單基因病 ppt課件

1、醫(yī) 學 遺 傳 學,單基因病,問題目錄,同濟大學基礎醫(yī)學院生物教研室郭 峰,本章節(jié)重點,單基因病的概念系譜常用符號及系譜分析各種單基因病的系譜特征AD的各種類型影響單基因病發(fā)病風險的因素單基因病發(fā)病風險的估計,問題目錄,本章基本概念,如果一種遺傳病的發(fā)病僅僅涉及到一對基因，這個基因稱為主基因(major gene)，其導致的疾病稱為單基因病。,單基因?。河芍虏≈骰蛞鸬倪z傳病。,單基因病,孟德爾遺傳(Mendelian

2、inheritance),問題目錄,較常見的有血友病XR、紅綠色盲XR、血友病AR、進行性肌營養(yǎng)不良XR、苯丙酮尿癥AR、白化病AR、半乳糖血癥AR、粘多糖病AR、先天性腎上腺皮質(zhì)增生癥AR、家族性多發(fā)性結(jié)腸息肉AD、多指、并指AD、珠蛋白生成障礙性貧血AD、多囊腎AD、先天性軟骨發(fā)育不全AD 、先天性成骨發(fā)育不全AD、視網(wǎng)膜母細胞瘤AD、抗維生素D佝僂病XD、家族性遺傳性腎炎XD,OMIM Statistics for April 1

3、1, 2005,Autosomal 14973X-linked 896Y-linked 56Mitochondrial 6315988,最新數(shù)據(jù)鏈接,基本概念,基因座(locus),等位基因(allele),基因型(genotyp

4、e),表型(phenotype),純合子(homozygote) & 雜合子(heterozygote),顯性(dominant) & 隱性(recessive),問題目錄,返回本章重點,研究方法,系譜分析(pedigree analysis)：對具有某個性狀的家系成員的性狀分布進行觀察分析。通過對性狀在家系后代的分離或傳遞方式來推斷基因的性質(zhì)和該性狀向某些家系成員傳遞的概率。,先證者(proband)或索引病例(ind

5、ex case),返回討論題目,系譜分析鏈接,系譜常見符號,,系譜常見符號,ⅠⅡ,1 2,1 2 3,常染色體顯性遺傳病,致病基因位于常染色體上，在與正常的等位基因形成雜合子時可導致個體發(fā)病，即致病基因決定的是顯性性狀，所引起的疾病稱為常染色體顯性(autosomal dominance，AD)遺傳病。,常染色體顯性遺傳病的系譜特征,Aa,aa,常染色體顯性遺傳

6、病的系譜特征,患者雙親中有一方發(fā)病，致病基因由患者親代傳來。若雙親未發(fā)病，可能是新生突變所致。,患者的子女有1/2的發(fā)病風險。,因為致病基因位于常染色體上，其傳遞不涉及到性別決定，所以男女有同樣的發(fā)病可能。,由先證者向上連續(xù)幾代都能看到患者，即這類遺傳病有連續(xù)遺傳的現(xiàn)象。,常染色體顯性遺傳病的類型,完全顯性遺傳(complete dominance),完全顯性,雜合子患者(Aa)表現(xiàn)出和顯性純合子(AA)完全相同的表型。,并指Ⅰ型 (M

7、IM 185900 ),常染色體顯性遺傳病的類型,半顯性遺傳(incomplete dominance),完全顯性遺傳(complete dominance),不完全顯性,雜合子(Aa)的表型介于顯性純合子(AA)和正常的隱性純合子(aa)之間。也稱半顯性(semidominance)。,,常染色體顯性遺傳病的類型,半顯性遺傳(incomplete dominance),不規(guī)則顯性遺傳(irregular dominance),完全顯性

8、遺傳(complete dominance),不規(guī)則顯性,帶有致病基因的雜合子(Aa)，受某種遺傳因素或環(huán)境因素的影響有時表現(xiàn)為疾病，而有時沒有表現(xiàn)出相應的病癥。即這一疾病有時表現(xiàn)為顯性，有時又表現(xiàn)為隱性。系譜中可出現(xiàn)隔代遺傳(skipped generation)的現(xiàn)象。,不規(guī)則顯性,多指軸后AⅠ型 (MIM 174200),外顯率(penetrance)：指一定基因型的個體在特定的環(huán)境中形成相應的表型的比例，一般用百分率(％)表示。

9、,完全外顯(complete penetrance),不完全外顯(incomplete penetrance),不規(guī)則顯性,多指軸后AⅠ型 (MIM 174200),問題目錄,修飾基因(modifier gene)對主基因的作用有各種各樣修飾作用的基因稱為修飾基因。,多指軸后AⅠ型 (MIM 174200),不規(guī)則顯性,外顯率(penetrance)：指一定基因型的個體在特定的環(huán)境中形成相應的表型的比例，一般用百分率(％)表示。,

10、常染色體顯性遺傳病的類型,半顯性遺傳(incomplete dominance),共顯性遺傳(codominance),不規(guī)則顯性遺傳(irregular dominance),完全顯性遺傳(complete dominance),共顯性遺傳,是指不同等位基因之間沒有顯性和隱性的關系，在雜合子中這些等位基因所決定的性狀都能充分完全的表現(xiàn)出來。,ABO血型系統(tǒng) (MIM 110300),復等位基因multiple alleles在同源染色

