流行病学第17章-遗传流行病学-文档资料.ppt

Heredity I am the family face;Flesh perishes,I live on,Projecting trait and trace Through time to times anon,And leaping from place to place Over oblivion.The years-heired feature that can In curve and voice and eye Despise the human span Of durance that is I;The eternal thing in man,That heeds no call to die.Thomas Hardy 引言引言 我是家族赐予的面庞 肉体消逝，而我依在 任时光荏苒 地域轮转 我独有的特性和模样 永不消亡 嗓音、眼神 脸廓上岁月承继的特征 藐视生的禁限 代代相传 这就是我：人之永恒 全然不顾死神的召唤 遗遗 传传 引言引言 种瓜得瓜 种豆得豆 什么是遗传？引言引言 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 研究方法研究方法 第三节第三节 遗传性疾病的预防遗传性疾病的预防 第一节第一节 概概 述述 遗传流行病学的概念遗传流行病学的概念 疾病病因中遗传与环境相对意义疾病病因中遗传与环境相对意义 遗传流行病学的研究对象与内容遗传流行病学的研究对象与内容 一、一、遗传流行病学的概念遗传流行病学的概念 研究与遗传有关的疾病在人群中分布、病因、以及制研究与遗传有关的疾病在人群中分布、病因、以及制订预防和控制对策的学科订预防和控制对策的学科 着重研究疾病发生中遗传与环境因素所起的作用及其着重研究疾病发生中遗传与环境因素所起的作用及其方式、后果和预防控制方法方式、后果和预防控制方法 与传统流行病学、医学遗传学、群体遗传学有区别与传统流行病学、医学遗传学、群体遗传学有区别 第一节第一节 概概 述述 二、疾病病因中遗传与环境的相对意义二、疾病病因中遗传与环境的相对意义 由遗传因素决定的疾病由遗传因素决定的疾病 血友病血友病A A、白化病、白化病 基本上由遗传因素决定的疾病基本上由遗传因素决定的疾病 蚕豆病蚕豆病 多因子遗传病多因子遗传病 高血压、冠心病高血压、冠心病 基本上由环境因素决定的疾病基本上由环境因素决定的疾病 中毒中毒 第一节第一节 概概 述述 研究对象研究对象 研究内容研究内容 第一节第一节 概概 述述 三三、遗传流行病学的研究对象与内容遗传流行病学的研究对象与内容 研究对象研究对象 单基因遗传病单基因遗传病 多基因多基因（因子因子）遗传病遗传病 染色体病染色体病 线粒体遗传病等线粒体遗传病等 第一节第一节 概概 述述 第一节第一节 概概 述述 孟德尔遗传方式分类孟德尔遗传方式分类 常染色体显性遗传病常染色体显性遗传病 常染色体隐性遗传病常染色体隐性遗传病 X X伴性显性遗传病伴性显性遗传病 X X伴性隐性遗传病伴性隐性遗传病 Y Y伴性遗传病等伴性遗传病等 研究内容研究内容 家族聚集性家族聚集性?家族聚集性产生原因家族聚集性产生原因 疾病在家系中传递方式疾病在家系中传递方式 提出疾病预防策略和措施提出疾病预防策略和措施 第一节第一节 概概 述述 第二节第二节 研究方法研究方法 资料来源与收集资料来源与收集 分析方法分析方法 一、资料来源与收集一、资料来源与收集 第二节第二节 研究方法研究方法 资料来源资料来源 资料收集资料收集 资料来源资料来源 家系调查家系调查 一般群体调查一般群体调查 特殊群体调查特殊群体调查 常规记录资料常规记录资料 第二节第二节 研究方法研究方法 资料收集资料收集 结合流行病学及医学遗传学的方法进行结合流行病学及医学遗传学的方法进行 访问访问 临床检查临床检查 实验室分析实验室分析 严格标准严格标准 注意点注意点 要用到遗传学特有的各种参数要用到遗传学特有的各种参数 