第六章第六章 多基因遗传病多基因遗传病(disease of polygenic inheritance)第一节第一节 多基因遗传的定义和特点多基因遗传的定义和特点 一一种种遗遗传传性性状状或或遗遗传传病病受受两两对对或或两两对对以以上上基基因因的的控控制制，每每对对基基因因彼彼此此间间没没有有显显性性和和隐隐性性的的关关系系，每每对对基基因因对对表表型型的的效效应应都都很很小小，但但是是各各对对基基因因的的作作用用有有积积累累效效应应，这这种种遗遗传传方方式式称称为为多多基基因因遗遗传传（poly-poly-genic genic inheritanceinheritance）。）。 质量性状质量性状( (qualitative trait)qualitative trait)： 单基因遗传的性状或疾病的变异在一个群体单基因遗传的性状或疾病的变异在一个群体中的分布是不连续的，可以明显地将变异个体分中的分布是不连续的，可以明显地将变异个体分为为2 23 3群，群，2 23 3群个体间差异显著。群个体间差异显著。120 cm 165 cm aa AA或或Aa垂体性侏儒和正常人垂体性侏儒和正常人的的身高身高05% 4550% 100%05% 4550% 100% aa Aa AAaa Aa AAPKUPKUPKUPKU患者、携带者和正常人患者、携带者和正常人患者、携带者和正常人患者、携带者和正常人PAHPAHPAHPAH的活性的活性的活性的活性 数量性状数量性状( (quantitative trait)quantitative trait)： 多多基基因因遗遗传传的的性性状状或或疾疾病病的的变变异异在在一一个个群群体体中中的的分分布布是是连连续续的的，不不同同个个体体之之间间的的差差异只有数量上的差异，没有质的不同。异只有数量上的差异，没有质的不同。130 140 150 160 170 180 190 200身高身高(cm)8070605040302010变异数变异数数数 量量 性性 状状数数 量量 性性 状状亲代亲代 极高个体极高个体 极矮个体极矮个体 AABB AABBAABB AABB子子1 1代代 中等身高中等身高 AABBAABB子子2 2代代ABABABABABAABBAABBAABBAABBABAABBAABBAABBAABBABAABBAABBAABBAABBABAABBAABBAABBAABBAABBAABBAAAABBBBAAAABBBBAABBAABBAABAABBBAAAAB BBBA AAABBBBA AABBABBA AAAB BBB数数 量量 性性 状状亲代亲代亲代亲代 极高个体极高个体极高个体极高个体 极矮个体极矮个体极矮个体极矮个体 AABBCC AABBCCAABBCC AABBCC子子子子1 1代代代代 中等身高中等身高中等身高中等身高 AABBCCAABBCC子子子子2 2代代代代总计总计总计总计 0 1 2 3 4 5 60 1 2 3 4 5 6 1 6 15 20 15 6 1 1 6 15 20 15 6 11. 1. 两个极端变异两个极端变异( (纯种纯种) )的个体杂交的个体杂交2. 2. 两个中间类型的子两个中间类型的子1 1代个体之间杂交代个体之间杂交3. 3. 子一代随机杂交的群体子一代随机杂交的群体2020151515156 66 61 11 1 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6高高高高矮矮矮矮第二节第二节 多基因遗传病多基因遗传病一、易患性与阈值一、易患性与阈值阈值阈值阈值阈值( (threshold)threshold) 低低低低 高高高高易患性易患性易患性易患性606050504040303020201010变异数变异数变异数变异数平均值平均值平均值平均值68.28 %95.46 %99.74 %二、遗传率二、遗传率( (h h2 2) ) 多多多多基基基基因因因因病病病病中中中中，易易易易患患患患性性性性的的的的高高高高低低低低受受受受遗遗遗遗传传传传基基基基础础础础和和和和环环环环境境境境因因因因素素素素的的的的双双双双重重重重影影影影响响响响，其其其其中中中中遗遗遗遗传传传传基基基基础础础础所所所所起起起起作作作作用用用用的的的的大大大大小小小小称称称称为为为为遗传率遗传率遗传率遗传率( ( ( (heritability)heritability)heritability)heritability)。一般用百分率一般用百分率一般用百分率一般用百分率(%)(%)(%)(%)来表示。来表示。来表示。来表示。 遗遗遗遗传传传传率率率率高高高高：表表表表明明明明遗遗遗遗传传传传基基基基础础础础在在在在决决决决定定定定易易易易患患患患性性性性变变变变异异异异和和和和发发发发病病病病上起重要作用，环境因素的作用较小上起重要作用，环境因素的作用较小上起重要作用，环境因素的作用较小上起重要作用，环境因素的作用较小. . . . 遗遗遗遗传传传传率率率率低低低低：表表表表明明明明在在在在决决决决定定定定易易易易患患患患性性性性变变变变异异异异和和和和发发发发病病病病上上上上，环环环环境境境境因素起重要作用，遗传基础的作用较小因素起重要作用，遗传基础的作用较小因素起重要作用，遗传基础的作用较小因素起重要作用，遗传基础的作用较小. . . .1. 1. 