专题二人类单基因遗传病的遗传方式
人类单基基因因遗传病遗传方式的判定
人类单基基因因遗传病遗传方式的判定一、人类单基因遗传病的遗传类型二、不同遗传方式的特点1、常染色体遗传的两种遗传方式：发病率与性别无关：男女机率均等。
显性遗传方式后代发病率高，隐性遗传方式后代发病率较低。
2、伴X 显性遗传、伴X 隐性遗传、伴Y 遗传三种遗传方式均与性别有关。
（1）伴X 显性遗传的遗传特点：女性患者多，具有世代连续性（每代都有患者）且男性患者的母亲和所有女儿全部是患者。
（2）伴X 隐性遗传的遗传特点：男性患者多，具有隔代遗传的特点，女性患者的父亲和所有儿子全部是患者。
（3）伴Y 遗传的遗传特点：患者全部是男性，致病基因是父传子，子传孙。
三、判定的一般方法步骤：（排除法）1、判定伴Y 遗传：伴Y 遗传的口诀为：“父传子，子传孙，子子孙孙无穷尽也！”即患者都是男性且有“父传子，子传孙”的传递规律。
只要遗传系谱图中出现一个女性患者或直系患病中有一个男性正常，则可排除伴Y 遗传。
从图A 中可以看出，患者只有男性，男性患者的后代中，男性均患病，女性均正常，且代代相传，即父传子、子传孙。
由此可知该病致病基因最可能在Y 染色体上。
2、确定显隐性：（1）致病基因为隐性的口诀为：“无中生有为隐性”。
若遗传系谱图中出现双亲正常，后代有患病（如图1、2），则为隐性遗传病。
（2）致病基因为显性的口诀为：“有中生无为显性”若出现双亲患病，后代正常（如图3、4），则为显性遗传病。
3、再确定致病基因的位置：确定显隐性遗传后，若能排除相应的伴性遗传，则为常染色体遗传，若不能否定，则两者都有可能。
(1) 判断隐性致病基因在何种染色体上对于隐性遗传病，根据伴X隐性遗传的遗传特点为：“母患子必患，女患父必患”，在家系图中要找女性患者，看其父亲和儿子的情况：①如果她的父亲和儿子中，有不患病的，则该致病基因一定在常染色体上。
②如果她的父亲和儿子都是患者，则该致病基因最可能在X染色体上，也可能在常染色体上。
③如果该家系图中没有女性患者，则致病基因既可能在常染色体上，也可能在X染色体上。
单基因遗传病的遗传方式
144
2
0
suspected
mendelian basis
Total
16262 881
56
63
Total
11216 385 2041 1551
2162
17355
单基因遗传病的诊断
一、家系分析方法 （一）常用系谱符号 （二）单基因遗传病的遗传方式 （三）遗传方式的判断 二、基因诊断技术
(一）分子杂交技术 （二）PCR技术 （三）PCR-SSCP技术 （四）DNA测序技术 （五）生物信息学技术（DNA芯片技术）
（三）遗传方式的判断
若明显不符合显性遗传的特点，则可考虑 是隐性遗传，在隐性遗传中要区分AR还 是XR也并不十分困难，一般来说，XR 有隔代遗传（外祖父和外孙均为患者） 和斜行分布（舅甥均为患者）的特点， 而且男性患者明显地多于女性患者。而 AR则与性别无关，也没有明显的隔代遗 传和斜行分布的特点，据此，我们可把 AR和XR区分开来。
单基因遗传病的诊断
一、家系分析方法 （一）常用系谱符号 （二）单基因遗传病的遗传方式 （三）遗传方式的判断
（二）单基因遗传的方式
1、常染色体显性遗传
(Autosomal Dominant Inheritance) AD 2、常染色体隐性遗传
(Autosomal Recessive Inheritance) AR 3、X伴性显性遗传
OMIM Statistics for January 15, 2007
Number of Entries
Autosomal
X-Linked
Y-Linked
Mitochondrial
10636 *Gene with
known sequence
第二章单基因疾病的遗传
别无关，即男女患病的机会均等
患者的双亲中必有一个为患者，但绝大多数为杂合子，患 者的同胞中约有1/2的可能性也为患者；
系谱中可见本病的连续传递，即通常连续几代都可以看到 患者；
双亲无病时，子女一般不会患病（除非发生新的基因突
变）。
四、常染色体显性遗传病举例
家族性高胆固醇血症 急性间歇性卟啉症 成骨不全 神经纤维瘤 多发性家族性结肠息肉 Α珠蛋白生成障碍性贫血 肌强直性营养不良
第七节 影响单基因遗传病分析的因素
一、表现度 (expressivity)
