《动物遗传学》教学课件：第九章 遗传病的诊断与防治
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✓外生殖器畸形的家畜
✓恶性血液病患畜
✓为改良本地家畜或育种引进的优秀种公畜 和种母畜
2. 核型分析结果的报告方法
用符号表示：
染色体数目，性染色体成分、染色体畸变情况
如一头公牛的核型符号为： 61，XXY， 表示有板有29对常染色体， 3条性染色体，即多了一条X染色体 ---提示该公牛患小睾丸症
（二）生化与DNA分析
酶、蛋白质产物的定性定量检查 DNA序列分析
五、产前诊断
在出生前判定胚胎或胎儿是否患有某种 遗传病或先天畸形的方法称为产前诊断。
能进行产前诊断的遗传病有染色体畸变， 单基因遗传病和先天性畸形三类。
五、产前诊断
1. 染色体畸变的产前诊断 2. 单基因遗传病的产前诊断 3. 先天畸形的产前诊断
六、携带者的检测 1. 核型分析 2. 生化检查 3. DNA检查 4. 测交
第九章 家畜遗传病的 诊断与防治
家畜遗传病的诊断
在家畜遗传病的诊断上面临着两个问题：
1. 家畜所患的疾病是不是遗传病，其遗 传方式是怎样的？
2. 如何检出特定疾病隐性致病基因的杂合 子?
对于遗传病患畜，一般疾病的诊断原则都适 用:
了解病史； 运用各种基本诊断方法和特殊诊断技术，获 得患病的症状和其它资料； 将所得的全部资料进行综合分析； 通过论证诊断和鉴别诊断，最终确定临床诊 断。Leabharlann Baidu
示 例:
某一畜群隐性疾病出现频率为1/20000（q02）， 隐性基因频率q＝1/141。在无突变发生情况下，每 代淘汰患病畜，不使它参加繁殖，多少年才能把隐 性基因频率减少到目前的一半（即发病频率为 1/40000（qt2））？qt=1/200。
t ＝ (q0-qt)/q0qt ＝（1/141-1/200）/1/141·1/200 ＝ 200-141＝59代
二、遗传病流行病学调查
1. 群体调查
调查某一群体中该病的发病率及患者亲 属中该病的发病率，比较，有无显著差异
牛的隐性乳房炎在某牛群中的发病率为 30%, 而在患病母牛一级亲属的发病率为40%
二、遗传病流行病学调查
2. 家系调查和系谱分析 家系是指全同胞或半同胞的集合体。
系谱可靠 家系成员数目多
二、遗传病流行病学调查
一、临床诊断 遗传病在临床上具有以下特点：
1. 在没有并发症的情况下，绝大多数单基因遗 传病和染色体病的体温都在正常范围内。
2. 大多数遗传病有身体某部位的结构缺陷， 如 短肢，小耳，短颌，并趾，鎖肛，隐睾等。
3. 除多基因遗传病外，遗传病呈垂直传递， 而不发生水平传播。
4. 许多症状为多种遗传病所共有，如痉挛，共 济失调，短颌，短肢，出血性倾向.
原始群体隐性基因频率为中等大小时，如q0＝ 1/2，经一代淘汰，可以减少5/36的隐性个体，但 以后速度减慢。
当隐性基因频率很低时，如q0＝1/50，原始 群体中只有1/2500的隐性个体，经过50代的淘汰， 还会有1/10000的隐性个体存在。
因 此：
在隐性基因频率为中等时，表型选择有一定效 果；频率过低，选择效果亦低。
四、实验室检查
（一）核型分析 1.核型分析的适应症： 发现下列情况之一都应进行核型分析：
✓家系中出现多个先天性畸形患畜 ✓母畜繁殖机能下降或不育，又找不出病因
✓公畜性腺发育不全或有不明原因的不育， 或其后裔的生产性能和繁殖机能下降
四、实验室检查
（一）核型分析 1. 核型分析的适应症： 发现下列情况之一都应进行核型分析：
三、测交
常用的测交方法有：
1.被检畜与隐性基因纯合子测交 后裔是患畜（aa） 后裔是表型正常畜（Aa）产生了5个后代 （1/2）5＝3.125% 5个后代 被检畜是AA概率》95% （1/2）7＝0.78% 7个后代 》99%
2.被检畜与已知的杂合子测交
（1）后裔是患者，表明被检畜是携带者 （2）后裔是表型正常畜 （3/4）n=0.05, n=11 （3/4）n=0.01, n=16
测交的限制因素：
世代间隔长，尤其是马、牛等大动物
单胎动物每次分娩只产生一个后裔，必需多 次分娩才能获得所需后裔数 实施测交计划时会影响生产效率，降低经 济效益
必须维持足够数量的试验畜群，其中包括有 遗传缺陷的家畜
根据表型淘汰隐性纯合个体
设原始群体中基因型频率为：D=p2，H=2pq, R=q2。
七、基因组研究在遗传病诊断中的应用
