1、第十四章,多基因遗传与多基因遗传病,主讲人：王婷婷,定义,多基因表型：身高,多基因表型：体重,多基因表型：肤色,多基因遗传,单基因遗传,受多基因控制及环境因素影响,由一对等位基因控制,性状,有明显的相对性和不连续性,无质的差别、呈连续的量变特征,性状间差别甚微、界线难辨,相对性状界线分明,互不混淆,性状变异,性状辨别,单基因遗传与多基因遗传的区别,第一节: 多基因遗传,一、质量性状与数量性状质量性状 定义：单基因遗传的性状是由一对基因控制的，性状的变异在一个群体中分布也是不连续的，这样的性状称为质量性状,。如： 红花、白花。,数量性状,是指多基因遗传的性状，该性状在群体中的变异分布是连续的。界
2、限不清楚，不易分类的性状。,如身高、体重、牛的产奶量、鸡的产蛋量、小麦的株高、穗长、千粒重等。,质量性状：,完全显性： AA、Aa aa,数量性状：,身高遗传,数量性状,质量性状,受多基因控制及环境因素影响,由单基因控制,性状,有明显的相对性和不连续性,无质的差别、呈连续的量变特征,性状间差别甚微、界线难辨,相对性状界线分明,互不混淆,性状变异,性状辨别,个体变异,可明显分为2-3个群体,呈正态分布,二者区别：,质量性状和数量性状的划分不是绝对，同 一性状在不同亲本的杂交组合中可能表现不同。例：植株的高度是一个数量性状，但在有些杂交组合中，高株和矮株却表现为简单的质量性状遗传。,二者的联系：,
3、并指型,AA/Aa,aa,AD,完全显性,患者群体,正常群体,例 1,质量性状的变异,PP,Pp,pp,正 常,携带者,患 者,基因型genotype,表现型phenotype,(苯丙酮尿症AR),PP,Pp,pp,群体中苯丙氨酸羟化酶含量的变异,例 2,质量性状的变异,数量性状变异分布图,165,身高cm,变员数,随机群体的身高调查,例4,二、多基因假说,1.数量性状的遗传基础也是基因,但不是一对基因,而是两对以上的基因.,2. 遗传方式仍遵循孟德尔定律，等位基因间无显 隐性之分,都是呈共显性.,3.每对基因所起的作用都是微小的,称为微效基因,对表型的影响微小，但每对基因的作用可以累加,并可
4、产生一个明显的效应,此现象称为积累效应,4.数量性状的形成除受基因的遗传基础影响外，还受环境因素的影响.,皮肤颜色，两对基因控制。A- A, B- B黑色A,B;白色A,B,例 一,例 二,人身高的遗传图,1.两个极端变异(纯合子 homozygous)的个体婚配,其子一代都是中间类型,但环境因素的影响会使个体间在一定范围内发生变异.,三、多基因遗传特点,例 1,假设:有两对非连锁的基因决定皮肤颜色，黑色A，B；白色a,b,皮肤颜色,例 2,假设:有三对非连锁的基因决定人类的身高，ABC对身高发育的增强作用高于abc .,abc abc,ABCABC,ABC abc,F1,身 高,2.两个中间
5、类型的子一代个体婚配所产生的子二代个体,大都属于中间类型的个体,但其变异范围比子一代更广泛，有时会出现极端变异个体.,三、多基因遗传特点,AaBb,配子,AB,Ab,aB,ab,father,mother,9种基因型,5个等级,例 1,ABCabc,F2,27种基因型,例 2,7个等级,子二代身高变异,3.在一个随机婚配的群体中,变异范围十分广泛,但大多数个体仍然接近于中间类型,极端变异的个体很少.,三、多基因遗传特点,多基因,环境因素,共同作用的结果,环境因素,基因分离、自由组合,变异的产生,起重要作用,回归现象数量性状在遗传过程中子代向人群的平均值靠拢，即为回归现象。,双亲身高平均值低于群
6、体平均值，子女身高平均值就高于其双亲平均值，接近群体平均值。双亲身高平均值高于群体平均值，子女身高平均值就低于其双亲平均值，接近群体平均值。,第二节：多基因遗传病,人类的一些常见疾病：如高血压糖尿病、冠心病、精神分裂症、哮喘、癫痫等人类常见的先天畸形：如唇(腭)裂脊柱裂、无脑儿、先天性幽门狭窄等等。,一些常见的先天畸形和常见而病因复杂的疾病，其发病率一般都超过1/1000，疾病的发生都有一定的遗传基础，并常出现家族倾向，但不是单基因遗传，患者同胞的发病率不遵循1/2或1/4的规律，大约仅1%-10%，表明这些疾病有多基因遗传基础，故称为多基因病。正因为它们的遗传基础很复杂，属于复杂遗传病。,多