表现度是基因在个体中的表现程度，或者说具 有同一基因型的不同个体或同一个体的不同部位， 由于各自遗传背景的不同，所表现的程度可有显 著的差异。
例如：多指症致病基因可以表现 左右手指数多少的不一。
二、外显率 ( penetrance)
1 41 1 30 1 1 2 3 20 2 4 5 2 44 3 46 6
45 2
Ⅰ
4 42 7 8 9
5
6
Ⅱ
10
11
Ⅲ Ⅳ
图4-12 遗传性舞蹈症的系谱
患者右上 方的数 字示发 病年龄
共济失调
强直性肌营养不良
视网膜母细胞瘤
先天性无虹膜
遗传性震颤
银屑病
结节性硬化病
例如：神经纤维瘤
是某一显性基因（在杂合状态下）或纯合隐性基
因在一个群体中得以表现的百分比。
外显率等于100％时为完全外显（complete
penetrance）；低于100％时则为外显不全或不完
全外显（incomplete penetrance）。
以多指（趾）症为例：
单基因遗传病的遗传方式
aa
Aa
Aa
Aa:aa ？ 1:1
所以
患者的同胞约1/2患病 患者的子女约1/2患病 系谱中可以看到连续传递
常染色体显性遗传病的系谱特点
1、患者的双亲常常有一方是患者，患者常 为杂合体（Aa）。 2、双亲无病时，子女一般不患病，除非发 生突变。 3、患者同胞中，约1/2患病而且男女患病机 率均等。 4、患者子女中，约有1/2的个体患病。系 谱中可以看到连续传递。
I A I A × I AI A
I A I A × I Ai
IAi ×IAi
A型
A型
A型orO型
二、常染色体隐性遗传病 autosomal recessive，AR
致病基因为隐性基因，且位于常 染色体上。 致病基因 患者基因型 正常人基因型 a aa AA
Aa
白化病
苯丙酮尿症
常染色体隐性遗传病的系谱特点
（三）共显性codominance
一对等位基因，彼此间没有显隐之分， 杂合时两种基因分别表达各自的基因产物， 形成相应的表型。 例 ABO血型中的IA 和 IB （IA IB ：AB型）
决定ABO血型的基因： I A 、 IB 、 i (9q34)
A抗原 B抗原
无效基因，没有基因产物
复等位基因multiple alleles
等位基因（Allele)
同源染色体上相同位置，决定一对 相对性状的不同形式的基因。 例如 决定豌豆种皮圆滑和皱缩 Y-y
a a
表现型(phenotype)
生物体表现出来的性状 或可观察到的性状，是 基因型和内外环境条件 相互作用的最终表现。 例 :豌豆的紫花－白花
基因型（genotype)
生物体的遗传组成， 是性状得以表现的内 在的、遗传的物质基 础。 例: AA Aa aa
单基因遗传的三大规律
单基因遗传的三大规律
一、分离定律
分离定律是遗传学中最基本的规律之一，它是指在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个子细胞中，独立地随配子遗传给后代。
简单来说，就是位于同源染色体上的等位基因，在遗传时会发生分离，产生两种不同组合的配子。
二、自由组合定律
自由组合定律又称为独立分配定律，它是指在生物进行减数分裂形成配子时，位于非同源染色体上的非等位基因的遗传，是互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。
这个定律揭示了不同遗传因子的独立分配关系，是遗传学中非常重要的规律之一。
三、连锁遗传定律
连锁遗传定律是指位于同一条染色体上的基因，会随着染色体的遗传而一起遗传给后代。
这个定律揭示了基因在染色体上的连锁关系，是研究生物遗传规律的重要依据。
在连锁遗传定律的基础上，科学家们发现了许多重要的遗传疾病和基因特征，对于医学和生物学的研究具有重要的意义。
这三大规律共同构成了单基因遗传的基础理论框架，它们是解释和研究基因行为、基因组结构以及基因和疾病之间关系的重要工具。
在实际研究和应用中，需要结合具体的研究对象和情况，运用这些规律进行深入的研究和探索。
人类的单基因遗传病
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ 1
12 2 34
1
家族性结肠息肉症
不完全显性遗传(incomplete dominance)
杂合子(Aa)表型介于纯合子(AA)患者与 正常人(aa)之间。
例1: 家族性的高胆固醇血症 例2: 软骨发育不全:
