醫學遺傳學/近親婚配
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1．近親婚配和近交係數
近親是指兩個人在幾代（3-4代）之內有著共同祖先，如果他們之間進行婚配就稱為近親婚配（consanguineous marriage,inbreeding）。在這種婚配情況下，由於夫婦雙方都可能傳來共同祖先的同一基因，而又可能把此同一基因傳給他們的子女。這樣，同一基因純合機率會增加，所以近樣結婚可導致常染色體隱性遺傳病在後代中發病率增高的有害後果。
由於近親婚配，在子女得到一對相同等位基因機率稱為近交係數（近婚係數）（inbreeding coefficient）。
2．近親係數的計算
（1）常染色體基因的近交係數：首先要說明和計算同胞兄妹間的近交係數。
1）同胞兄妹間的近交係數：設一對同胞兄妹的父親有一對等位基因A1A2，母親有一對等位基因A3A4（圖6-1），他們子女中有A1A2、A2A3、A2A4基因型各1/4。從圖可見，P1P2將這4個基因傳至S，每代都是1/2機會，經過4步傳遞才可使S具有基因型A1A1、A2A2、A3A3或A4A4，所以4步傳遞的機率為（1/2）4。如果不論A1、A2、A3或A4，只看純合子總機率，就是4×（1／2）4＝1／4，即同胞兄妹間的近交係數。
2）舅甥女（或姑侄）間的近交係數：如圖6-2所示，P1的基因A1經B1傳給S需要2步，這樣S基因型A1A1共需5步，其機率為（1／2）5，其它基因型A2A2．A3A3和A4A4也是一樣，因此，舅甥女之間的近交係數為4×（1／2）5＝1／8。
圖6-1 同胞兄姝婚配中基因傳遞圖解
圖6-2舅甥女婚配中基因傳遞圖解 C：甥女
3）表兄妹間的近交係數：此種情況較舅甥女婚配多了一步，如圖6-3所示，其近交係數為4×（1／2）8＝1／16。
4）二級表兄妹（從表兄妹）間的近交係數：由於這種情況較表兄妹婚配又多了2步，如圖6-4所示，其近交係數為4×（1／2）8＝1／64。
各種近親關係和近交係數總結如表6-3。
表6-3 親緣關係和近交係數
| 親緣關係 | 近親度 | 近交係數（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 |
| 二級表兄妹 | 6 | 1／64 |
圖6-3 表兄妹婚配中基因傳遞圖解
圖6-4 二級表兄妹婚配中基因傳遞圖解
（2）X連鎖基因近親係數：由於女性兩條X染色體，有兩個X等位基因，他們可形成純合子，男性是半合子，不形成純合子，對近親婚配無影響。所以計算X連鎖基因近交係數，只計算女兒的F值即可。而傳遞特點，男性x 連鎖基因必定傳給他的女兒，故其機率為1，反之，男性X連鎖基因不傳給他的兒子，故傳遞機率為0。這樣，X連鎖基因的近交係數與常染色體基因則不相同。
1）姨表兄妹的近交係數：如圖6-5所示，P1的X1基因經B1．C1傳至S只需計為1步（B1→C1），X1經B2．C2傳至S計為2步（B2→C2）、（C2→S），所以，S為X1X1的機率為（1／2）3；P2之X2基因經B1、C1傳至S計為2步，X2經B2、C2傳至S計為3步，所以S為X2X2的機率為（1／2）5。同理，S為X3X3的機率也是（1／2）5。因此，姨表兄妹婚配的近交係數為（1／2）3＋2×（1／2）5＝3／16。
2）舅表兄妹的近親係數：如圖6-5所示，P1之X1基因傳至B2時中斷,故不能形成X2X2。基因X2從P2經B1、C1傳至S計為2步，從X2從P2經B2、C2傳至S，也只計2步，故
X2X2的機率為（1／2）4。同理，X3X3的機率為（1／2）4。因此，舅表兄妹婚配的近交係數為2×（1／2）4＝1／8。
圖6-5 姨表兄妹婚配中X連鎖基因傳遞圖解
圖6-6 舅表兄妹婚配中X連鎖基因傳遞圖解
3）如表兄妹、堂表兄妹的近交係數：如圖6-7和6-8所示，基因X1從P1→B1傳遞中斷，基因X2、X3從P2經B1至C1傳遞中斷，所以其近交係數F值為0。因此，從上圖的X連鎖基因傳遞來看，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。
圖6-7姑表兄妹婚配中X連鎖基因傳遞圖解
3．平均近交係數
即從群體角度來估計近親婚配的危害，要計算平均近交係數（average inbreeding coefficient,a）。a值可按下列公式求出：
a=Σ(Mi/N)(Ⅰi)
Mi＝某一類型近親婚配數；N＝總婚配數，Ⅰi=某一類型近親婚配的近交係數。知道a值就可比較不同群體中近親婚配的嚴重程度。一般來說，a值達1％左右已相當高。群體小，尤其是隔離群，a值較高，而大群體中，a值都很低。表6-4示一些群體的近親結婚率和平均近交係數。
圖6-8 姑表兄妹婚配中X連鎖基因傳遞圖解
表6-4 一些群體的近親結婚率和平均近交係數
| 群體 | 近親結婚率（％） | 平均近交係數 |
| 美國 | 0.11 | 0.00008 |
| 日本 | 8.16 | 0.004 |
| 法國 | 0.67 | 0.00023 |
| 德國 | 0.59 | 0.00019 |
| 義大利 | 1.90 | 0.00070 |
| 南印度 | 39.37 | 0.02834 |
| 埃及（Nubic） | 75.76 | 0.03335 |
| 中國漢族（北京、湖北） | 1.40 | 0.000665 |
| 回族（甘蕭） | 9.7 | 0.00494 |
| 彝族（四川） | 14.6 | 0.00913 |
| 朝鮮族（克林） | 0 | 0 |
近親婚配的危害主要表現為隱性遺傳病純合子患者的頻率增高。以表兄妹婚配為例，他們所生子女是純合子（aa）有兩種原因：①近親婚配，由共同祖先而來；②是由不同祖先分別而來。在①情況下，F值為1／16，a基因頻率為q，這一途徑形成純合子aa的機率為1/16q，在②情況下，純合子aa的機率為1(1/16)q2,他們子女中隱性純合子機率為①＋②即(1/16)p+(15/16)q2=q/16(1+15q)=q/16(p+q+15q)=(pq/16)+q2。而隨機婚配中，所生子女的純合子的頻率為q2,與前者之比為（q2+pq/16］）/q2。由此表明表兄妹婚配的子女隱性純合子的頻率增高pq/16。這種有害效應的大小與隱性基因頻率(q)有關。如表6-5所示，q為0.10時，q2為0.01，表親婚配後出生隱性純合子的頻率為0.015625，比隨機婚配所出生的隱性純合子頻率高0.005625，兩者之比為1.56。這表明大約3/5的純合子來自表親婚配，2/5的純合子來自隨機婚配。同理，q為0.01是兩種不同婚配出生的純合子之比為7.19，則表明大約7/8的純合子來自表親婚配，1/8的純合子來自隨機婚配。當q為0.001時，兩者之比為63.5，更明顯看出98.5%的純合子來自表親婚配，而1.5%的才來自隨機婚配。因此，隱性遺傳病越是少見，來自近親婚配的患兒機率就越大。
表6-5 表婚配和隨機婚配出生隱性純合子的頻率
| 基因頻率（q） | 隨機婚配→隱性純合子頻率（q2） | 表親婚配→隱性純合子頻率（q2+pq/16） | pq/16 | 兩者之比 |
| 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 |
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