医 学 遗 传 学多基因病本章节重点
质量性状和数量性状
多基因遗传的特征
阈值学说
遗传率和遗传率的计算
多基因病的特点
多基因病发病风险的估计一些概念微效基因 (minorgene)
加性效应 (additiveeffect)
多基因遗传 (polygenicinheritance)
多因子遗传 (multifactorial inheritance)
多基因遗传的特点
质量性状 (qualitative trait)
120 cm 165 cm
aa AA或 Aa
垂体性侏儒和正常人的身高
0~5% 45~50% 100%
aa Aa AA
PKU患者、携带者和正常人 PAH的活性多基因遗传的特点
质量性状 (qualitative trait)
数量性状 (quantitative trait)
多基因遗传的特点
130 140 150 160 170 180 190 200
身高 (cm)
80
70
60
50
40
30
20
10
变异数
质量性状 (qualitative trait)
数 量 性 状亲代 极高个体 极矮个体
AABB A’A’B’B’
子 1代 中等身高
AA’BB’
子 2代
AB AB’ A’B A’B’
AB AABB AABB’ AA’BB AA’BB’
AB’ AABB’ AAB’B’ AA’BB’ AA’B’B’
A’B AA’BB AA’BB’ A’A’BB A’A’BB’
A’B’ AA’BB’ AA’B’B’ A’A’BB’ A’A’B’B’
数 量 性 状
AABB
AAB’B’
A’A’BB A’A’B’B’
AABB’ A’A’BB’
AA’BB AA’B’B’
AA’BB’
数 量 性 状
P AABBCC A’A’B’B’C’C’
F1 AA’BB’CC’
Total
0’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’
1 6 15 20 15 6 1
F2
ABC A’BC AB’C ABC’ A’B’C AB’C’ A’BC’ A’B’C’
ABC
A’BC
AB’C
ABC’
A’B’C
AB’C’
A’BC’
A’B’C’
AABBCC AA’BBCC AABB’CC AABBCC’ AA’BB’CC AABB’CC’ AA’BBCC’ AA’BB’CC’
AA’BBCC A’A’BBCC AA’BB’CC AA’BBCC’ A’A’BB’CC AA’BB’CC’ A’A’BBCC’ A’A’BB’CC’
AABB’CC AA’BB’CC AAB’B’CC AABB’CC’ AA’B’B’CC AAB’B’CC’ AA’BB’CC’ AA’B’B’CC’
AA’BB’CC AA’BBCC’ AABB’CC’ AABBC’C’ AA’BB’CC’ AABB’C’C’ AA’BBC’C’ AA’BB’C’C’
AA’BB’CC A’A’BB’CC AA’B’B’CC AA’BB’CC’ A’A’B’B’CC AA’B’B’CC’ A’A’BB’CC’ A’A’B’B’CC’
AABB’CC’ AA’BB’CC’ AAB’B’CC’ AABB’C’C’ AA’B’B’CC’ AAB’B’C’C’ AA’BB’C’C’ AA’B’B’C’C’
AA’BBCC’ A’A’BBCC’ AA’BB’CC’ AA’BBC’C’ A’A’BB’CC’ AA’BB’C’C’ A’A’BBC’C’ A’A’BB’C’C’
AA’BB’CC’ A’A’BB’CC’ AA’B’B’CC’ AA’BB’C’C’ A’A’B’B’CC’ AA’B’B’C’C’ A’A’BB’C’C’ A’A’B’B’C’C’
两个极端变异 (纯种 )的个体杂交
两个中间类型的子 1代个体之间杂交
子一代随机杂交的群体
20
1515
66
1 1
0’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’高 矮多基因遗传的特点
F Galton：统计遗传学回归 (regression)：数量性状的遗传过程中子代将向群体的平均值靠拢 。
多基因遗传的特点
易患性与阈值假说
易感性 (susceptibility)
易患性 (liability)
多基因遗传的特点阈值 (threshold)
低 高易患性
60
50
40
30
20
10
变异数平均值多基因遗传的特点
易患性与阈值假说
μ
68.28 %
95.46 %
99.74 %
σ
多基因病的特征
遗传率 (h2)
多基因病中,易患性的高低受遗传基础和环境因素的双重影响,其中遗传基础所起作用的大小称为 遗传率 (heritability)。 一般用百分率 (%)