11、體相對應的基因座位上存在三種以上不同形式的等位基因，稱為復等位基因。一個基因可以向不同的方向突變所形成,常染色體顯性遺傳病的類型,延遲顯性遺傳(delayed dominance),半顯性遺傳(incomplete dominance),共顯性遺傳(codominance),不規(guī)則顯性遺傳(irregular dominance),完全顯性遺傳(complete dominance),延遲顯性,帶有致病基因的雜合子(Aa)個體在出生時未

12、表現(xiàn)出疾病狀態(tài)，待到出生后一定年齡階段才發(fā)病。,返回討論題目（2）,亨廷頓舞蹈癥是一種常見的遺傳性神經(jīng)退化引起的神經(jīng)變性疾病，其引發(fā)的神經(jīng)損傷會導致患者運動疾病、精神抑郁以及認知能力的下降，患者會表現(xiàn)出無知覺的經(jīng)常的手舞足蹈，又簡稱舞蹈癥。,Huntington's disease鏈接,Huntington舞蹈癥系譜(MIM 143100)鏈接,基因( IT15 )：4p16.3。遺傳印記動態(tài)突變外顯子 (CAG)n

13、 9～ 34次，平均 20 次37～100次，平均 46 次,延遲顯性,帶有致病基因的雜合子(Aa)個體在出生時未表現(xiàn)出疾病狀態(tài)，待到出生后一定年齡階段才發(fā)病。,Huntington舞蹈癥系譜(MIM 143100)鏈接,谷氨酰胺序列,亨廷頓舞蹈病是由一個變異型亨廷頓基因（huntington gene）引起的，該基因可具有許多個氨基酸（稱作谷氨酰胺）拷貝的蛋白質(zhì)。正常的亨廷頓蛋白含有10-25段谷氨酰胺序列。但如果有36段以上的

14、谷氨酰胺序列時，該蛋白質(zhì)的形狀即發(fā)生改變，并在神經(jīng)元內(nèi)形成大的叢群。這將殺滅大腦紋狀體部位的這些細胞，從而導致特有的協(xié)調(diào)力喪失和癡呆癥。,常染色體隱性遺傳病,致病基因位于常染色體上，只有致病基因的純合子才發(fā)病，稱為常染色體隱性(autosomal recessive，AR)遺傳病。,帶有致病基因的雜合子不得病，但可把致病基因向后代傳遞，并可能造成后代發(fā)病。這種個體叫攜帶者(carrier)。,討論題目（2）,常染色體隱性遺傳病的系譜特征

15、,病人的雙親一般不患病，但都是攜帶者。,患者的同胞有1/4的發(fā)病可能，男女發(fā)病機會均等。,系譜中一般見不到連續(xù)幾代發(fā)病的連續(xù)遺傳現(xiàn)象，往往出現(xiàn)散發(fā)病例。,近親結(jié)婚可使發(fā)病風險明顯增加。,常染色體隱性遺傳病的系譜特征,AR分析時應注意的兩個問題,臨床對患者同胞發(fā)病風險的統(tǒng)計常比預期的1/4高,近親結(jié)婚明顯提高AR病的發(fā)病風險,不完全確認,完全確認(complete ascertainment),不完全確認(incomplete ascer

16、tainment),一對夫婦都是攜帶者,生一個孩子,生二個孩子,討論題目（2）,C：校正比值 a：先證者數(shù) r：同胞中受累人數(shù) s：同胞組人數(shù),不完全確認,Weinberg先證者法,AR分析時應注意的兩個問題,臨床對患者同胞發(fā)病風險的統(tǒng)計常比預期的1/4高,近親結(jié)婚明顯提高AR病的發(fā)病風險,近親結(jié)婚明顯提高AR病的發(fā)病風險,近親結(jié)婚,a,據(jù)世界衛(wèi)生組織估計，人群中每個人約攜帶5～6種隱性遺傳病的致病基因。在隨機婚配(非近親婚配)時

17、，由于夫婦兩人無血緣關系，相同的基因很少，他們所攜帶的隱性致病基因不同，因而不易形成隱性致病基因的純合體(患者)。,親緣系數(shù)(coefficient of relationship)：指兩個有共同祖先的個體在某一基因座上具有相同等位基因的概率。,近親結(jié)婚,一級親屬 0.5,二級親屬 0.25,三級親屬 0.125,討論題目（2）,近親結(jié)婚保證純正血統(tǒng)：哈布斯堡王朝是

18、歐洲歷史上最為重要、最有影響力的王室，同時也是歐洲歷史上統(tǒng)治疆域最廣的王室，家族歷史可追溯到500多年前，曾統(tǒng)治過奧地利、匈牙利、比利時、荷蘭及德國等國。16世紀中葉，哈布斯堡王朝分裂為奧地利與西班牙兩個分支，然而在1700年，西班牙哈布斯堡王朝卻突然衰落，原因讓人大惑不解。西班牙科學家日前終于破解了這個謎團：原來是近親結(jié)婚為這個歐洲王室家族一步步走向衰敗埋下了伏筆。哈布斯堡王室盛行近親結(jié)婚，以此保證家族血統(tǒng)純正。但此舉卻對他們的后代產(chǎn)

