第一节 单基因遗传与单基因遗传病
前面已经介绍：受一对等位基因控制的性状称单基因性状，因其遗传方式符合孟德尔定律，所以也称为孟德尔性状。如果人类这个性状为异常性状（即遗传病），那么它就属于单基因遗传病，即由单个基因突变引起的疾病叫单基因病。人类单基因遗传主要有五种遗传方式：常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、X连锁隐性遗传、X连锁显性遗传和Y连锁遗传。遗传病不同的遗传方式往往具有不同的系谱特征，因此，临床上判断遗传病的遗传方式常用系谱分析法。
根据某遗传病在一个家族中的发生情况，用图示的方式表示家系中各成员之间的相互关系及患病情况，此图称系谱图（简称系谱，也称家系图），常用系谱符号如图1－12。
图1－12 常用系谱符
一、常染色体显性遗传
（一）概念
某正常性状或遗传病的控制基因位于常染色体上，且该基因为显性基因，其遗传方式为常染色体显性遗传（符号AD），简称显性遗传。
由常染色体上显性致病基因所控制的疾病为常染色体显性遗传病，临床常见有并指（趾）症、多指（趾）症、短指（趾）症、强直性肌营养不良、视网膜母细胞瘤、家族性高胆固醇血症等。
由于常染色体显性遗传病的致病基因为显性基因（D），因此，个体只要带有致病基因（D）往往就可能发病；个体表型正常（dd），往往提示该个体不带有致病基因。
（二）分类
实际情况下，某性状能否表现往往受多种因素影响（遗传学上称为遗传背景），根据显性遗传的性状表达（特别是显性基因对隐性基因的“掩盖”作用）情况，可以将常染色体显性遗传划分为完全显性遗传、不完全显性遗传、不规则显性遗传、共显性遗传、延迟显性遗传等类型。
1.完全显性遗传 显性基因对隐性基因的作用“完全掩盖”，杂合体患者（Dd）与纯合体患者（DD）表型一致。
例如：家族性多发性结肠息肉为完全显性遗传，患者结肠内壁有多个大小不等的息肉。儿童期常有腹泻、粪便混有黏液及血液、体重减轻、贫血等症状，患者在20岁左右息肉可能恶变成结肠癌。
当家族性多发性结肠息肉患者（Aa）与正常人婚配，其子女都有1/2的机会成为家族性多发性结肠息肉患者，1/2的机会为正常个体（图1－13）。
图1－13 家族性多发性结肠息肉患者与正常人婚配后代情况
系谱举例（图1－14）：
图1－14 家族性多发性结肠息肉系谱
从系谱图可以看出，常染色体显性遗传病的典型系谱特点为：①男女发病机会均等，与性别无关。②系谱中有连续遗传。③患者双亲中通常有一个患者，但多为杂合体；患者同胞约有1/2的患病几率。④双亲无病，子女一般无病。
2.不完全显性遗传 显性基因对隐性基因的作用“掩盖”不完全，使得杂合体（Dd）的表现型介于纯合显性（DD）与纯合隐性（dd）之间。
因此，在不完全显性遗传病的家族中，我们常常可能发现三种表现型：重型患者（AA）、轻型患者（Aa）、正常人（aa）。如软骨发育不全是一种不完全显性遗传病，纯合体患者（AA）因为病情严重，往往死于胎儿或新生儿时期；杂合体患者（Aa）出生时常常就存在四肢粗短、下肢内弯、前额突出、腰椎前突、臀部后突等异常；两个软骨发育不全杂合体患者如果“同病相怜”，结婚并生育，就可能出生纯合体患者，出现死胎或者早夭现象（图1－15）。
图1－15 一个家族性软骨发育不全症的系谱
3.不规则显性遗传 有些显性遗传病杂合体（Dd）因为一定原因不表现出临床症状（称为携带者），但能将致病基因传给下一代而导致其患病。因此，在不规则显性遗传病的系谱中出现隔代遗传的现象（图1－16）。
图1－16 一个家族性多指（趾）症的系谱
4.共显性遗传 一对等位基因彼此之间没有显性和隐性关系，在杂合状态下两个基因的作用都得到表现，这种遗传方式称为共显性遗传。
