 例如：唇裂腭裂的发病率为0.17%，遗传率为76%，患者一级亲属的发病率为 f =0.0017 4%,第三节 多基因病发病风险的估计,当群体发病率和遗传率不在上述范围，则用下表查找：,例如：原发性高血压的群体发病率为6%，遗传率为62%，从表中查知，患者一级亲属发病率为16%。 如果用公式计算，患者一级亲属发病率为=24.5%，与实际发病率相比，风险偏大。,2.患病人数与发病风险,一个家庭中患病的人数愈多，则亲属发病风险愈高。,3.病情严重程度与
10、发病风险 所生患儿的病情愈重，其同胞的发病风险就愈高。,只有一侧唇裂的患者，其同胞的再发风险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，其同胞的再发风险则高达5.74%。,例如：,4.发病率的性别差异与发病风险,先天性幽门狭窄,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。,女性发病率0.1%,男性发病率0.5%,A型选择题 1.在多基因遗传中起作用的基因是( ) A.显性基因 B.隐性基因 C.外源基因 D.微效基因 2.如果某种遗传性状的变异在群体中的分布只有一个峰，这种性状称( ) A.显性性状 B.隐性性状 C.数量性状 D.质量性状 3.某多基因病的群体发病率为1%，遗传度为80%，患者一级亲属发病率为( ) A.1% B.2% C.1/4 D.1/10 4.下列哪种疾病是多基因遗传病( ) A. 并指 B.唇裂 C.白化病 D.红绿色盲 5.下列性状中属于数量性状的是( ) A.ABO血型 B.血压 C.红绿色盲 D. 多指 6.下列性状中属于质量性状的是( ) A.身高 B.血压 C. 肤色 D.高度近视,D,C,D,B,B,D,
医学生物学第八章多基因遗传与多基因遗传病