19、生可怕的影響，通過對哈布斯堡王朝16代人3000多名直系親屬的研究，他們相信查爾斯二世身上暴露了近親結(jié)婚的種種弊端。研究人員發(fā)現(xiàn)，查爾斯二世的“近交系數(shù)”(指由近親交配個體基因純合程度的數(shù)量指標)可與亂倫生下的后代相媲美。查爾斯二世結(jié)過兩次婚，但無論怎么努力都未有子嗣，在39歲時抱憾而終。就這樣，曾經(jīng)無比輝煌的哈布斯堡王朝在查爾斯二世這里走向結(jié)束。,近親結(jié)婚致歐洲最顯赫王室家族衰落,如果一種AR病的攜帶者頻率為0.01,隨機婚配,近親

20、婚配(三級親屬),如果一種AR病的攜帶者頻率為0.001,近親結(jié)婚,英國著名生物學家、博物學家查爾斯·達爾文１８７６年提出雜交優(yōu)勢的生物學現(xiàn)象：雜交而生的后代，其基因優(yōu)于上一代。 達爾文和表妹?，?#183;韋奇伍德結(jié)婚，先后生下１０名子女，但３人夭折，３人不育。達爾文家族的現(xiàn)狀，似乎在佐證達爾文自己的理論。,摩根也是近親結(jié)婚,結(jié)論：,近親婚配比隨機婚配所生后代患AR的風險高。,一種AR病越是少見，近親婚配后代的發(fā)

21、病風險越高。,近親結(jié)婚,親緣系數(shù)(coefficient of relationship)：指兩個有共同祖先的個體在某一基因座上具有相同等位基因的概率。,X連鎖顯性遺傳病,半合子(hemizygote)：是指男性體細胞內(nèi)X染色體上的基因不是成對存在的。,致病基因位于X染色體上，帶有致病基因的雜合子個體發(fā)病，稱為X連鎖顯性(X-linked dominant，XD)遺傳病。,交叉遺傳(criss-cross inheritance)：男性

22、的X染色體來源于母親，又只能傳給自己的女兒，不存在男性→男性之間的傳遞。,討論題目（2）,X連鎖顯性遺傳病的系譜特征,群體中女性患者的人數(shù)多于男性，但女性患者的病情較男性輕。,男性患者的母親是患者，父親一般正常；而女性患者的父母之一是患者。,男性患者的女兒都是患者，兒子都正常；而女性患者的兒子和女兒患病的機率各為1/2。,系譜中可見連續(xù)遺傳的現(xiàn)象。,X連鎖顯性遺傳病的系譜特征,抗維生素D佝僂病(MIM 307800),X連鎖顯性遺傳病,

23、該病主要是由于位于X染色體上的PHEX基因的突變，導致腎小管回吸收磷減少所致。腸道吸收鈣、磷不良血磷降低，一般在0.65－0.97/mmol/L(2－3mg/dl)之間，鈣磷乘積多在30以下，骨質(zhì)不易鈣化。,X連鎖隱性遺傳病,如果帶有X-連鎖致病基因的女性雜合子不發(fā)病，只有致病基因的純合子女性和半合子男性發(fā)病，則這類疾病為X連鎖隱性(X-linked recessive，XR)遺傳病。,常見的一些X連鎖隱性遺傳病如：紅綠色盲、進行性肌

24、營養(yǎng)不良（Duchenne型）、血友?。?、乙型）、無丙種球蛋白血癥，無汗性外胚層發(fā)育不良、粘多糖癥（Ⅱ型）、自毀容貌綜合癥、腎性尿崩癥、慢性肉芽腫、導水管阻塞性腦積水等。,人類紅綠色盲癥的發(fā)現(xiàn)歷史,X連鎖隱性遺傳病的系譜特征,雙親無病時，兒子有1/2 發(fā)病風險，女兒無發(fā)病風險。兒子如果發(fā)病，母親肯定是攜帶者，女兒有1/2可能性是攜帶者。,在系譜中表現(xiàn)出女性傳遞，男性發(fā)病的交叉遺傳的特點，因此在系譜中可出現(xiàn)隔代遺傳的現(xiàn)象。,女性患者的父

25、親一定是患者。,男性發(fā)病的可能性大大高于女性，系譜中常常只見男性患者。,X連鎖隱性遺傳病的系譜特征,肌營養(yǎng)不良,,Gower征進行性肌營養(yǎng)不良癥,Becker (BMD) MIM 300376,Duchenne (DMD) MIM 310200,肌營養(yǎng)不良癥鏈接,家族性：XR (MIM 306700),Xq28 凝血因子VIIIc,甲型血友病,血友病,甲型血友病,皇家病鏈接,英國在位時間最長的維多利亞女王和她的表哥

26、（舅舅的二子）阿爾伯特結(jié)婚,血友病,Y連鎖遺傳病,決定某種性狀或疾病的基因位于Y染色體上，則這種性狀或疾病的傳遞過程叫Y-連鎖遺傳(Y-linked inheritance) 。由于Y染色體只存在于男性個體，其遺傳方式為全男性遺傳(holandric inheritance)，即Y-連鎖性狀只由父親傳遞給兒子，再由兒子傳遞給孫子。,多毛耳(MIM 425500),,,Y連鎖遺傳病,影響單基因遺傳病發(fā)病的因素,表現(xiàn)度(expressivi

