南方医科大学：《生物化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）基因与疾病的关系 GENE AND DISEASE

基因与疾病 GENE AND DISEASE

基因与疾病 GENE AND DISEASE

第一节 基因与疾病概述 Introduction to Genes and Diseases

第一节 基因与疾病概述 Introduction to Genes and Diseases

一、人类所有疾病均可视为基因病 一种正常表型 正常基因型 一种异常表型 。异常基因型 疾病是典型的异常表型；在逻辑上，可推定每 种疾病都存在与其异常表型相对应的基因型

一种正常表型 正常基因型 一种异常表型 异常基因型 一、人类所有疾病均可视为基因病 疾病是典型的异常表型；在逻辑上，可推定每 种疾病都存在与其异常表型相对应的基因型

按照参与疾病发生过程的基因的性质和来源，可将基 因病分为3大类： 单基因病(monogenic disease):单基因病由一种基 因所引致。 多基因病(polygenic disease):多基因病由数目不 等、作用不同的若干种基因相互协作而引起。 获得性基因病(acquired genetic disease):获得 性基因病则是由外源性病原体携带其致病基因或毒力基因 侵入人体细胞后所引起。 不论何种基因病，皆可通过某种或某些基因型、等位 基因的作用而发生。一种基因可参与不同的发病过程，不 同基因的相互作用可参与同一种发病过程，表现出疾病发 生的基因机制的复杂性和异质性

按照参与疾病发生过程的基因的性质和来源，可将基 因病分为3大类: 单基因病（monogenic disease）:单基因病由一种基 因所引致。 多基因病（polygenic disease）:多基因病由数目不 等、作用不同的若干种基因相互协作而引起。 获得性基因病（acquired genetic disease）:获得 性基因病则是由外源性病原体携带其致病基因或毒力基因 侵入人体细胞后所引起。 不论何种基因病，皆可通过某种或某些基因型、等位 基因的作用而发生。一种基因可参与不同的发病过程，不 同基因的相互作用可参与同一种发病过程，表现出疾病发 生的基因机制的复杂性和异质性

等位基因和基因型 位于一对同源染色体的同一位置（基因型)上、 控制相对性状的两个不同形式的基因叫等位基因。 一个基因由于突变（包括中性突变)可形成2个以 上的等位基因，不同的等位基因可产生不同的遗传特 征的变化，同时控制相对性状的显、隐性关系和遗传 效应。如由突变形成的多种等位基因可产生多种异常 表型

等位基因和基因型 位于一对同源染色体的同一位置（基因型）上、 控制相对性状的两个不同形式的基因叫等位基因。 一个基因由于突变（包括中性突变）可形成2个以 上的等位基因，不同的等位基因可产生不同的遗传特 征的变化，同时控制相对性状的显、隐性关系和遗传 效应。如由突变形成的多种等位基因可产生多种异常 表型

>在个体中，等位基因的某个形式（显性的)可以比其他形式 (隐性的)表达得多。基因多态性造成等位基因多样化，可 能是人类在进化过程中抵御不良环境因素的一种适应性表现， 对维持种群的生存和延续具有重要的生物学意义，如LA每 一对等位基因均为共显性，从而大大增加了人群中某些基因 表现型的多样化。 >在特定情况下，存在等位基因排斥现象，即二倍体细胞中某 一基因的两个等位基因中只有一个表达，另一个失效。例如B 细胞2个H链位点和2个L链位，点中分别只有1个得到表达，故 在浆细胞中只能合成一种类型的H链和L链。 > 一对相同的等位基因称纯合等位基因，一对不同的等位基因 称杂合等位基因。 >生物体特定的等位基因组则称为基因型。基因型是产生表型 的遗传学基础。在同一种群中可因出现少数突变而产生新的 基因型