基因定位: 4p16．3
Ⅰ
12
Ⅱ Ⅲ
12 3
1
软骨发育不全系谱
不规则显性遗传 (irregular dominance)
（七）几个值得注意的问题
（一）概念: 由1-22常染色体上显性基因所
控制的性状，其遗传方式称为常染 色体显性遗传。
（二）特点: 只要有一个相应基因，即杂合子
状态就可表现出性状或发病。
（三）常见婚配方式
P
×
Aa
aa
配子
Aa
a
F1
Aa
aa
1:1
举例 :
▪ 苯硫脲（PTC）尝味者由基因T决定，基因TT 和Tt的人均为尝味者。基因tt的人是味盲。
4. 双亲无病时，子女一般不会患病。
（六）疾病举例 1.并指
2.家族性结肠息肉
（七）几个值得注意的问题
1.小家系中往往不能反映出理论上 所期望的发病比例。
2.表现度不一致和外显不全
（1）表现度（expressivity）：指基因型形成表型 缺陷的严重程度。
（2）外显不全（不完全外显率）（incomplete penetrance）：致病基因的作用在一些个体中没 有外显，杂合子个体不发病，成了携带者。
从性遗传 （sex-conditioned inheritance）
杂合子表达受性别影响。
❖例如: 遗传性斑秃
单基因遗传病的遗传方式和传播途径
单基因遗传病的遗传方式和传播途径在生物学中，“单基因遗传病”是由突变基因所导致的疾病。
这个疾病是通过家庭遗传传递的，而且不止一种方式可以传递疾病基因。
具体来说，本文将就单基因遗传病的遗传方式和传播途径，依次进行详细阐述。
一、单基因遗传病的遗传方式单基因遗传病可以分为三种遗传方式：显性遗传、隐性遗传和X连锁遗传。
1.显性遗传显性遗传是指，突变基因的表型可以在有一份的情况下就表现出来。
也就是说，即使只有一个基因突变是异常的，也能够使该表型显示出来。
因此，父母中有一个人携带该突变基因，孩子就可能患上相应的单基因遗传病。
如果双亲都是携带该突变基因，那么孩子患病的风险将会更高。
例如，囊性纤维化是一种常见的单基因遗传病，包括突变基因CFTR。
只要人体中有一个异常CFTR基因，患者就有可能表现出囊性纤维化的症状，如肺炎、脱水等。
2.隐性遗传隐性遗传是指，个体必须有两个基因突变，才能表现出该遗传病的表型。
这也意味着，即使个体携带一个突变基因，它也不会表现出疾病的表型。
虽然携带一个突变基因不会患病，但是这个个体是可以将该突变基因传给子孙后代的。
如果双亲都是携带一个突变基因，那么他们的子女会有25%的概率患上该单基因遗传病。
例如，苯丙酮尿症（PKU）就是一种常见的隐性遗传病。
PKU是由突变基因PAH导致的，患者无法代谢苯丙氨酸（一种氨基酸），从而导致脑功能障碍。
只有当患者有两个PAH基因突变时，才会发生PKU 。
3.X连锁遗传X连锁遗传是指，该遗传疾病的基因位于X染色体上的。
由于性染色体的不同形态，男性和女性受到这一遗传疾病的影响有所不同。
如果男性有一个X染色体上的突变基因，则他将患上该单基因遗传病。
而女性只有在两个X染色体都携带该突变基因的情况下，才会患病。
例如，血友病就是一种常见的X连锁遗传病，它是由缺少凝血因子的基因突变造成的。
因为这一基因位于X染色体上，所以女性可以是“携带者”，男性则因单个突变基因而患上血友病。
单基因病常见的遗传模式
单基因病的遗传模式通常有以下几种：
显性遗传：由一个突变的显性基因引起，一个患者只需要从一个父亲那里继承这个突变的基因就可以发病。
例如，家族性高胆固醇血症。
隐性遗传：由一个突变的隐性基因引起，一个患者需要从父母双方都继承这个突变的基因才能发病。
例如，苯丙酮尿症。
X连锁遗传：由一个位于X染色体上的突变基因引起，男性只需要从母亲那里继承这个突变的基因就可以发病，女性需要从父母双方都继承这个突变的基因才能发病。
例如，血友病。
带有不完全显性：一个突变的显性基因导致患者表现出明显症状，而一个突变的隐性基因只会导致轻微的症状或无症状。
当一个患者有一个突变的显性基因和一个突变的隐性基因时，他们可能会表现出比只有一个突变的显性基因更轻微的症状。
例如，多囊肾病。
父母亲本身不表现症状但可传递给下一代：由于一些基因突变不会导致父母亲本身出现症状，但是他们仍然可以将突变的基因传递给他们的后代，导致后代出现症状。
例如，囊性纤维化。
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4
