遗传与优生 多基因遗传病 第三节 多基因遗传病.doc

PAGE 第三节 多基因遗传病 知识目标 1. 掌握数量性状、质量性状、遗传度、易患性的概念。 2. 熟悉多基因遗传的特点；常见的多基因遗传病的特点、发病风险的估计。 技能目标 学会观察了解常见多基因遗传病中遗传因素和环境因素各自的作用 ★ ★临床案例 王××，女，54岁，身高158厘米，体重70千克，患者2年前无明显诱因出现口干、多饮、疲乏，未引起患者的重视。1月前上述症状明显加重，并出现视物模糊，在院门诊化验尿常规和尿糖后，拟诊为“糖尿病”收住入院。病程中无恶心呕吐、心悸胸闷、四肢麻木等症状。自发病以来纳差，大小便正常，睡眠可，体重减轻约4Kg。既往有原发性高血压病史5年，未正规服药治疗。个人史无特殊，其姐有糖尿病病史。 人类遗传病存在不同的遗传基础，可以由单基因、多基因、染色体、线粒体的异常遗传来决定。有些人类疾病的发生有一定的遗传基础，表现家族聚集性，但系谱分析又不符合单基因遗传，即不具备常染色体或者性染色体的显性、隐性遗传等遗传方式。医学研究显示，人类许多性状（疾病）不是受一对等位基因控制，而是受若干对（多对）基因控制，并且环境因素对性状的表达作用明显；例如唇裂、精神分裂症、哮喘、唇裂、糖尿病、消化性溃疡、先天性心脏病等，是由多个基因决定发病，疾病所具有的性状，常常是以数量性状为基础的，即在正常数量基础上的增加或减少。例如：糖尿病表现为血糖增高；高血压主要表现为血压增高；智能障碍则表现为智力低下等等，这类病群体患病率大多超过0.1%，属于“常见病”，目前比较明确的常见多基因病种类约有100多种。 一、多基因遗传 （一）质量性状与数量性状 1.质量性状 单基因遗传中所涉及的性状，例如孟德尔研究的正常性状如：豌豆的形状圆与皱、茎的高度高与矮；现代人类研究的异常性状如：皮肤白化病与正常、眼睛红绿色盲与正常、手指多指（趾）与正常指（趾）等等,普遍可见相对性状之间的差异明显，有着本质的区别，这些变异的个体可明显的区分为2～3个群体（全或无），没有中间过渡类型（图6－1）。也就是说，变异是不连续的，这种单基因遗传的性状称为质量性状(qualitative character)。质量性状的遗传基础是由一对基因所控制的性状，又称为单基因遗传性状。质量性状一般可以用“文字”描述，如豌豆的高茎与矮茎、人类白化病与正常等等。 2.数量性状 人类苯丙氨酸羟化酶的活性是单基因遗传性状，正常人（PP基因）血浆中苯丙氨酸羟化酶的活性为100%，杂合子携带者（Pp基因）的苯丙氨酸羟化酶活性为正常人的45～50%，苯丙酮尿症患者（pp基因）的苯丙氨酸羟化酶的活性仅为正常人的0%～5%；这些性状分别由基因型PP、Pp和pp决定，若将此性状的变异作图可以看到明显的三个峰。（图4-3-1）。 图4-3-1 质量性状变异分布图 a 完全显性 b 不完全显性 生物界还有另一类性状，例如，成人的身高，如果是单基因遗传，结果人的身高应该是高个（中个）、矮个，包含2～3种不同性状。而实际上在一个随机取样的成人群体中，人的身高性状种类很多，是由高到矮逐渐过渡的，但是很高的人（200cm）和很矮的人（135cm）只占极少数，大部分人的身高在160～170 cm之间，根据这一群体的身高变异种类，可以绘成曲线，结果呈正态分布，只有一个峰（图4-3-2）。对于性状之间的差异不明显，不同个体间的差异只是量的差异，变异在群体中的分布是连续的，这样的性状称为数量性状(quantitative character)。数量性状在人类表现极为常见，如人的身高、智力、体力、体重、肤色、寿命、血压等。数量性状的遗传基础是多对等位基因，还与环境因素密切相关，因此数量性状又可称为多基因遗传性状。数量性状一般可用“数字”来描述，如身高165厘米；寿命70岁；正常人血压的收缩压为100～120mmHg、舒张压为60～80 mmHg等等。总之，多基因遗传具复杂性。 图4-3-2 数量性状变异分布图 （二）多基因遗传假说 质量性状称为单基因遗传性状，数量性状称为多基因遗传性状，质量性状的遗传基础是一对等位基因，那么，数量性状的遗传基础是什么呢？数量性状被人们认识是在1909年，瑞典的遗传学家尼尔逊·爱尔（Nilsson-Ehle）通过白色品种和暗红色品种小麦的杂交实验分析，发现的多基因遗传现象，结果提出了多基因假说（polygene hypothesis），其主要特点是： 1. 人类有些性状的遗传基础不是一对等位基因，而是两对或两对以上的等位基因。 2. 每对等位基因之间没有显性与隐性的区别，是共显性的。 3. 每对等位基因对该遗传性状的作用都很微小，称为微效基因