医学遗传学/近亲婚配

跳转到: 导航, 搜索

医学电子书 >> 《医学遗传学基础》 >> 群体遗传学 >> 近亲婚配
医学遗传学基础

医学遗传学基础目录

1.近亲婚配和近交系数

近亲是指两个人在几代(3-4代)之内有着共同祖先,如果他们之间进行婚配就称为近亲婚配(consanguineous marriage,inbreeding)。在这种婚配情况下,由于夫妇双方都可能传来共同祖先的同一基因,而又可能把此同一基因传给他们的子女。这样,同一基因纯合概率会增加,所以近样结婚可导致常染色体隐性遗传病在后代中发病率增高的有害后果。

由于近亲婚配,在子女得到一对相同等位基因概率称为近交系数(近婚系数)(inbreeding coefficient)。

2.近亲系数的计算

(1)常染色体基因的近交系数:首先要说明和计算同胞兄妹间的近交系数。

1)同胞兄妹间的近交系数:设一对同胞兄妹的父亲有一对等位基因A1A2,母亲有一对等位基因A3A4(图6-1),他们子女中有A1A2、A2A3、A2A4基因型各1/4。从图可见,P1P2将这4个基因传至S,每代都是1/2机会,经过4步传递才可使S具有基因型A1A1、A2A2、A3A3或A4A4,所以4步传递的概率为(1/2)4。如果不论A1、A2、A3或A4,只看纯合子总概率,就是4×(1/2)4=1/4,即同胞兄妹间的近交系数。

2)舅甥女(或姑侄)间的近交系数:如图6-2所示,P1的基因A1经B1传给S需要2步,这样S基因型A1A1共需5步,其概率为(1/2)5,其它基因型A2A2.A3A3和A4A4也是一样,因此,舅甥女之间的近交系数为4×(1/2)5=1/8。

同胞兄姝婚配中基因传递图解


图6-1 同胞兄姝婚配中基因传递图解

舅甥女婚配中基因传递图解


图6-2舅甥女婚配中基因传递图解 C:甥女

3)表兄妹间的近交系数:此种情况较舅甥女婚配多了一步,如图6-3所示,其近交系数为4×(1/2)8=1/16。

4)二级表兄妹(从表兄妹)间的近交系数:由于这种情况较表兄妹婚配又多了2步,如图6-4所示,其近交系数为4×(1/2)8=1/64。

各种近亲关系和近交系数总结如表6-3。

表6-3 亲缘关系和近交系数

亲缘关系 近亲度 近交系数(F)
父子 1 1/2
兄弟姐妹 1 1/2
同胞兄妹 2 1/4
舅甥女(姑侄) 3 1/8
表兄妹 4 1/16
二级表兄妹 6 1/64

表兄妹婚配中基因传递图解


图6-3 表兄妹婚配中基因传递图解

二级表兄妹婚配中基因传递图解


图6-4 二级表兄妹婚配中基因传递图解

(2)X连锁基因近亲系数:由于女性两条X染色体,有两个X等位基因,他们可形成纯合子,男性是半合子,不形成纯合子,对近亲婚配无影响。所以计算X连锁基因近交系数,只计算女儿的F值即可。而传递特点,男性x 连锁基因必定传给他的女儿,故其概率为1,反之,男性X连锁基因不传给他的儿子,故传递概率为0。这样,X连锁基因的近交系数与常染色体基因则不相同。

1)姨表兄妹的近交系数:如图6-5所示,P1的X1基因经B1.C1传至S只需计为1步(B1→C1),X1经B2.C2传至S计为2步(B2→C2)、(C2→S),所以,S为X1X1的概率为(1/2)3;P2之X2基因经B1、C1传至S计为2步,X2经B2、C2传至S计为3步,所以S为X2X2的概率为(1/2)5。同理,S为X3X3的概率也是(1/2)5。因此,姨表兄妹婚配的近交系数为(1/2)3+2×(1/2)5=3/16。

2)舅表兄妹的近亲系数:如图6-5所示,P1之X1基因传至B2时中断,故不能形成X2X2。基因X2从P2经B1、C1传至S计为2步,从X2从P2经B2、C2传至S,也只计2步,故