➢ 在个体中，等位基因的某个形式（显性的）可以比其他形式 （隐性的）表达得多。基因多态性造成等位基因多样化，可 能是人类在进化过程中抵御不良环境因素的一种适应性表现， 对维持种群的生存和延续具有重要的生物学意义，如HLA每 一对等位基因均为共显性，从而大大增加了人群中某些基因 表现型的多样化。 ➢ 在特定情况下，存在等位基因排斥现象，即二倍体细胞中某 一基因的两个等位基因中只有一个表达，另一个失效。例如B 细胞2个H链位点和2个L链位点中分别只有1个得到表达，故 在浆细胞中只能合成一种类型的H链和L链。 ➢ 一对相同的等位基因称纯合等位基因，一对不同的等位基因 称杂合等位基因。 ➢ 生物体特定的等位基因组则称为基因型。基因型是产生表型 的遗传学基础。在同一种群中可因出现少数突变而产生新的 基因型

表型 指由于基因与环境因素相互作用所引起的在细 胞、器官和整体水平可检测到和可观察到的特征或 性状。 具有同种基因型的生物在不同环境条件下可表 现出不同的表型，具有相同基因型的生物和细胞可 因基因表达谱和表达程度不同而呈现不同的表型。 此外，具有不同基因型的生物若带有同一个显性基 因，也可表现出相同的表型

指由于基因与环境因素相互作用所引起的在细 胞、器官和整体水平可检测到和可观察到的特征或 性状。 具有同种基因型的生物在不同环境条件下可表 现出不同的表型，具有相同基因型的生物和细胞可 因基因表达谱和表达程度不同而呈现不同的表型。 此外，具有不同基因型的生物若带有同一个显性基 因，也可表现出相同的表型。 表型

二、疾病基因与遗传易感性有关 (一)疾病基因的遗传易感性程度 与遗传方式有关联性 疾病基因参与疾病发生过程，并非完全是基因 本身特性所致，而是其基因型在一定的遗传背景和 环境因素影响下进行的，其复杂的相互作用所形成 的结果表明了该基因型在个体对特定疾病的遗传易 感性程度（遗传度)

疾病基因参与疾病发生过程，并非完全是基因 本身特性所致，而是其基因型在一定的遗传背景和 环境因素影响下进行的，其复杂的相互作用所形成 的结果表明了该基因型在个体对特定疾病的遗传易 感性程度（遗传度）。 二、疾病基因与遗传易感性有关 （一）疾病基因的遗传易感性程度 与遗传方式有关联性

1.若遗传易感性程度达到100%，表明该基因型在发病 过程中起主要作用，亦即遗传因素起决定性作用，单 基因遗传病属于这种情况。 2.若遗传易感性程度低于100%，大于50%，表明遗传 因素在发病过程中起重要作用，但环境因素也在其中 起到重要作用。 3.若遗传易感性程度低于50%，则表明环境因素在发病 过程中起的作用比遗传因素为大。多基因遗传病属后 两种情况

1. 若遗传易感性程度达到100％，表明该基因型在发病 过程中起主要作用，亦即遗传因素起决定性作用，单 基因遗传病属于这种情况。 2. 若遗传易感性程度低于100％，大于50％，表明遗传 因素在发病过程中起重要作用，但环境因素也在其中 起到重要作用。 3. 若遗传易感性程度低于50％，则表明环境因素在发病 过程中起的作用比遗传因素为大。多基因遗传病属后 两种情况

部分多基因疾病的遗传易感性程度（参考值） 疾病 发病率(%) 遗传易感性程度(%) 精神分裂症 1.0 80 哮喘 4.0 80 早发型糖尿病 0.20 75 迟发型糖尿病 2~10 35 冠心病 2.50 65 原发性高血压 10~20 62 消化性溃疡 4.0 37 唇裂或腭裂 0.17 76 先天性心脏病 0.50 35 先天性幽门狭窄 0.30 75 脊柱裂 0.30 60

部分多基因疾病的遗传易感性程度（参考值） 疾病 发病率（％） 遗传易感性程度（％） 精神分裂症 1.0 80 哮喘 4.0 80 早发型糖尿病 0.20 75 迟发型糖尿病 2~10 35 冠心病 2.50 65 原发性高血压 10~20 62 消化性溃疡 4.0 37 唇裂或腭裂 0.17 76 先天性心脏病 0.50 35 先天性幽门狭窄 0.30 75 脊柱裂 0.30 60