單基因遺傳疾病目錄:病名 × 遺傳模式 × 致病基因三元組
這章讀完,你會得到:看到一個病名,能立刻反射它的遺傳模式(AD/AR/XLR/XLD/粒線體/imprinting)、致病基因、缺陷蛋白與招牌表型。 這是純配對記憶的高頻考點——26 模組只教你「怎麼判讀家系圖」卻刻意不點名疾病,這章把缺的病名清單一次補齊。
先想一下再往下讀(30 秒)
「家族性高膽固醇血症(familial hypercholesterolemia)」——你覺得壞掉的是 LDL(脂蛋白)本身的結構, 還是 別的分子?順便猜它是顯性還是隱性。先在心裡給答案和一句理由,再往下(這題國考考過不只一次)。
先分顯性還是隱性:看「壞掉的是哪種蛋白」
不用死背每個病是顯性還是隱性,先抓一條大原則——缺陷蛋白的種類幾乎決定了遺傳模式:
結構蛋白 / 受器 → 多為顯性(AD)
膠原蛋白(collagen)、纖維蛋白(fibrillin)、膜骨架(spectrin)、受器(receptor)壞一半就會拖累整個結構(dominant negative 或 haploinsufficiency),所以一個壞基因就發病。例:Marfan、遺傳性球形紅血球、家族性高膽固醇血症。
酵素 / 代謝缺陷 → 多為隱性(AR)
酵素通常剩一半活性就夠用,要兩個等位基因都壞(homozygous)才發病。所以絕大多數代謝病、儲積病、胺基酸/醣類代謝異常都是隱性。例:PKU、Tay-Sachs、肝醣儲積症、Wilson。
白話:「結構壞一半就垮 → 顯性;酵素壞一半還能撐 → 隱性」。這條先記住,一半的題目不用背也能推。 (例外要單獨記:家族性高膽固醇血症是「受器」問題所以顯性;Lesch-Nyhan 是酵素卻走 X 連鎖隱性。)
六種遺傳模式,各一句家系判讀捷徑
AD 常染色體顯性(autosomal dominant)
每代都有、男女均等、可父傳子。多為結構蛋白/受器病,常有 anticipation(三核苷酸重複型)。
AR 常染色體隱性(autosomal recessive)
常跳代、父母是帶因者、近親婚配風險升。多為酵素/代謝/儲積病。
XLR X 連鎖隱性(X-linked recessive)
男性為主發病、無父傳子、外公—外孫可跳過母親傳遞。例:血友病、Duchenne、G6PD。
XLD X 連鎖顯性(X-linked dominant)
無父傳子;病父的女兒全發病、兒子全正常;男性常較重或胚胎致死。例:低磷佝僂病、Rett、Alport。
粒線體遺傳(mitochondrial)
只由母親傳給所有子女(父親不傳);heteroplasmy 造成表現差異;打擊高耗能組織(肌肉、腦、視神經)。
基因印記(genomic imprinting)
同一段基因看你從父方還母方遺傳而表現不同。15q11-13 少了父方 → Prader-Willi;少了母方 → Angelman。
疾病 × 致病基因 × 缺陷蛋白 × 招牌表型(考前掃這張)
| 疾病 | 致病基因 | 缺陷蛋白 / 機轉 | 招牌表型(一句話記) |
|---|---|---|---|
| AD 常染色體顯性 · 口訣:結構/受器壞一半就垮 | |||
| 亨丁頓舞蹈症 Huntington disease | HTT | huntingtin(CAG 重複擴增) | 中年發病舞蹈症、認知退化;有 anticipation |
| 馬凡氏症候群 Marfan syndrome | FBN1 | fibrillin-1(微纖維結構蛋白) | 高瘦、晶狀體向上脫位、主動脈根部擴大/剝離 |
| 第一型神經纖維瘤病 Neurofibromatosis 1 | NF1 | neurofibromin(Ras-GAP 腫瘤抑制) | 咖啡牛奶斑、多發神經纖維瘤、Lisch 結節 |
| 家族性高膽固醇血症 Familial hypercholesterolemia | LDLR | LDL 受器(不是 LDL 本身) | 高 LDL、肌腱黃色瘤、早發冠心病 |
