06疾病的多基因遗传
Polygenic Inheritance
疾病的多基因遗传
? 前言
? 数量性状的多基因遗传
? 多基因病的遗传
前言
? 微效基因 （ minor gene）
人类的一些遗传性状或某些遗传病的遗传基
础不是一对主基因, 而是几对基因, 每一对基因
对遗传性状或遗传病形成的作用是微小的 。
? 多基因遗传（ polygenic inheritance）
性状或疾病的遗传方式取决于两个以上微
效基因的累加作用，还受环境因子的影响，因
此这类性状也称为复杂性状或复杂疾病
（ complex disease）。
? 多基因遗传受环境因子的影响
常见的多基因疾病
? 近视
? 高血压
? 糖尿病
? 精神分裂症
? 哮喘
数量性状的多基因遗传
? 质量性状（ qualitative character）
? 数量性状（ quantitative character）
数量性状的遗传规律
数量性状的遗传规律
多基因病的遗传
? 易患性（ liability）
在多基因遗传病发生中，遗传因素和环境
因素共同作用决定一个个体患某种遗传病的可
能性称为易患性。
? 易感性（ susceptibility）
易感性特指由遗传因素决定的患病风险，
仅代表个体所含有的遗传因素；但在一定的环
境条件下，易感性高低可代表易患性高低。
? 发病阈值 （ threshold）
当一个个体易患性高到一定限度就可能发
病。这种由易患性所导致的多基因遗传病发病
最低限度称为发病阈值。
群体易患性变异分布图
正态分布曲线中 ?与 ?关系
易
患
性
的
平
均
值
和
阈
值
距
离
与
患
病
率
关
系
遗传度及其估算
? 遗传度（ heritability）
多基因累加效应对疾病易患性变异的贡献
大小。遗传度愈大，表明遗传因素对病因的贡
献愈大。
疾病 遗传度
精神分裂症 80%
哮喘 80%
唇裂 ± 腭裂 76%
唇裂 遗传度 76%
精
神
分
裂
症
遗
传
度 80%
遗传度的估算
? Falconer公式
r
bh ?2 g
rg
a
XXb ??
c
rcc
a
XXpb )( ??
Xg－一般群体易患性平均值与阈值之间的标准差数
Xc－对照组亲属中的易患性平均值与阈值之间的标准差数
Xr－先证者亲属易患性平均值与阈值之间的标准差数
ag－一般群体易患性平均值与一般群体中患者易患性平均值之间的标准差数
r－－亲属系数
ar－先证者亲属易患性平均值与先证者亲属中患者易患性平均值之间的标准
差数
qg－一般群体发病率
qc－对照亲属发病率, Pc－ 1- qc
qr－先证者亲属发病率
例题 1
先天性房间隔缺损在一般群体中的患病
率为 0.1％, 在 100个先证者的家系中调查,
先证者的一级亲属共有 669人 (双亲 200人,
同胞 279人, 子女 190人 ),其中有 22人发病 。
? 先证者一级亲属的患病率 22／ 669× 100％ ＝ 3.3％
? 查 Falconer表, 按群体患病率查得 Xg和 ag,再根据亲属
患病率查得 Xr,然后代入公式求出 b值 。
q%=0.1 X=3.090 a=3.367 q%=3.3% X=1.838
b=( 3.090-1.838)/3.367=0.37 r=0.5
＝ 0.37/0.5=74%
rbh ?
2
例题 2
江苏启东调查结果：肝癌一级亲属 6591人，
359人发病,q=5.45%，对照组 5227名一级亲
属,54人发病,q=1.03%。
? q=5.45%,X=1.603
? q=1.03%,X=2.315 a=2.655
? P=1-q=1－ 0.0103=0.987
? b=0.2654
h2=b/r=0.2654/0.5=0.53=53%
c
rcc
a
XXpb )( ??
Holzinger公式
? Holzinger公式
CMZ－一卵双生子的同病率
CDZ－二卵双生子的同病率
DZ
DZMZ
C
CC
h
?
?
100
2 ＝
例题
对躁狂抑郁性精神病的调查表明, 在 15对单卵双生子
中, 共同患病的有 10对；在 40对双卵双生子中, 共同
患病的有 2对 。 依此来计算单卵双生子的同病率为 67％,
双卵双生子的同病率为 5％ 。 代入上式,
%6565.0
5100
567
100
2 ??
?
?
?
?
?
?
DZ
DZMZ
C
CC
h
影响多基因遗传病再发风险估计的因素
?
患
病
率
与
亲
属
级
别
有
关
例如,无脑畸形和脊柱裂的患病率为 0.38％，
在图中横轴上查出 0.38之点，作一垂直线与纵轴平，
已知此病的遗传度为 60％，从图中找出遗传度 60％
的斜线，把它和 0.38的垂直线相交点作一横线在纵
轴上的一点近于 4，即表明该病的一级亲属患病率接
近 4％ 。
影响多基因遗传病再发风险估计的因素
? 患者亲属再发风险与亲属中受累人数有关
? 患者亲属再发风险与患者畸形或疾病严重程度
关
影响多基因遗传病再发风险估计的因素
?
