mg105单基因遗传.doc

第五章单基因疾病的遗传
存在于生殖细胞或受精卵中的突变基因与正常基因一样,按一定方式在上下代之间进行传递,其所携带的遗传信息经过表达可以形成具有一定异常性状的遗传病。尽管人类的遗传性状或遗传病有多种多样,遗传方式也不尽相同,但从基因水平来看,根据参与控制遗传病的基因数量及其作用,可以概括地将人类遗传病分为两大类:单基因遗传病(single-gene disorder,monogenic disorder)和多基因遗传病(polygenic disorder)。单基因遗传病是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遗传律;多基因遗传病指某种疾病的发生受两对以上等位基因所控制,它们的基本遗传规律也遵守孟德尔遗传律,但多基因遗传病除了决定于遗传因素(基因型)之外,还受着环境等多种复杂因素的影响,故也称为多因子病(multifactorial disorder)plex disease)。在单基因遗传病中,根据决定该疾病的基因所在染色体不同(常染色体或性染色体),以及该基因性质的不同(显性或隐性),可将人类单基因遗传病分为三种主要遗传方式:①常染色体遗传(autosomal inheritance),其中又包括常染色体显性遗传(autosomal dominant inheritance,AD)和常染色体隐性遗传(autosomal recessive inheritance,AR);②X伴性遗传(X-linked inheritance),包括X伴性显性遗传(X-linked dominant inheritance,XD)和X连锁隐性遗传(X-linded recessive inheritance,XR);③Y连锁遗传(Y-linked inhreitance)。线粒体基因组缺陷所引起的疾病虽然多为单基因的,但由于它属于细胞核外遗传,所以将另章介绍。
第一节系谱与系谱分析法
研究人类性状的遗传规律不能采用动植物遗传研究所普遍采用的杂交试验方法,因而必须要有一些研究人类遗传方式的特殊方法。系谱分析法(
pedigree analysis)是其中最常见的方法。所谓系谱(或系谱图)是从先证者入手,追溯调查其所有家族成员(直系亲属和旁系亲属)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而成的图解(常用的系谱绘制符号见图5-1)。先证者(proband)是某个家族中第一个被医生或遗传研究者发现的罹患某种遗传病的患者或具有某种性状的成员。系谱中不仅要包括具有某种性状或患有某种疾病的个体,也应包括家族的正常成员。根据调查资料再绘制成系谱图,可以对这个家系进行回顾性分析,以便确定所发现的某一特定性状或疾病在这个家族中是否有遗传因素的作用及其可能的遗传方式,从而为其他具有相同遗传病的家系或患者的诊治提供依据。
图5-1常用的系谱绘制符号
在对某一种遗传性状或遗传病作系谱分析时,仅依据一个家族的系谱资料往往不能反映出该病的遗传方式的特点。通常需要将多个具有相同遗传性状或遗传病的家族的系谱作综合分析(统计学分析),才能比较准确而可靠地作出判断。
第二节常染色体显性遗传病的遗传
人类的许多性状呈常染色体显性遗传,例如,在决定人耳形态的三个主要性状中,长耳壳对短耳壳为显性,宽耳壳对狭耳壳为显性,有耳垂对无耳垂为显性。也就是说,长耳壳、宽耳壳、有耳垂等性状都受显性基因控制,短耳壳、狭耳壳、无耳垂等性状均为隐性基因所控制。而在人类疾病中也有不少疾病呈常染色体显性遗传。
一、Huntington舞蹈病
Huntington舞蹈病(Huntington’s chorea;OMIM#143100)又称遗传性舞蹈病(
hereditary chorea),是一种典型的常染色体显性遗传病(图5-2)。该病常于30~45岁时缓慢起病。患者有大脑基底神经节的变性,可引起广泛的脑萎缩,病变主要位于尾状核、豆状核(主要是壳核)和额叶。临床表现为进行性加重的舞蹈样不自主运动(不能控制的痉挛和书写动作)和智能障碍。患者舞蹈样运动的动作快,而且累及全身肌肉,但以面部和上肢最明显。每一阵舞蹈运动间有一较长间歇期,不自主运动在睡眠时消失。随着病情加重,可出现语言不清,甚至发音困难;精神症状常在不自主运动发生1~2年或数年后出现;智能障碍为进行性加重的,最终出现痴呆。患者大都有阳性家族史,且当父亲为患者时,其所生子女的发病年龄提前,临床症状加重,即遗传早现(anticipation)。
图5-2 一个Huntington舞蹈病系谱
,正常情况下,基因编码了一种称为huntingtin的蛋白,虽然关于该蛋白的功能尚不完全清楚,但其编码区5′端(CAG)n的动态突变是导致疾病的原因,