单基因遗传病课件.pptx
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1、,单基因遗传病,(single-gene disorder)(monogenic disorder),单基因遗传病(single-gene disorder),单基因遗传病(single-gene disorder),是指某种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分离律。,父亲,母亲,等位基因,A,B,A基因和B基因互为等位基因,控制同一性状,位于一对染色体的同一位置。,单基因遗传病(single-gene disorder)是指,根据致病基因所在染色体的不同(常染色体或性染色体)以及疾病基因性质的不同(显性或隐性),可分为:,常染色体遗传病常染色体显性遗传病常染色体隐性遗
2、传病,Y连锁遗传病,X连锁遗传病X连锁显性遗传病X连锁隐性遗传病,根据致病基因所在染色体的不同(常染色体或性染色体)以及疾病基,是判断某种遗传病遗传方式最常用的方法。,(pedigree analysis),系谱分析法,回顾性分析: 是否有遗传因素的作用 可能的遗传方式,先证者,家系成员,绘制图谱,判断,是判断某种遗传病遗传方式最常用的方法。(pedigree a,是指某个家族中第一个被医生或研究人员发现的罹患某种遗传病的患者或具有某种性状的成员。,(proband),先证者,是指某个家族中第一个被医生或研究人员发现的罹患某种遗传病的患,是指从先证者(proband)入手,追溯调查其所有家庭成
3、员(直系和旁系亲属)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成的一个图解。,(pedigree),系谱,是指从先证者(proband)入手,追溯调查其所有家庭成员(,男性,女性,常用系谱符号,性别不确定,4,2,出生后代数,患者,常染色体性状的杂合子,性连锁隐性性状的携带者,先证者,已死亡个体,出生前死亡,流产儿,收养儿,送养儿,男性女性常用系谱符号性别不确定42出生后代数患者常染色体性状,结婚,婚外恋,近亲结婚,双卵双生儿,单卵双生儿,单、双卵未知双生儿,?,无后代,2,2,3,、表示世代数1、2代表每一世代成员编号2:先证者,离婚,结婚婚外恋近亲结婚双
4、卵双生儿单卵双生儿单、双卵未知双生儿?无,单基因遗传病PPT课件,掌握一些基本概念,同源染色体、等位基因、性状与相对性状、杂合子与纯合子、基因的显隐性、复等位基因、基因型和表型,第五章 单基因病,掌握一些基本概念同源染色体、等位基因、性状与相对性状、杂合子,形态大小相同、结构相似、一条来自父方一条来自母方,上面载有等位基因的一对染色体。,同源染色体,(homologous chromosome),等位基因,(allele),基因在染色体上的位置称为基因座位(locus) 。位于同源染色体上相同基因座位的一对基因称等位基因。,第五章 单基因病,父亲,母亲,等位基因,A,B,形态大小相同、结构相似
5、、一条来自父方一条来自母方,上面载有等,杂合子与纯合子,显性纯合子,隐性纯合子,杂合子,同源染色体上控制某一性状形成的一对基因彼此不同,称该个体为这一性状的杂合子如彼此相同,则称为纯合子(显性纯合子/隐性纯合子)。,杂合子与纯合子AAaaAa显性纯合子隐性纯合子杂合子同源染色,性状与相对性状,性状(character)是指生物所具有的形态、机能或生化特点。同一性状中的不同状态叫相对性状(relative character) ,相对性状是相互排斥的性状,一个个体非此即彼,不能同时兼有两种性状。如豌豆的颜色,人的血型等。,性状与相对性状 性状(character)是指生物所具,在杂合子中,表现出
6、性状的基因称为显性基因(dominant gene) ,用大写字母表示,如A;未表现性状的基因称为隐性基因(recessive gene) ,用小写字母表示,如a。显性基因控制的性状称为显性性状(dominant character) ;隐性基因控制的性状称隐性性状(recessive character) 。,基因的显隐性,在杂合子中,表现出性状的基因称为显性基因(dominant,控制性状形成的一对基因组成称为基因型(genotype) ,如AA,基因型表现出来的性状称为表现型或表型(phenotype) 。如黄色、红色。,基因型与表型,第五章 单基因病,酸性土壤,碱性土壤,控制性状形成的
7、一对基因组成称为基因型(genotype) ,,掌握每种遗传方式的系谱特点、常见病例和子代复发风险的估计!,掌握每种遗传方式的系谱特点、,第一节 常染色体显性遗传病的遗传,常染色体(122号)上显性致病基因控制的疾病,其传递方式是显性的,称为常染色体显性(autosomal dominant,AD)遗传。由这种致病基因导致的疾病称为AD遗传病,占单基因病总数的一半以上。,人类的许多性状或疾病呈AD遗传,第一节 常染色体显性遗传病的遗传常染色体(122号)上显性,第一节 常染色体显性遗传病的遗传,人类耳垂 AA、Aa:有耳垂; aa:无耳垂,单/双眼皮 AA、Aa:双眼皮; aa:单眼皮,第一节