来表示 。
多基因病的特征
1,从一般群体和患者亲属易患性的对比计算遗传率
2,从患者和对照组的一级亲属易患性的对比计算遗传率
h2＝ br b：患者亲属对患者的回归系数r：亲缘系数
b ＝ Xg— Xra
g
b ＝ Pc(Xc— Xr)a
c
Xg
ag
Xr
T
G
R
遗传率 (h2) —— Falconer公式从一般群体和患者亲属易患性的对比计算遗传率群体发病率为 0.001
一级亲属 总数 发病人数先证者父母 200 7
先证者同胞 279 10
先证者子女 190 5
总计 669 22
100个房间膈缺陷先证者的家系调查情况一般群体和房间膈缺损患者的 X 值和 a 值全部 患者 发病率 X 值 a 值一般群体 — — 0.001 3.090 3.367
患者亲属 669 22 0.033 1.838 2.231
b ＝ Xg— Xra
g
b ＝ 3.090－ 1.8383.367 ＝ 0.372
h2＝ br h2＝ 0.3721/2 ＝ 0.744
从一般群体和患者亲属易患性的对比计算遗传率肾结石患者和对照组的一级亲属发病资料全部 患者 发病率 P X 值 a 值对照组一级亲属 1473 6 0.004 0.996 2.652 2.962
患者一级亲属 1437 36 0.025 0.975 1.960 2.338
b ＝ 0.996(2.652－ 1.960)2.962 ＝ 0.233
h2＝ br h2＝ 0.2331/2 ＝ 0.466
b ＝ Pc(Xc— Xr)a
c
从患者和对照组一级亲属易患性的对比计算遗传率根据遗传率越高的疾病,MZ的发病一致率与 DZ的发病一致率相差越大 。
发病一致率 (concordance)：指双生子中一个患某种病,另一个也患同样疾病的概念 。
遗传率 (h2) —— Holgiger公式
CMZ－ CDZ
h2 ＝ 100－ C
DZ
包括一些常见病和常见的畸形,发病率大多超过
1/1,000。
发病有家族倾向 。
发病率有种族 (或民族 )差异 。
近亲婚配，子女发病风险增高，但不如 AR显著。
患者双亲,同胞,子女亲缘系数相同,发病风险相同 。
随着亲属级别降低,发病风险迅速下降 。
多基因病的遗传特点多基因病发病风险的估计
发病风险与遗传率和群体发病率的关系相当多的多基因病的群体发病率为 0.1%～ 1%,遗传率为 70％ ～ 80％ 。
这时可用 Edward公式估计发病风险,即 f ＝ P,f 为患者一级亲属发病率,P为群体发病率 。
0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1 2 4 6 8 10
一般群体发病率 (%)
40
20
10
8
6
4
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
患者一级亲属发病率
(%
) 100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
若群体发病率和遗传率不在此范围内,需查表计算 。
斜线 为遗传率 。
发病风险与患病人数的关系双亲患病数 0 1 2
群 体 遗传率 患病同胞数 患病同胞数 患病同胞数发病率 (％ ) 0 1 2 0 1 2 0 1 2
100 1 7 14 11 24 34 63 65 67
1.0 80 1 6 14 8 18 28 41 47 52
50 1 4 8 4 9 15 15 21 26
100 0.1 4 11 5 16 26 62 63 64
0.1 80 0.1 3 10 4 14 23 60 61 62
50 0.1 1 3 1 3 9 7 11 15
发病风险与遗传率和群体发病率的关系多基因病发病风险的估计
发病风险与病情严重程度的关系
发病风险与发病率的性别差异
Carter效应
发病风险与患病人数的关系
发病风险与遗传率和群体发病率的关系多基因病发病风险的估计
Carter 效应阈值
♀♂
先天性幽门狭窄
0.29%0.81%1.28%6.67%11.48%22.95%n=149
2/6946/7451/784/607/6214/61Female
0.29%0.57%0.47%2.16%2.55%6.42%n=281
3/10436/10611/2135/2317/27419/296Male
Female
cousin
Male
cousinDaughtersSons Nephew Niece
先天性幽门狭窄先天性髋关节脱位阈值
♀ ♂
先天性髋关节脱位
Carter 效应本章节重点
质量性状和数量性状
多基因遗传的特征
阈值学说
遗传率和遗传率的计算
多基因病的特点