Genomics of host pathogen interactions:
AA和Aa留种率为1, aa留种率为0
选择后的基因型频率 =原始基因型频率×留种率／∑（原始基因型频率×留种率）
下一代的基因a的频率为： q1 = 1/2 H′+ R′= p0q0/(1-q02) = q0/(1+q0) q2 = q1/(1+q1)= q0/(1+2q0) ∴ qt = q0/(1+tq0) t由基因频率q0变化到qt所需代数， t = 1/qt-1/q0 = (q0-qt)/q0qt
绝大多数的染色体畸变综合症的共 同临床表型特征是：
生长发育迟缓，并往往伴有五官、 四肢及内脏器官的畸形。
二、遗传病流行病学调查
遗传病流行学（genetic epidemiology）调查
临床群体遗传学（clinical population genetics）调查
常用方法：群体调查，家系调查和系谱分析，单 胎动物的双胎分析
家系调查是从先证者入手，对其家系中 各个成员的健康状况和病理性状逐个调查记 录，根据调查结果绘制成系谱结构图，然后 进行系谱分析，按孟德尔遗传规律分析系谱 特点。
3. 双（多）胎儿分析
比较双胎发病的一致性，确定疾病是否与遗 传有关
4. 遗传病流行病学资料
保留同一些公畜或母畜, 几年内患病家畜数增多 新引进种畜后,发现新疾病,淘汰后,则发病率降低 一个家系或品系内发病率高 近交程度高的纯种家畜容易发病 发病无季节差异
假定世代间隔为4年，需要经59×4 ＝ 236年
示 例: 已知侏儒牛为隐性纯合子，这种牛在生后1岁前 死亡。但杂合子表型比纯合子结实清秀，通过表 型选择是非常困难。如每代仅淘汰全部隐性纯合 子，那么隐性等位基因频率由0.5降至0.05需多少 世代？
t = 1/qt – 1/q0 = 1/0.05 – 1/ 0.5 = 20 -2 = 18
✓恶性血液病患畜
✓为改良本地家畜或育种引进的优秀种公畜 和种母畜
2. 核型分析结果的报告方法
用符号表示：
染色体数目，性染色体成分、染色体畸变情况
如一头公牛的核型符号为： 61，XXY， 表示有板有29对常染色体， 3条性染色体，即多了一条X染色体 ---提示该公牛患小睾丸症
（二）生化与DNA分析
酶、蛋白质产物的定性定量检查 DNA序列分析
五、产前诊断
在出生前判定胚胎或胎儿是否患有某种 遗传病或先天畸形的方法称为产前诊断。
能进行产前诊断的遗传病有染色体畸变， 单基因遗传病和先天性畸形三类。
五、产前诊断
1. 染色体畸变的产前诊断 2. 单基因遗传病的产前诊断 3. 先天畸形的产前诊断
六、携带者的检测 1. 核型分析 2. 生化检查 3. DNA检查 4. 测交
第九章 家畜遗传病的 诊断与防治
家畜遗传病的诊断
在家畜遗传病的诊断上面临着两个问题：
1. 家畜所患的疾病是不是遗传病，其遗 传方式是怎样的？
2. 如何检出特定疾病隐性致病基因的杂合 子?
对于遗传病患畜，一般疾病的诊断原则都适 用:
了解病史； 运用各种基本诊断方法和特殊诊断技术，获 得患病的症状和其它资料； 将所得的全部资料进行综合分析； 通过论证诊断和鉴别诊断，最终确定临床诊 断。Leabharlann Baidu
示 例:
某一畜群隐性疾病出现频率为1/20000（q02）， 隐性基因频率q＝1/141。在无突变发生情况下，每 代淘汰患病畜，不使它参加繁殖，多少年才能把隐 性基因频率减少到目前的一半（即发病频率为 1/40000（qt2））？qt=1/200。
t ＝ (q0-qt)/q0qt ＝（1/141-1/200）/1/141·1/200 ＝ 200-141＝59代
二、遗传病流行病学调查
1. 群体调查
调查某一群体中该病的发病率及患者亲 属中该病的发病率，比较，有无显著差异
牛的隐性乳房炎在某牛群中的发病率为 30%, 而在患病母牛一级亲属的发病率为40%
二、遗传病流行病学调查
2. 家系调查和系谱分析 家系是指全同胞或半同胞的集合体。
系谱可靠 家系成员数目多
二、遗传病流行病学调查
一、临床诊断 遗传病在临床上具有以下特点：
1. 在没有并发症的情况下，绝大多数单基因遗 传病和染色体病的体温都在正常范围内。
2. 大多数遗传病有身体某部位的结构缺陷， 如 短肢，小耳，短颌，并趾，鎖肛，隐睾等。
3. 除多基因遗传病外，遗传病呈垂直传递， 而不发生水平传播。
4. 许多症状为多种遗传病所共有，如痉挛，共 济失调，短颌，短肢，出血性倾向.
