上海交通大学遗传学第五章.ppt
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1、Single-gene disorders Monogenic disorders 第五章 单基因遗传病 single-gene disorders 第一节 单基因遗传病的遗传方式 一、常染色体显性遗传 二、常染色体隐性遗传 三、X伴性显性遗传 四、X伴性隐性遗传 五、Y伴性遗传 第二节 影响单基因遗传的因素 由于单个基因突变引起的遗传病 称为单基因遗传病。(single-gene disorders) 这些突变的基因就是致病基因。 (diseases causing gene) 目前,已发现的单基因性状或遗 传病的种类已超过10,000种。 常染色体 患者(严重,致死) AA 正常 常染色体
2、 常染色体 显性遗传 患者 Aa 表现型正常(携带者) 隐性遗传 正常 aa 患者 A: 表示显性基因 a: 表示隐性基因 X染色体 患者(严重,致病) XHXH 正常 X伴性 患者 XH Xh 表现型正常(carrier) X伴性 显性遗传病 正常 Xh Xh 患者 隐性遗传病 患者 XH Y 正常 正常 Xh Y 患者 所谓显,隐性是针对女性来说的,对男性来说只有一条X染色体,而 在Y染色体上没有相对应的等位基因,这种情况称为半合子 (hemizygote)-只有成对的等位基因中的一个基因。 单基因遗传的方式 常染色体显性遗传 (Autosomal Dominant Inheritance
3、) AD 常染色体隐性遗传 (Autosomal Recessive Inheritance) AR X伴性显性遗传 (X-linked Dominant Inheritance) XD X伴性隐性遗传 (X-linked Recessive Inheritance) XR Y伴性遗传 (Y-linked Inheritance) 一、常染色体显性遗传(AD) (一)疾病举例 例一:Huntington舞蹈病(Huntington disease, HD) 大脑基底神经节变性导致进行性加重的不 自主舞蹈样动作,进行性加重的智能障 碍,痴呆。 致病基因IT15定位于4p16.3 (CAG)n 正
4、常人 n=11-34 患者 n=42-66 返回 例二:Marfan综合征 纤维蛋白原的缺陷引起 眼:晶状体脱位 心血管:二尖瓣机能障碍,主动 脉弓破裂 骨骼:蜘蛛指(趾) 致病基因定于15q14-q21,FBN1 基因长约110kb,65个外显子 返回 (二) 常见婚配类型和子代再发风险 (1)Aa x aa A a 患者 正常 a Aa aa a Aa aa 子代基因型:Aa aa 表现型:患者 正常 概率: 1/2 1/2 概率比: 1 : 1 返回 (2)Aa x Aa 患者 患者 A a A AA Aa a Aa aa 子代基因型: AA Aa aa 表现型:严重,致死 患者 正常
5、概率: 1/4 2/4 1/4 概率比: 3 : 1 AD遗传模式系谱 (三) 遗传特点: 遗传与性别无关,男女受累机会均等; 每一代均有患者,在连续世代中呈垂直 分布; 患者父母中必有一方是患者,有父传子 现象; 近亲婚配不提高子代再发风险 两种关键的婚配提示或排除AD遗传 (1)双亲是患者,出生正常孩子,提示为AD遗传; (2)双亲均正常,出生患儿,排除AD遗传。 概率与概率比之间的关系: 可以相互转换,分母相同时,分 子之比即为概率比;分母不相同 时,则通分后的分子之比则为概 率比 概率比的含义 1)在特定的婚配类型的家庭,每一胎 出生某种孩子的概率。 患者 x 正常 A a Aa aa
6、 a Aa aa a Aa aa 子代基因型: Aa aa 表现型:患者 正常 概率: 1/2 1/2 概率比: 1 : 1 2)在特定的婚配类型的家庭,代表 众数概率-不同同胞组合里,符 合特定遗传比率的家庭数最多 3)在特定的婚配类型家庭的所有同 胞合计,将是符合遗传比率的 返回 二、常染色体隐性遗传(AR) (一)疾病举例 例:囊性纤维化(cystic fibrosis, CF) 胰腺:外分泌功能破坏,胰腺功能不全; 肺:慢性支气管炎,肺部感染,肺气肿; 消化系统:胆汁性肝硬化,肠梗阻; 汗腺:电解质失衡(Cl-) 输精管: 阻塞, 退行性变 致病基因CFTR定位于7q31.2,发病与细
