实验三单基因病系谱分析课件.ppt

1、实验三实验三 系谱分析系谱分析（Pedigree Analysis） 一、教学目的与要求一、教学目的与要求： 1学习判断系谱遗传方式的方法。 2学习再发风险的计算方法。 一、原理二、实验内容、原理与方法二、实验内容、原理与方法 遗传系谱图的解题步骤遗传系谱图的解题步骤1、遗传系谱图的判定、遗传系谱图的判定2、写出相关个体的基因型、写出相关个体的基因型3、遗传概率的计算、遗传概率的计算 5 单基因遗传病根据致病主基因所在染色体和等位基单基因遗传病根据致病主基因所在染色体和等位基因显隐关系的不同，分为因显隐关系的不同，分为5 5种遗传方式：种遗传方式： 显性遗传显性遗传(AD) 常染色体遗传常染色

2、体遗传 隐性遗传隐性遗传(AR) 单基因遗传单基因遗传 显性遗传显性遗传(XD) X连锁遗传连锁遗传 性染色体遗传性染色体遗传 隐性遗传隐性遗传(XR) Y连锁遗传连锁遗传 系谱分析系谱分析（pedigree analysis）是指将调）是指将调查某患者家族成员所得到的该病或性状发查某患者家族成员所得到的该病或性状发生情况的资料，按一定格式绘制成图解生情况的资料，按一定格式绘制成图解（系谱）。对某病或性状遗传方式的判断（系谱）。对某病或性状遗传方式的判断必须进行必须进行多个系谱多个系谱综合分析后才能作出准综合分析后才能作出准确结论。确结论。 绘制系谱图时采用统一的绘制系谱图时采用统一的符号符号

3、以表示家系以表示家系中各个成员情况和相互之间的关系。中各个成员情况和相互之间的关系。系谱符号系谱符号（Symbols） 1 2 1 2 38常用系谱绘制符号常用系谱绘制符号常见的遗传病的种类及特点常见的遗传病的种类及特点遗传病遗传病特点特点病例病例常染色体显常染色体显性性代代相传代代相传 发病率高发病率高 男女男女发病率相等发病率相等多指（趾）多指（趾）并指并指 常染色体隐常染色体隐性性可隔代遗传可隔代遗传 发病率在近发病率在近亲结婚时较高亲结婚时较高 男女发病率相男女发病率相等等白化、白化、苯丙苯丙酮尿症酮尿症 X染色体显性染色体显性连续遗传连续遗传 发病率高发病率高 女女性患者多于男性患者

4、性患者多于男性患者 男性患男性患者的母女都是患者者的母女都是患者抗维生素抗维生素D佝偻病佝偻病X染色体隐性染色体隐性隔代遗传或交叉遗传隔代遗传或交叉遗传 男性男性患者多于女性患者患者多于女性患者 女性患女性患者的父亲、儿子都是患者者的父亲、儿子都是患者红绿色盲、红绿色盲、血友血友 Y染色体遗传染色体遗传患者都为男性患者都为男性 父传子、子父传子、子传孙（患者的儿子都是患者）传孙（患者的儿子都是患者）耳廓多毛症耳廓多毛症判定是否是细胞质遗传：判定是否是细胞质遗传： 判定是否是染色体遗传：判定是否是染色体遗传： 女患者的子女全部患病，正常女性的子女患者的子女全部患病，正常女性的子女全正常（即母系遗

5、传）女全正常（即母系遗传）患者全为男性，且患者的父亲儿子患者全为男性，且患者的父亲儿子均均为患为患者，如果患者中有女性，或男性患者的父者，如果患者中有女性，或男性患者的父亲兄弟儿子有正常者亲兄弟儿子有正常者 则一定非则一定非Y 判定致病基因的显隐性判定致病基因的显隐性 有中生无，或连续几代有患者为显性；有中生无，或连续几代有患者为显性；无中生有，或患者隔代才有为隐性无中生有，或患者隔代才有为隐性判定显性基因在何种染色体上：判定显性基因在何种染色体上： 判定隐性基因在何种染色体上：判定隐性基因在何种染色体上： 男患者男患者的母亲和女儿的母亲和女儿均均为患者，正常为患者，正常女性的父子女性的父子均

