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03 单基因病.ppt

页数:78页文件大小:3.03 MB来源: 医学遗传学ppt课件

本课件围绕单基因病展开,交代基因座、等位基因、基因型与表型等概念及系谱分析方法,按AD、AR、XD、XR与Y连锁遗传逐类讲解系谱特征与代表疾病,并讨论外显率、表现度与遗传异质性对发病风险的影响。

单基因病封面要点,医学遗传学单基因病
本章节重点要点,单基因病的概念、系谱常用符号及系谱分析、各种单基因病的系谱特征
单基因病与主基因,如果一种遗传病的发病仅仅涉及到一对基因,这个基因称为主基因(majorgene),其导致的疾病称为单基因病
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第1页:单基因病封面

  • 医学遗传学单基因病

第2页:本章节重点

  • 本章节重点
  • 单基因病的概念
  • 系谱常用符号及系谱分析
  • 各种单基因病的系谱特征
  • AD 的各种类型
  • 影响单基因病发病风险的因素
  • 单基因病发病风险的估计

第3页:单基因病与主基因

如果一种遗传病的发病仅仅涉及到一对基因,这个基因称为主基因(majorgene),其导致的疾病称为单基因病。单基因病:由致病主基因引起的遗传病。单基因病孟德尔遗传(Mendelianinheritance)

第4页:OMIM收录遗传病基因统计

OMIM 收录遗传病条目统计(截至 April 23, 2006)
类别条目数
常染色体(Autosomal)15686
X 连锁(X-linked)930
Y 连锁(Y-linked)56
线粒体(Mitochondrial)63
合计16735
  • Y-linked56

本页以图示为主,源文件提取到的标注文字存在粘连:Autosomal15686;X-linked930;Mitochondrial6316735。建议对照原图核对。

第5页:遗传学基本概念

基本概念基因座(locus)等位基因(allele)基因型(genotype)表型(phenotype)纯合子(homozygote)&杂合子(heterozygote)显性(dominant)&隐性(recessive)

第6页:系谱分析与先证者

研究方法系谱分析(pedigreeanalysis)
对具有某个性状的家系成员的性状分布进行观察分析。通过对性状在家系后代的分离或传递方式来推断基因的性质和该性状向某些家系成员传递的概率。先证者(proband)或索引病例(indexcase)

第7页:系谱常见符号

  • 系谱常见符号

第8页:系谱符号示例

  • 系谱常见符号

第9页:常染色体显性遗传病的定义

常染色体显性遗传病致病基因位于常染色体上,在与正常的等位基因形成杂合子时可导致个体发病,即致病基因决定的是显性性状,所引起的疾病称常染色体显性(autosomaldominance,AD)遗传病。

第10页:AD遗传病婚配图解

常染色体显性遗传病的系谱特征 Aaaa P×1:1F1 配子

第11页:AD遗传病的系谱特征

患者双亲中有一方发病,致病基因由患者亲代传来。若双亲未发病,可能是新生突变所致。

患者的子女有 1/2 的发病风险。

因为致病基因位于常染色体上,其传递不涉及到性别决定,所以男女有同样的发病可能。

  • 常染色体显性遗传病的系谱特征

第12页:AD遗传病类型:完全显性

完全显性遗传(completedominance)

  • 常染色体显性遗传病的类型

第13页:完全显性与并指Ⅰ型

完全显性杂合子患者(Aa)表现出和显性纯合子(AA)完全相同的表型。 并指Ⅰ型(MIM 185900 )

第14页:AD类型:不完全显性

不完全显性遗传(incompletedominance)

完全显性遗传(completedominance)

  • 常染色体显性遗传病的类型

第15页:不完全显性与软骨发育不全

不完全显性杂合子(Aa)的表型介于显性纯合子(AA)和正常的隐性纯合子(aa)之间。也称半显性(semidominance)。 软骨发育不全系谱(MIM 100800)

第16页:AD类型:不规则显性

不规则显性遗传(irregulardominance)

完全显性遗传(completedominance)

不完全显性遗传(incompletedominance)

  • 常染色体显性遗传病的类型

第17页:不规则显性与隔代遗传

不规则显性带有致病基因的杂合子(Aa),受某种遗传因素或环境因素的影响有时表现为疾病,而有时没有表现出相应的病症。即这一疾病有时表现为显性,有时又表现为隐性。系谱中可出现隔代遗传(skippedgeneration)的现象。