| 遺傳性球形紅血球症 Hereditary spherocytosis | ANK1 / SPTB 等 | 紅血球膜骨架(ankyrin/spectrin) | 球形紅血球、脾腫、溶血、osmotic fragility↑ |
| AR 常染色體隱性 · 口訣:酵素/代謝/儲積多屬此型 | |||
| 囊性纖維化 Cystic fibrosis | CFTR | CFTR 氯離子通道(ΔF508 最常見) | 濃稠分泌、反覆肺感染、胰功能不全、汗液氯高 |
| 苯酮尿症 Phenylketonuria (PKU) | PAH | phenylalanine hydroxylase(酵素) | 鼠尿味、智能障礙;忌苯丙胺酸飲食 |
| 泰薩克斯症 Tay-Sachs disease | HEXA | hexosaminidase A(GM2 堆積) | 櫻桃紅斑、神經退化、無肝脾腫大 |
| 鐮刀型/地中海貧血 Sickle cell / thalassemia | HBB | β-globin(Glu→Val 或表現量不足) | 溶血;鐮刀化危象/小球性貧血 |
| 威爾森氏症 Wilson disease | ATP7B | 銅轉運 ATPase | 銅堆積、Kayser-Fleischer 環、ceruloplasmin↓ |
| XLR X 連鎖隱性 · 口訣:男生發病、無父傳子 | |||
| 裘馨/貝克型肌失養症 Duchenne / Becker MD | DMD | dystrophin(DMD=框移缺失/Becker=框內減少) | 小腿假性肥大、Gower 徵象、CK 極高 |
| 血友病 A / B Hemophilia A / B | F8 / F9 | 凝血因子 VIII/IX | 深部關節出血、PTT(aPTT) 延長 |
| G6PD 缺乏症 G6PD deficiency | G6PD | glucose-6-phosphate dehydrogenase | 氧化壓力下溶血、Heinz body、咬痕細胞 |
| 紅綠色盲 Red-green color blindness | OPN1LW / OPN1MW | 視錐色素(opsin) | 紅綠辨色障礙(男性遠多於女性) |
| 雷希-尼亨症候群 Lesch-Nyhan syndrome | HPRT1 | HGPRT(嘌呤 salvage 回收路徑) | 高尿酸、痛風、自殘、舞蹈徐動 |
| XLD X 連鎖顯性 · 口訣:病父女兒全病、無父傳子 | |||
| 低磷酸鹽佝僂病 X-linked hypophosphatemic rickets | PHEX | 磷酸鹽代謝調節 | 低血磷、佝僂;維生素 D 無法矯正 |
| 雷特症候群 Rett syndrome | MECP2 | MeCP2(轉錄調節) | 女嬰發育退化、手部刻板搓揉;男性多致死 |
| 奧波特症候群 Alport syndrome | COL4A5 | IV 型膠原蛋白 α5 鏈 | 血尿、感音性聽力損失、眼疾(多為 X 連鎖) |
| 粒線體遺傳 · 口訣:只傳自母親、打高耗能組織 | |||
| 雷伯氏遺傳性視神經病變 LHON | mtDNA(ND 基因) | 呼吸鏈複合體 I | 青年雙側視神經病變、中央視力喪失 |
| MELAS | mtDNA(tRNA-Leu) | 氧化磷酸化缺陷 | 腦病、乳酸中毒、類中風發作 |
| MERRF | mtDNA(tRNA-Lys) | 氧化磷酸化缺陷 | 肌陣攣癲癇、ragged-red fibers |
| 基因印記 · 口訣:15 號染色體,父缺胖、母缺笑 | |||
| 普瑞德-威利症候群 Prader-Willi syndrome | 15q11-13(父源缺失/母源 UPD) | 父方印記區失表現 | 貪食肥胖、肌張力低、性腺低下 |
| 安格曼症候群 Angelman syndrome | 15q11-13(母源缺失/父源 UPD) | UBE3A | 共濟失調、癲癇、無故大笑「快樂木偶」 |
