2023年多基因遗传病（教学课件）.ppt

多基因遗传病多基因遗传病 Polygenic Inheritance And Polygenic Disorders 如：高血压、糖尿病、智能障碍等如：高血压、糖尿病、智能障碍等 发病率：发病率：0.1%有一定的遗传根底有一定的遗传根底 患者同胞中的患病率为患者同胞中的患病率为1%10%-多基因病多基因病polygenic disorderes (多因子病多因子病)multifactorial disorders 多基因假说多基因假说polygene hypothesis 1，数量性状的遗传根底是两对以上的基因。，数量性状的遗传根底是两对以上的基因。2，基因的遗传仍然遵循孟德尔定律，基因之间共，基因的遗传仍然遵循孟德尔定律，基因之间共显性。显性。3，每对基因对性状的形成效应是微小的，每对基因对性状的形成效应是微小的-微效基微效基因因minor gene，效应可以累加，效应可以累加additive effect。4，性状的形成受环境和遗传根底的双重影响。，性状的形成受环境和遗传根底的双重影响。第一节 多基因遗传的定义和特点 质量性状质量性状qualitative character：单基因遗传：单基因遗传的性状由一对基因控制，性状的变异在一个的性状由一对基因控制，性状的变异在一个群体中的分布是不连续的往往可以分成群体中的分布是不连续的往往可以分成23个亚群，亚群之间差异显著。个亚群，亚群之间差异显著。数量性状数量性状quantitative character：多基因遗：多基因遗传的性状在一个群体中的变异分布是连续的传的性状在一个群体中的变异分布是连续的只有一个峰。只有一个峰。一、多基因遗传的特点 05%4550%100%PKU患者、携带者和正常人患者、携带者和正常人PAH的活性的活性 130 140 150 160 170 180 190 200 身高身高(cm)80 70 60 50 40 30 20 10 变异数变异数 身高遗传 20 15 15 6 6 1 1 0 1 2 3 4 5 6 高高 矮矮 例：肤色遗传例：肤色遗传 设：肤色加深基因设：肤色加深基因、一般基因、一般基因、P P 纯黑人纯黑人 AABB AABB AABBAABB 白人白人 ABAB ABAB F F1 1 稍黑稍黑 AAAABBBB AAAABBBB 稍黑稍黑 AABBAABB 2AABB AABB 2AABB2AABB AABB 2AABB AABB 2AABBAABB 2AABB 4AABB4AABB 2AABB AABB2AABB AABB 纯黑纯黑 深黑深黑 稍黑稍黑 浅黑浅黑 白人白人 1/16 4/16 6/16 4/16 1/161/16 4/16 6/16 4/16 1/16 F F2 2 多基因遗传的特点 1.两个纯合的极端个体杂交。子两个纯合的极端个体杂交。子1代都是中间代都是中间类型，但个体间也存在一定的变异，这是环境类型，但个体间也存在一定的变异，这是环境因素作用的结果。因素作用的结果。2.两个中间类型的子两个中间类型的子1代个体杂交，子代个体杂交，子2代大局代大局部仍为中间类型，但变异更广泛，有时会出现部仍为中间类型，但变异更广泛，有时会出现极端变异的个体，环境因素、基因的别离极端变异的个体，环境因素、基因的别离及自由组合及自由组合 3.一个随即交配的群体中，变异范围广泛，但一个随即交配的群体中，变异范围广泛，但大多数接近中间类型，极端变异少，环境大多数接近中间类型，极端变异少，环境、多基因、多基因 第二节 多基因遗传病 一、易患性与发病阈值：一、易患性与发病阈值：易患性易患性liability：一个个体在遗传根底和环境因素共同：一个个体在遗传根底和环境因素共同作用下患某种多基因遗传病的风险。作用下患某种多基因遗传病的风险。易感性易感性susceptibility：仅由遗传根底决定的一个个体：仅由遗传根底决定的一个个体患某种多基因遗传病的风险。患某种多基因遗传病的风险。阈值阈值threshold：当一个个体的易患性到达一定限度时：当一个个体的易患性到达一定限度时，个体就将患病，这个限度即阈值。代表在某一特，个体就将患病，这个限度即阈值。代表在某一特定环境条件下，个体发病所需的最低易患性基因数定环境条件下，个体发病所需的最低易患性基因数目。目。60 50 40 30 20 10 变异数变异数 低低 高高 易患性易患性 阈值阈值(threshold)群体易患性平均值与阈值的关系 群体易患性平均值与阈值相距越远群体易患性平均值与阈值相距越远(越越近近),那么易患性平均值越低那么易患性平均值越低越高越高;阈阈值越高值越高(越低越低)，发病率越低，发病率越低(越高越高)。易患性平均值 阈值 易患性 低 高 发病率2.3%发病率0.13%遗传率遗传率(heritability)(heritability)：多基因病中，易患性的上下：多基因病中，易患性的上下受遗传根底和环境因素的双重影响，其中遗传根受遗传根底和环境因素的双重影响，其中遗传根底所起作用的大小称为遗传率底所起作用的大小称为遗传率h2h2H H,或遗传度。