第18页:多指轴后AⅠ型系谱

不规则显性多指轴后 AⅠ型(MIM 174200)

第19页:外显率

外显率(penetrance)
指一定基因型的个体在特定的环境中形成相应的表型的比例,一般用百分率(%)表示。完全外显(completepenetrance)不完全外显(incompletepenetrance)不规则显性多指轴后 AⅠ型(MIM 174200)

第20页:修饰基因与外显率

修饰基因(modifiergene)多指轴后 AⅠ型(MIM 174200) 不规则显性外显率(penetrance):指一定基因型的个体在特定的环境中形成相应的表型的比例,一般用百分率(%)表示。

第21页:AD类型:共显性

不规则显性遗传(irregulardominance)

完全显性遗传(completedominance)

不完全显性遗传(incompletedominance)

  • 常染色体显性遗传病的类型
  • 共显性遗传(codominance)

第22页:共显性与ABO血型系统

本页以图示为主,源文件提取到的标注文字存在粘连:共显性遗传是指不同等位基因之间没有显性和隐性的关系,在杂合子中这些等位基因所决定的性状都能充分完全的表现出来。ABO 血型系统(MIM110300)MN 血型系统(MIM111300)。建议对照原图核对。

第23页:AD类型:延迟显性

延迟显性遗传(delayeddominance)

不规则显性遗传(irregulardominance)

完全显性遗传(completedominance)

  • 共显性遗传(codominance)

第24页:延迟显性与Huntington舞蹈症

延迟显性带有致病基因的杂合子(Aa)个体在出生时未表现出疾病状态,待到出生后一定年龄阶段才发病。Huntington 舞蹈症系谱(MIM 143100)

第25页:IT15基因与动态突变

基因(IT15)
4p16.3 遗传印记动态突变延迟显性 Huntington 舞蹈症系谱(MIM 143100) 带有致病基因的杂合子(Aa)个体在出生时未表现出疾病状态,待到出生后一定年龄阶段才发病。

第26页:常染色体隐性遗传病的定义

常染色体隐性遗传病致病基因位于常染色体上,只有致病基因的纯合子才发病,称为常染色体隐性(autosomalrecessive,AR)遗传病。带有致病基因的杂合子不得病,但可把致病基因向后代传递,并可能造成后代发病。这种个体叫携带者(carrier)。

第27页:AR遗传病婚配图解

常染色体隐性遗传病的系谱特征 P×1:1:1:1F1 配子

第28页:AR遗传病的系谱特征

病人的双亲一般不患病,但都是携带者。

患者的同胞有 1/4 的发病可能,男女发病机会均等。

系谱中一般见不到连续几代发病的连续遗传现象,往往出现散发病例。

第29页:AR分析应注意的两个问题

临床对患者同胞发病风险的统计常比预期的 1/4 高

  • AR 分析时应注意的两个问题
  • 近亲结婚明显提高 AR 病的发病风险

第30页:完全确认与不完全确认

完全确认(completeascertainment)

不完全确认(incompleteascertainment)一对夫妇都是携带者

  • 不完全确认
  • 生一个孩子
  • 生二个孩子

第31页:Weinberg先证者法

C:校正比值 a:先证者数 r:同胞中受累人数 s:同胞组人数 Weinberg 先证者法 C=Σa (r—1)Σa (s—1)不完全确认

第32页:近亲结婚与AR发病风险

临床对患者同胞发病风险的统计常比预期的 1/4 高

  • AR 分析时应注意的两个问题
  • 近亲结婚明显提高 AR 病的发病风险

第33页:近亲结婚家系图

  • 近亲结婚ⅠⅡ1 21 2a

第34页:亲缘系数

亲缘系数(coefficientofrelationship):指两个有共同祖先的个体在某一基因座上具有相同等位基因的概率。近亲结婚

  • 一级亲属 0.5
  • 二级亲属 0.25
  • 三级亲属 0.125

第35页:携带者频率与发病风险

如果一种 AR 病的携带者频率为 0.01 随机婚配近亲婚配(三级亲属)如果一种 AR 病的携带者频率为 0.001 近亲结婚

第36页:近亲婚配的风险结论

近亲婚配比随机婚配所生后代患 AR 的风险高。

一种 AR 病越是少见,近亲婚配后代的发病风险越高。近亲结婚亲缘系数(coefficientofrelationship):指两个有共同祖先的个体在某一基因座上具有相同等位基因的概率。