人类ABO血型系统的遗传中就有共显性遗传的典型例子：ABO血型系统由A、B、AB、O四种血型组成。决定血型的是一组等位基因IA、IB和i（称复等位基因，即一个基因具有两个或以上的等位基因），IA、IB对i是显性基因。IA决定红细胞表面有抗原A、IB决定红细胞表面有抗原B、i不能使红细胞表面产生抗原A或B，因此，基因型为IAIA、IAi的个体血型为A型血，基因型为IBIB、IBi的个体为B型血，基因型为ii的个体为O型血；而基因型为IAIB的个体可以在红细胞表面产生抗原A和B，表现为AB型血，因而为共显性遗传。
小贴士
从性遗传与限性遗传
杂合体的表达受性别影响，在一个性别中表现出相应的表型，而在另一个性别中则不出现相应的性状称为从性显性遗传。如秃顶，男性杂合体表现为秃顶，而女性杂合体则不表现。
限性遗传是指由单个基因引起、只在一种性别中表达的性状遗传。如乳腺癌易感基因使得女性患乳腺癌而男性不患此病；子宫阴道积水症也是一种限性遗传病，基因在常染色体上，但只在女性中出现。
5.延迟显性遗传 某些带有显性致病基因的杂合体在生命早期不表现出相应的症状，发育到一定的年龄时，致病基因的作用才表现出来。如慢性进行性舞蹈症患者往往在30～40岁后才发病，患者的正常同胞将来发病的风险为1/2，患者与正常人婚配，患儿出生的风险也为1/2。
二、常染色体隐性遗传
控制某正常性状或遗传病的隐性基因位于常染色体上，其遗传方式为常染色体隐性遗传（符号AR），简称隐性遗传。
位于常染色体上的隐性基因控制的遗传病为常染色体隐性遗传病，人类常见的隐性遗传病有白化病、镰刀形贫血症、先天性聋哑、苯丙酮尿症、半乳糖血症、肝豆状核变性、高度近视等。
由于控制隐性遗传的基因为隐性基因，隐性基因只有在处于纯合状态下性状才能表达，因此，常染色体隐性遗传病中纯合体（rr）才表现为患者，杂合体（Rr）一般表型正常（称为携带者）。
白化病是一种由于患者不能产生酪氨酸酶造成黑色素合成障碍而引起的隐性遗传病。患者皮肤、虹膜、毛发等缺少黑色素，出现皮肤与虹膜粉红、白发、羞明等症状。其致病基因a在常染色体上，正常基因为A（图1－17）。
图1－17 一个白化病的系谱
从以上系谱可以归纳出隐性遗传病遗传特点为：①发病与性别无关，男女发病机会均等。②系谱中一般看不到连续遗传的现象，病例多为散发。③患者双亲表型正常，但都是携带者；患者同胞患病的几率是1/4，1/2的几率是携带者。④近亲婚配时，其后代发病率比非近亲婚配明显增高。
三、X连锁隐性遗传
控制某正常性状或遗传病的隐性基因位于X染色体上，由于该基因总是随X染色体的行动而传递，其遗传方式为X连锁隐性遗传（符号XR）。
人类常见的X连锁隐性遗传病有红绿色盲、血友病A、大型进行性肌营养不良（DMD）、鱼鳞病等（图1－18）。
图1－18 一个红绿色盲症的系谱
从系谱中可以看出X连锁隐性遗传的特点为：①男性患者远多于女性患者，系谱中往往只有男性患者。②双亲无病时，儿子有1/2的可能发病，女儿一般不会发病；这说明儿子发病的致病基因来自母亲（XR携带者），并在将来传给自己的女儿，由于有女传男、男传女的特点，所以称为交叉遗传。③男性患者的兄弟、外祖父、舅父、姨表兄弟、外甥、外孙等有1/2的可能是患者。
四、X连锁显性遗传
控制某正常性状或遗传病的显性基因位于X染色体上，其遗传方式为X连锁显性遗传（符号XD）。由于致病基因是X染色体上的显性基因（XA），因此，只要X染色体上有致病基因（XA），男女都可以发病。
人类常见的X连锁显性遗传病有抗维生素D性佝偻病、色素失调症、遗传性肾炎等（图1－19）。
图1－19 一个抗维生素D性佝偻病的系谱
从以上系谱可以看出X连锁显性遗传的特点为：①女性患者常多于男性患者，女性病情一般较轻。②患者的双亲中必定有该病患者，系谱中可常见连续遗传现象。③男性患者的女儿全为患者，儿子全部正常。④女性患者（杂合体）的子女中各有1/2的患病风险。
五、Y连锁遗传
控制某正常性状或遗传病的基因位于Y染色体上，其遗传方式为Y连锁遗传（符号YL）。由于只有男性才具有Y染色体，因此，Y连锁遗传特点为全男遗传，即父传子，子传孙，如外耳道多毛症、无精子因子症等。
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