第三節(jié)　性染色體遺傳

控制某些性狀或遺傳病的基因位于性染色體（X或Y染色體）上，該基因必將伴隨著性染色體的行為而傳遞，這種遺傳方式稱為性連鎖遺傳或稱伴性遺傳。這就是人類有些性狀或疾病在男女個體中出現(xiàn)的概率存在明顯差異，或男高女低，或女高男低的主要原因，根據(jù)人類性染色體及性染色體上致病基因性質(zhì)的不同，可將性連鎖遺傳分為X連鎖顯性遺傳、X連鎖隱性遺傳和Y連鎖遺傳。

由于男性和女性性染色體組成不同，女性為XX，男性為XY，從而使X連鎖基因的傳遞具有以下特點：男性的細(xì)胞中只有一條X染色體，其X染色體上的基因在Y染色體上缺少與之對應(yīng)的等位基因，因此男性只有成對基因中的一個成員，故稱為半合子（hemizygote）。因此，不論致病基因是顯性還是隱性，只要男性的X染色體上帶有一個致病基因，就會發(fā)??；男性的X連鎖基因只能從母親傳來，將來只能傳給自己的女兒，不存在從男性到男性的傳遞，故稱為交叉遺傳（criss-cross inheritance）或稱為絞花遺傳。

一、X連鎖顯性遺傳及X連鎖顯性遺傳病

控制一種性狀或遺傳病的基因位于X染色體上，并且這種基因性質(zhì)是顯性基因，其遺傳方式稱為X連鎖顯性遺傳（XD），由X染色體上顯性致病基因引起的疾病稱為X連鎖顯性遺傳病。常見的X連鎖顯性遺傳病有抗維生素D性佝僂病、口面指綜合征Ⅰ型、遺傳性腎炎、高氨血癥Ⅰ型、色素失調(diào)癥等，X連鎖顯性遺傳病病種較少。

在X連鎖顯性遺傳病中，由于致病基因是顯性，所以不論男性還是女性，只要X染色體上有一個致病基因就會發(fā)病。男性細(xì)胞中只有一條X染色體，女性細(xì)胞中有兩條X染色體，可見，女性獲得致病基因的概率是男性獲得致病基因的2倍，所以在群體中女性患者多于男性患者。

抗維生素D性佝僂?。ㄒ卜Q低磷酸鹽血癥性佝僂?。┦堑湫偷腦連鎖顯性遺傳病，致病基因定位于Xp22?；颊哂捎谀I小管對磷的重吸收和小腸對鈣、磷的吸收能力均有障礙，造成尿磷增加、血磷降低，使患者的骨質(zhì)鈣化不全而引起佝僂病?；颊咴趮雰浩诎l(fā)病，疾病在整個兒童期都存在，甚至到青春期仍在進(jìn)展?；颊叩闹饕Y狀有：O形腿、X形腿、雞胸，嚴(yán)重的有進(jìn)行性骨骼發(fā)育畸形、多發(fā)性骨折、骨疼、不能行走、生長發(fā)育緩慢等。治療這種佝僂病時，服用普通劑量的維生素D和曬太陽均難有療效，必須使用大劑量的維生素D和磷酸鹽才能達(dá)到治療效果，所以人們通常稱為抗維生素D性佝僂病。

假定顯性致病基因為D，隱性正常基因為d，則：男性患者基因型為X^DY，正常男性基因型為X^dY；女性患者基因型為X^DX^D或X^DX^d（絕大多數(shù)患者基因型為雜合子），正常女性基因型為X^dX^d。如本病男性患者與正常女性婚配時，女兒都患病，兒子都正常（圖5-10）；若女性雜合體患者與正常男性婚配，兒子、女兒各有1/2的發(fā)病風(fēng)險（圖5-11）。

圖5-10　男性患者與正常女性婚配圖解

圖5-11　女性雜合體患者與正常男性婚配圖解

圖5-12是X連鎖顯性遺傳病的典型系譜，其系譜特點如下。

（1）人群中女性患者多于男性患者，女性患者病情較輕。

（2）連續(xù)傳遞，圖中可見連續(xù)幾代都有患者。

（3）患者雙親中必有一方患病，男性患者的致病基因必定從母親獲得。

（4）男性患者的后代中，女兒全部患病，兒子都正常。

（5）女性患者的后代中，子女患病概率各為1/2。

根據(jù)上述特點，臨床上可對X連鎖顯性遺傳病進(jìn)行發(fā)病風(fēng)險的估計：女性患者與正常男性婚配，兒子、女兒患病概率各為50%；男性患者與正常女性婚配，女兒100%患病，兒子100%正常。

圖5-12　X連鎖顯性遺傳病的典型系譜圖

二、X連鎖隱性遺傳與X連鎖隱性遺傳病

控制某一種性狀或遺傳病的基因位于X染色體上，并且這種基因性質(zhì)是隱性的，其遺傳方式稱為X連鎖隱性遺傳（XR）。由X染色體上隱性致病基因引起的疾病稱為X連鎖隱性遺傳病。常見X連鎖隱性遺傳病大約有400種，如紅綠色盲、假肥大型進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良、血友病A、魚鱗癬、G-6-PD缺乏癥等。

在X連鎖隱性遺傳病中，假定隱性致病基因為b，顯性正?；驗锽，則：男性患者的基因型為X^bY，正常男性基因型為X^BY；女性患者基因型為X^bX^b，正常女性基因型為X^BX^B或X^BX^b（為攜帶者）。男性只要X染色體上有致病基因即可患病，而女性只有在兩條X染色體上均有隱性致病基因時才能患病，因此人群中男性患者明顯多于女性患者。

