医学遗传学自学辅导材料

《医学遗传学》自学指导第四章单基因病---单基因病的再发风险估计【学习目标】1、掌握估计不同单基因病再发风险方法2、能熟练确定家系中成员的再发风险【重点、难点内容提示】重点：不同单基因病再发风险方法、Bayes定律、单基因病的再发风险估计难点：Bayes定律【内容概要】一、Bayes定律某事件的后概率=某事件的联合概率/所有事件的联合概率之和联合概率=前概率×条件概率前概率是根据遗传规律得到的概率，条件概率是指在一定条件下发生某事件的概率。例如，对于一个常染色体隐性遗传病患者的正常同胞而言，其是携带者的概率可以按以下方式计算：根据常染色体隐性遗传病特点，患者的父母均为携带者，因此，患者的同胞可以是AA、Aa和aa，是这三种基因型的概率分别为1/4、1/2和1/4。这就是前概率。本例中要计算的是患者的正常同胞是携带者的概率，这里给的条件是表型正常。对于基因型为AA和Aa的个体，表现型正常的概率均为1，对于基因型为aa的个体，表现型正常的概率为0。因此可以列表计算如下：AAAaaa前概率1/41/21/4条件概率110联合概率1/41/20后概率1/32/30由以上计算可见，常染色体隐性遗传病患者的正常同胞是显性纯合子（AA）的概率为1/3，是杂合子的概率为2/3。二、单基因病的再发风险估计（一）常染色体显性遗传病（autosomaldominantdisease，AD）1、完全显性（completedominance）：常见婚配型子女再发风险患者×正常1/2(患者为杂合子)正常×正常同群体发病率2、不规则显性（irregulardominance）：1）如果Ⅲ1与一正常女性婚配，其子女的再发风险为多少？由于Ⅲ1为患者，其基因型为Aa，因此，其子代从其得到致病基因A的概率为1/2；但由于该病为不765432165432121IIIIII规则显性，尽管其子代得到致病基因的概率为1/2，但得到致病基因的个体并不一定成为患者，因此，其子代的患病风险为1/2×外显率（如果外显率为90%）=45%。2）如果Ⅲ2与一正常男性婚配，其子女的再发风险为多少？如前所述，尽管Ⅲ2的表型正常，但由于该病为不规则显性，Ⅲ2仍然有可能携带致病基因，所以在计算其子女的再发风险之前，首先应该计算Ⅲ2携带致病基因的概率。根据其父母的基因型，Ⅲ2的基因型有两种可能：一是为aa，一是为Aa，致病基因未表现，假设该病的外显率为90%。在Ⅲ2的表型正常的情况下，她是杂合子的概率计算如下：Aaaa前概率1/21/2条件概率1-外显率=10%1联合概率1/201/2后概率1/1110/11因此，在Ⅲ2表型正常情况下，她是杂合子的概率为1/11。其子女是杂合子的概率为：1/2×1/11=1/22其子女的患病风险为：1/22×外显率=9/220如果Ⅲ2的第一个孩子为患者，下个孩子的再发风险是多少？第一个孩子是患者，提示Ⅲ2携带致病基因，因而下个孩子是杂合子的概率为1/2，患病风险为：1/2×90%=45%3、共显性（codominance）一对表型正常的夫妇，丈夫的血型为A型，女方的血型为O型，婚后有两个孩子死于新生儿溶血症。假设群体中IAIA和IAi基因型个体的频率分别为6.25%和32.5%.这对夫妇的下个孩子出现新生儿溶血的概率是多少?下个孩子出现新生儿溶血的概率,就是下个孩子是A型血的概率.由于女方为O型,下个孩子是A型血的概率取决于男方的基因型,如果男方为IAIA,下个孩子是A型的概率为100%;如果他为IAi,下个孩子是A型的概率为50%.因此,首先必需计算男方是IAIA和IAi基因型的概率:IAIAIAi前概率6.25%/(6.25%+32.5%)=0.160.84条件概率1×11/2×1/2(生过两个A型血孩子)联合概率0.160.21后概率0.430.57下个孩子是A型的概率为:0.43×1+0.57×1/2=0.7154、延迟显性（delayeddominance）一40岁表型正常的妇女,其父亲为Huntington舞蹈病患者,她的女儿已经20岁,表型也正常.