05 疾病的单基因遗传
Monogenic Inheritance
疾病的单基因遗传
? 前言
? 系谱与系谱分析法
? 常染色体显性遗传病的遗传
? 常染色体隐性遗传病的遗传
? X连锁显性遗传病的遗传
? X连锁隐性遗传病的遗传 Y连锁遗传病的遗传
? 影响单基因遗传病分析的因素
前言
单基因遗传病
人类基因病分类
多基因遗传病
单基因遗传病（ single-gene disorder，
monogenic disorder）
疾病的发生主要受一对等位基因控制，它们的传
递方式遵循孟德尔遗传律。
单基因遗传病分类,
① 常染色体遗传
常染色体显性遗
常染色体隐性遗传
② X伴性遗传
X伴性显性遗传
X连锁隐性遗传
③ Y连锁遗传
系谱与系谱分析法 (pedigree analysis)
? 系谱
从先证者 (proband)入手，追溯调查其所有家族
成员（直系亲属和旁系亲属）的数目、亲属关
系及某种遗传病（或性状）的分布等资料，并
按一定格式将这些资料绘制而成的图解。
? 先证者（ proband）
是某个家族中第一个被医生或遗传研
究者发现的罹患某种遗传病的患者或具有
某种性状的成员。
常染色体显性遗传病的遗传 (autosomal
dominant inheritance)
一、常染色体显性遗传典型系谱
二、染色体显性遗传病杂合子患者与正常人婚配图解
三、常染色体完全显性遗传的特征
? 由于致病基因位于常染色体上, 因而致病基因的遗传
与性别无关, 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 ） 。
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
例如：短指症
例如：蜘蛛样指趾综合征
主
动
脉
畸
形
例如：蜘蛛样指趾综合征
例如：神经纤维瘤
例如：多发性家族
性结肠息肉
常染色体隐性遗传病的遗传
一、常染色体隐性遗传典型系谱
三、常染色体完全隐性遗传的特征
? 由于基因位于常染色体上, 所以它的发生与性别
无关, 男女发病机会相等；
? 系谱中患者的分布往往是散发的, 通常看不到连
续传递现象, 有时在整个系谱中甚至只有先证者
一个患者；
? 患者的双亲表型往往正常, 但都是致病基因的携
带者, 此时出生患儿的可能性约占 1/4,患儿的正
常同胞中有 2/3的可能性为携带者；
? 近亲婚配时, 子女中隐性遗传病的发病率要比非
近亲婚配者高得多 。 这是由于他们来自共同的祖
先, 往往具有某种共同的基因 。
二、常染色体隐性遗传病杂合子患者与正常人婚配
图解
四、常染色体隐性遗传病举例
? 镰状细胞贫血
? 婴儿黑朦性白痴
? β-地中海贫血
? 同型胱氨酸尿症
? 苯丙酮尿症
? 尿黑酸尿症
? Friedreich家族性共济失调
? 半乳糖血症
? 肝豆状核变性
? 粘多糖累积症 I型
例如：婴儿黑朦性痴呆
患
者
眼
底
病
变
例如：肝豆状核变性
X连锁显性遗传病的遗传
一,X连锁显性遗传病典型系谱
二,X连锁显性遗传病婚配图解
三,X连锁显性遗传特点,
? 人群中女性患者比男性患者约多一倍，前者病情常较
轻；
? 患者的双亲中必有一名是该病患者；
? 男性患者的女儿全部都为患者，儿子全部正常
? 女性患者（杂合子）的子女中各有 50％的可能性是该病
的患者；
? 系谱中常可看到连续传递现象，这点与常染色体显性
遗传一致。
X连锁显性遗传病举例
? 口面指综合征
? I型高氨血症
? I型 (鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺乏 )
? Alport综合征色素失调症
例如：色素失调
例如：抗维生素 D佝偻病
例如：抗维生素 D佝偻病
例如：口面指
综合征
X连锁隐性遗传病的遗传
一,X连锁隐性遗传病的遗传典型系谱
二,X连锁隐性遗传病的遗传婚配图解
三,X连锁隐性遗传病的遗传特点,
