1、第八章 多基因遺傳與多基因病第一節(jié) 多基因遺傳的概念和特點 一、多基因遺傳的概念 一種遺傳性狀或遺傳病受兩對或兩對以上基因的控制，每對基因彼此間沒有顯性和隱性的關(guān)系，每對基因?qū)Ρ硇偷男?yīng)都很小，這種基因稱微效基因. 遺傳性狀的形成除受微效基因影響外，也受環(huán)境因素的影響，這種性狀的遺傳方式稱為多基因遺傳或多因子遺傳。這種遺傳方式控制的疾病稱多基因遺傳病。二、質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀 （一）質(zhì)量性狀：單基因遺傳性狀又稱質(zhì)量性狀，表現(xiàn)為有或無，相對性狀之間的差異很明顯，有質(zhì)的區(qū)別，中間無過渡類型，變異是不連續(xù)的。群體中，可以把變異的個體明顯地區(qū)分為23個群。白化病黑發(fā)正常（二）數(shù)量性狀 多基因遺傳的性狀又

2、稱數(shù)量性狀，其變異在一個群體中的分布是連續(xù)的，不同個體之間的差異只有數(shù)量上的差異，沒有質(zhì)的不同。曲線分布為：正態(tài)曲線 人身高的遺傳圖解人身高的變異分布 若以100mmHg為基礎(chǔ)血壓，A和B可使血壓增加10mmHg，a和b不改變血壓。血壓 變員數(shù)人體血壓的變異數(shù) 量 性 狀親代 極白個體 極黑個體 AABB AABB子1代 中間膚色 AABB子2代ABABABABABAABBAABBAABBAABBABAABBAABBAABBAABBABAABBAABBAABBAABBABAABBAABBAABBAABB三、多基因假說 1909年，瑞典的遺傳學(xué)家尼爾遜愛爾以小麥種皮顏色為實驗材料，對數(shù)量性狀的遺

3、傳機制，提出多因子假說加以解釋。其主要要點是：（1）有些遺傳性狀是許多對微效基因或多個基因的累加效應(yīng)所造成。（2）微效基因之間往往呈現(xiàn)共顯性。（3）多基因中的每一對基因?qū)π誀钏a(chǎn)生的效應(yīng)是微小的，但有累加作用。 （4）多基因一樣都處在細(xì)胞核的染色體上，并且具有分離、重組、連鎖等性質(zhì)。 （5）微效基因?qū)Νh(huán)境敏感，因而這些遺傳性狀的表現(xiàn)容易受環(huán)境因素的影響而發(fā)生變化。四、多基因遺傳特點 1.兩個純合的極端個體雜交，F(xiàn)1都是中間型，但個體間也存在一定的變異范圍，這是環(huán)境因素的作用； 2.兩個中間類型F1雜交，F(xiàn)2大部分為中間型，變異范圍比F1廣泛，有時出現(xiàn)極端類型的個體，除環(huán)境因素外，微效基因的分離

4、組合也起作用； 3.在一個隨機群體中，變異范圍廣泛，但大都接近平均值（中間類型），呈連續(xù)分布，極端個體很少，這些變異受多基因和環(huán)境因素的雙重作用。質(zhì)量性狀與數(shù)量性狀的區(qū)別比較點 質(zhì)量性狀 數(shù)量性狀 遺傳基礎(chǔ) 一對基因控制 多對基因控制 性狀變異表現(xiàn) 呈不連續(xù)分布 連續(xù)分布 環(huán)境影響 對環(huán)境不敏感 對環(huán)境敏感 研究方式 側(cè)重于家系調(diào)查 側(cè)重于群體調(diào)查 第二節(jié) 多基因遺傳?。ǘ嘁蜃硬。┦芏鄬蚝铜h(huán)境因素雙重影響而引起的疾病易患性：在多基因遺傳病中，遺傳基礎(chǔ)和環(huán)境因素共同作用，決定了一個個體是否易于患某種疾病的可能性，稱為易患性。 發(fā)病閾值：當(dāng)一個個體的易患性達到一定限度時，個體開始發(fā)病，這個個體

5、患病的易患性最低界限值稱為發(fā)病的閾值 。一、易患性與發(fā)病閾值 低 高易患性605040302010變異數(shù)群體中易患性變異與閾值圖解 患者易患性最低界限值例：原發(fā)性高血壓正常個體舒張壓 -40-60-90-130- mmHg變員數(shù)閾值高血壓的易患性和閾值 群體發(fā)病率越高，閾值越低，其群體易患性的平均值越高，易患性閾值與平均值距離越近，表明該群體易患該多基因病。 反之，群體發(fā)病率越低，閾值越高，其群體易患性的平均值越低，易患性閾值與平均值距離越遠，表明該群體易患該多基因病。 二、遺傳度 多基因病中，易患性的高低受遺傳基礎(chǔ)和環(huán)境因素的雙重影響，其中遺傳基礎(chǔ)所起作用的大小稱為遺傳度。一般用百分率(%)

6、來表示。 遺傳度高：表明遺傳基礎(chǔ)在決定易患性變異和發(fā)病上起重要作用，環(huán)境因素的作用較小。 遺傳度低：表明在決定易患性變異和發(fā)病上，環(huán)境因素起重要作用，遺傳基礎(chǔ)的作用較小。 一種遺傳病如果完全由遺傳基礎(chǔ)決定，其遺傳度就是100%，當(dāng)然這種情況很少見。在多基因病中，遺傳度高達70%80%， 表明遺傳基礎(chǔ)作用環(huán)境因素的影響；遺傳度為30%40%或更低， 表明環(huán)境因素的作用遺傳因素的影響。一些常見多基因遺傳病和先天畸形的發(fā)病率和遺傳度 疾病與畸形群體發(fā)病率（%）患者一級親屬發(fā)病率（%）遺傳度（%）精神分裂癥0.51.0101580哮喘121280早發(fā)型糖尿病0.22575強直性脊椎炎0.2男性先證者7