问其女儿患Huntington舞蹈病的风险为多少?已知杂合子在40岁以前发病的占70%,20岁前发病者占10%.由于该妇女的父亲为患者,她的基因型有两种可能:Aa和aaAaaa前概率1/21/2条件概率1-70%=0.31联合概率0.150.5后概率0.230.77因此,考虑到该妇女40岁表型正常,她是杂合子的概率为0.23.其女儿是杂合子的概率计算如下:Aaaa前概率0.23×1/2=0.1151-0.115=0.885条件概率1-10%=0.91联合概率0.10350.885后概率0.1050.895因此,其女儿患病风险为0.105.（二）常染色体隐性遗传病（autosomalrecessivediseases，AR）1、常见婚配型及其子代再发风险a)Aa×Aa：1/4患病，1/2为携带者b)Aa×aa：1/2患病，1/2为携带者c)AA×aa：全为携带者d)AA×Aa：1/2携带者e)aa×aa：全部为患者f)AA×AA：全部正常2、应用举例：1）如果Ⅳ1与Ⅳ5婚配，其子女的再发风险为多少？Ⅳ1为患者，要计算其子女的患病风险，首先需要计算Ⅳ5是杂合子的概率。由家系图可见，Ⅳ5的外祖母为杂合子，其母亲是杂合子的概率为1/2，因而，Ⅳ5是杂合子的概率为1/4。Ⅳ1与Ⅳ5婚配，其子女的再发风险为1/4×1/2=1/82）如果Ⅳ1与Ⅳ6婚配，其子女的再发风险为多少？IV6的祖父是杂合子的概率为2/3，IV6是杂合子的概率为2/3×1/2×1/2=1/6。其子女的患病风险为1/6×1/2=1/123）如果IV2与IV4婚配，其子女的再发风险为多少？IV2和IV4表型均正常，如果他们都为携带者，其子女的再发风险为1/4。如果他们不同时为携带者，其子女不会患病。因此，首先应该计算他们是携带者的概率IV2是携带者的概率为：2/3IV4是携带者的概率为：1/4IV2与IV4同时为携带者的概率为：2/3×1/4=1/6其子女的再发风险为：1/6×1/4=1/244）如果IV2与IV7婚配，其子女的再发风险为多少？IV2为携带者的概率为：2/3IV7为携带者的概率为：1×1/2=1/2IV2与IV7同为携带者的概率为：2/3×1/2=1/3其子女的再发风险为：1/3×1/4=1/12（三）X连锁显性遗传病（X-linkeddominantdiseases，XD）1、常见婚配型及其子代再发风险：1）女性患者×正常男性：子女的再发风险均为1/22）男性患者×正常女性：全部女儿都患病，儿子均正常。3）正常女性×正常男性：同群体发病率2、应用举例：765432165432121IIIIII76654987665432165432121IIIIII321IV1）III1与正常女性婚配，其子女的再发风险是多少？同群体发病率2）III2与正常男性婚配，其子女的再发风险为多少？子女再发风险为1/23）III6与正常女性婚配，其子女的再发风险为多少？女儿全患病，儿子均正常。（四）X连锁隐性遗传病（X-linkedrecessivediseases，XR）1、常见婚配型及其子女再发风险：1）男性患者×正常女性：女儿全部为携带者，儿子均正常2）男性患者×女性携带者：子女患病风险均为1/23）正常男性×女性患者：儿子均患病，女儿均为携带者4）正常男性×女性携带者：儿子患病风险为1/2，子女患病风险为1/4。2、应用举例：1）III1与正常女性婚配：其子女的再发风险同群体发病率2）III2与正常男性婚配：其子女的患病风险为1/4，儿子的患病风险为1/23）III5与正常男性婚配：其子女的患病风险为1/2×1/4=1/8，其儿子的患病风险为1/2×1/2=1/44）如果III5的第一个孩子为患者，下个孩子的再发风险为1/45）如果III5的第一个儿子正常，下个孩子的再发风险为多少？从家系可以看出，III5的母亲为携带者，III5为携带者的前概率为1/2，III5生正常儿子越多，其是携带者的概率越小。