8、 常染色体显性遗传病的遗传人类耳垂单/双眼皮,第一节 常染色体显性遗传病的遗传,一、常染色体显性遗传病举例,Huntington舞蹈病(Huntington disease,MIM 143100),人群特性:常见于白种人 起病时间:3045岁,主要临床症状:进行性加重的舞蹈样不自主运动 进行性智能障碍,最终出现痴呆 大脑基底神经节变性,脑萎缩,初期:面部不自主动作 认知能力下降,后期:舞蹈样不自主运动 痴呆,Huntington患者和正常人脑部对比,第一节 常染色体显性遗传病的遗传一、常染色体显性遗传病举例,第一节 常染色体显性遗传病的遗传,12118125663421123564753121
9、0,第一节 常染色体显性遗传病的遗传,致病基因:HTT,4p16.3,正常人,患者,第1外显子内(CAG)n36,谷氨酰胺数量增加,Huntington蛋白聚集,神经元变性死亡,第一节 常染色体显性遗传病的遗传致病基因:HTT,4p16,短指症(brachydactyly A1,MIM 112500),为一种较常见的手足部畸形,由于指骨(或趾骨)短小或缺失,致使手指(或足趾)变短。,第一节 常染色体显性遗传病的遗传,短指症为一种较常见的手足部畸形,由于指骨(或趾骨)短小或缺失,第一节 常染色体显性遗传病的遗传,一例短指症家族的系谱,第一节 常染色体显性遗传病的遗传一例短指症家族的系谱,第一节
10、常染色体显性遗传病的遗传,其他常见的主要AD遗传病(表6-1),家族性高胆固醇血症,软骨发育不全症,型成骨不全,视网膜母细胞瘤,第一节 常染色体显性遗传病的遗传其他常见的主要AD遗传病(,二、婚配类型及子代发病风险,在完全显性的情况下,基因型为AA和Aa的患者在表型上完全不能区分,但实际上大多数患者的基因型为Aa。,AA/Aa,aa,第五章 单基因病,第一节 常染色体显性遗传病的遗传,二、婚配类型及子代发病风险在完全显性的情况下,基因型为AA和,例:短指症 假设短指的基因为显性基因A,正常指为隐性基因a,则患者基因型应为AA或Aa。但实际上绝大多数短指症的基因型为Aa。原因: 只有当父母都是短
11、指症患者时,才有可能生出AA型子女,而这种婚配机会在实际生活中很少。 AD致病基因在群体中的频率(p)很低,约为1/10001/100; AA的频率(p2)则更低。显性纯合子致死。故绝大多数短指症患者为Aa。,第五章 单基因病,第一节 常染色体显性遗传病的遗传,例:短指症 第五章 单基因病第一节 常染色体显性遗传病的,患者亲代,正常亲代,子代表现型,概率,概率比,患者,正常,1/2,1/2,1 : 1,故婚配类型最常见为杂合子患者和正常人婚配子女发病风险为:,第一节 常染色体显性遗传病的遗传,AaAaaaaAaaaaAaaa患者亲代正常亲代子代表现型概,三、常染色体完全显性遗传的遗传特征,由于
12、致病基因位于常染色体上,所以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)。,第五章 单基因病,第二节 常染色体显性遗传病,三、常染色体完全显性遗传的遗传特征由于致病基因位于常,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传,常染色体隐性(autosomal recessive inheritance,AR)遗传病是指常染色体上隐性致病基因控制的疾病。只有aa才发病,Aa表型与正常人相同,但却可以将致病基
13、因遗传给子代。这种表型正常而带有致病基因的杂合子,称为 携带者 。,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传常染色体隐性(autosom,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传,二、常染色体隐性遗传病举例,1-抗胰蛋白酶缺乏症( 1 antitrpsin deficiency,MIM 613490),正常肺泡,肺气肿,主要临床症状:肺气肿,反复感染性肺炎 并发肝硬化,肝癌,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传二、常染色体隐性遗传病举例,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传,致病基因:SERPINA1,定位于14q32.13 编码1抗胰蛋白酶(1-AT)常见突变类型:S型,Z型,均使得1-AT稳定性降低, 患者血清中
