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X 连锁疾病与读懂家系图

血友病和杜氏肌营养不良主要发生在男孩身上——因为相关基因位于 X 染色体上。了解为什么携带者母亲的儿子有风险,以及如何像侦探一样读懂家系图。

为什么大多是男孩

女性有两条 X 染色体;男性有一条 X 和一条 Y。对于位于 X 染色体上的基因,这种不对称改变了一切。在X 连锁隐性疾病中,一个男孩在他唯一的 X 上只要有一个有缺陷的等位基因,就没有备用副本——所以他会发病。而女孩则需要在两条 X 染色体上都带有缺陷等位基因,这要罕见得多。这就是为什么血友病杜氏肌营养不良大多见于男孩。

一个拥有一条缺陷 X 和一条健康 X 的女性,是这种伴性性状携带者:通常健康,因为她的第二条 X 起了补偿作用。(由于X 染色体失活,每个细胞中有一条 X 被沉默,所以携带者偶尔会表现出轻微迹象——但通常不发病。)她平均会把缺陷 X 传给一半的孩子。

携带者母亲的杂交

Notation: X = healthy allele,  Xh = faulty allele,  Y = Y chromosome

Mother is a carrier (X Xh)  x  Father unaffected (X Y)

              mother
            |  X   |  Xh
      ------+------+------
  f    X    | X X  | X Xh     <- daughters
  a         |      |
  t  ------+------+------
  h    Y    | X Y  | Xh Y     <- sons
  e         |      |
  r

Daughters:  1/2 X X  (unaffected)  : 1/2 X Xh (CARRIER, healthy)
Sons:       1/2 X Y  (unaffected)  : 1/2 Xh Y (AFFECTED)

=> Of the SONS, half are affected; of the DAUGHTERS, half are carriers.
   No son ever inherits his father's X, so an affected boy gets
   his Xh from his mother. Fathers cannot pass X-linked traits to sons.
携带者母亲 × 未患病父亲:一半儿子患病,一半女儿为携带者;不存在父传子的传递。

读懂家系图

家系图是用符号画成的家谱:方形代表男性,圆形代表女性,患病者涂黑,一对夫妇之间用横线连接,从他们向下延伸的竖线连到孩子。读家系图是侦探工作——你要从谁患病、谁不患病来推断隐藏的基因型。

  1. 数一数患病者的性别。大多是男性,并且健康的母亲把患病的男孩们联系起来?怀疑 X 连锁隐性。
  2. 检查有没有父传子的传递。如果找到了,这个性状就不是 X 连锁——排除这种模式。
  3. 寻找被跳过的世代。两位未患病父母生出患病的孩子,指向隐性(父母是携带者)。
  4. 寻找每一代、两性都出现的传递。一种在每一代都从父母传给孩子、且两性都有的性状,指向常染色体显性。