7、 女性先證者270冠心病2.5765原發(fā)性高血壓410153062無腦兒 0.5 4 60脊柱裂0.3460消化性潰瘍4837先天性心臟病 0.5 2.8 35三、常見多基因遺傳病 (一)高血壓病首次在中國漢族人中將原發(fā)性高血壓易感基因定位在2p14-2p23區(qū)域內(nèi) （上海瑞金醫(yī)院、上海市高血壓研究所 ）原發(fā)性高血壓相關(guān)基因1.血管緊張素原（AGT）基因 2.血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）基因3.2-腎上腺能受體基因4.-內(nèi)收蛋白基因（ADD1）5.G-蛋白3-亞單位（GN3）(二)精神分裂癥現(xiàn)有研究提示，6號、8號和22號染色體區(qū)域可能蘊藏精神分裂癥的易感基因位點， 6號、16號、18號、21號

8、、22號和 X染色體可能蘊藏雙向情感障礙的易感基因位點；(三)支氣管哮喘 是一種以氣道阻塞、氣道炎癥和氣道高反應(yīng)性為特征的慢性炎癥性疾病，具有明顯的遺傳傾向，呈家族聚集性。 哮喘發(fā)生的易感主要基因：細(xì)胞因子基因簇 人類白細(xì)胞抗原基因多態(tài)性 膜受體基因多態(tài)性四、多基因病的遺傳特征1.許多常見病或多發(fā)畸形的發(fā)病率在0.1%-1%之間。2.發(fā)病有家族傾向。但無明顯的遺傳方式。因為在系譜分析中，它們不符合單基因遺傳方式，同胞中發(fā)病率遠低于1/2或1/4，但這些疾病及其在子代的再發(fā)風(fēng)險，確實表現(xiàn)出家族聚集傾向。3.發(fā)病率有種族(或民族)差異，因基因庫不同。如黃種人當(dāng)中的無腦兒、脊柱裂、先天性髖關(guān)節(jié)脫位等

9、都比較少見，但唇裂、腭裂卻較為常見。在黑種人當(dāng)中，唇裂、腭裂、無腦兒和脊柱裂的發(fā)病率均很低。4.近親婚配，子女發(fā)病風(fēng)險增高，但不如AR顯著。5.患者雙親、同胞、子女親緣系數(shù)相同，發(fā)病風(fēng)險相同。6.隨著親屬級別降低，發(fā)病風(fēng)險迅速下降。某些多基因遺傳病患者不同級別親屬的發(fā)病風(fēng)險比較 疾 病 群體發(fā)病率 發(fā) 病 風(fēng) 險 單卵 一級 二級 三級 雙生 親屬 親屬 親屬唇裂腭裂 0.001 400 40 7 3足內(nèi)翻 0.001 300 25 5 2 神經(jīng)管缺損 0.002 8 2先天性髖關(guān)節(jié)脫臼 0.002 200 25 3 2先天性幽門狹隘 0.005 80 10 5 1.5 1.疾病的遺傳率與發(fā)病

10、風(fēng)險 相當(dāng)多的多基因病的群體發(fā)病率為0.1%1%，遺傳率為7080。這時可用公式估計發(fā)病風(fēng)險，即 ，f為患者一級親屬發(fā)病率，P為群體發(fā)病率。例如：唇裂腭裂的發(fā)病率為0.17%，遺傳率為76%，患者一級親屬的發(fā)病率為 f =0.0017 4%第三節(jié) 多基因病發(fā)病風(fēng)險的估計 當(dāng)群體發(fā)病率和遺傳率不在上述范圍，則用下表查找： 例如：原發(fā)性高血壓的群體發(fā)病率為6%，遺傳率為62%，從表中查知，患者一級親屬發(fā)病率為16%。 如果用公式計算，患者一級親屬發(fā)病率為=24.5%，與實際發(fā)病率相比，風(fēng)險偏大。2.患病人數(shù)與發(fā)病風(fēng)險一個家庭中患病的人數(shù)愈多，則親屬發(fā)病風(fēng)險愈高。 3.病情嚴(yán)重程度與發(fā)病風(fēng)險 所生患

11、兒的病情愈重，其同胞的發(fā)病風(fēng)險就愈高。 只有一側(cè)唇裂的患者，其同胞的再發(fā)風(fēng)險2.46%； 若一側(cè)唇裂合并腭裂的患者，其同胞的再發(fā)風(fēng)險為4.21%； 而兩側(cè)唇裂合并腭裂的患者，其同胞的再發(fā)風(fēng)險則高達5.74%。例如：4.發(fā)病率的性別差異與發(fā)病風(fēng)險先天性幽門狹窄當(dāng)一種多基因遺傳病的群體發(fā)病率有性別 差異時,表明不同性別的易患性閾值不同。女性發(fā)病率0.1%男性發(fā)病率0.5%A型選擇題1.在多基因遺傳中起作用的基因是( )A.顯性基因 B.隱性基因 C.外源基因 D.微效基因 2.如果某種遺傳性狀的變異在群體中的分布只有一個峰，這種性狀稱( )A.顯性性狀 B.隱性性狀 C.數(shù)量性狀 D.質(zhì)量性狀 3.某多基因病的群體發(fā)病率為1%，遺傳度為