27、ty),表 現(xiàn) 度,表現(xiàn)度(expressivity)：指在環(huán)境因素和遺傳背景的影響下具有同一基因型的不同個體在性狀或疾病的表現(xiàn)程度上產(chǎn)生的差異。,外顯率(penetrance)：指一定基因型的個體在特定的環(huán)境中形成相應的表型的比例，一般用百分率(％)表示。,討論題目（2）,表 現(xiàn) 度,成骨發(fā)育不全 Ⅰ型 (MIM 166200) Osteogenesis imperfecta, typeⅠ,成骨發(fā)育不全案例,

28、Marfan綜合征(MIM 134797),表 現(xiàn) 度,Marfan綜合征(MIM 134797),表 現(xiàn) 度,Marfan綜合征(MIM 134797),表 現(xiàn) 度,Marfan綜合征(MIM 134797),表 現(xiàn) 度,aorta主動脈,aneurysm動脈瘤,影響單基因遺傳病發(fā)病的因素,表現(xiàn)度(expressivity)具相同基因型的個體間基因表達的變化程度。,基因的多效性(plei

29、otropy)一個基因能夠引起多個不相關的表型效應。也稱一因多效．一個基因影響許多性狀的現(xiàn)象．,基因多效性,基因多效性(pleiotropy)：一個基因有多種生物學效應。,基因的初始效應：指基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程指導一條多肽鏈的合成。,基因的次級效應：指由多肽鏈所構(gòu)成的蛋白質(zhì)或酶所參與或控制的各種生理過程。,返回討論題目（3）,基因多效性,基因多效性(pleiotropy)：一個基因有多種生物學效應。,影響單基因遺傳病發(fā)病的因素,表現(xiàn)度

30、(expressivity),基因的多效性(pleiotropy),遺傳異質(zhì)性(genetic heterogeneity),遺傳異質(zhì)性,遺傳異質(zhì)性(genetic heterogeneity)：幾種基因型可以表現(xiàn)為同一種或相似的表型，這種表型相似而基因型不同的現(xiàn)象叫做遺傳異質(zhì)性。,等位基因異質(zhì)性(allelic heterogeneity)一個基因有多種突變，產(chǎn)生多種異常表型的現(xiàn)象。指相同基因座上的基因發(fā)生不同突變所引起的相同或者相似

31、的表型。,基因座異質(zhì)性(locus heterogeneity)指在不同基因座位上的突變引起相似的表型。,討論題目（3）,影響單基因遺傳病發(fā)病的因素,表現(xiàn)度(expressivity),基因的多效性(pleiotropy),從性遺傳和限性遺傳,遺傳異質(zhì)性(genetic heterogeneity),從性遺傳和限性遺傳,從性遺傳(sex-conditioned inheritance)：是指位于常染色體上的基因在不同的性別有不同的表達程

32、度和表達方式，從而造成男女性狀分布上的差異(禿頂，MIM 109200)。,限性遺傳(sex-limited inheritance)：是指常染色體上的基因只在一種性別中表達，而在另一種性別完全不表達。,返回討論題目（3）,從性遺傳更多案例鏈接,限性遺傳案例鏈接,蘇聯(lián)總統(tǒng)隔屆禿頂,影響單基因遺傳病發(fā)病的因素,早現(xiàn)(anticipation),表現(xiàn)度(expressivity),基因的多效性(pleiotropy),從性遺傳和限性遺傳,遺

33、傳異質(zhì)性(genetic heterogeneity),早 現(xiàn),早現(xiàn)(anticipation)：疾病在世代的發(fā)病過程中存在發(fā)病年齡逐漸提前或病情逐代加重的情況。,返回討論題目（3）,兩種單基因性狀的伴隨遺傳問題,連 鎖 —— 連鎖交換律,不連鎖 —— 自由組合律,單基因遺傳病的復發(fā)風險估計,親代的基因型確定時,親代的基因型可以做概率估計時,單基因遺傳病的復發(fā)風險估計,親代的基因型確定時,親代的基因型可以做概率估計時,單基因遺傳病的

34、復發(fā)風險估計,親代的基因型確定時,親代的基因型可以做概率估計時,Bayes法計算復發(fā)風險,前概率(prior probability),條件概率(conditional probability),聯(lián)合概率(joint probability),后概率(posterior probability),單基因遺傳病的復發(fā)風險估計,親代的基因型確定時,親代的基因型可以做概率估計時,Bayes法計算復發(fā)風險鏈接,根據(jù)子女數(shù)量估計,Bayes法計算

35、發(fā)病風險,Bayes法計算發(fā)病風險,根據(jù)子女數(shù)量估計,Bayes法計算發(fā)病風險,根據(jù)個體的年齡估計,Bayes法計算發(fā)病風險,根據(jù)外顯率估計(P),Bayes法計算發(fā)病風險,發(fā)病風險： > 10％ 高 風 險 1％～10％ 中度風險 < 1％ 低 風 險,本章節(jié)重點,單基因病的概念系譜常用符號及系譜分析各種單基因病的系譜特征AD的各種類型