白話:這張表就是本章的全部。背法=先用「結構→顯性、酵素→隱性」把 AD/AR 推出來,再把 X 連鎖那幾個「男生病」單獨記,最後粒線體(母傳)與 imprinting(15 號、父缺胖母缺笑)各記一組口訣。
三核苷酸重複與 anticipation:一代比一代早
三核苷酸重複疾病(trinucleotide repeat disorder):某段 3 個鹼基(如 CAG)在傳代時越滾越長,超過閾值就發病。 重複數越多→發病越早、越嚴重,這現象叫 anticipation(早發現象)。四個必考的整理如下:
| 疾病 | 重複序列 | 基因 | 遺傳模式 | 招牌 |
|---|---|---|---|---|
| 亨丁頓舞蹈症 Huntington | CAG | HTT | AD | 舞蹈症;父系遺傳早發更明顯 |
| 脆折 X 症候群 Fragile X | CGG | FMR1 | X 連鎖 | 智能障礙、大睪丸、長臉大耳 |
| 肌強直性肌失養症 Myotonic dystrophy | CTG | DMPK | AD | 肌強直、白內障;母系先天型最重 |
| 弗里德賴希共濟失調 Friedreich ataxia | GAA | FXN (frataxin) | AR | 共濟失調、肥厚型心肌病;注意是隱性 |
白話口訣:重複序列 CAG · CGG · CTG · GAA 對 Huntington · Fragile X · Myotonic · Friedreich。 三個是「AD 或 X 連鎖」,只有 Friedreich 是隱性(AR)——這是最愛出的陷阱:以為「三核苷酸重複=顯性」,Friedreich 就打臉你。
大家都搞錯
坑一:「家族性高膽固醇血症=LDL(脂蛋白)結構壞掉」——錯。壞的是 LDL 受器(LDLR),受器抓不住 LDL 才讓血中 LDL 堆高(受器問題,不是脂蛋白問題)。
坑二:「酵素缺陷是顯性」——錯。酵素缺陷絕大多數是隱性(剩一半活性夠用);顯性的反而是結構蛋白/受器。
坑三:「Klinefelter、Down、Turner 也算單基因遺傳病」——錯。那些是染色體數目異常(如 47,XXY),不是單一基因突變,別跟本章的單基因病混在一起。
破題關鍵字(看到 → 反射)
看到「酵素/代謝/儲積缺乏」→ 反射 AR 隱性;看到「膠原、fibrillin、spectrin、受器」→ 反射 AD 顯性; 看到「只有男生發病、無父傳子、外公也患」→ 反射 XLR;看到「只由母親傳、肌肉/腦/視神經」→ 反射 粒線體; 看到「三核苷酸重複+一代比一代早」→ 反射 anticipation;看到「15 號染色體、父源/母源缺失」→ 反射 imprinting(父缺胖 PW/母缺笑 Angelman); 看到「47,XXY 之類染色體數目」→ 反射不是單基因病。
這些基因病在藥理/病理怎麼被考
遺傳診斷連到治療(藥理跨科)
威爾森氏症(Wilson)→ 銅堆積,治療用 penicillamine/trientine 螯合銅或鋅鹽;家族性高膽固醇血症 → LDL 受器不足,用 statin(上調 LDL 受器)+ PCSK9 抑制劑;Lesch-Nyhan/痛風 → 尿酸過多用 allopurinol 抑制 xanthine oxidase。
「碰到什麼會發作」的誘因題(G6PD)
G6PD 缺乏平時沒事,遇氧化壓力才溶血:抗瘧藥 primaquine、磺胺類(sulfa)、dapsone、蠶豆、感染。血抹片看 Heinz body(超活性染色)與咬痕細胞。國考愛用「吃了某藥後溶血」的臨床情境反問是哪個酵素缺乏。
白話:基因病不會只考「哪個基因」,常接著問治療或誘發因子。把三元組(病名×基因×蛋白)記熟,跨科題就順著蛋白功能推得出來。
國考考過長這樣(真題,難度階梯)
「下列何種形式之核酸重複(nucleotide repeat),與遺傳疾病如 fragile X syndrome、Huntington's disease 等有關?(A) 雙核酸重複 (B) 三核酸重複 (C) 四核酸重複 (D) 隨意核酸重複」正解:(B) 三核酸重複(trinucleotide repeat)。