家系调查可能涉及隐私家系调查可能涉及隐私 第二节第二节 研究方法研究方法 第二节第二节 研究方法研究方法 二、分析方法二、分析方法 家族聚集性分析家族聚集性分析 双生子分析双生子分析 养子和半同胞分析养子和半同胞分析 系谱分析系谱分析 分离分析与遗传平衡定律的应用分离分析与遗传平衡定律的应用 遗传度及其估计遗传度及其估计 遗传与环境的交互作用分析遗传与环境的交互作用分析 其它分析方法其它分析方法 家族聚集性分析家族聚集性分析 比较患病率或发病率比较患病率或发病率 患者亲属患者亲属 一般人群一般人群 患者亲属患者亲属 对照亲属对照亲属 随亲缘系数随亲缘系数 而而 比较某些数量性状比较某些数量性状（血压水平等血压水平等）亲属对之间的相关亲属对之间的相关 非亲属对非亲属对 第二节第二节 研究方法研究方法 双生子分析双生子分析 通过比较在相似或通过比较在相似或不同环境中成长起来的不同环境中成长起来的同卵双生子及异卵双生同卵双生子及异卵双生子某一疾病或性状发生子某一疾病或性状发生的一致性，来判断遗传的一致性，来判断遗传与环境因素的作用。与环境因素的作用。第二节第二节 研究方法研究方法 相似环境相似环境下成长的双生子性状差别下成长的双生子性状差别 同卵双生子同卵双生子 环境因素环境因素 异卵双生子异卵双生子 遗传、环境因素二者所致遗传、环境因素二者所致 不同环境不同环境下成长的同卵双生子，某种性状下成长的同卵双生子，某种性状 或疾病的不一致或疾病的不一致 环境因素环境因素 第二节第二节 研究方法研究方法 同病率同病率 指双生子中某疾病（或性状）的一致性指双生子中某疾病（或性状）的一致性%100DCC同病率第二节第二节 研究方法研究方法 共同罹患所研究疾病或表现所共同罹患所研究疾病或表现所研究性状的双生子对子数研究性状的双生子对子数 双方表现不一致双方表现不一致的双生子对子数的双生子对子数 同卵双生子同卵双生子 异卵双生子异卵双生子 腭裂腭裂 33.3%33.3%4.5%4.5%先心病先心病 7.2%7.2%3.3%3.3%多指（趾）多指（趾）48.2%48.2%5.3%5.3%表表1717-1 1 几种疾病双生子的同病率几种疾病双生子的同病率 第二节第二节 研究方法研究方法 养子和半同胞分析养子和半同胞分析 养子分析养子分析 通过比较、分析养子与其同胞及生身父母某疾病通过比较、分析养子与其同胞及生身父母某疾病或性状的相似性和与其寄养同胞或养父母的相似或性状的相似性和与其寄养同胞或养父母的相似性，研究在某种疾病或性状发生中遗传因素与环性，研究在某种疾病或性状发生中遗传因素与环境因素相对作用的大小。境因素相对作用的大小。第二节第二节 研究方法研究方法 养子和半同胞分析养子和半同胞分析 半同胞（半同胞（half sibling）指同父异母或同母异父的兄弟姐妹。指同父异母或同母异父的兄弟姐妹。根据半同胞中所研究疾病的患病情况，分析根据半同胞中所研究疾病的患病情况，分析疾病或遗传性状来自父方或母方。疾病或遗传性状来自父方或母方。第二节第二节 研究方法研究方法 在美国南北战争时期，马丁与一在美国南北战争时期，马丁与一低能女子低能女子发生性发生性关系并生一子，随后子孙繁衍达关系并生一子，随后子孙繁衍达480480人，在调查到的人，在调查到的189189人中，人中，143143人为低能或犯罪者，仅人为低能或犯罪者，仅4646人正常。人正常。战争结束后，马丁又与一战争结束后，马丁又与一正常女子正常女子结婚，该系子结婚，该系子孙达孙达496496人，均属正常。人，均属正常。