紅綠色盲是典型的X連鎖隱性遺傳病，患者表現(xiàn)為不能正確區(qū)分紅色和綠色，致病基因定位于Xq28。據(jù)報道，紅綠色盲在我國男性發(fā)病率為7．0%，女性的發(fā)病率為0．5%。

圖5-13　紅綠色盲患者與正常女性婚配圖解

紅綠色盲男性患者X^b Y與正常女性X^BX^B婚配，子代中女兒色覺正常，但都是攜帶者（X^B X^b），兒子由母親那里接受一個X^B，故兒子色覺全部正常（X^B Y）。男性致病基因只傳給女兒，不傳給兒子（圖5-13）。

女性攜帶者（X^BX^b）與正常男性（X^BY）配婚（圖5-14），子代中：兒子有一半是正常（X^BY），一半是紅綠色盲（X^b Y）患者；女兒色覺全部正常，但有一半是攜帶者（X^BX^b）。如果女性攜帶者（X^BX^b）與男性患者（X^b Y）結(jié)婚（圖5-15），后代中：女兒有1/2為患者，1/2正常，但都是攜帶者；兒子中患者和正常各占1/2。

圖5-14　紅綠色盲女性攜帶者與正常男性婚配圖解

圖5-15　紅綠色盲女性攜帶者與男性患者婚配圖解

圖5-16是一個典型的X連鎖隱性遺傳病的典型系譜，從該系譜中，可總結(jié)出X連鎖隱性遺傳病系譜的如下特點。

圖5-16　X連鎖隱性遺傳病的典型系譜圖

（1）人群中男性患者遠(yuǎn)多于女性患者，系譜中往往只有男性患者。

（2）系譜中看不到連續(xù)傳遞現(xiàn)象，患者的分布常為散發(fā)。

（3）男性患者的子女都正常，但女兒全為攜帶者。

（4）雙親無病時，兒子可能發(fā)病，女兒則不會發(fā)??；如果兒子患病，其母親一定是致病基因攜帶者。

（5）由于交叉遺傳，男性患者的兄弟、外祖父、舅父、姨表兄弟、外甥、外孫等也可能是患者。

根據(jù)上述特點，臨床上可對X連鎖隱性遺傳病進(jìn)行發(fā)病風(fēng)險的估計：女性攜帶者與正常男性婚配，兒子患病概率為50%，女兒100%正常但其中有50%的可能性為攜帶者；男性患者與正常女性婚配，子女100%正常，但女兒100%為攜帶者。

知識鏈接

色盲癥的由來

18世紀(jì)英國著名的化學(xué)家兼物理學(xué)家道爾頓，在圣誕節(jié)前夕買了一份禮物——一雙“棕灰色”的襪子，送給媽媽。媽媽看到襪子后，感到襪子的顏色過于鮮艷，就對道爾頓說：“你買的這雙櫻桃紅色的襪子，讓我怎么穿呢？”道爾頓感到非常奇怪，襪子明明是棕灰色的，為什么媽媽說是櫻桃紅色的呢？疑惑不解的道爾頓又去問弟弟和周圍的人，除了弟弟與自己的看法相同以外，被問的其他人都說襪子是櫻桃紅色的。道爾頓對這件小事沒有輕易地放過，他經(jīng)過認(rèn)真的分析比較，發(fā)現(xiàn)他和弟弟的色覺與別人不同，原來自己和弟弟都是色盲。道爾頓雖然不是生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)家，卻成了第一個發(fā)現(xiàn)色盲癥的人，也是第一個被發(fā)現(xiàn)的色盲癥患者。為此他寫了篇論文《論色盲》，成為世界上第一個提出色盲問題的人。后來，人們?yōu)榱思o(jì)念他，又把色盲癥稱為道爾頓癥。

三、Y連鎖遺傳與Y連鎖遺傳病

控制某種性狀或遺傳病的基因位于Y染色體上，并表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀，那么它的遺傳方式稱為Y連鎖遺傳。由Y染色體上致病基因引起的疾病稱為Y連鎖遺傳病。

Y連鎖遺傳性狀或遺傳病比較少，約20種，Y連鎖基因較少，大多與睪丸形成、性別分化有關(guān)。已知H-Y抗原基因、外耳道多毛基因、睪丸決定因子基因、性別決定區(qū)SRY基因、無精癥基因AZF等都是Y染色體連鎖基因。

Y連鎖遺傳的傳遞規(guī)律比較簡單，其特點是：具有Y連鎖基因者均為男性，這些基因?qū)㈦SY染色體在有血親關(guān)系的男性間進(jìn)行傳遞，所以親代男性致病基因僅傳遞給兒子，女兒全部正常，即只出現(xiàn)男傳男現(xiàn)象，父傳子，子傳孫，又稱為全男性遺傳，而女性沒有Y染色體，即不傳遞有關(guān)基因，也不出現(xiàn)相應(yīng)的遺傳性狀或遺傳病。

圖5-17是一個外耳道多毛癥的系譜，系譜中祖孫三代有血親的男性均為患者。Y染色體上具有外耳道多毛基因的男性，到了青春期，外耳道中可長出2～3cm長的成叢黑色硬毛，且常伸出耳孔之外。系譜中女性均無此癥狀。

圖5-17　外耳道多毛癥的系譜