一些遺傳性狀或遺傳病的遺傳基礎不是一對基因,而是幾對基因,這些基因對該遺傳性狀形成的作用是微小的,所以稱為微效基因。但是幾對微效基因累加起來,可以形成一個明顯的表型效應,稱為加性效應。這些基因也稱加性基因。這種遺傳方式稱為多基因遺傳。在多基因遺傳性狀或疾病中,既有遺傳因素又有環境因素的顯著影響,所以也稱多因子遺傳。
第一節多基因遺傳的特點
多基因遺傳性狀與單基因遺傳性狀是不同的。在單基因遺傳性狀中雖然也有變異,但是在一個群體中觀察,可把變異的個體明顯地區分為2~3個群,這2~3個群間差異顯著,也就是說,變異是不連續的,稱為質量性狀。例如:豌豆植株的高和矮.“也有一定程度的變異,矮的變異於20~40nm之間,平均高約3nm;高的變異於19nm~21nm之間,平均高約20nm,二者變異是不連續的,這表明有質的差2異。矮豌豆決定於純合隱性基因仙,高變異的個體,即體高矮於或高於190。爪的人是很少的,大部分人具有中等體高,近於平均值。這表明人的身高這個性狀,在群體中的不同個體之間隻有量的差異。
多基因遺傳的特點是:①兩個極端變異的個體(純種)雜交後,子5代都是中間類型,但是也存在一定範圍的變異,這是環境因素影響的結果;②兩個中間類型的子代個體雜交後,大部分也是中間類型,但是,由於多對基因的分離和自由組合以及環境因素的影響,子2代將形成更廣範圍的變異,有時會出現一些近於極端變異的個體;③在一個隨機雜交的群體中,變異範圍廣泛,大多數個體接近於中間類型,極端變異的個體很少,在這些變異的產生上,多基因遺傳基礎和環境因素都有作用。
第二節多基因遺傳病
一些常見的先天畸形或常見病,其發病率大多超過0.1,這些病的發病有一定的遺傳基礎,常義現有家族傾向。但是,它們的遺傳基礎不是單基因,所以患者同胞中的發病率不是1/2或1/4,遠比這個發病率低,大約隻有1~10。過去臨床醫生常常說這些病的發病有遺傳因素或某種素質。近年來的研究工作表明,這些病就是多基因遺傳病。由於除遺傳因素外,環境因素在這類疾病中往往起著重要作用,故又稱多因子遺傳病。人類的高血壓、糖尿病、冠狀動脈病、精神分裂症、哮喘以及某些先天畸形(唇裂、齶裂、脊柱裂等)均屬於多基因遺傳病。多基因病目前已知的雖僅有100餘種,但是,每一種病的發病率卻很高,例如原發性高血壓的發病率為6%,哮喘的發病率為4%,冠心病的發病率為2.5%。所以,總的估計有15~20%的人受多基因病所累。
(一)易患性與發病閾值在多基因遺傳病中,遺傳基礎和環境因素的共同作用,決定了一個個體是否易於患病,稱為易患性。人類易患性的變異,也呈常態分布。一個群體中的大部分個體的易患性都接近於平均值,易患性很低和很高的個體數量都很少。當一個個體的易患性高達一定水平,即達到一個限度值,這個個體即將患病。這樣連續分布的易患性變異就被閾值區分為兩部分,一部分人是正常個體,另一部分人是患病的個體。在一定的環境條件下,閾值代表造成發病所需要的最低限度的該病致病基因數量,一個個體的易患性高低,目前是無法測量的,一般隻能根據婚後所生子女的發病情況粗略估計。
多基因遺傳病的正態分布曲線下的麵積代表人群總數其易患性變異超過閾值的那部分麵積代表患者所占的百分數,即發病率。從群體發病率的高低可以推知發病閾值與易患性平均值的距離。例如一個群體中某病發病率是1.3%,以值為零作估計,易患性平均值應該位於與閾值相距兩個標準差的位置;如果群體中某病的發病率是13%,以閾值為零作估計,易患性均值應該位於與閾值相距3個標準差的位置。可見一種多基因病的閾值與平均值相距愈近,其群體易患性的平均值愈高,閾值愈低,而群體發病率也愈高。反之,二者相距愈遠,群體易患性平均值愈低,閾值愈高,而群體發病率愈低。