7、胞 膜表面氯离子通道缺陷有关(Cl- 重吸收障碍 ) (二)常见婚配类型和子代再发风险 (1)Aa x Aa A a 正常(携) 正常(携) A AA Aa a Aa aa 子代基因型: AA Aa aa 表现型:正常 正常(携) 患者 概率: 1/4 2/4 1/4 概率比: 3 : 1 在表现型正常的同胞中,杂合子的概率是多 少? 2/3 (2) Aa x AA 正常 (携) 正常 A a A AA Aa A AA Aa 子代基因型:AA Aa 表现型:正常 正常(携) 概率: 1/2 1/2 概率比: 1 : 1 (3)aa x Aa a a 患者 正常(携) A Aa Aa a aa
8、aa 子代基因型:aa Aa 表现型:患者 正常(携) 概率: 1/2 1/2 概率比: 1 : 1 这种情况与AD易混淆,称为类显性遗传 (qusidominant inheritance) AR遗传模式系谱 (三) 遗传特点: 遗传与性别无关,男女均可得病; 一般不会每代出现患者,患者可在 同胞间呈水平分布; 患者父母往往是表现型正常的杂合 子,在这种情况下,每胎再显危险 率是1/4; 近亲婚配出生患儿的机会高于随机 婚配。 三、X-伴性显性遗传(XD) (一)疾病举例 例:抗维生素D佝偻病 (Vitamin D-resistant rickets) 肾小管对磷酸盐重吸收障碍, 血磷下降
9、身材矮小 可伴有佝偻病或骨质疏松症的各种表 现 致病基因PHEX定位于Xp22 (二)常见婚配类型和子代再发风险 (1) XhY x XHXh Xh Y 正常男性 女性患者 XH XHXh XH Y Xh XhXh XhY 子代基因: XhXh XHXh XhY XHY 表现型:正常女性 女性患者 正常男性 男性患者 概率: 1/4 1/4 1/4 1/4 概率比: 1 : 1 : 1 : 1 每胎出生患者的机会是1/2,男、女机会均等。 (2)XHY x XhXh 男性患者 正常女性 XH Y Xh XHXh XhY Xh XHXh XhY 子代基因: XHXh XhY 表现型: 女性患者
10、正常男性 概率: 1/2 1/2 概率比: 1 : 1 女儿均得病,儿子均正常。 XD遗传模式系谱 (三) 遗传特点: 女性患者多于男性患者; 每一代均有患者,在连续世代中呈垂 直分布; 患者父母中必有一方是患者(男性患 者女儿全部有病,儿子全部正常;女性患 者女儿和儿子均有1/2机会得病) ; 近亲婚配不提高子代再发危险 四、X-伴性隐性遗传(XR) (一)疾病举例 例: Duchenne型肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy, DMD) 肌肉细胞膜通透性异常增高 进行性加重的肌肉萎缩和无力 通常儿童期发病,首发症状通常是腰带肌肉 无力,走路缓慢无力 特征性的G
11、ower征 假性肥大性肌营养不良 (二) 常见婚配类型和子代再发风险 (1) XHY x XHXh XH Y 正常男性 女性(携) XH XH XH XH Y Xh XHXh Xh Y 子代基因: XHXH XHXh XHY XhY 表现型:正常女性 女性(携) 正常男性 男性患者 概率: 1/4 1/4 1/4 1/4 概率比: 1 : 1 : 1 : 1 每胎出生患者的机会是1/4,儿子中患者的概率 1/2,女儿全部正常,其中1/2的概率为携带者。 (2)XhY x XHXH 男性患者 正常女性 Xh Y XH XHXh XHY XH XHXh XHY 子代基因: XHXh XHY 表现型
12、: 正常女性(携) 正常男性 概率: 1/2 1/2 概率比: 1 : 1 (3)XHXh x XhY XH Xh 女性(携) 男性患者 Xh XHXh XhXh Y XHY XhY 子代基因: XhXh XHXh XHY XhY 表现型:女性患者 女性(携) 正常男性 男性患 者 概率: 1/4 1/4 1/4 1/4 概率比: 1 : 1 : 1 : 1 每胎出生患者的机会是1/2,男、女机会均等 。 XR模式家系 (三) 遗传特点: 患者多为男性; 呈隔代遗传和斜行分布(男性患者 不育的只呈斜行分布); 男性患者双亲表型正常,但母亲必 为隐性致病基因携带者; 近亲婚配提高子代再发危险 五
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