多基因病发病风险的估计
质量性状和数量性状
多基因遗传的特征
阈值学说
遗传率和遗传率的计算
多基因病的特点
多基因病发病风险的估计一些概念微效基因 (minorgene)
加性效应 (additiveeffect)
多基因遗传 (polygenicinheritance)
多因子遗传 (multifactorial inheritance)
多基因遗传的特点
质量性状 (qualitative trait)
120 cm 165 cm
aa AA或 Aa
垂体性侏儒和正常人的身高
0~5% 45~50% 100%
aa Aa AA
PKU患者、携带者和正常人 PAH的活性多基因遗传的特点
质量性状 (qualitative trait)
数量性状 (quantitative trait)
多基因遗传的特点
130 140 150 160 170 180 190 200
身高 (cm)
80
70
60
50
40
30
20
10
变异数
质量性状 (qualitative trait)
数 量 性 状亲代 极高个体 极矮个体
AABB A’A’B’B’
子 1代 中等身高
AA’BB’
子 2代
AB AB’ A’B A’B’
AB AABB AABB’ AA’BB AA’BB’
AB’ AABB’ AAB’B’ AA’BB’ AA’B’B’
A’B AA’BB AA’BB’ A’A’BB A’A’BB’
A’B’ AA’BB’ AA’B’B’ A’A’BB’ A’A’B’B’
数 量 性 状
AABB
AAB’B’
A’A’BB A’A’B’B’
AABB’ A’A’BB’
AA’BB AA’B’B’
AA’BB’
数 量 性 状
P AABBCC A’A’B’B’C’C’
F1 AA’BB’CC’
Total
0’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’
1 6 15 20 15 6 1
F2
ABC A’BC AB’C ABC’ A’B’C AB’C’ A’BC’ A’B’C’
ABC
A’BC
AB’C
ABC’
A’B’C
AB’C’
A’BC’
A’B’C’
AABBCC AA’BBCC AABB’CC AABBCC’ AA’BB’CC AABB’CC’ AA’BBCC’ AA’BB’CC’
AA’BBCC A’A’BBCC AA’BB’CC AA’BBCC’ A’A’BB’CC AA’BB’CC’ A’A’BBCC’ A’A’BB’CC’
AABB’CC AA’BB’CC AAB’B’CC AABB’CC’ AA’B’B’CC AAB’B’CC’ AA’BB’CC’ AA’B’B’CC’
AA’BB’CC AA’BBCC’ AABB’CC’ AABBC’C’ AA’BB’CC’ AABB’C’C’ AA’BBC’C’ AA’BB’C’C’
AA’BB’CC A’A’BB’CC AA’B’B’CC AA’BB’CC’ A’A’B’B’CC AA’B’B’CC’ A’A’BB’CC’ A’A’B’B’CC’
AABB’CC’ AA’BB’CC’ AAB’B’CC’ AABB’C’C’ AA’B’B’CC’ AAB’B’C’C’ AA’BB’C’C’ AA’B’B’C’C’
AA’BBCC’ A’A’BBCC’ AA’BB’CC’ AA’BBC’C’ A’A’BB’CC’ AA’BB’C’C’ A’A’BBC’C’ A’A’BB’C’C’
AA’BB’CC’ A’A’BB’CC’ AA’B’B’CC’ AA’BB’C’C’ A’A’B’B’CC’ AA’B’B’C’C’ A’A’BB’C’C’ A’A’B’B’C’C’
两个极端变异 (纯种 )的个体杂交
两个中间类型的子 1代个体之间杂交
子一代随机杂交的群体
20
1515
66
1 1
0’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’高 矮多基因遗传的特点
F Galton：统计遗传学回归 (regression)：数量性状的遗传过程中子代将向群体的平均值靠拢 。
多基因遗传的特点
易患性与阈值假说
易感性 (susceptibility)
易患性 (liability)
多基因遗传的特点阈值 (threshold)
低 高易患性
60
50
40
30
20
10
变异数平均值多基因遗传的特点
易患性与阈值假说
μ
68.28 %
95.46 %
99.74 %
σ
多基因病的特征
遗传率 (h2)
多基因病中,易患性的高低受遗传基础和环境因素的双重影响,其中遗传基础所起作用的大小称为 遗传率 (heritability)。 一般用百分率 (%)