? 人群中男性患者远较女性患者多，系谱中往往只
有男性患者；
? 双亲无病时，儿子可能发病，女儿则不会发病；
儿子如果发病，母亲肯定是一个携带者，女儿也
有 1/2的可能性为携带者；
? 男性患者的兄弟、外祖父、舅父、姨表兄弟、外
甥、外孙等也有可能是患者；
? 如果女性是一患者，其父亲一定也是患者，母亲
一定是携带者 。
X连锁隐性遗传病举例
? 色盲
? 鱼鳞癣
? Lesch-Nyhan综合征
? 眼白化病
? Hunter综合征
? 无丙种球蛋白血症
? Fabry病 (糖鞘脂贮积症 )
? Wiskott-Aldrich综合征
? G-6-PD缺乏症
? 肾性尿崩症
? 慢性肉芽肿病
? 血友病 B
例如：血友病
关节腔因多次出血
而致关节肿大
例如：鱼鳞病 例如：色盲
Y连锁遗传病的遗传
一,Y连锁遗传病的遗传典型系谱
三,Y连锁遗传病的遗传特点,
? 具有 Y连锁基因者均为男性，这些基因将随 Y染色体进
行传递，父转子、子传孙，因此称为全男性遗传。
Y连锁遗传病的遗传举例
例如：外耳道多毛
影响单基因遗传病分析的因素
? 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
程度可有显著的并异。
例如：多指症致病基因可以表现
左右手指数多少的不一。
? 外显率 penetrance
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,
在调查某一群体后，推测具有该致病基因的
个体数为 25人，而实际具有多指（趾）表型的人
类为 20人。因此，所调查群体中该致病基因的外
显率为 20/25× 100％ =80％。
? 拟表型 phenocopy
由于环境因素的作用使个体的表型恰好与
某一特定基因所产生的表型相同或相似，这种
由环境因素引起的表型称为拟表型。
例如：先天性聋哑 /药物致聋哑
? 基因多效性 genetic pleiotropy
一个基因可以决定或影响多个性状。
例如,
半乳糖血症：智能低下 /黄疸、腹水、肝硬化 /白内障
肝豆状核变性：肝损伤 /神经异常
肝豆状核变性患者
神经组织病变
肝
豆
状
核
变
性
患
者
肝
脏
病
变
? 遗传异质性 genetic heterogeneity
一种性状可以由多个不同的基因控制。
例如,
智能低下,Tay-Sachs/PKU/半乳糖血症
? 遗传早显 anticipation
遗传早现是指一些遗传病（通常为显性遗传
病）在连续几代的遗传中，发病年龄提前而且病
情严重程度增加。
例如,
? 延迟显性 delayed dominance
杂合子在生命的早期，因致病基因并不表达
或虽表达但尚不足以引起明显的临床表现，只在
达到一定的年龄后才表现出疾病，这一显性形式
称为延迟显性。
例如,Huntington舞蹈病常于 30~40岁间发病。
? 从性遗传 sex-conditioned inheritance
位于常染色体上的基因，由于性别的差异而
显示出男女性分布比例上的差异或基因表达程度
上的差异。
例如：秃发
? 限性遗传 sex-limited inheritance
常染色体上的基因，由于基因表达的性别限制，
只在一种性别表现，而在另一种性别则完全不能
表现。
例如：女性的子宫阴道积水症，男性的前列腺癌等。
? 不完全显性遗传 incomplete dominace
也称为半显性（ semi-dominance）遗传。
它是杂合子 Dd的表现介于显性纯合子 DD和隐
性纯合子 dd的表现型之间，即在杂合子 Dd中
显性基因 D和隐性基因 d的作用均得到一定程度
的表现。
? 例如,PTC尝味能力
TT Tt tt
PTC尝味者 杂合尝味者 味盲
1/750000～ 1/3000000 1/50000 1/24000
? 不规则显性遗传
遗传是杂合子的显性基因由于某种原因而
不表现出相应的性状，因此在系谱中可以出现
隔代遗传的现象。
