基因筛查

当家族中存在患某种遗传性疾病的风险时，可以进行基因检测。此类检测仅在以下情况下才可接受：该疾病的遗传模式已充分了解，可进行有效治疗，且检测方法可靠、有效、灵敏度高、特异性强且无害。特定世代的患病率必须足够高，以证明进行检测的必要性。

基因检测的目的是识别携带隐性遗传病基因但不表达的杂合子（例如，德系犹太人的泰-萨克斯病，黑人的镰状细胞性贫血，以及某些种族的地中海贫血）。如果一对杂合子夫妇中也存在一个杂合子，那么这对夫妇生育患儿的风险较高。

如果家族中有重大遗传性疾病（例如亨廷顿舞蹈症、乳腺癌）且在成年后才显现，则可能需要在症状出现前进行检测。检测可以确定患病风险，以便患者日后采取预防措施。如果检测结果显示患者是该疾病的携带者，他们还可以决定是否生育后代。

产前检查还可能包括羊膜穿刺术、绒毛取样、脐带血检测、母体血液检测、母体血清检测或胎儿嵌顿。进行产前检查的常见原因包括母亲年龄（超过35岁）；家族史（可通过产前检查诊断）；母体血清检测结果异常；以及妊娠期间出现的某些症状。

新生儿筛查可以采用预防措施（特殊饮食或替代疗法）来治疗苯丙酮酸缺乏症、半乳糖糖尿病和甲状腺功能减退症。

创建家谱。遗传咨询广泛使用创建家谱（家谱）的方法。在这种情况下，使用常规符号来指代家庭成员并提供有关其健康状况的必要信息。一些具有相同表型的家族疾病可能存在多种遗传模式。

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线粒体DNA异常

线粒体含有一条独特的圆形染色体，携带着13种蛋白质、各种RNA和几种调节酶的信息。然而，超过90%的线粒体蛋白质信息包含在核基因中。每个细胞的细胞质中都含有数百个线粒体。

线粒体疾病可能由线粒体异常或核DNA异常（例如，断裂、重复、突变）引起。高能量组织（例如，肌肉、心脏、脑）尤其容易因线粒体异常而出现功能障碍。不同类型的组织功能障碍与特定的线粒体DNA异常相关。

线粒体异常见于许多常见疾病，例如某些形式的帕金森病（可导致基底神经节细胞发生广泛的线粒体缺失突变）和许多其他类型的肌肉疾病。

线粒体DNA异常由母系遗传决定。整个线粒体均来自卵细胞的细胞质，因此，患病母亲的所有后代均有遗传该疾病的风险，但患病父亲则没有遗传该疾病的风险。临床表现的多样性是一个规律，这部分可以通过细胞和组织的遗传突变与正常线粒体基因组（异质体）组合的多样性来解释。

线粒体疾病

违反	描述
慢性进行性眼外肌麻痹	进行性眼外肌麻痹，通常先出现双侧、对称性、进行性眼下垂，在麻痹发生前数月或数年就开始出现
Kearns-Sayre综合征	慢性进行性眼外肌麻痹的多系统变体，也导致心脏传导阻滞、视网膜色素变性和中枢神经系统退化
莱伯遗传性视神经病变	一种间歇性但往往具有破坏性的双侧视力丧失，最常发生在青少年时期，由线粒体 DNA 的单点突变引起
墨菲综合征	肌阵挛性癫痫、粗红纤维、痴呆、共济失调和肌病
糖蜜综合症	线粒体脑肌病、乳酸性酸中毒和中风样发作
皮尔逊综合征	铁粒幼细胞贫血、胰腺功能不全和进行性肝病，在出生后头几个月开始出现，并经常导致儿童死亡

单基因缺陷

仅由一个基因缺陷引起的遗传性疾病（“孟德尔遗传病”）是迄今为止最容易分析、研究最深入的疾病。科学界已描述了许多此类具体疾病。单基因缺陷可以是常染色体或X连锁的，显性或隐性的。

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常染色体显性遗传

仅需要一个基因的常染色体等位基因即可表达常染色体显性性状；这意味着异常基因的杂合子和纯合子都会受到影响。

一般来说，以下规则适用：

• 病人有病，父母亦有病。
• 一个杂合子患病父母和一个健康父母，平均而言，患病和健康的孩子数量相同，这意味着每个孩子患病的风险为 50%。
• 患病父母所生的健康孩子不会将这种疾病遗传给他们的后代。
• 男性和女性罹患该疾病的风险相同。