6、均正常，患者中女性多于正常，患者中女性多于男性男性 为为染色体显性遗传染色体显性遗传 ；男患者的母亲和女儿中有正常者，或男患者的母亲和女儿中有正常者，或正常女性的父子有患者为正常女性的父子有患者为常染色体显常染色体显性遗传。性遗传。女患者女患者的父亲和儿子的父亲和儿子均均为患者，正常男为患者，正常男子的母女子的母女均均正常，患者中男性多于女性正常，患者中男性多于女性，若无女患者为，若无女患者为染色体隐性遗传染色体隐性遗传；女患者的父亲或儿子中有正常者，或正女患者的父亲或儿子中有正常者，或正常男性的母女有患者为常男性的母女有患者为常染色体隐性遗常染色体隐性遗传。传。【解析】根据患者有女性可判定为

7、非染色体遗传；根据患者有女性可判定为非染色体遗传；例例4、再根据代代有患者，可判定为再根据代代有患者，可判定为显性遗传显性遗传；再根据男性患者（再根据男性患者（）的母亲（）的母亲（）是正常的，可判定为）是正常的，可判定为常染色体显性遗传常染色体显性遗传。例例6、【解析】根据男性患者的父亲和儿子、兄弟中有正常的，可判定根据男性患者的父亲和儿子、兄弟中有正常的，可判定为非染色体遗传；为非染色体遗传；再根据正常双亲（再根据正常双亲（和和）有子女患病（）有子女患病（）可判定为）可判定为隐性遗传隐性遗传；最后根据无女性患者，可判定为最后根据无女性患者，可判定为染色体隐性遗传染色体隐性遗传。 例例3、【解

8、析】根据患者有女性可判定其为非遗传；根据患者有女性可判定其为非遗传；再根据正常双亲（再根据正常双亲（和和）有子女患病（）有子女患病（）可判定其为）可判定其为隐性遗传隐性遗传；最后根据女性患者（最后根据女性患者（）的父亲（）的父亲（）为正常，判定出）为正常，判定出常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传。例例1、例例2、解析据图母亲有病，子女据图母亲有病，子女均均有病，子女有病，母亲必有病，所有病，子女有病，母亲必有病，所以为以为细胞质遗传。细胞质遗传。解析据图患者的母亲没病，所以非细胞质遗传；再根据患者父据图患者的母亲没病，所以非细胞质遗传；再根据患者父亲儿子亲儿子均均为患者，所以为为患者，所以为Y染

9、色体遗传。染色体遗传。例例5、【解析】根据患者有女性，可判定为非染色体遗传；根据患者有女性，可判定为非染色体遗传；根据无中生有，判定为根据无中生有，判定为隐性遗传隐性遗传；再根据女性性患者（再根据女性性患者（）的父亲（）的父亲（）不患病，则可）不患病，则可判定为判定为常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传。3、如图是人类一种稀有遗传病的家系图谱。请推测这、如图是人类一种稀有遗传病的家系图谱。请推测这种病最可能的遗传方式是种病最可能的遗传方式是 ( ) A常染色体显性遗传常染色体显性遗传 B常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传 Cx染色体显性遗传染色体显性遗传 DX染色体隐性遗传染色体隐性遗传9如下列某遗

10、传病系谱图，则该遗传病最可能的遗传如下列某遗传病系谱图，则该遗传病最可能的遗传方式为方式为 A常染色体显性遗传常染色体显性遗传 B. 常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传 CX染色体显性遗传染色体显性遗传 DX染色体隐性遗传染色体隐性遗传 5 5下列的四个遗传图示中能够排除和血友病下列的四个遗传图示中能够排除和血友病传递方式一样的一组是传递方式一样的一组是 ( )( )2、写出相关个体的基因型、写出相关个体的基因型 类型类型1 假设：常染色体上隐性基因控制的遗传病，假设：常染色体上隐性基因控制的遗传病，即致病基因是隐性基因（即致病基因是隐性基因（a），其位于常染色体上。），其位于常染色体上。 根据