来表示 。
多基因病的特征
1,从一般群体和患者亲属易患性的对比计算遗传率
2,从患者和对照组的一级亲属易患性的对比计算遗传率
h2＝ br b：患者亲属对患者的回归系数r：亲缘系数
b ＝ Xg— Xra
g
b ＝ Pc(Xc— Xr)a
c
Xg
ag
Xr
T
G
R
遗传率 (h2) —— Falconer公式从一般群体和患者亲属易患性的对比计算遗传率群体发病率为 0.001
一级亲属 总数 发病人数先证者父母 200 7
先证者同胞 279 10
先证者子女 190 5
总计 669 22
100个房间膈缺陷先证者的家系调查情况一般群体和房间膈缺损患者的 X 值和 a 值全部 患者 发病率 X 值 a 值一般群体 — — 0.001 3.090 3.367
患者亲属 669 22 0.033 1.838 2.231
b ＝ Xg— Xra
g
b ＝ 3.090－ 1.8383.367 ＝ 0.372
h2＝ br h2＝ 0.3721/2 ＝ 0.744
从一般群体和患者亲属易患性的对比计算遗传率肾结石患者和对照组的一级亲属发病资料全部 患者 发病率 P X 值 a 值对照组一级亲属 1473 6 0.004 0.996 2.652 2.962
患者一级亲属 1437 36 0.025 0.975 1.960 2.338
b ＝ 0.996(2.652－ 1.960)2.962 ＝ 0.233
h2＝ br h2＝ 0.2331/2 ＝ 0.466
b ＝ Pc(Xc— Xr)a
c
从患者和对照组一级亲属易患性的对比计算遗传率根据遗传率越高的疾病,MZ的发病一致率与 DZ的发病一致率相差越大 。
发病一致率 (concordance)：指双生子中一个患某种病,另一个也患同样疾病的概念 。
遗传率 (h2) —— Holgiger公式
CMZ－ CDZ
h2 ＝ 100－ C
DZ
包括一些常见病和常见的畸形,发病率大多超过
1/1,000。
发病有家族倾向 。
发病率有种族 (或民族 )差异 。
近亲婚配，子女发病风险增高，但不如 AR显著。
患者双亲,同胞,子女亲缘系数相同,发病风险相同 。
随着亲属级别降低,发病风险迅速下降 。
多基因病的遗传特点多基因病发病风险的估计
发病风险与遗传率和群体发病率的关系相当多的多基因病的群体发病率为 0.1%～ 1%,遗传率为 70％ ～ 80％ 。
这时可用 Edward公式估计发病风险,即 f ＝ P,f 为患者一级亲属发病率,P为群体发病率 。
0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1 2 4 6 8 10
一般群体发病率 (%)
40
20
10
8
6
4
2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
患者一级亲属发病率
(%
) 100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
若群体发病率和遗传率不在此范围内,需查表计算 。
斜线 为遗传率 。
发病风险与患病人数的关系双亲患病数 0 1 2
群 体 遗传率 患病同胞数 患病同胞数 患病同胞数发病率 (％ ) 0 1 2 0 1 2 0 1 2
100 1 7 14 11 24 34 63 65 67
1.0 80 1 6 14 8 18 28 41 47 52
50 1 4 8 4 9 15 15 21 26
100 0.1 4 11 5 16 26 62 63 64
0.1 80 0.1 3 10 4 14 23 60 61 62
50 0.1 1 3 1 3 9 7 11 15
发病风险与遗传率和群体发病率的关系多基因病发病风险的估计
发病风险与病情严重程度的关系
发病风险与发病率的性别差异
Carter效应
发病风险与患病人数的关系
发病风险与遗传率和群体发病率的关系多基因病发病风险的估计
Carter 效应阈值
♀♂
先天性幽门狭窄
0.29%0.81%1.28%6.67%11.48%22.95%n=149
2/6946/7451/784/607/6214/61Female
0.29%0.57%0.47%2.16%2.55%6.42%n=281
3/10436/10611/2135/2317/27419/296Male
Female
cousin
Male
cousinDaughtersSons Nephew Niece
先天性幽门狭窄先天性髋关节脱位阈值
♀ ♂
先天性髋关节脱位
Carter 效应本章节重点
质量性状和数量性状
多基因遗传的特征
阈值学说
遗传率和遗传率的计算
多基因病的特点
多基因病发病风险的估计