14、1-AT量降低甚至检测不到,来自细菌或白细胞破裂释放的蛋白酶,正常1-AT,突变1-AT,组织保护,炎症反应,组织损伤,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传致病基因:SERPINA1,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传,其他常见的主要AR遗传病(表6-2),白化病,肝豆状核变性,黑尿病,型脊髓性肌萎缩,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传其他常见的主要AR遗传病(,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传,二、婚配类型及子代发病风险,杂合子亲代,杂合子亲代,子代表现型,概率,概率比,正常,携带者,1/4,2/4,1 : 2 : 1,患者,1/4,3,在AR遗传病家系中最常见的是两个杂合子(AaAa)的婚配,:
15、1,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传二、婚配类型及子代发病风险,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传,杂合子亲代,正常亲代,子代表现型,概率,概率比,正常,携带者,1/2,1/2,1:1,在实际人群中最常见的是杂合子和正常人(AaAA)的婚配,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传AaAaAAAAAAaAA,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传,常染色体隐性遗传的遗传特征,由于致病基因位于常染色体上,所以致病基因的遗传与性别无关,即男女患病的机会均等。,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
16、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,第二节 常染色体隐性遗传病的遗传常染色体隐性遗传的遗传特征,男性的致病基因只能从母亲传来,将来也只能传给女儿,不存在男性到男性的传递,X染色体在两性之间的这种传递称为交叉遗传。(criss-cross inheritance),X连锁遗传与常染色体遗传区别:,由于男性只有1条X染色体,只有成对等位基因中的一个,即男性X染色体上的基因不是成对存在的,称为半
17、合子。,X,X,第三节 X连锁显性遗传病的遗传,男性的致病基因只能从母亲传来,将来也只能传给女儿,不存在男,X连锁显性(X-linked dominant,XD)遗传病,由于致病基因是显性,故不论男性或女性,只要有一个致病基因XA就会发病。 与AD不同:XD发病率女性是男性的2倍,但病情男重于女。,此类疾病目前已知不足20种。,第三节 X连锁显性遗传病的遗传,X连锁显性(X-linked dominant,XD)遗传病,第三节 X连锁显性遗传病的遗传,一、X连锁显性遗传病举例,抗维生素D佝偻病(vitamin D-resistant rickets,MIM 307800),临床症状:1岁左右发
18、病,进行性骨骼发育畸形,多发骨折、骨疼、不能行走,生长发育迟缓,第三节 X连锁显性遗传病的遗传一、X连锁显性遗传病举例抗维,第三节 X连锁显性遗传病的遗传,致病基因:PHEX,定位于Xp22.11,一例抗维生素D佝偻病系谱,第三节 X连锁显性遗传病的遗传致病基因:PHEX,定位于X,其他常见的主要XD遗传病(表6-4),色素失调,口面指综合征型,Alport综合征,Rett综合征,第三节 X连锁显性遗传病的遗传,其他常见的主要XD遗传病(表6-4)色素失调口面指综合征型,二、婚配类型和子代发病风险,正常男性,杂合子女性患者,子代表现型,概率,概率比,正常女性,杂合女性患者,1/4,1 : 1
19、: 1 : 1,半合子男性患者,1/4,杂合子女性和正常男性婚配,正常男性,1/4,1/4,第三节 X连锁显性遗传病的遗传,二、婚配类型和子代发病风险XaYXaYXAXaXAXAXaX,半合子男性患者,正常女性,子代表现型,概率,概率比,杂合女性患者,1 : 1,半合子男性和正常女性婚配,正常男性,2/4,2/4,第三节 X连锁显性遗传病的遗传,XAYXAYXaXaXaXAXaXaYXaXAXaXaY半合,第三节 X连锁显性遗传病的遗传,X连锁显性遗传的遗传特征,人群中女性患者比男性约多一倍,女性患者病情常较轻;,患者的双亲中必有一名是本病患者;,男性患者的女儿全部都为患者,儿子全部正常;,女
20、性患者(杂合子)的子女中各有50%的可能性为本病的患者;,与AD遗传一致,在系谱中常可观察到连续传递现象,。,第三节 X连锁显性遗传病的遗传X连锁显性遗传的遗传特征,第四节 X连锁隐性遗传病的遗传,X连锁隐性(X-linked recessive,XR)遗传病,致病基因位于X染色体上,且为隐性基因男性患者远多于女性,第四节 X连锁隐性遗传病的遗传X连锁隐性(X-linked,第四节 X连锁隐性遗传病的遗传,一、X连锁隐性遗传病举例,Duchenne型肌营养不良症( Duchenne muscular dystrophy,DMD,OMIM:310200),主要临床症状:肌变性,萎缩及进行性肌无力
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