11、假设得：根据假设得：患病男性的基因型是：患病男性的基因型是：aa； 正常男性的基因型是：正常男性的基因型是：A_；患病女性的基因型是：患病女性的基因型是：aa； 正常女性的基因型是：正常女性的基因型是：A_2、写出相关个体的基因型、写出相关个体的基因型 类型类型2 假设：常染色体上显性基因控制的遗传病，假设：常染色体上显性基因控制的遗传病，即致病基因是显性基因（即致病基因是显性基因（A），其位于常染色体上。），其位于常染色体上。 根据假设得：根据假设得： 患病男性的基因型是：患病男性的基因型是：A_； 正常男性的基因型是：正常男性的基因型是：aa；患病女性的基因型是：患病女性的基因型是：A_；

12、 正常女性的基因型是：正常女性的基因型是：aa2、写出相关个体的基因型、写出相关个体的基因型 类型类型3 假设：染色体上隐性基因控制的遗传病，假设：染色体上隐性基因控制的遗传病，致病基因是隐性基因（致病基因是隐性基因（a），其位于染色体上。），其位于染色体上。 根据假设得：根据假设得： 患病男性的基因型是：患病男性的基因型是：a； 正常男性的基因型是：正常男性的基因型是：A；患病女性的基因型是：患病女性的基因型是：aa； 正常女性的基因型是：正常女性的基因型是：A_2、写出相关个体的基因型、写出相关个体的基因型 类型类型4 假设：染色体上显性基因控制）的遗传病假设：染色体上显性基因控制）的遗传

13、病，致病基因是显性基因（，致病基因是显性基因（A），其位于染色体上。），其位于染色体上。 根据假设得：根据假设得： 患病男性的基因型是：患病男性的基因型是：A； 正常男性的基因型是：正常男性的基因型是：a；患病女性的基因型是：患病女性的基因型是：A_； 正常女性的基因型是：正常女性的基因型是：aa（三）遗传概率的计算（三）遗传概率的计算 类型类型1、如患甲病（用甲、如患甲病（用甲+表示）的概率为表示）的概率为a, 不不患甲病（用甲表示）的概率则为患甲病（用甲表示）的概率则为1a，如患乙，如患乙病（用乙病（用乙+表示）的概率为表示）的概率为b,不患乙病用（用乙不患乙病用（用乙表示）的概率则为表示

14、）的概率则为1b。然后可按如下组合。然后可按如下组合，求出其他各种情况的患病概率：，求出其他各种情况的患病概率： 既患甲又患乙，即甲既患甲又患乙，即甲+乙乙+：概率为：概率为ab 只患甲，即甲只患甲，即甲+乙乙-：概率为：概率为a(1-b)只患乙，即甲只患乙，即甲-乙乙+：概率为（：概率为（1-a）b既不患甲又不患乙，即甲既不患甲又不患乙，即甲-乙乙-：概率为（：概率为（1-a）(1-b) 父亲是短指症患者，母亲表型正常，婚后父亲是短指症患者，母亲表型正常，婚后生育一白化病患儿。问这对夫妻以后再生生育一白化病患儿。问这对夫妻以后再生孩子时发病情况如何？短指孩子时发病情况如何？短指( (常显性，

15、常显性，A)A)与与白化病白化病( (常隐性，常隐性，b)b) 父亲基因型父亲基因型AaBbAaBb，母亲基因型，母亲基因型aaBbaaBb 婚后生育一白化病患儿基因型婚后生育一白化病患儿基因型aabbaabb 应用概率，通过分离比例来计算自由组合比例。应用概率，通过分离比例来计算自由组合比例。u考虑短指，双亲为考虑短指，双亲为Aaaa 类型，后代短指占类型，后代短指占1/2，正常指占正常指占1/2；u考虑白化病，双亲为考虑白化病，双亲为BbBb类型，后代不白化占类型，后代不白化占3/4，白化占，白化占1/4。综合考虑：综合考虑： 短指短指 白化白化 1/2 1/4 = 1/8 仅短指不白化仅

16、短指不白化 1/2 3/4 = 3/8 仅白化不短指仅白化不短指 1/2 1/4 = 1/8 完全正常完全正常 1/2 3/4 = 3/8 1 1 2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 1 1 2 2 3 3 ? 图中，图中，1为患者（为患者（aa），），2有有2/3的概率为携带的概率为携带者（者（Aa），），1为肯定是携为肯定是携带者，带者，3是是1的外甥女，的外甥女，为携带者的概率为为携带者的概率为1/4。因。因此，此，2和和3婚后生出苯丙婚后生出苯丙酮尿症患儿的风险为酮尿症患儿的风险为2/31/41/4=1/24。如果。如果2随机婚配，则生出患儿随机婚配，则生出患儿的风险为的风