7、基因遗传病,多对微效基因,累加效应,累加基因,环境因素,复杂疾病,多基因遗传病：,指受多对基因控制，同时也受环境因素影响的疾病。,表现出,一、易患性与阈值,易患性：多基因遗传病的发生中，一个个体在遗传因素和环境因素共同作用下患某种多基因遗传病的风险（可能性）。 易感性：在多基因病中，仅由遗传基础决定的一个个体患某种多基因遗传病的风险，称为易感性。,易患性,群体易患性,正态分布,阈值(T) 当一个个体易患性高达一定限度时,将引发 疾病,此限度即为阈值。,群体易患性变异分布示意图,阈值,正常人,患者,阈值标志着:,在环境条件相同的前提下，阈值标志着患病所必须的最低的致病基因数量。,阈值的作用:,阈
8、值将易患性连续变异、呈正态分布的群体分成正常群体和患者群体两部分。,群 体 1,群 体 2,易患性平均值离阈值间距离越近群体发病率越高。,阈值,易 患 性,低,高,易患性平均值,易患性平均值,8070605040302010,变 员 数,群体易患性平均值与阈值相距越远则易患性平均值越低 、阈值越高 ，发病率越低 。群体易患性平均值与阈值相距越近，则易患性平均值越高，阈值越低，发病率越高。,易患性平均值,如何估算易患性,个体易患性能否直接估算？,群体易患性平均值的高低如何估算？,个体易患性的高低只能间接通过子代的发病情况做出简单推测.,群体易患性平均值的高低可通过群体发病率做出估计.,多基因遗传
9、病的形成受遗传因素和环境因素双重影响。其中遗传因素所起作用的大小叫遗传率，或称遗传度,百分率(%)表示。,70%,40%,100%,遗传因素起重要作用,易患性变异和发病完全有遗传因素决定,环境因素起重要作用,二、遗传率,多基因遗传病的遗传率越高，遗传因素作用就越大;遗传率越低，则环境因素的作用就越大,特点:,三、多基因病遗传特点,1. 家族聚集倾向,2. 群体发病率一般均高于1, 亲缘系数相同时，发病风险也相同,患者亲属的发病率高于群体发病率。绘成的系谱不符合单基因遗传特点，不能用单基因遗传方式的特点来加以说明,发病率远低于1/2 or 。,3.随着亲属级别的降低,发病风险也迅速降低,如患者的
10、父母、同胞和子女均为一级亲属，其发病风险相同,图示,G,2,1,3,阈值,一般群体和患者1、2、3级亲属多基因发病率的比较。,易患性,变 员 数,5. 发病率有种族或民族差异，因为不同种族遗传基础不同,疾病,发病率,中国,美国,脊柱裂,0.003,0.002,无脑儿,0.005,0.005,唇裂腭裂,0.0017,0.0018,先天性畸形足,日本,0.003,0.006,0.003,0.008,0.014,0.055,4. 近亲婚配，子女发病风险也增高， 但不如常染色体隐性遗传病那样明显。,四、 多基因遗传病复发风险估计,群体发病率,遗 传 度,1级亲属发病率,1、群体发病率和遗传率与再发风险
11、 多基因病患者一级亲属的发病率与遗传率（遗传度）及群体发病率的大小相关。,Edward公式,P 1%,P 1%,例如：消化性溃疡的群体发病率为4% 遗传率为37%,遗传率,2. 家庭中发病人数越多,亲属发病风险越高,例如，唇腭裂群体患病率为0.17，一对表型正常的人婚配，第一胎罹患风险0.17。如已生有一个此病患儿，第二胎风险约4。如已生有二胎此病的患儿，第三胎风险10。表明患儿的双亲带有更多的易患性基因，易患性更接近阈值，所以再次生育时风险增高。,夫妇携带的易患性基因少,夫妇携带的易患性基因多,病情重者的亲属发病风险高于病情轻者,唇、腭裂,3、患者的严重程度与再发风险,发病风险有性别差异时，发病低的性别后代发病风险相对较高。,发病率低的性别,子代发病率高,发病率高的性别,子代发病率低,4、患病存在性别差异时与再发风险,先天性幽门狭窄,阈值,低,高,5、亲属级别关系与再发风险,随着亲属级别的降低，复发风险也迅速降低,阈值,发病率,低,高,重 点,1、掌握质量性状与数量性状各自 的特点及二者的区别和联系,2.掌握易患性、易感性、阈值、 遗传率的概念,4. 了解多基因遗传病再发风险估计,3、熟悉多基因因遗传病的特点 及多基因遗传假说的主要论点,