第三节第三节 遗传性疾病的预防遗传性疾病的预防 典型的马丁家系典型的马丁家系 系谱分析系谱分析 目的目的 通过系谱分析初步判断某病为单基因遗传通过系谱分析初步判断某病为单基因遗传病还是多基因遗传病病还是多基因遗传病 分析方法分析方法 将家系调查所获得的资料按一定方式将家系调查所获得的资料按一定方式绘成绘成系谱图系谱图（pedigree chart），根据发病情况，），根据发病情况，按遗传规律分析其表型及基因型按遗传规律分析其表型及基因型 结果结果 符合孟德尔遗传方式，提示属单基因遗传符合孟德尔遗传方式，提示属单基因遗传病；不符合，与遗传因素相关，可能多基因遗传病；不符合，与遗传因素相关，可能多基因遗传病病 第二节第二节 研究方法研究方法 第二节第二节 研究方法研究方法 图图17-1 系谱图系谱图 分离分析与遗传平衡定律的应用分离分析与遗传平衡定律的应用 分离分析（分离分析（segregation analysis）遗传平衡定律的应用遗传平衡定律的应用 第二节第二节 研究方法研究方法 分离分析分离分析 检验实际观察的子代同胞分离比与某特定遗传方检验实际观察的子代同胞分离比与某特定遗传方式决定的理论分离比差异是否有显著性，判断所式决定的理论分离比差异是否有显著性，判断所研究疾病是否符合假定的遗传方式研究疾病是否符合假定的遗传方式 分离比分离比 指患者在同胞总数中的比值指患者在同胞总数中的比值 分析基础分析基础 假设患者均为杂合体，若群体中患者假设患者均为杂合体，若群体中患者是纯合体发病，以上方法可造成是纯合体发病，以上方法可造成较大偏差较大偏差。第二节第二节 研究方法研究方法 实例一实例一 疑为软骨发育不全的疑为软骨发育不全的100个家庭个家庭 父母一方患病的家庭共有子女父母一方患病的家庭共有子女235人人 其中其中127人患病（观察值）人患病（观察值）试求证本病是常染色体显性遗传试求证本病是常染色体显性遗传？第二节第二节 研究方法研究方法 未见未见观察值与理论值差异有显著性观察值与理论值差异有显著性 表明表明该病符合常染色体显性遗传该病符合常染色体显性遗传 第二节第二节 研究方法研究方法 根据常染色体显性遗传的特点根据常染色体显性遗传的特点 此婚配型子女发病的概率约为此婚配型子女发病的概率约为0.5，预期为，预期为235/2=117.5 子 女 正 常 患 病 合 计 观 察 值(O)1 0 8 1 2 7 2 3 5 理 论 值(E)1 1 7.5 1 1 7.5 2 3 5 (O-E)2 9 0.2 5 9 0.2 5 -(O-E)2 E 0.7 6 8 0.7 6 8 1.5 3 6 2=1.536 df=1 P0.05 表表17-2 分离分析分离分析2检验整理表检验整理表 遗传平衡定律的应用遗传平衡定律的应用 遗传平衡定律遗传平衡定律（Hardy-Weinberg定律定律 ）在一个大的、随机婚配的群体中，如果没有迁移、在一个大的、随机婚配的群体中，如果没有迁移、选择的影响，突变率保持不变，各种基因型的频率也将代选择的影响，突变率保持不变，各种基因型的频率也将代代保持不变，成为遗传平衡的群体。代保持不变，成为遗传平衡的群体。第二节第二节 研究方法研究方法 设一对等位基因设一对等位基因A和和a（A为显性基因，为显性基因，a为隐性基因）为隐性基因）群体中的频率各为群体中的频率各为p与与q，p+q=1 第二节第二节 研究方法研究方法 表表17-4 随机婚配子代基因型及其频率随机婚配子代基因型及其频率 精子精子 A(p)a(q)卵子卵子 A(p)AA(pp)Aa(pq)a(q)Aa(pq)Aa(qq)2)()(22)()()(2)(aAqpaaqAapqAAp 基因型频率的分布为：基因型频率的分布为：即即 的展开式的展开式 实例二实例二 黑酸尿症发病率为黑酸尿症发病率为1 1/100100万万 该病为常染色体隐性遗传病该病为常染色体隐性遗传病 基因型均为纯合子基因型均为纯合子aa(q2)根据根据Hardy-Weinberg定律：定律：x=q2=0.000001，q=正常显性基因频率正常显性基因频率p=1-q=1-0.001=0.9991 杂合子频率杂合子频率2pq=210.001=0.002 该病发病率虽然仅为该病发病率虽然仅为1/100万万,在群体中杂合子即在群体中杂合子即 隐性基隐性基因携带者的频率达因携带者的频率达1/500 001.0000001.0第二节第