17、险为2/31/651/4=1/390。 2. 苯丙酮尿症在我国人群中的发病率约为苯丙酮尿症在我国人群中的发病率约为1/16900，一人患苯丙酮尿症，这人如果和他的姑表妹结婚，一人患苯丙酮尿症，这人如果和他的姑表妹结婚，所生子女中苯丙酮尿症的发病风险如何？此人若随所生子女中苯丙酮尿症的发病风险如何？此人若随机婚配，所生子女中苯丙酮尿症的发病风险又如何机婚配，所生子女中苯丙酮尿症的发病风险又如何？表兄妹：表兄妹：1 1/4 1/2 = 1/8随机：随机：11/65 1/2 =1/130携带者频率携带者频率 = 2 1/16900 = 1/65 1 1 2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 1 1

18、 2 2 3 3 4 4 5 5 ? 图中图中为患者（为患者（aa），），2是肯是肯定携带者（定携带者（Aa），），3有有1/2的概率为的概率为携带者。携带者。 3和和4 是表兄妹，所以，是表兄妹，所以，4有有1/8的概率为携带者。婚后所生子的概率为携带者。婚后所生子女中，患苯丙酮尿症的风险将是：女中，患苯丙酮尿症的风险将是：1/21/81/4=1/64，假如，假如3进行随进行随机婚配，婚后所生子女中，患苯丙酮机婚配，婚后所生子女中，患苯丙酮尿症的风险尿症的风险1/21/651/4=1/520判断下列系谱的遗传方式，并说明理由：判断下列系谱的遗传方式，并说明理由：ADXDXRYAR这是一个这是

19、一个Nance-Horan综合征的系谱。综合征的系谱。 Nance-Horan综综合征是一类罕见的遗传性疾病，患者具有白内障和不正合征是一类罕见的遗传性疾病，患者具有白内障和不正常形状牙齿等症状。常形状牙齿等症状。IIIIIIIVV1 21 2 3 41 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 71 2 3 4南斯-霍兰综合征,掌骨过短-白内障-楔形牙综合征 (a) 依据该系谱，请判断依据该系谱，请判断Nance-Horan综合征的遗综合征的遗传方式传方式? (b) 如果III-7和和III-8夫妇再生育一个孩子，那么夫妇再生育一个孩子，那么该孩子患有该孩子患有 Nance-Hora

20、n综合征的几率是多少综合征的几率是多少? (c) 如果III-2和和III-7结婚，他（她）们的孩子患结婚，他（她）们的孩子患有有 Nance-Horan综合征的几率是多少？综合征的几率是多少？XR1/4XAXa XAY1/2XAXa XaY已知控制下面系谱中患者表型的为一个显性基因，那么：已知控制下面系谱中患者表型的为一个显性基因，那么：i) II-1为杂合子的可能性是多少为杂合子的可能性是多少? ii) 下列表兄妹婚配后，出生患者的几率是多少下列表兄妹婚配后，出生患者的几率是多少? a) III-1 III-3; b) III-2 III-4. 101/2已知控制下面系谱中患者表型的为一个

21、隐性基因。该疾已知控制下面系谱中患者表型的为一个隐性基因。该疾病在一般人群中的发病率非常低，假设婚配入该家族的病在一般人群中的发病率非常低，假设婚配入该家族的正常个体均为纯合子，除非有证据显示该正常个体为杂正常个体均为纯合子，除非有证据显示该正常个体为杂合体。合体。下列个体婚配后出生患者的几率是多少下列个体婚配后出生患者的几率是多少? a) III-1 III-12; b) III-4 III-15; c) III-6 III-13; d) IV-1 IV-2. IIIIIIIV1 21 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1

22、71 21/211/81/161/61/24小测验（小测验（Test） 1.一个表型正常的女子与一佝偻病男子结婚后所生一个表型正常的女子与一佝偻病男子结婚后所生育的育的2个女儿均为佝偻病患者，而个女儿均为佝偻病患者，而2个儿子均正常，个儿子均正常，他们的女儿同正常男子婚配后，所生子女（他们的女儿同正常男子婚配后，所生子女（2男，男， 2女）各有一半患佝偻病。女）各有一半患佝偻病。 （1）绘制系谱（）绘制系谱（10分）。分）。 （2）说明该病的遗传方式并给出理由（）说明该病的遗传方式并给出理由（10分）。分）。 （3）写出家系中患者及其双亲的基因型（）写出家系中患者及其双亲的基因型（10分）。分