原始群体隐性基因频率为中等大小时，如q0＝ 1/2，经一代淘汰，可以减少5/36的隐性个体，但 以后速度减慢。
当隐性基因频率很低时，如q0＝1/50，原始 群体中只有1/2500的隐性个体，经过50代的淘汰， 还会有1/10000的隐性个体存在。
因 此：
在隐性基因频率为中等时，表型选择有一定效 果；频率过低，选择效果亦低。
四、实验室检查
（一）核型分析 1.核型分析的适应症： 发现下列情况之一都应进行核型分析：
✓家系中出现多个先天性畸形患畜 ✓母畜繁殖机能下降或不育，又找不出病因
✓公畜性腺发育不全或有不明原因的不育， 或其后裔的生产性能和繁殖机能下降
四、实验室检查
（一）核型分析 1. 核型分析的适应症： 发现下列情况之一都应进行核型分析：
三、测交
常用的测交方法有：
1.被检畜与隐性基因纯合子测交 后裔是患畜（aa） 后裔是表型正常畜（Aa）产生了5个后代 （1/2）5＝3.125% 5个后代 被检畜是AA概率》95% （1/2）7＝0.78% 7个后代 》99%
2.被检畜与已知的杂合子测交
（1）后裔是患者，表明被检畜是携带者 （2）后裔是表型正常畜 （3/4）n=0.05, n=11 （3/4）n=0.01, n=16
测交的限制因素：
世代间隔长，尤其是马、牛等大动物
单胎动物每次分娩只产生一个后裔，必需多 次分娩才能获得所需后裔数 实施测交计划时会影响生产效率，降低经 济效益
必须维持足够数量的试验畜群，其中包括有 遗传缺陷的家畜
根据表型淘汰隐性纯合个体
设原始群体中基因型频率为：D=p2，H=2pq, R=q2。
七、基因组研究在遗传病诊断中的应用
Genomics of host pathogen interactions:
AA和Aa留种率为1, aa留种率为0
选择后的基因型频率 =原始基因型频率×留种率／∑（原始基因型频率×留种率）
下一代的基因a的频率为： q1 = 1/2 H′+ R′= p0q0/(1-q02) = q0/(1+q0) q2 = q1/(1+q1)= q0/(1+2q0) ∴ qt = q0/(1+tq0) t由基因频率q0变化到qt所需代数， t = 1/qt-1/q0 = (q0-qt)/q0qt
绝大多数的染色体畸变综合症的共 同临床表型特征是：
生长发育迟缓，并往往伴有五官、 四肢及内脏器官的畸形。
二、遗传病流行病学调查
遗传病流行学（genetic epidemiology）调查
临床群体遗传学（clinical population genetics）调查
常用方法：群体调查，家系调查和系谱分析，单 胎动物的双胎分析
家系调查是从先证者入手，对其家系中 各个成员的健康状况和病理性状逐个调查记 录，根据调查结果绘制成系谱结构图，然后 进行系谱分析，按孟德尔遗传规律分析系谱 特点。
3. 双（多）胎儿分析
比较双胎发病的一致性，确定疾病是否与遗 传有关
4. 遗传病流行病学资料
保留同一些公畜或母畜, 几年内患病家畜数增多 新引进种畜后,发现新疾病,淘汰后,则发病率降低 一个家系或品系内发病率高 近交程度高的纯种家畜容易发病 发病无季节差异
假定世代间隔为4年，需要经59×4 ＝ 236年
示 例: 已知侏儒牛为隐性纯合子，这种牛在生后1岁前 死亡。但杂合子表型比纯合子结实清秀，通过表 型选择是非常困难。如每代仅淘汰全部隐性纯合 子，那么隐性等位基因频率由0.5降至0.05需多少 世代？
t = 1/qt – 1/q0 = 1/0.05 – 1/ 0.5 = 20 -2 = 18