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常染色体隐性遗传

常染色体隐性遗传需要两个异常等位基因拷贝才能表达。在某些世代中，杂合子（携带者）的比例较高，这是由于起始效应（即群体由几个人发起，其中一个是携带者）或携带者具有自然选择优势（例如，镰状细胞病的杂合子可以预防疟疾）。

一般而言，继承适用以下规则：

• 如果健康的父母有一个生病的孩子，那么父母双方都是杂合子，平均而言，他们的孩子中有四分之一会生病，一半是杂合子，四分之一是健康的。
• 受影响的父母和基因型正常的个体的所有孩子都是表型正常的杂合子。
• 平均一个病人和一个杂合子携带者所生的孩子，1/2是感染者，1/3是杂合子。
• 父母双方患病，孩子就会生病。
• 男性和女性感染的风险相同。
• 杂合子携带者表型正常，但携带特定性状。如果性状是由某种特定蛋白质（例如某种酶）缺陷引起的，杂合子携带者通常体内该蛋白质的含量有限。如果已知疾病，分子遗传技术可以识别表型正常的杂合子个体。

亲属之间更有可能遗传相同的突变等位基因，因此近亲结婚（近亲结婚）会增加孩子患病的可能性。在亲子关系或兄妹关系中，由于存在50%的相同基因，孩子患病的风险也会增加。

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X连锁显性

X连锁显性性状由X染色体携带。大多数非常罕见。男性通常受影响更严重，但仅携带一个异常等位基因的女性也会受到影响，但严重程度较轻。

一般而言，继承适用以下规则：

• 一个生病的男人会把这种疾病遗传给他所有的女儿，但不会遗传给他的儿子；但是，如果一个生病的男人娶了一个生病的女人，他们可能会生一个生病的儿子。
• 受影响的杂合子女性会将这种特征遗传给一半的孩子，无论性别如何。
• 受影响的纯合女性会将这种特征遗传给她们的所有孩子。
• 患有这种疾病的女性数量是男性的两倍，除非这种疾病已经导致男性死亡。

如果不进行分子检测，X连锁显性遗传与常染色体显性遗传很难区分。这需要大量的家系调查，并特别关注受累父母的子女，因为该性状的男男遗传排除了X连锁遗传（男性只将Y染色体传递给儿子）。一些X连锁显性遗传疾病会导致男性死亡。

X连锁隐性基因

X连锁隐性性状由X染色体携带。

一般而言，继承适用以下规则：

• 几乎所有患者都是男性。
• 杂合子女性通常在表型上是正常的，但作为携带者，她们可以将异常遗传给她们的孩子（然而，这种特征可能代表男性体内的新突变）。
• 病人绝不会把这种特性遗传给他的儿子。
• 所有病人的女儿都是这种特征的携带者。
• 女性携带者会将恶魔传染给她一半的儿子。
• 这种特征不会遗传给携带者母亲的女儿（除非她们从父亲那里继承了这种特征，例如色盲），但其中一半都是携带者。

受影响的女性通常必须是两个 X 染色体上异常基因的拥有者（纯合子）才能表现出该特征，即她必须有一个受影响的父亲和一个以杂合或纯合方式发生突变的母亲。

偶尔，该基因在 X 连锁突变杂合子的女性中也会有一定程度的表达，但这类女性很少像只有一对基因（半合子）的男性那样受到严重影响。如果存在结构性染色体重排（例如，X 常染色体易位、X 染色体缺失或破坏）或 X 染色体失活不平衡，杂合子女性可能会受到影响。后者发生在发育早期，通常涉及从父亲或母亲遗传的 X 染色体随机但平衡地失活。然而，有时大多数失活发生在从父母一方遗传的 X 染色体上；这种现象称为 X 染色体失活不平衡。

共显性

在共显性遗传中，杂合子的表型与两个纯合子的表型不同。同一基因位点上的每个等位基因通常具有不同的效应。例如，共显性在血型抗原（例如AB、MN）、白细胞抗原（例如DR4、DR3）、电泳迁移率不同的血清蛋白（例如白蛋白、触球蛋白）以及酶促过程（例如对氧磷酶）中均有体现。