多
基
因
遗
传
病
的
群
体
患
病
率
存
在
性
别
差
异
时
，
亲
属
再
发
风
险
与
性
别
有
关
群体患病率较低即阈值较高的那种性别罹患，则
患者亲属的发病风险较高。
例如人群中男性先天性幽门狭窄的患病率高于女性, 男性患病率
为 0.5％, 女性患病率为 0.1％, 男性的患病率比女性高 5倍, 即男
性发病阈值低于女性 。 男性患者的儿子患病率是 5.5％, 女儿的患
病率 2.4％ 。 如为女性患者, 其儿子的患病率达到 19.4％, 女儿的
患病率达到 7.3％ 。 表明女性患者比男性患者带有更多的致病基因 。
Polygenic Inheritance
疾病的多基因遗传
? 前言
? 数量性状的多基因遗传
? 多基因病的遗传
前言
? 微效基因 （ minor gene）
人类的一些遗传性状或某些遗传病的遗传基
础不是一对主基因, 而是几对基因, 每一对基因
对遗传性状或遗传病形成的作用是微小的 。
? 多基因遗传（ polygenic inheritance）
性状或疾病的遗传方式取决于两个以上微
效基因的累加作用，还受环境因子的影响，因
此这类性状也称为复杂性状或复杂疾病
（ complex disease）。
? 多基因遗传受环境因子的影响
常见的多基因疾病
? 近视
? 高血压
? 糖尿病
? 精神分裂症
? 哮喘
数量性状的多基因遗传
? 质量性状（ qualitative character）
? 数量性状（ quantitative character）
数量性状的遗传规律
数量性状的遗传规律
多基因病的遗传
? 易患性（ liability）
在多基因遗传病发生中，遗传因素和环境
因素共同作用决定一个个体患某种遗传病的可
能性称为易患性。
? 易感性（ susceptibility）
易感性特指由遗传因素决定的患病风险，
仅代表个体所含有的遗传因素；但在一定的环
境条件下，易感性高低可代表易患性高低。
? 发病阈值 （ threshold）
当一个个体易患性高到一定限度就可能发
病。这种由易患性所导致的多基因遗传病发病
最低限度称为发病阈值。
群体易患性变异分布图
正态分布曲线中 ?与 ?关系
易
患
性
的
平
均
值
和
阈
值
距
离
与
患
病
率
关
系
遗传度及其估算
? 遗传度（ heritability）
多基因累加效应对疾病易患性变异的贡献
大小。遗传度愈大，表明遗传因素对病因的贡
献愈大。
疾病 遗传度
精神分裂症 80%
哮喘 80%
唇裂 ± 腭裂 76%
唇裂 遗传度 76%
精
神
分
裂
症
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传
度 80%
遗传度的估算
? Falconer公式
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Xg－一般群体易患性平均值与阈值之间的标准差数
Xc－对照组亲属中的易患性平均值与阈值之间的标准差数
Xr－先证者亲属易患性平均值与阈值之间的标准差数
ag－一般群体易患性平均值与一般群体中患者易患性平均值之间的标准差数
r－－亲属系数
ar－先证者亲属易患性平均值与先证者亲属中患者易患性平均值之间的标准
差数
qg－一般群体发病率
qc－对照亲属发病率, Pc－ 1- qc
qr－先证者亲属发病率
例题 1
先天性房间隔缺损在一般群体中的患病
率为 0.1％, 在 100个先证者的家系中调查,
先证者的一级亲属共有 669人 (双亲 200人,
同胞 279人, 子女 190人 ),其中有 22人发病 。
? 先证者一级亲属的患病率 22／ 669× 100％ ＝ 3.3％
? 查 Falconer表, 按群体患病率查得 Xg和 ag,再根据亲属
患病率查得 Xr,然后代入公式求出 b值 。
q%=0.1 X=3.090 a=3.367 q%=3.3% X=1.838
b=( 3.090-1.838)/3.367=0.37 r=0.5
＝ 0.37/0.5=74%
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2
例题 2
江苏启东调查结果：肝癌一级亲属 6591人，
359人发病,q=5.45%，对照组 5227名一级亲
属,54人发病,q=1.03%。
? q=5.45%,X=1.603
? q=1.03%,X=2.315 a=2.655
? P=1-q=1－ 0.0103=0.987
? b=0.2654
h2=b/r=0.2654/0.5=0.53=53%
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Holzinger公式
? Holzinger公式
CMZ－一卵双生子的同病率
CDZ－二卵双生子的同病率
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C
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100
2 ＝
例题
对躁狂抑郁性精神病的调查表明, 在 15对单卵双生子
中, 共同患病的有 10对；在 40对双卵双生子中, 共同
患病的有 2对 。 依此来计算单卵双生子的同病率为 67％,
双卵双生子的同病率为 5％ 。 代入上式,
%6565.0
5100
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影响多基因遗传病再发风险估计的因素
?
患
病
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与
亲
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级
别
有
关
例如,无脑畸形和脊柱裂的患病率为 0.38％，
在图中横轴上查出 0.38之点，作一垂直线与纵轴平，
已知此病的遗传度为 60％，从图中找出遗传度 60％
的斜线，把它和 0.38的垂直线相交点作一横线在纵
轴上的一点近于 4，即表明该病的一级亲属患病率接
近 4％ 。
影响多基因遗传病再发风险估计的因素
? 患者亲属再发风险与亲属中受累人数有关
? 患者亲属再发风险与患者畸形或疾病严重程度
关
影响多基因遗传病再发风险估计的因素
?
多
基
因
遗
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病
的
群
体
患
病
率
存
在
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时
，
亲
属
再
发
风
险
与
性
别
有
关
群体患病率较低即阈值较高的那种性别罹患，则
患者亲属的发病风险较高。
例如人群中男性先天性幽门狭窄的患病率高于女性, 男性患病率
为 0.5％, 女性患病率为 0.1％, 男性的患病率比女性高 5倍, 即男
性发病阈值低于女性 。 男性患者的儿子患病率是 5.5％, 女儿的患
病率 2.4％ 。 如为女性患者, 其儿子的患病率达到 19.4％, 女儿的
患病率达到 7.3％ 。 表明女性患者比男性患者带有更多的致病基因 。