系谱分析步骤
A、绘制系谱 B、找出患者分布情况 C、分析患者的性别比例 D、判断遗传方式 E、分析各成员的基因型
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5
第一节 常染色体遗传
常染色体遗传是指控制性状或疾 病的基因位于常染色体上的遗传方 式。根据其基因是显性还是隐性， 又分为常染色体显性遗传和常染色 体隐性遗传。
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如系谱中Ⅲ1、Ⅲ2、 Ⅲ4、Ⅲ5。
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家族性多发性结肠息肉也是 延迟显性遗传病。
该病患者的结肠壁上有许多 大小不等的息肉，临床的主要症 状为便血并伴粘液。35岁前后， 结肠息肉可恶化成结肠癌。 （结肠息肉系谱见右图）
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二、常染色体隐性遗传病
控制一种遗传性状的隐性基因位 于常染色体上，其遗传方式称为常染 色体隐性遗传(AR)。由这种致病基因 引起的疾病称为常染色体隐性遗传病。
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医因型所形成表型缺陷的严重 程度。
外显率
一定基因型的个体形成一定表型 的百分率。
❖完全外显率：外显率为100% ❖不完全外显率：外显率<100%
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⑷共显性
• 共显性是指一对等位基因之间，彼 此没有显性和隐性的区别，在杂合状态 下，两种基因的作用都完全表现出来。 人类ABO血型中AB血型的遗传就属于 共显性遗传。 ABO血型决定于一组复等位基因。所 谓复等位基因是指在群体中一对同源染 色体的某一特定位点有三种或三种以上 的基因。对每个人来讲，只能具有其中 任何两个基因。
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根据孟德尔分离定律的原理，已知双亲的血型可以估计 子女中可能出现什么血型或不可能出现什么血型；已知双亲 一方和孩子的血型就可以判断双亲另一方可能是什么血型或 不可能是什么血型。这在法医学的亲子鉴定上有一定作用。
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⑸延迟显性
• 延迟显性是指某些带有显性致病基因的 杂合体，在生命的早期不表现出相应症状， 当发育到一定年龄时，致病基因的作用才表 现出来。遗传性舞蹈病就是一种延迟显性遗 传的疾病，致病基因位于4号染色体上。 杂合体在青春期无任何临床表现，常于40 岁以后发病，多数以舞蹈动作为首发症状。 开始不自主运动较轻，以后症状不断进展。 杂合子患者的后代都有1/2的发病风险，对于 未患病的个体，并不能确定其没有致病基因， 可能还没到发病年龄。
正常：aa 患者：AA，Aa
aa
Aa
2、患者基因型
Aa a A a A Aa AA Aa
AA，Aa
a aa Aa aa
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AD婚配图解 9
3.AD系谱特点
①患者双亲中常有一方是患者，且都是杂合体；
②致病基因位于常染色
Ⅰ
1
2
体上，男女患病机会 均等；
③患者子女中约有1/2
Ⅱ 1
2
3 4 5 6 将患病，连续遗传的
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常染色体显性遗传（AD）
常染色体隐性遗传（AR）
X连锁显性遗传（XD）
X连锁隐性遗传（XR）
Y连锁遗传
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3
系谱分析是研究人类遗传方式常用的方法。系谱是指某种遗传病患者与 家庭各成员相互关系的图解。系谱中不仅包括患病个体，也包括全部健康的 家庭成员。系谱中的先证者，是指医生在该家系中最先确定的患者。系谱中 常用的符号如图。
肌强直性营养不良症