23、）。 2.一对夫妇表型正常，婚后生了一个白化一对夫妇表型正常，婚后生了一个白化病（病（AR）的儿子，这对夫妇的基因型是）的儿子，这对夫妇的基因型是（ ） （10分）。分）。 AAa和和Aa BAA和和Aa Caa和和Aa Daa和和AA EAA和和AA 3.父母都是父母都是B血型，生育了一个血型，生育了一个O血型的孩血型的孩子，这对夫妇再生育孩子的血型可能是（子，这对夫妇再生育孩子的血型可能是（ ） （10分）。分）。 A只能是只能是B型型 B只能是只能是O型型 C3/4是是O型，型，1/4是是B型型 D3/4是是B型，型，1/4是是O型型 E1/2是是B型，型，1/2是是O型型 4.母亲是红

24、绿色盲（母亲是红绿色盲（XR）患者，父亲正常，）患者，父亲正常，他们的四个儿子中有（他们的四个儿子中有（ ）个是色盲患者）个是色盲患者（10分）。分）。 A1个个 B2个个 C3个个 D0个个 E4个个 5.丈夫是红绿色盲（丈夫是红绿色盲（XR），妻子正常，妻），妻子正常，妻子的父亲是红绿色盲，这对夫妇生下色盲子的父亲是红绿色盲，这对夫妇生下色盲孩子的机会是（孩子的机会是（ ） （10分）。分）。 A1/2 B0 C1/4 D3/4 E1 6.慢性进行性舞蹈病属常染色体显性遗传慢性进行性舞蹈病属常染色体显性遗传病，如果外显率为病，如果外显率为90%，一个杂合型患者，一个杂合型患者与正常人结婚生

25、下患者的概率为（与正常人结婚生下患者的概率为（ ） （10分）。分）。 A50% B45% C75% D25% E100% 7.表型正常的白化病携带者与白化病（表型正常的白化病携带者与白化病（AR）患者结婚，生一个正常孩子和二个患病孩患者结婚，生一个正常孩子和二个患病孩子的机会是（子的机会是（ ） （10分）。分）。 A1/4 B1/8 C1/2 D3/8 E1/64 8.一对夫妇表型正常，婚后生了一个半乳糖血症一对夫妇表型正常，婚后生了一个半乳糖血症（AR）的女儿和一个正常男孩，这男孩与一个表）的女儿和一个正常男孩，这男孩与一个表型正常，但其弟弟患半乳糖血症的女人结婚，那型正常，但其弟弟患半

26、乳糖血症的女人结婚，那么他们的第一个孩子是患者的概率为（么他们的第一个孩子是患者的概率为（ ） （10分）。分）。 A1/9 B1/4 C2/3 D3/4 E1 9.一对一对AR夫妇表型正常，婚后他们的第一个孩子夫妇表型正常，婚后他们的第一个孩子要么要么AR患者女儿，要么正常男孩儿的概率为（患者女儿，要么正常男孩儿的概率为（ ） （10分）。分）。 A1/9 B1/8 C2/8 D5/8 E 1/2 10.一表型正常的男性，其父亲为白化病患者，该一表型正常的男性，其父亲为白化病患者，该男性与正常女性结婚，婚后如生育，其子女中可男性与正常女性结婚，婚后如生育，其子女中可能为白化病携带者的概率为（能为白化病携带者的概率为（ ） （10分）。分）。 A1/8 B1/4 C1/2 D3/4 E1 11.一个白化病患者（一个白化病患者（AR）与一个完全正常的）与一个完全正常的 人人婚配，后代是携带者的概率为（婚配，后代是携带者的概率为（ ） （10分）。分）。 A1/2 B1/8 C2/3 D0 E15912.12.从这系谱图可以看出属于哪种单基因遗传病？从这系谱图可以看出属于哪种单基因遗传病？计算后代计算后代1 1为患者的概率？为患者的概率？ 1 21 2 3 4 5 61 2 3 41AR1/1860