36、影響單基因病發(fā)病風險的因素單基因病發(fā)病風險的估計,Bayes法計算發(fā)病風險,Bayes法計算發(fā)病風險,討論題目（1）,單基因病單基因病-研究方法先證者單基因病分類，各類的系譜特征。完全顯性；不完全顯性。外顯率,參考答案,返回首頁,返回本章重點,本章基本概念,參考答案,參考答案,討論題目（2）,討論題目（2）,共顯性遺傳延遲顯性攜帶者不完全確認親緣系數(shù)半合子；交叉遺傳表現(xiàn)度；外顯率,參考答案,返回討論題目（1）,

37、參考答案,相關鏈接,參考答案,參考答案,參考答案,返回討論題目（3）,討論題目（3）,基因多效性遺傳異質(zhì)性從性遺傳和限性遺傳遺傳早現(xiàn),參考答案,返回討論題目（1）,討論題目（2）,參考答案,參考答案,參考答案,返回首頁,系譜分析,,隱性遺傳和顯性遺傳,,基因座（locus，loci）,又稱座位?；蛟谌旧w上所占的位置。在分子水平上，是有遺傳效應的DNA序列。一個基因座可以是一個基因，一個基因的一部分，或具有某種調(diào)控作用的DNA序

38、列?；蜃c位點（site）不同，后者是一個順反子內(nèi)部的突變位置，可以小到一個核苷酸對。,基因型,基因型又稱遺傳型。某一生物個體全部基因組合的總稱。它反映生物體的遺傳構(gòu)成，即從雙親獲得的全部基因的總和。據(jù)估計，人類的結(jié)構(gòu)基因約有3.5萬對。因此，整個生物的基因型是無法表示的，遺傳學中具體使用的基因型，往往是指某一性狀的基因型。,基因型,基因型（genotype）指的是一個生物體內(nèi)所包含的基因，也就是說該生物的細胞內(nèi)所包含的、它所特有的那

39、組基因。基因型這個概念是1909年丹麥遺傳學家威廉·約翰遜引入的。一個細胞的基因信息的總和被稱為個體基因型。兩個生物只要有一個基因座不同，那么它們的基因型就不相同，因此基因型指的是一個個體的所有等位基因的所有基因座上的所有組合。與基因型相對的是表現(xiàn)型，表現(xiàn)型是一個生物體的實際外表特征如大小、重量、顏色等等?；蛐蛯σ粋€生物的發(fā)展有極大的影響，但是它不是唯一的因素。一般來說即使基因型相同的生物也會表現(xiàn)出不同的外顯型。這個現(xiàn)象

40、的機理是表觀遺傳學。同樣的基因在不同的生物體中可能不同地表達。一個日常的例子的同卵雙胞胎。同卵雙胞胎擁有相同的基因型，盡管他們的表現(xiàn)型非常相似，但是總是稍微不同的。雖然外人會覺得他們無法區(qū)分，但是父母和好朋友總是能夠區(qū)分出同卵雙胞胎。此外同卵雙胞胎的指紋不同。,表現(xiàn)型,表現(xiàn)型（phenotype） 簡稱表型。具有特定基因型的個體，在一定環(huán)境條件下，所表現(xiàn)出來的性狀特征的總和。它包括基因的產(chǎn)物（如蛋白質(zhì)和酶），各種形態(tài)特征和生理特性，甚至

41、各種動物的習性和行為等。但在雜交試驗中，表現(xiàn)型僅指與分離有關的性狀，如豌豆的圓和皺、果蠅的長翅和殘翅等?；蛐拖嗤膫€體，在不同的環(huán)境條件下，可以顯示出不同的表現(xiàn)型。例如，以金魚草的紅花品種與淺黃花品種雜交，其子一代如果培育在低溫、強光照的條件下，花表現(xiàn)為紅色。如果在高溫、遮光的條件下，花表現(xiàn)為淺黃色。反之，基因型不同的個體，也可以呈現(xiàn)出同樣的表現(xiàn)型。例如，雜合子的高莖豌豆基因型為Dd，純合子的高莖豌豆基因型為DD，但二者均顯示出高莖的

42、表現(xiàn)型。表現(xiàn)型還可以受多個基因的控制，并不是簡單的線性關系。,純合子（Homozygote）,純合子 ( 純合體 , 同型綜合子 , 同型結(jié)合體 ) 是指同一位點 (locus) 上的兩個等位基因相同的基因型個體,即遺傳因子組成相同 如AA,aa 。相同的純合子間交配所生后代不出現(xiàn)性狀的分離。 　　純合子 　　亦稱同型接合體。就所研究的若干基因而言，其具有相對關系的全部基因在機能和位點上都相同的接合體稱為純合子。一對相對基因有AA和

43、aa兩種基因型的個體，二對相對基因則有AABB，AAbb，aaBB，aabb四種基因型的個體。這種狀態(tài)稱為同型。原則上純合子不會由于自交而分離出具有不同遺傳因子的個體，因而可以用這種方法加以確定。全部基因都是同型的個體為純系，通過反復自交或同系交配進行選擇，可以得到純合子。 　　純合子就是指自交后代不發(fā)生性狀分離的個體 所以AABB，AAbb，aaBB，aabb都是純合子 　　注意的是基因型如AAbb類的物種是純合子，但不能單純的說