一般用百分率或遗传度。一般用百分率(%)(%)来表示。来表示。遗传度高遗传度高707080%80%:控制环境因素较难控制发病控制环境因素较难控制发病 遗传度低遗传度低303040%40%:控制环境因素较容易控制发病控制环境因素较容易控制发病 遗传度是群体统计量，不适用于个体。遗传度是群体统计量，不适用于个体。二、遗传度heritability 一些常见多基因病的遗传率 病名病名%遗传率遗传率%群体发病率群体发病率 唇裂唇裂腭裂腭裂 76 0.1776 0.17 先天性畸形足先天性畸形足 68 0.168 0.1 先天性幽门狭隘先天性幽门狭隘 75 0.375 0.3 脊柱裂脊柱裂 60 0.360 0.3 无脑儿无脑儿 60 0.260 0.2 先天性心脏病先天性心脏病各型各型 35 0.535 0.5 精神分裂症精神分裂症 80 1.080 1.0 糖尿病糖尿病(青少年型青少年型)75 0.2)75 0.2 原发性高血压原发性高血压 62 462 48 8 冠心病冠心病 65 2.565 2.5 消化性溃疡消化性溃疡 37 437 4 支气管哮喘支气管哮喘 80 480 4 多基因病的特点 包括一些常见病和常见的畸形，发病率大多超包括一些常见病和常见的畸形，发病率大多超过过1/1000。发病有家族倾向，同胞发病率为发病有家族倾向，同胞发病率为110%发病率有种族发病率有种族(或民族或民族)差异差异 近亲婚配，子女发病风险增高，但不如近亲婚配，子女发病风险增高，但不如AR显著显著 患者双亲、同胞、子女亲缘系数相同，发病风患者双亲、同胞、子女亲缘系数相同，发病风险相同。险相同。随着亲属级别降低，发病风险迅速下降。随着亲属级别降低，发病风险迅速下降。一些多基因病的种族差异 病名病名 发病率发病率 日本日本 美国美国 脊柱裂脊柱裂 0.003 0.002 无脑儿无脑儿 0.006 0.005 唇裂、腭裂唇裂、腭裂 0.0017 0.001 先天性畸形足先天性畸形足 0.014 0.055 先天性髋关节脱位先天性髋关节脱位 0.01 0.007 某些多基因遗传病患者不同级别亲属的发病风险 疾疾 病病 群体发群体发病率病率 发发 病病 风风 险险 一卵双一卵双生生 一级一级亲属亲属 二级二级亲属亲属 三级三级亲属亲属 唇裂唇裂腭裂腭裂 0.001 400 40 7 3 足内翻足内翻 0.001 300 25 5 2 神经管缺损神经管缺损 0.002 8 2 先天性髋关节脱臼先天性髋关节脱臼 0.002 200 25 3 2 先天性幽门狭隘先天性幽门狭隘 0.005 80 10 5 1.5 第三节 多基因病复发风险估计 1 1、多基因病的发病风险与遗传率密切相关多基因病的发病风险与遗传率密切相关 方法方法1 1：Edward Edward 公式公式 f：患者一级亲属发病率：患者一级亲属发病率 P：群体发病率：群体发病率 条件：条件：P 0.1%1%遗传度：遗传度：70 80%方法方法2：查表法：查表法 遗传度低于遗传度低于70%70%时多用此法。时多用此法。f=例：例：脊柱裂脊柱裂 患病率患病率0.38%0.38%遗传度遗传度60%60%，那么患那么患者一级者一级亲属的亲属的发病率发病率为为4%4%2、多基因病有家族聚集倾向、多基因病有家族聚集倾向 3、一家庭中，患病亲属越多，复发风险增高、一家庭中，患病亲属越多，复发风险增高 双亲患病数 0 1 2 群 体 遗传率 患病同胞数 患病同胞数 患病同胞数 发病率()0 1 2 0 1 2 0 1 2 100 1 7 14 11 24 34 63 65 67 1.0 80 1 6 14 8 18 28 41 47 52 50 1 4 8 4 9 15 15 21 26 100 0.1 4 11 5 16 26 62 63 64 0.1 80 0.1 3 10 4 14 23 60 61 62 50 0.1 1 3 1 3 9 7 11 15 4 4一家庭中，患者一家庭中，患者病情越严重，后代病情越严重，后代复发风险越高复发风险越高 例：唇裂遗传 表现 一级亲属复发风险 单侧唇裂 2.46%单侧唇裂+腭裂 4.0%双侧唇裂+腭裂 5.6%5 5阈值有性别差异的多基因病，那么发病率也有阈值有性别差异的多基因病，那么发病率也有性别差异性别差异CarterCarter效应：效应：发病率高发病率高阈值低阈值低的性别患者后代发病风险低的性别患者后代发病风险低 发病率低发病率低阈值高阈值高的性别患者后代发病风险高的性别患者后代发病风险高 阈值 低 高 易患性平均值 0.5%0.1%例：先天性幽门狭窄 男：0.5%阈值 其儿 5%女：0.1%阈值 其儿 20%掌握 多基因假说内容多基因假说内容 质量性状、数量性状质量性状、数量性状 易患性、阈值、遗传度易患性、阈值、遗传度 多基因遗传病的遗传特点多基因遗传病的遗传特点 多基因遗传病发病风险的估计多基因遗传病发病风险的估计 再见！