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多因素遗传

许多性状（例如身高）呈抛物线分布（正态分布）；这种分布与多基因性状的定义一致。每个性状都会独立于其他基因，对自身产生影响。在这种分布中，很少有人处于极端，大多数人处于中间位置，因为人们不会遗传多个作用于同一方向的因素。各种加速或减缓最终结果的环境因素都会影响正态分布。

许多相对常见的先天性疾病和家族性疾病都是多因素遗传的结果。对于患者而言，疾病是遗传和环境因素共同作用的结果。一级亲属（与患者拥有 50% 的共同基因）罹患此类疾病的风险显著高于远亲，因为远亲可能只遗传少量异常基因。

常见的多种因素引起的疾病包括高血压、动脉粥样硬化、糖尿病、癌症、脊髓疾病和关节炎。许多特定基因可以被诊断出来。遗传易感因素，包括家族史、生化和分子参数，可以帮助识别有患病风险的人群，以便采取预防措施。

非常规继承

嵌合体。嵌合体是指存在两个或多个基因型或表型不同但源自同一受精卵的细胞系。任何大型多细胞生物在细胞分裂过程中发生突变的可能性都很高。每次细胞分裂，基因组中估计会发生四到五个变化。因此，任何大型多细胞生物都存在基因组成略有不同的细胞亚克隆。这些体细胞突变（发生在有丝分裂期的突变）可能不会导致明确的性状或疾病，但可以归类为导致斑块状改变的疾病。例如，McCune-Albright 综合征会导致骨骼斑块状发育不良改变、内分泌腺异常、斑块状色素改变，以及极少数情况下的心脏或肝脏异常。如果所有细胞都发生这种突变，就会导致早期死亡，但嵌合体（嵌合体）能够存活，因为正常组织支撑着异常组织。有时，患有单基因疾病的父母看似患有轻度疾病，但实际上是嵌合体。如果后代遗传了等位基因突变的胚胎细胞，导致每个细胞都存在异常，则其可能受到更严重的影响。某些胚胎会出现染色体嵌合现象，可通过绒毛膜绒毛取样在胎盘中检测到。大多数存在染色体异常的胚胎和胎儿会自然流产。然而，发育早期正常细胞的存在可能支持某些染色体异常，使婴儿能够存活下来。

基因组印记。基因组印记是指遗传物质根据其遗传自父亲还是母亲而产生的差异表达。这种表达差异源于基因的差异激活。基因组印记依赖于组织和发育阶段。某些组织中可能出现双等位基因（或双亲）表达，而从父母一方遗传的等位基因则可能在其他组织中表达。根据基因表达是母系遗传还是父系遗传，如果基因被基因组印记，则可能导致新的综合征。如果疾病或病症已跨代遗传，则应特别注意基因组印记。

单亲二体。单亲二体是指一对染色体中的两条仅遗传自父母一方。这种情况极为罕见，被认为是由于三体逃逸所致。这意味着受精卵原本有三条染色体，但其中一条丢失，导致三分之一的病例出现上述二体性。由于缺乏关于另一方父母的信息，可能会出现印记效应。此外，如果同一条染色体的多个拷贝（即等二体性）含有常染色体隐性遗传病的异常等位基因，即使父母一方携带该等位基因，受影响的个体也有罹患该疾病的风险。

三联体（三核苷酸）重复序列异常。核苷酸三联体经常出现，有时重复次数较多。基因中三联体的数量会逐代增加（正常基因的三联体重复次数相对较少）。当基因从一代传到下一代，或者有时由于体内细胞分裂，三联体重复序列会增长并增加，从而阻碍基因的正常功能。这种增加可以通过分子检测检测出来。这种基因变异并不常见，但在某些疾病（例如，营养不良性肌强直、脆性X染色体智力低下）中会发生，尤其是涉及中枢神经系统的疾病（例如，亨廷顿氏病）。

预期。预期是指疾病早期发病，并在随后的每一代中更加明显。当父母是嵌合体（嵌合体）且孩子所有细胞均发生完全突变时，也可能出现预期。如果重复次数（以及因此导致的表型损伤的严重程度）随着每个后代的增加而增加，则预期也可能表现为三联体重复扩增。