逐句解碼:fragile X=CGG 重複、Huntington=CAG 重複——都是「3 個鹼基一組」不斷擴增的三核苷酸重複病。重複數越多→發病越早(anticipation)。看到「fragile X/Huntington+重複」就反射「三」。
「有關家族性高膽固醇血症(familial hypercholesterolemia),下列何者正確?(A) 低密度脂蛋白結構異常 (B) 基因印記(genomic imprinting)異常 (C) 基因被甲基化 (D) 低密度脂蛋白受器(receptor)基因突變」正解:(D) LDL 受器(LDLR)基因突變。
逐句解碼:關鍵是受器(LDLR)壞掉而不是 LDL 脂蛋白本身結構異常(排 A)。(B) imprinting、(C) methylation 是想把你帶去表觀遺傳的煙霧彈——FH 是單純的顯性單基因病。官方詳解一句話:「FH 是受器(LDL receptor)問題,不是脂蛋白(LDL)問題」。
「下列由遺傳因素造成的畸形中,何者是因染色體數目的異常所致?(A) 亨丁頓氏舞蹈症 (B) 軟骨發育不全(achondroplasia) (C) 克萊恩費爾特氏症候群(Klinefelter syndrome) (D) 血友病(hemophilia)」正解:(C) Klinefelter syndrome(47,XXY)。
逐句解碼:題目問的是「染色體數目異常」,只有 Klinefelter=47,XXY(多一條 X)符合。其餘三個都是單基因病:Huntington=AD(HTT/CAG)、achondroplasia=AD(FGFR3)、hemophilia=XLR(F8/F9)。這題考的是「別把染色體病和單基因病混為一談」。
速刷(同考點其他真題,答案先遮)
· 096-2 醫二 Q99:脊髓性肌肉萎縮症(SMA)最常見的遺傳/基因?→ SMN1 之常染色體隱性遺傳(90% 病人為 SMN1 homozygous deletion)。
· 110-2 醫一 Q80:關於 Lesch-Nyhan 何者「錯誤」?→ 錯的是 (B)「無法藉由 de novo 合成 guanine」;真正缺的是 salvage(回收)路徑的 HGPRT,本病為 X 連鎖、尿酸堆積(同題型亦見 100-2 醫二 Q31)。
· 111-2 醫二 Q78:關於體染色體遺傳疾病何者正確?→ (D) Ehlers-Danlos 因纖維性膠原蛋白結構/合成異常,顯性或隱性兼具(A 酵素缺陷多屬隱性、B FH 是受器非 LDL 結構、C Gaucher 是酵素缺乏非受器)。⚠ 此卷未附官方答案欄,(D) 為依病理學推斷。
你來當審稿人
某同學筆記寫:「遺傳性疾病如果是酵素壞掉,通常是顯性遺傳;家族性高膽固醇血症就是 LDL 脂蛋白結構壞掉的顯性病。而三核苷酸重複的病一定都是顯性遺傳。」
我挑好毛病了,看解答
三處錯。坑一:酵素缺陷多為隱性(AR),不是顯性——剩一半活性通常夠用,要兩個等位基因都壞才發病;顯性的是結構蛋白/受器。坑二:家族性高膽固醇血症壞的是 LDL 受器(LDLR),不是 LDL 脂蛋白本身結構(它確實是顯性沒錯,但機轉講錯了)。坑三:三核苷酸重複不一定顯性——Huntington/Myotonic 是 AD、Fragile X 是 X 連鎖,但 Friedreich ataxia(GAA)是隱性(AR)。
遮住上面,回答這 5 題(口頭即可)
- 用一句話說:什麼樣的缺陷蛋白傾向顯性、什麼樣傾向隱性?各舉一例。
- 家族性高膽固醇血症壞的是哪個分子?是顯性還是隱性?
- Prader-Willi 與 Angelman 分別是 15 號染色體的父源缺失還母源缺失?招牌表型各是什麼?
- 四個三核苷酸重複病+其重複序列各是什麼?哪一個是隱性(AR)?
- Klinefelter(47,XXY)為什麼不能歸在本章的單基因遺傳病?