44、是顯性純合子或者隱性純合子，因為它既有隱性基因也有顯性基因,雜合子（heterozygote ）,雜合子是指同一位點上的兩個等位基因不相同的基因型個體，如 Aa 。雜合子間交配所生后代會出現(xiàn)性狀的分離。由2個遺傳型不同的配子結(jié)合形成的合子或由這種合子發(fā)育而成的個體。某一特定基因座上帶有不同等位基因的細胞或個體。真核生物中在同源染色體節(jié)段的一個或多個基因座上的等位基因不同的二倍體或多倍體。,,,,,返回46頁,,,返回46頁,皇家病

45、,1840年2月，21歲的維多利亞女王和她的表哥(舅舅的兒子)阿爾伯特結(jié)婚，他們一共生下了9個孩子，四男五女，4個男孩子有3個患有遺傳病--血友病，女孩子也是血友病基因的攜帶者。她的3位王子都是兩歲左右發(fā)病。這是一種稍有碰撞即出血不止的疾病。當時的醫(yī)學界對此毫無辦法，連最高明的醫(yī)生也束手無策，結(jié)果一個個都短命早夭?！　∷业氖?位公主卻都美麗健康聰明，于是不少國家的王子都前來求婚。然而當她們先后嫁到了西班牙、俄國和歐洲的其他王室后，她

46、們所生下的小王子也都患上了血友病。這件事把歐洲許多王室都攪得惶恐不安，所以當時把血友病稱為"皇室病"。,返回46頁,皇家病,帶有血友病致病基因的維多利亞女王的第3個女兒艾麗斯嫁到德國，成為了黑森大公爵路易斯二世的孫媳婦，這樣她就把血友病基因帶給了黑森家族；艾麗斯的兩個女兒艾琳和阿利克斯也都成了血友病致病基因的攜帶者。艾琳長大后嫁到德國成了皇帝的媳婦，這樣又把血友病基因帶到了德國的普魯士家族；艾麗斯的第二個女兒阿

47、利克斯則嫁給了俄國沙皇尼古拉二世，他們的孩子阿歷西斯因此患上了血友病，來自英國的血友病便遠涉千里到了俄國。 維多利亞女王的第9個小女兒比阿特麗斯嫁給了黑森大公爵路易斯二世的另一孫子，生下的女兒叫維多利亞，也是血友病基因攜帶者。她后來嫁給了西班牙國王阿方索13世。維多利亞女王的血友病基因便這樣傳到了西班牙，使西班牙王子亞豐素患上了血友病。血友病致病基因就這樣從英國皇室流傳到了德國、西班牙及俄國皇族，一個遺傳病波及四個國家的皇族，這在

48、歷史上是絕無僅有的悲劇。,返回46頁,Types of ADDelayed Dominance,Huntington disease (MIM 143100),Brain structure in the basal ganglia region of a person with HD (left) and a normal brain (right),亨丁頓綜合征,疾病發(fā)現(xiàn)者喬治·亨丁頓,返回25頁,Types of AD

49、Delayed Dominance,Huntington disease (MIM 143100),Exon: (CAG)n n = 9~ 34, average 20 n = 37~100, average 46,Huntingtin (IT 15): 4p16.3,Dynamic mutation,亨丁頓舞蹈癥(Huntington Disease; HD)門診咨詢案例,亨丁頓舞蹈癥（Huntington‘s

50、 disease），又譯亨廷頓舞蹈癥、杭丁頓舞蹈癥等，是一種遺傳性神經(jīng)退行性疾病，病發(fā)時會無法控制四肢，就像手舞足蹈一樣。該疾病由美國醫(yī)學家喬治·亨丁頓于1872年發(fā)現(xiàn)，因而得名。是一種常染色體顯性遺傳所導致的腦部退化疾病。,返回25頁,Types of ADDelayed Dominance,Huntington disease (MIM 143100),返回25頁,OMIM ® - Online Mendeli

51、an Inheritance in Man ® http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim,返回第四頁,醫(yī)學遺傳重要網(wǎng)址收藏：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omimhttp://en.wikipedia.org/wiki/OMIMhttp://www.chinabaike.com/article/316/333/2007/2007022051825.html,【1】原發(fā)性

52、血色病是一種常染色體顯性遺傳病，本病是由于鐵質(zhì)在各器官廣泛沉積造成器官損害所致。但患者大多數(shù)為男性，究其原因主要是由于女性月經(jīng)、流產(chǎn)、妊娠等經(jīng)常失血以致鐵質(zhì)丟失較多，減輕了鐵質(zhì)的沉積，故不易表現(xiàn)癥狀?！?】又如遺傳性斑禿是一種以頭頂為中心向周圍擴展的進行性、彌漫性、對稱性脫發(fā)，一般從35歲左右開始。男性顯著多于女性，女性病例僅表現(xiàn)為頭發(fā)稀疏、極少全禿。男性雜合子(Bb)會出現(xiàn)早禿；而女性雜合子(Bb)不出現(xiàn)早禿，只有純合子(BB)才出