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（2）不完全显性
不完全显性也称为半显性，它是指杂合体的表型 介于纯合显性和纯合隐性之间。如自然界中
由于在杂合体中隐性基因的作用也有一定程度的 表达，所以在不完全显性遗传病中，杂合体常为轻 型患者，纯合体为重型患者。
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• 软骨发育不全症，本
病主要是由于长骨骨
骺端软骨细胞形成及
骨化障碍，影响了骨
的生长所致。本病纯
合体(AA)患者病情
严重，多在胎儿期或
新生儿期死亡，杂合
体(Aa)患者发育成软
骨发育不全性侏儒。
其体态表现为：四肢
短粗，下肢向内弯曲，
腰椎明显前突，头大
等。
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(3)不规则显性
不规则显性是指有些 常染色体显性遗传病，有 时由于某种原因杂合体并 不表现出相应的症状，在 系谱中会出现隔代遗传的 现象。不规则显性也称外 显不全，多指(见右图)是 不规则显性的典型实例。
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常染色体显性遗传
• 常染色体显性遗传（AD）是位于 1-22号常染色体上的显性基因控 制的性状的遗传方式。
• 常见的常染色体遗传的人类性状有 许多，如
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图1 耳垂 1、无耳垂 2、有耳垂
图2 卷 舌 1、有卷舌 2、无卷舌
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一、常染色体显性遗传（AD）
病
1、定义
位于常染色体（1～22号） 上的显性致病基因引起的 疾病称常染色体显性遗传 病。
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基因型AA 、 Aa（携带者）表型正常，aa患病
这种表型正常但带有致病基因的杂 合子称为携带者。
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例1 白化病
白化病是一种常见的常染色 体隐性遗传病。
由于患者体内编码酪氨酸酶 的基因发生突变，使患者体内酪 氨酸酶缺乏而导致黑色素的合成 发生障碍，从而引起白化症状。 患者虹膜、皮肤、毛发缺乏黑色 素，羞明。
现象。
Ⅲ 12 3
一个家族性结肠息肉症的系谱
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④双亲无病时子女一般 不患病，只有突变时 才见到双亲无病而子 女患病。
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4.常染色体显性遗传的类型
（1）完全显性 • 完全显性是指杂合子（Aa）患者表现
出与显性纯合子（AA）患者完全相同 的表型。 • 但临床上所见到的患者大多数是杂合子。 • 典型的遗传病如：
专题二 人类的单基因遗传
医学遗传学教研室
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1
内容介绍
一 常染色体遗传 二 性染色体遗传 三 两种单基因的遗传 四 单基因疾病再发风险的估计
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2
单基因遗传的基本概念
• 概念
某种性状的遗传受一对等位基因控制， 并通过遗传信息的传递，使这种性状能在子 代重现，这种遗传方式称为单基因遗传。 • 分类
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ABO血型基因位于9 号染色体长臂3区4带， 它们是IA、IB和i。IA决 定红细胞表面有抗原A； IB决定红细胞表面有抗 原B；i决定红细胞表面 无抗原A和抗原B。IA 和IB对i是显性基因，IA 和IB为共显性。这样， 这组复等位基因就可形
成六种基因型、四种表
现型(见右图)。
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