X2X2的概率为(1/2)4。同理,X3X3的概率为(1/2)4。因此,舅表兄妹婚配的近交系数为2×(1/2)4=1/8。

姨表兄妹婚配中X连锁基因传递图解


图6-5 姨表兄妹婚配中X连锁基因传递图解

舅表兄妹婚配中X连锁基因传递图解


图6-6 舅表兄妹婚配中X连锁基因传递图解

3)如表兄妹、堂表兄妹的近交系数:如图6-7和6-8所示,基因X1从P1→B1传递中断,基因X2、X3从P2经B1至C1传递中断,所以其近交系数F值为0。因此,从上图的X连锁基因传递来看,姨表兄妹,舅表兄妹的婚配要比姑表兄妹和堂兄妹的婚配危害要大。

姑表兄妹婚配中X连锁基因传递图解


图6-7姑表兄妹婚配中X连锁基因传递图解

3.平均近交系数

即从群体角度来估计近亲婚配的危害,要计算平均近交系数(average inbreeding coefficient,a)。a值可按下列公式求出:

a=Σ(Mi/N)(Ⅰi)

Mi=某一类型近亲婚配数;N=总婚配数,Ⅰi=某一类型近亲婚配的近交系数。知道a值就可比较不同群体中近亲婚配的严重程度。一般来说,a值达1%左右已相当高。群体小,尤其是隔离群,a值较高,而大群体中,a值都很低。表6-4示一些群体的近亲结婚率和平均近交系数。

姑表兄妹婚配中X连锁基因传递图解


图6-8 姑表兄妹婚配中X连锁基因传递图解

表6-4 一些群体的近亲结婚率和平均近交系数

群体 近亲结婚率(%) 平均近交系数
美国 0.11 0.00008
日本 8.16 0.004
法国 0.67 0.00023
德国 0.59 0.00019
意大利 1.90 0.00070
南印度 39.37 0.02834
埃及(Nubic) 75.76 0.03335
中国汉族(北京、湖北) 1.40 0.000665
回族(甘萧) 9.7 0.00494
彝族(四川) 14.6 0.00913
朝鲜族(克林) 0 0

近亲婚配的危害主要表现为隐性遗传病纯合子患者的频率增高。以表兄妹婚配为例,他们所生子女是纯合子(aa)有两种原因:①近亲婚配,由共同祖先而来;②是由不同祖先分别而来。在①情况下,F值为1/16,a基因频率为q,这一途径形成纯合子aa的概率为1/16q,在②情况下,纯合子aa的概率为1(1/16)q2,他们子女中隐性纯合子概率为①+②即(1/16)p+(15/16)q2=q/16(1+15q)=q/16(p+q+15q)=(pq/16)+q2。而随机婚配中,所生子女的纯合子的频率为q2,与前者之比为(q2+pq/16])/q2。由此表明表兄妹婚配的子女隐性纯合子的频率增高pq/16。这种有害效应的大小与隐性基因频率(q)有关。如表6-5所示,q为0.10时,q2为0.01,表亲婚配后出生隐性纯合子的频率为0.015625,比随机婚配所出生的隐性纯合子频率高0.005625,两者之比为1.56。这表明大约3/5的纯合子来自表亲婚配,2/5的纯合子来自随机婚配。同理,q为0.01是两种不同婚配出生的纯合子之比为7.19,则表明大约7/8的纯合子来自表亲婚配,1/8的纯合子来自随机婚配。当q为0.001时,两者之比为63.5,更明显看出98.5%的纯合子来自表亲婚配,而1.5%的才来自随机婚配。因此,隐性遗传病越是少见,来自近亲婚配的患儿概率就越大。

表6-5 表婚配和随机婚配出生隐性纯合子的频率

基因频率(q) 随机婚配→隐性纯合子频率(q2) 表亲婚配→隐性纯合子频率(q2+pq/16) pq/16 两者之比
0.2 0.04 0.05 0.01 1.25
0.10 0.01 0.15625 0.005625 1.56
0.04 0.0016 0.004 0.0024 2.5
0.02 0.0004 0.001625 0.001225 4.06
0.01 0.0001 0.000719 0.000619 7.19
0.001 0.000001 0.0000635 0.0000625 63.5

参看

32 突变和选择 | 遗传漂变 32
关于“医学遗传学/近亲婚配”的留言: Feed-icon.png 订阅讨论RSS

目前暂无留言

添加留言
个人工具
名字空间
动作
导航
推荐工具
功能菜单
工具箱