因此，应该把III5生的正常儿子作为条件来计算其是携带者的后概率：XAXaXAXA前概率1/21/2条件概率1/21联合概率1/41/2后概率1/32/3因而，考虑到III5生了一个正常儿子后，她是携带者的概率为1/3，其下个孩子的再发风险为：1/3×1/4=1/12【测试题】（一）A型选择题1．在世代间连续传代并无性别分布差异的遗传病为A．ARB．ADC．XRD．XDE．Y连锁遗传2．在世代间不连续传代并无性别分布差异的遗传病为A．ARB．ADC．XRD．XDE．Y连锁遗传3．在世代间间断传代并且男性发病率高于女性的遗传病为A．ARB．ADC．XRD．XDE．Y连锁遗传4．在世代间连续传代并且女性发病率高于男性的遗传病为A．ARB．ADC．XRD．XDE．Y连锁遗传765432165432121IIIIII5．家族中所有有血缘关系的男性都发病的遗传病为A．ARB．ADC．XRD．XDE．Y连锁遗传6．男性患者所有女儿都患病的遗传病为A．ARB．ADC．XRD．XDE．Y连锁遗传7．属于完全显性的遗传病为A．软骨发育不全B．多指症C．Huntington舞蹈病D．短指症E．早秃8．属于不完全显性的遗传病为A．软骨发育不全B．短指症C．多指症D．Huntington舞蹈病E．早秃9．属于不规则显性的遗传病为A．软骨发育不全B．多指症C．Huntington舞蹈病D．短指症E．早秃10．属于从性显性的遗传病为A．软骨发育不全B．多指症C．Huntington舞蹈病D．短指症E．早秃11．子女发病率为1/4的遗传病为A．染色体显性遗传B．常染色体隐性遗传C．X连锁显性遗传D．X连锁隐性遗传E．Y连锁遗传12．患者正常同胞有2/3为携带者的遗传病为A．染色体显性遗传B．常染色体隐性遗传C．X连锁显性遗传D．X连锁隐性遗传E．Y连锁遗传13．在患者的同胞中有1/2的可能性为患者的遗传病A．染色体显性遗传B．常染色体隐性遗传C．X连锁显性遗传D．X连锁隐性遗传E．Y连锁遗传14．存在交叉遗传和隔代遗传的遗传病为A．染色体显性遗传B．常染色体隐性遗传C．X连锁显性遗传D．X连锁隐性遗传E．Y连锁遗传15．一对夫妇表型正常，妻子的弟弟为白化病（AR）患者。假设白化病基因在人群中为携带者的频率为1/60，这对夫妇生育白化病患儿的概率为A．1/4B．1/360C．1/240D．1/120E．1/48016．母亲为红绿色盲，父亲正常，其四个儿子有可能是色盲A．1个B．2个C．3个D．4个E．0个17．父亲为AB血型，母亲为B血型，女儿为A血型，如果再生育，孩子的血型仅可能有A．A和BB．B和ABC．A、B和ABD．A和ABE．A、B、AB和O18．父母为A血型，生育了一个O血型的孩子，如再生育，孩子的可能的血型为A．仅为A型B．仅为O型C．3/4为O型，1/4为B型D．1/4为O型，3/4为A型E．1/2为O型，1/2为B型19．丈夫为红绿色盲，妻子正常且其家族中无患者，如再生育，子女患色盲的概率为A．1/2B．1/4C．2/3D．0E．3/420．丈夫为红绿色盲，妻子正常，但其父亲为红绿色盲，他们生育色盲患儿的概率A．1/2B．1/4C．2/3D．0E．3/421．短指和白化病分别为AD和AR，并且基因不在同一条染色体上。现有一个家庭，父亲为短指，母亲正常，而儿子为白化病。该家庭在生育，其子女为短指白化病的概率为A．1/2B．1/4C．2/3D．3/4E．1/822．短指和白化病分别为AD和AR，并且基因不在同一条染色体上。现有一个家庭，父亲为短指，母亲正常，而儿子为白化病。该家庭再生育，其子女为短指的概率为A．1/2B．1/4C．3/4D．1/8E．3/823．血友病A（用Hh表示）和红绿色盲（用Bb表示）都是XR。现有一个家庭，父亲为红绿色盲，母亲正常，一个儿子为血友病A，另一男一女为红绿色盲。母亲的基因型是A．X（Hb）X（hB）B．X（HB）X（