53、現(xiàn)早禿。從大量系譜分析表明，本病為常染色體顯性遺傳病(連續(xù)數(shù)代表現(xiàn)，男女均可患病，并且可以男傳男)。這種性別差異可能是由于性激素等的影響，使得女性雜合子不易表現(xiàn)，而女性純合子才得以表現(xiàn)，即女性外顯率低于男性，故男女性比率表現(xiàn)為男多于女?！?】屬于這類疾病的還有：遺傳性草酸尿石癥、先天性幽門狹窄、痛風等。也有些從性遺傳病表現(xiàn)為女多于男，如甲狀腺功能亢進癥、遺傳性腎炎、色素失調(diào)癥等。,從性遺傳案例,返回62頁,如子宮癌和前列腺癌都與遺傳有

54、關，前者只存在于女子中，而后者只有男子才發(fā)病。但他們的遺傳并不是由性染色體上的基因決定的，而是由位于常染色體上的基因控制。盡管表現(xiàn)癥狀有性別區(qū)別，但遺傳卻與雙親都有關系。,限性遺傳案例,返回62頁,【1】家族性抗維生素D佝僂病或骨軟化癥(familial vitamin D resistant rickets or osteomalacia) 又稱原發(fā)性低磷酸鹽血癥性佝僂病、低磷酸鹽血癥性佝僂病(hypophosphatemic ric

55、kets)是一種家族性遺傳性腎小管功能障礙性疾病。【2】原發(fā)性低磷酸鹽血癥性佝僂病的病因主要與遺傳有關。本病是性連鎖顯性遺傳性疾病，遺傳缺陷異常因子主要是發(fā)生在X染色體上，亦可以是常染色體隱性遺傳，患者常有家族史。部分呈散發(fā)性病人，病因不詳，可能為此類患者全身各部位某些間質(zhì)腫瘤。一般認為遺傳者可能是遠端腎小管存在特殊的遺傳缺陷，對甲狀旁腺素起反應的磷轉(zhuǎn)運系統(tǒng)及合成1,25(OH)2膽骨化醇的功能有障礙，腎小管對磷重吸收減少，尿磷增多，

56、引起血磷下降。因腸道對鈣吸收減少，于是血(Ca)×(P)積降低而影響骨鈣化，并引起低鈣血癥、繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進和骨鈣化功能不全而造成佝僂病或骨軟化癥?！?】家族性抗維生素D佝僂病更多參考鏈接http://www.hudong.com/wiki/%e6%8a%97%e7%bb%b4%e7%94%9f%e7%b4%a0D%e4%bd%9d%e5%81%bb%e7%97%85,抗維生素D佝僂病,返回40頁,人類紅綠色盲癥的發(fā)現(xiàn)

57、,18世紀英國著名的化學家兼物理學家道爾頓，在圣誕節(jié)前夕買了一件禮物——一雙“棕灰色”的襪子，送給媽媽。媽媽看到襪子后，感到襪子的顏色過于鮮艷，就對道爾頓說：“你買的這雙櫻桃紅色的襪子，讓我怎么穿呢？”道爾頓感到非常奇怪，襪子明明是棕灰色的，為什么媽媽說是櫻桃紅色的呢？疑惑不解的道爾頓又去問弟弟和周圍的人，除了弟弟與自己的看法相同以外，被問的其他人都說襪子是櫻桃紅色的。道爾頓對這件小事沒有輕易地放過，他經(jīng)過認真的分析比較，發(fā)現(xiàn)他和弟弟的

58、色覺與別人不同，原來自己和弟弟都是色盲。道爾頓雖然不是生物學家和醫(yī)學家，卻成了第一個發(fā)現(xiàn)色盲癥的人，也是第一個被發(fā)現(xiàn)的色盲癥患者。為此他寫了篇論文《論色盲》，成為世界上第一個提出色盲問題的人。后來，人們?yōu)榱思o念他，又把色盲癥稱為道爾頓癥。,約翰·道爾頓（John Dalton，1766-1844）英國化學家、物理學家、近代化學之父。主要成就是提出原子論。人們?yōu)榱思o念道爾頓，以他的名字作為原子質(zhì)量單位（Dalton，Dal，D

59、a，D）。,【一】色覺障礙的分類：色盲又分先天性色盲和后天性色盲：【1】【全色盲】屬于完全性視錐細胞功能障礙，與夜盲(視桿細胞功能障礙)恰好相反【2】【紅色盲】又稱第一色盲?！?】【綠色盲】又稱第二色盲?！?】【藍黃色盲】又稱第三色盲。【5】【全色弱】又稱紅綠藍黃色弱?！?】【部分色弱】 色盲這種病能夠遺傳，通常男多于女，發(fā)生率在我國男性約為5%～8%、女性0.5～1%；日本男性約為4%～5%、女性

60、0.5%；歐美男性8%、女性0.4%。最常見的是紅綠色盲（red blindness）。 我國色盲基因攜帶者的頻率 ：8.98% 。【二】人的一只眼球內(nèi)約有12000萬（ 1．2億）個視桿細胞和700萬個視錐細胞?？筛惺懿ㄩL390～770納米的光線。,圖2.4.3a顯示了混合紅、綠、藍三種色彩后的視覺效果。 紅、綠、藍稱為三原色，青、品紅、黃稱為三間色（三補色）,【1】 1665年，牛頓(Isaac Newt