? 共显性（ codominance）
是一对等位基因之间，没有显性和隐性的区
别，在杂合体时两种基因的作用都完全表现出来。
例如,ABO血型 (IA与 IB共显性）
血型 基因型
AB型 IA IB
A型 IA i /IA IA
B型 IB i/ IB IB
O型 ii
? 遗传印迹 genetic imprinting
越来越多的研究显示一个个体的同源染色体
（或相应的一对等位基因）因分别来自其父方或
母方，而表现出功能上的差异，因此当当它们其
一发生改变时，所形成的表型也有不同，这种现
象称为遗传印记或基因组印记（ genomic
imprinting）、亲代印记（ parental imprinting）。
例如,
Huntington舞蹈病 母亲传递 不呈早发现象
父亲传递 呈早发现象
? X染色体失活 X inactivation
即 Lyon假说，女性两条 X染色体在胚胎发育早
期就随机失活了其中的一条，因此女性的两条 X
染色体存在嵌合现象。
? 同一基因可产生不同突变
同一基因的不同突变可引起显性或隐性遗传
病。
例如,β珠蛋白基因突变导致地中海贫血
127谷氨酰胺 → 脯氨酸,β+-Houston-地中海贫血 AD
26谷氨酸 → 赖氨酸,β+-E-地中海贫血,AR
同一基因可产生显性或隐性突变的例子
遗传病名称 基因名称 常染色体显性病例 常染色体隐性病例
全身性甲状腺 甲状腺素受体 -1（ THR1； 3p24.3）全身性甲状腺素抗性 全身性甲状腺素抗性
素抗性 （ THRB，甘 340精） （ THRB，外显子 4-10缺失）
营养不良型大 胶原蛋 VII型（ COL7A1； 3p21.3）显性营养不良型大疱性 隐性营养不良型大疱性
疱性表皮松懈 表皮松懈 表皮松懈
（ COL7A1，甘 2040丝） （ COL7A1，甲硫 -赖）
联合垂体激素 垂体特异性转录因子（ PIT1； 3p11） 垂体激素缺乏症 联合垂体激素缺乏症
缺乏症联合 （ PIT1，精 271色） （ PIT1，精 172终止）
视网膜色素 视紫质（ RHO； 3q21-q24） 变性视网膜色素变性 -4 视网膜色素变性
（视紫质相关视网膜 （ RHO，内含子 4给
色素变性,RHO，脯 23组）（ RHO，内含子 4给
位,+1,G-T）
先天性肌强直 氯离子通道 -1(CLCN1； 7q35) 先天性肌强直 Thomsen型 先天性肌强直 Becker型
(CLCN1，甘 230谷 ) （ CLCN1，苯丙 413半胱 )
β-地中海贫血 β珠蛋白 (HBB； 11p15.5) β-Houston-地中海贫血 β-E-地中海贫血
（ HBB，谷氨酰胺 127脯） （ HBB，谷 26赖）
Von Willebrand病 VWF（ 12p13.3） Von Willebrand病 I型 Von Willebrand病 Normardy-1
（ VWF，精 854谷氨酰胺） （ VWF,苏 28甲硫）
Bernard-Soulier α血小板糖蛋白 Ib(GP1BA,17p) 综合征常染色体显性 Bernard-Soulier综合征
Bernard-Soulier病
(GP1BA，亮 57苯丙 ) （ GP1BA，色 343终止）
孤立型生长激素 生长激素 -1(GH-1； 17q22-q24) 生长激素缺乏症 生长激素缺乏症
(IGHDII； GH1,(GH1,2bp的缺失 )
内含子 4给位 +6,T-C)
先天性慢通道 尼古丁乙酰胆碱受体 ε多肽 肌无力综合征先天性慢通 先天性慢通道肌无力综合征
（ CHRNE； 17号染色体） 道肌无力综合征
SCCMS（ CHRNE，苏 245脯） SCCMS（ CHRNE,精 64终止）
胰岛素抗性糖尿 胰岛素受体（ INSR； 19p13.2）胰岛素抗性糖尿病伴黑棘皮病 胰岛素抗性黑棘皮病
病伴黑棘皮病 （ INSR，甘 996缬） （ INSR，精 735丝）
The End