  • 结论:

第37页:X连锁显性遗传病的定义

X 连锁显性遗传病半合子(hemizygote)
是指男性体细胞内 X 染色体上的基因不是成对存在的。致病基因位于 X 染色体上,带有致病基因的女性杂合子个体发病,称为 X 连锁显性(X-linkeddominant,XD)遗传病。交叉遗传(criss-crossinheritance):男性的 X 染色体来源于母亲,又只能传给自己的女儿,不存在男性→男性之间的传递。

第38页:XD遗传病婚配图解

X 连锁显性遗传病的系谱特征×1
1×P1:1:1:1F1 配子

第39页:XD遗传病的系谱特征

群体中女性患者的人数多于男性,但女性患者的病情较男性轻。

男性患者的母亲是患者,父亲一般正常;而女性患者的父母之一是患者。

男性患者的女儿都是患者,儿子都正常;女性患者的子女患病的机率各为 1/2。

第40页:抗维生素D佝偻病

抗维生素 D 佝偻病(MIM 307800)X 连锁显性遗传病

第41页:X连锁隐性遗传病的定义

X 连锁隐性遗传病如果带有 X-连锁致病基因的女性杂合子不发病,只有致病基因的纯合子女性和半合子男性发病,则这类疾病为 X 连锁隐性(X-linkedrecessive,XR)遗传病。

第42页:XR遗传病婚配图解

X 连锁隐性遗传病的系谱特征 1
1×××P1:1:1:1F1 配子 1:1:1:1

第43页:XR遗传病的系谱特征

双亲无病时,儿子有 1/2 发病风险,女儿无发病风险。儿子如果发病,母亲肯定是携带者,女儿有 1/2 可能性是携带者。

在系谱中表现出女性传递,男性发病的交叉遗传的特点,因此在系谱中可出现隔代遗传的现象。

女性患者的父亲一定是患者。

第44页:DMD与BMD肌营养不良

本页以图示为主,源文件提取到的标注文字存在粘连:肌营养不良 Gower 征 Becker(BMD)MIM300376Duchenne(DMD)MIM310200。建议对照原图核对。

第45页:甲型血友病与凝血因子Ⅷ

本页以图示为主,源文件提取到的标注文字存在粘连:家族性:XR(MIM306700) Xq28 凝血因子 VIIIc 甲型血友病。建议对照原图核对。

第46页:甲型血友病欧洲王室家系

本页以图示为主,源文件提取到的标注文字存在粘连:King GeorgeⅢPrince Albert Queen Victoria ElizabethⅡ2423332722Hemophilia A(MIM 306700)甲型血友病。建议对照原图核对。

第47页:Y连锁遗传病

Y 连锁遗传病决定某种性状或疾病的基因位于 Y 染色体上,则这种性状或疾病的传递过程叫 Y-连锁遗传(Y-linkedinheritance)。由于 Y 染色体只存在于男性个体,其遗传方式为全男性遗传(holandricinheritance),即 Y-连锁性状只由父亲传递给儿子,再由儿子传递给孙子。

第48页:多毛耳

  • 多毛耳(MIM 425500)Y 连锁遗传病

第49页:影响单基因病发病的因素

  • 影响单基因遗传病发病的因素
  • 表现度(expressivity)

第50页:表现度与外显率

表现度表现度(expressivity)
指在环境因素和遗传背景的影响下具有同一基因型的不同个体在性状或疾病的表现程度上产生的差异。外显率(penetrance):指一定基因型的个体在特定的环境中形成相应的表型的比例,一般用百分率(%)表示。

第51页:成骨发育不全Ⅰ型的症状

表现度蓝色巩膜多发性骨折传导性耳聋成骨发育不全Ⅰ型(MIM 166200)

第52页:成骨发育不全Ⅰ型系谱

表现度蓝色巩膜多发性骨折传导性耳聋成骨发育不全Ⅰ型(MIM 166200)

第53页:Marfan综合征

Marfan 综合征(MIM 134797)表现度

第54页:Marfan综合征表现度(续一)

Marfan 综合征(MIM 134797)表现度

第55页:Marfan综合征表现度(续二)

Marfan 综合征(MIM 134797)表现度

第56页:Marfan综合征表现度(续三)

Marfan 综合征(MIM 134797)表现度

第57页:基因的多效性

基因的多效性(pleiotropy)影响单基因遗传病发病的因素

  • 表现度(expressivity)

第58页:基因多效性与次级效应

基因多效性基因多效性(pleiotropy)
一个基因有多种生物学效应。基因的初始效应:指基因通过转录和翻译过程指导一条多肽链的合成。基因的次级效应:指由多肽链所构成的蛋白质或酶所参与或控制的各种生理过程。

第59页:基因多效性示意

基因多效性基因多效性(pleiotropy)
一个基因有多种生物学效应。

第60页:遗传异质性

遗传异质性(geneticheterogeneity)影响单基因遗传病发病的因素

  • 基因的多效性(pleiotropy)
  • 表现度(expressivity)

第61页:等位基因异质性与基因座异质性

遗传异质性遗传异质性(geneticheterogeneity):几种基因型可以表现为同一种或相似的表型,这种表型相似而基因型不同的现象叫做遗传异质性。

等位基因异质性(allelicheterogeneity)

基因座异质性(locusheterogeneity)

第62页:从性遗传和限性遗传

遗传异质性(geneticheterogeneity)

  • 从性遗传和限性遗传影响单基因遗传病发病的因素
  • 基因的多效性(pleiotropy)
  • 表现度(expressivity)

第63页:从性遗传与限性遗传的定义

本页以图示为主,源文件提取到的标注文字存在粘连:从性遗传和限性遗传从性遗传(sex-conditionedinheritance):是指位于常染色体上的基因在不同的性别有不同的表达程度和表达方式,从而造成男女性状分布上的差异(秃顶,MIM109200)。限性遗传(sex-limitedinheritance):是指常染色体上的基因只在一种性别中表达,而在另一种性别完全不表达。。建议对照原图核对。

第64页:早现

遗传异质性(geneticheterogeneity)

  • 影响单基因遗传病发病的因素
  • 早现(anticipation)
  • 从性遗传和限性遗传
  • 基因的多效性(pleiotropy)
  • 表现度(expressivity)

第65页:早现的定义

早现早现(anticipation)
疾病在世代的发病过程中存在发病年龄逐渐提前或病情逐代加重的情况。

第66页:两种单基因性状的伴随遗传

  • 两种单基因性状的伴随遗传问题
  • 连锁——连锁交换律
  • 不连锁——自由组合律

第67页:复发风险估计的思路

亲代的基因型可以做概率估计时ⅠⅡⅢⅣ12123451231

  • 单基因遗传病的复发风险估计
  • 亲代的基因型确定时

第68页:亲代基因型确定时的估计

ⅠⅡⅢⅣ1212345121 单基因遗传病的复发风险估计

  • 亲代的基因型确定时
  • 亲代的基因型可以做概率估计时

第69页:亲代基因型需概率估计时

ⅠⅡⅢⅣ121234512312 单基因遗传病的复发风险估计

  • 亲代的基因型确定时
  • 亲代的基因型可以做概率估计时

第70页:Bayes法计算复发风险

条件概率(conditionalprobability)

后概率(posteriorprobability)单基因遗传病的复发风险估计

  • Bayes 法计算复发风险
  • 前概率(priorprobability)
  • 联合概率(jointprobability)
  • 亲代的基因型确定时
  • 亲代的基因型可以做概率估计时

第71页:根据子女数量估计(XR)

根据子女数量估计(XR)Bayes 法计算发病风险

第72页:根据子女数量估计(AR)

  • 3Bayes 法计算发病风险
  • 根据子女数量估计(AR)

第73页:根据个体的年龄估计

根据个体的年龄估计 40201 2ⅠⅡⅢ1 21Bayes 法计算发病风险

第74页:根据外显率估计

根据外显率估计(P)1 2ⅠⅡⅢ1 21Bayes 法计算发病风险

第75页:发病风险分级

发病风险
>10%高风险 1%~10%中度风险<1%低风险 Bayes 法计算发病风险

疑似发病风险分级表,原文数字与文字粘连,待人工还原。

第76页:本章节重点回顾

  • 本章节重点
  • 单基因病的概念
  • 系谱常用符号及系谱分析
  • 各种单基因病的系谱特征
  • AD 的各种类型
  • 影响单基因病发病风险的因素
  • 单基因病发病风险的估计

第77页:Bayes法发病风险计算示例一

  • Bayes 法计算发病风险

第78页:Bayes法发病风险计算示例二

  • Bayes 法计算发病风险
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