1. 1. 从从从从一一一一般般般般群群群群体体体体和和和和患患患患者者者者亲亲亲亲属属属属易易易易患患患患性的对比计算遗传率性的对比计算遗传率性的对比计算遗传率性的对比计算遗传率2. 2. 2. 2. 从从从从患患患患者者者者和和和和对对对对照照照照组组组组的的的的一一一一级级级级亲亲亲亲属属属属易患性的对比计算遗传率易患性的对比计算遗传率易患性的对比计算遗传率易患性的对比计算遗传率h2brb b b b：患者患者患者患者亲属对患者的回归系数亲属对患者的回归系数亲属对患者的回归系数亲属对患者的回归系数r r r r：亲缘系数亲缘系数亲缘系数亲缘系数b XgXragb Pc(XcXr)acXgagXrTGR遗传率遗传率( (h h2 2) ) Falconer Falconer公式公式从一般群体和患者亲属易患性的对比从一般群体和患者亲属易患性的对比计算遗传率计算遗传率b b XgXrXgXra ag gb b 3.0903.0901.8381.8383.3673.367 0.372 0.372h h2 2b br rh h2 20.3720.3721/21/2 0.744 0.744b b 0.996(2.6520.996(2.6521.9601.960) )2.9622.962 0.233 0.233h h2 2b br rh h2 20.2330.2331/21/2 0.466 0.466b b Pc(XcXr)Pc(XcXr)a ac c二、遗传率二、遗传率( (h h2 2) ) Holgiger Holgiger公式公式h2 CMZ CDZ100 CDZ根根据据遗遗传传率率越越高高的的疾疾病病，MZMZ的的发发病病一一致致率与率与DZDZ的发病一致率相差越大。的发病一致率相差越大。发发病病一一致致率率( (concordance)concordance)：指指双双生生子子中中一一个个患患某某种种病病，另另一一个个也也患患同同样样疾疾病病的的概念。概念。三、多基因病的遗传特点三、多基因病的遗传特点1.1.1.1.包包包包括括括括一一一一些些些些常常常常见见见见病病病病和和和和常常常常见见见见的的的的畸畸畸畸形形形形，发发发发病病病病率率率率大大大大多多多多超超超超过过过过1/1/1/1/1000100010001000。2.2.2.2.发病有家族倾向。发病有家族倾向。发病有家族倾向。发病有家族倾向。3.3.3.3.发病率有种族发病率有种族发病率有种族发病率有种族( ( ( (或民族或民族或民族或民族) ) ) )差异差异差异差异4.4.4.4.近亲婚配，子女发病风险增高，但不如近亲婚配，子女发病风险增高，但不如近亲婚配，子女发病风险增高，但不如近亲婚配，子女发病风险增高，但不如ARARARAR显著。显著。显著。显著。5.5.5.5.患患患患者者者者双双双双亲亲亲亲、同同同同胞胞胞胞、子子子子女女女女亲亲亲亲缘缘缘缘系系系系数数数数相相相相同同同同，发发发发病病病病风风风风险险险险相相相相同。同。同。同。6.6.6.6.随着亲属级别降低，发病风险迅速下降。随着亲属级别降低，发病风险迅速下降。随着亲属级别降低，发病风险迅速下降。随着亲属级别降低，发病风险迅速下降。1 1、发病风险与遗传率和群体发病率的关系、发病风险与遗传率和群体发病率的关系相相当当多多的的多多基基因因病病的的群群体体发发病病率率为为0.1%0.1%1%1%，遗传率为，遗传率为70708080。这这时时可可用用EdwardEdward公公式式估估计计发发病病风风险险，即即f f P P ，f f为患者一级亲属发病率，为患者一级亲属发病率，P P为群体发病率。为群体发病率。四、多基因病发病风险的估计四、多基因病发病风险的估计 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1 2 4 6 8 10 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1 2 4 6 8 10一般群体发病率一般群体发病率一般群体发病率一般群体发病率(%)(%)4040202010108 86 64 42 21 10.80.80.60.60.40.40.20.2患者一级亲属发病率患者一级亲属发病率患者一级亲属发病率患者一级亲属发病率(%)(%)1001009090808070706060505040403030202010100 03 3、发病风险与患病人数的关系、发病风险与患病人数的关系双亲患病数双亲患病数012群群 体体遗传率遗传率患病同胞数患病同胞数患病同胞数患病同胞数患病同胞数患病同胞数发病率发病率()01201201210017141124346365671.0801614818284147525014849151521261000.1411516266263640.1800.131041423606162500.113139711152 2、多基因病有家族聚集倾向、多基因病有家族聚集倾向 阈值阈值阈值阈值 先天性幽门狭窄先天性幽门狭窄先天性幽门狭窄先天性幽门狭窄4 4、发病风险与病情严重程度的关系发病风险与病情严重程度的关系5 5、发病风险与发病率的性别差异发病风险与发病率的性别差异 CarterCarter效应效应Carter 效应效应阈值阈值阈值阈值 先天性髋关节脱位先天性髋关节脱位先天性髋关节脱位先天性髋关节脱位