61、on)進行了太陽光實驗，讓太陽光通過窗板的小圓孔照射在玻璃三角棱鏡上，光束在棱鏡中折射后，擴散為一個連續(xù)的彩虹顏色帶，牛頓稱之為光譜，表示連續(xù)的可見光譜。而可見光譜只是所有電磁波譜中的一小部分?！?】Young在1802年的實驗表明：如果在紅、綠、藍區(qū)域選擇部分光譜，這三者適當?shù)幕旌峡梢栽佻F(xiàn)白光。 【3】Helmholtz成功地定量分析了這種現(xiàn)象?；旌衔镏屑t、綠、藍比例的變化可以產(chǎn)生多種顏色，幾乎可以產(chǎn)生任何顏色，紅色、綠色、藍色三

62、者等量的混合可以再現(xiàn)白色。,紅色、綠色、藍色三者等量的混合可以再現(xiàn)白色，這三種顏色就稱為“三原色”(RGB)。,補色的概念：從白色中減去顏色A所形成的顏色，稱之為顏色A的補色 (complementary color)。,顏色再現(xiàn)有兩種方式： 1、原色加法：三原色全部參與疊加形成白色，任意其中兩種原色相加形成不參與合成的顏色的補色。 2、原色減法：三補色全部參與疊加形成黑色，任意其中兩種補色相加形成不參與合成的顏色的原色。,肌萎縮側(cè)

63、索硬化癥(盧伽雷氏癥) （漸凍癥）,肌萎縮側(cè)索硬化癥（ amyotrophic lateral sclerosis，ALS）（OMIM 105400）是一種運動神經(jīng)元病，也是四大常見的神經(jīng)退行性疾病之一（其它三種為亨廷頓氏病、老年性癡呆癥、帕金森氏?。?。本病發(fā)病率約5人/10萬，男女患者之比約 3:1， 約10%的患者有家族遺傳史。其遺傳方式可以是常染色體顯性或隱性。該病又被稱為Lou Gehrig?。ūR伽雷病），是因為美國歷史上著名

64、的棒球手Lou Gehrig患有此病而得名。英國著名物理學家霍金也患有此病。,主要癥狀是運動神經(jīng)壞死和肌肉萎縮。,返回第9頁,致病原因1.遺傳因素：5%－10%的患者有遺傳性，稱為家族性肌萎縮性側(cè)索硬化(familialamyotrophic lateral sclerosis,FALS),成年型屬常染色體顯性遺傳，青年型為常染色體顯性或隱性遺傳，臨床上與散發(fā)病例難以區(qū)別。目前基因研究已確定常染色體顯性遺傳型與銅/鋅超氧化物歧化酶(SO

65、DL)基因突變有關，突變基因定位于21號染色體長臂(21q22.1-22.2),常染色體隱性遺傳型突變基因定位于2q33-q35,但這些基因突變患者僅占FALS的20%，其他ALS基因尚待確定?！皾u凍癥”患者被稱為清醒的“植物人”，世界衛(wèi)生組織將其與癌癥和艾滋病等并稱為五大絕癥?！皾u凍癥”患者通常存活２年至５年，最終因呼吸衰竭而死，目前尚無根治方法。致病原因2.毒性物質(zhì)；致病原因3.自體免疫；致病原因4.病毒的侵犯5.神經(jīng)營養(yǎng)或生長激素

66、的缺乏。,肌萎縮側(cè)索硬化癥(盧伽雷氏癥) （漸凍癥）,返回第9頁,斯蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking）(1942至今)出生于1942年1月8日。畢業(yè)于牛津大學和劍橋大學，并獲劍橋大學哲學博士學位。他因為在21歲時不幸患上了會使肌肉萎縮的盧伽雷氏癥，所以被禁錮在輪椅上，只有三根手指可以活動。1985年，因患肺炎做了穿氣管手術，徹底被剝奪了說話的功能，演講和問答只能通過語音合成器來完成。

67、1963年，霍金21歲的人生發(fā)生了一悲一喜兩個重大事件。這一年他被確診患上了肌萎縮側(cè)索硬化癥，這種病會使他的身體越來越不聽使喚，只剩下心臟、肺和大腦還能運轉(zhuǎn)，最后連心肺功能也會喪失，當時大夫預言他只能再活兩年。這一致命的打擊幾乎使霍金放棄了學業(yè)，但生日舞會上一個女孩的出現(xiàn)神奇地改變了一切，她就是霍金的第一任妻子簡。,肌萎縮側(cè)索硬化癥(盧伽雷氏癥) （漸凍癥）,返回第9頁,1963年，霍金21歲的人生發(fā)生了一悲一喜兩個重大事件。這一年

68、他被確診患上了肌萎縮側(cè)索硬化癥，這種病會使他的身體越來越不聽使喚，只剩下心臟、肺和大腦還能運轉(zhuǎn)，最后連心肺功能也會喪失，當時大夫預言他只能再活兩年。這一致命的打擊幾乎使霍金放棄了學業(yè)，但生日舞會上一個女孩的出現(xiàn)神奇地改變了一切，她就是霍金的第一任妻子簡（Jane）。,肌萎縮側(cè)索硬化癥(盧伽雷氏癥) （漸凍癥）,肌萎縮側(cè)索硬化癥相關知識鏈接,返回第9頁,史蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking