メンデル遺伝病は単一遺伝子疾患とも言い，例の「メンデルの法則」で有名な学者の名前を採ったものである．人の体は約２万数千個の遺伝子で作られているが，その内の1つの遺伝子の異常により，発症すると考えられている．遺伝様式によりメンデル遺伝病は主に常染色体優性，常染色体劣性，そしてＸ連鎖性の三つに分けられている．

両親とも保因者で，それぞれ1個は白丸，1個は黒丸を持っている場合，患者が生まれることがある．どちらから白あるいは黒が伝わるかで，4通りの組み合わせが出来る．白と白なら正常，白と黒は健康で保因者，黒と黒なら病気の子となる．すなわち，保因者同士のカップルからは，4人に1人の割合で病気の子供が生まれる．

劣性遺伝病は1万人から10万人に一人の割合で起こるものが多い．平均して発生頻度が4万人に1人の病気の場合，患者すなわち黒丸二個の人は4万人に1人の割合で生まれるが，保因者すなわち黒丸1個の人がどれくらいいるかというと，答えは100人に1人である．4万人に1人と大変稀な病気であっても，保因者の頻度は二桁も高くなるのである．
常染色体劣性遺伝病は先天代謝異常症を中心に600から700種類知られている．すべての疾患の頻度が明らかになっているわけではないが，保因者頻度を100人に1人程度とすると，すべての人は常染色体劣性遺伝病の病的遺伝子を6〜7個有しているということになる．「人類みな保因者」なのである．

よく，劣性遺伝病の子供が生まれると，親は自分たちが保因者だったことを重く見て落ち込む人がいるが，それはたまたま病気の子供が生まれ，1個分の黒丸を持っていたことがわかっただけで，6〜7個はみんな持っているということを忘れてはならない．保因者であることは，恥ずべきことではないのである．

自分にとって親，子，兄弟のうち，だれが遺伝的に一番近いかについては我国ではよく誤解されている．人は父親から半分，母親から半分の遺伝子をもらっているので，親と子供は50％遺伝子を共有していることになる．実は兄弟同志も親と同じく50％の遺伝子を共有しているのである

すなわち親子の関係と兄弟の関係というのは，遺伝的には同じなのである．遺産相続などのため，法律的には親子は一親等，兄弟は二親等という区分けをしているが，医学的には一度近親，二度近親という言い方をする．一度近親は遺伝子の1/2を共有している親子，兄弟姉妹，二度近親は遺伝子の1/4を共有している祖父母，孫，おじ，おば，甥，姪との関係，三度近親は遺伝子の1/8を共有しているもので，いとこがそれにあたる．

いとこ結婚が好ましくないことは我国では大変広く知れわたっているが，その理由を正確に知っているひとは少ないようである．いとこというのは同じ遺伝子を1/8持っているので，もし自分が黒丸を一個持っていると，従兄弟も黒丸を持っている確率は1/8あることになる．従って，常染色体劣性遺伝病の保因者同士になりやすく，劣性遺伝病の発生頻度が高くなるために好ましくないと考えられているのである．たとえば他人結婚であれば4万人に1人の割合で発生する劣性遺伝病すなわち保因者頻度が1/100の病気の場合，従兄弟同士では両親のどちらかが保因者である確率は1/100であるが，相手方も保因者となる確率は他人結婚の場合は1/100であるが，いとこなので1/8となり，劣性遺伝病の発現率は1/4なので，いとこ結婚での発生率は 1/100 x 1/8 x 1/4 = 1/3200 と3200人に1人となる．一般頻度が4万人に1人なのに対して，3200人に1人なので，いとこ結婚では12倍ほど危険性が高くなることになる．

前者の代表的疾患はビタミンＤ抵抗性くる病であり，ヘテロ接合体の女性とヘミ接合体の男性が発病し，その性比は男１に対し女２の割合となる．一般に男性患者の方が重症となる．また分離比は患者の性別によって異なり，女性患者の子では性別に関係なく50%が発病するが，男性患者の子供の場合，女児はすべて発病し，男児はすべて発病しない．

変異遺伝子のヘミ接合体が致死的な場合は，患者はすべてヘテロ接合体の女性である．女性患者の子供のうち，女児の50％は発病し，男児の50%は胎内死亡し，出生しない．したがって，女性患者では流死産の既往が多く，またこどもは女児が男児より２倍多い．

母が保因者で父が正常の場合，母のＸ染色体は2本あるので，子供には白丸，黒丸のいずれかが伝わる．父からはＸ染色体をもらったとすると，母から白丸が伝われば健康な女性，黒丸が伝われば保因者の女性となる．父からＹ染色体をもらったとすると，母から白丸が伝われば健康な男性，黒丸が伝われば病気の男性になる．すなわち，生まれてくる男の子の半分が病気になる．

ここでは母が保因者の場合を説明したが，母が保因者ではなくても，Ｘ連鎖性の子供が生まれてくる場合がある．これは常染色体優性遺伝病の項で説明したのと同様，卵子が作られる時，遺伝子が白丸から黒丸に変わる突然変異のためと考えられている．

Ｘ連鎖性遺伝病の場合，病気となるのは母が異常な遺伝子を男の子に伝えたためで，母親の責任にされてしまうことがある．しかし，常染色体劣性遺伝病の項で説明したように「人類皆保因者」であることをもう一度理解すべきである．Ｘ連鎖性遺伝病の場合，その遺伝子がたまたま男女で構成の異なるＸ染色体にあったために男女間で発症のしかたが異なっているのにすぎないのであり，母親の責任ではないのである．

染色体は遺伝子・DNAの担体で，ヒトの体細胞には46本の染色体がある．通常22対の常染色体と２個の性染色体とからなっている．ある染色体の全てあるいは一部分が多くなったり（トリソミー，テトラソミー），少なくなったり（モノソミー）することにより発症するのが染色体異常である．

広義の染色体異常には個体のレベルで恒久的にみられる構成的異常(constitutive abnormality)と，一部の細胞・組織にのみ一時的にみられる異常(facultative abnormality)とがある．前者の代表は染色体異常症であり，後者は染色体断裂症候群，悪性腫瘍，ウィルス感染症などでみられる染色体異常である．ここでは狭義の染色体異常を意味する構成的異常について述べる．

染色体に切断が起こり，切断端が再結合するときに生ずる異常で，以下のようなものがある．

1.相互転座：異なった２本の染色体に切断が起き，互いの切断片を交換して再結合する．

2.Robertson型転座：相互転座の特殊型として，２本の端部着糸型染色体（Ｄ群およびＧ群染色体）の動原体付近で切断が起き長腕同志が再結合し，短腕同志の転座染色体を失う．

3.逆位：１本の染色体に２ヶ所で切断が起き，切断片が180度回転して再結合する．

4.挿入：１本の染色体に由来する切断片が，元の染色体の他の部位，あるいは他の染色体に入り込み再結合する．
5.欠失：ある染色体に切断が起き，その切断片を失う．

6.環状染色体：１本の染色体の長腕および短腕の遠位端近くで切断が起こり，切断点より遠位断片を失い，短腕と長腕の切断点同志が再結合する．

7.同腕染色体：動原体部の異常分離あるいは相同染色体の動原体付近での相互転座によって短腕同志あるいは長腕同志が再結合する．

8.重複：相同染色体間の不均等交叉などで１本の染色体の一部分が連続して２つ存在する．重複部分の方向により正位重複と逆位重複に分けられる．

相互転座（Robertson型転座を含む）では，原則として染色体の過不足はない．すなわち遺伝子の量は不変であるので，一般には表現型は正常である．しかし，相互転座保因者の配偶子形成過程においては，第１成熟分裂接合期に転座染色体を含んだ４本の染色体が十字に接合し，四価染色体が形成される．この四価染色体が種々に分離することにより，正常配偶子以外にさまざまな異常配偶子が形成され，これが受精すると，部分トリソミー，部分モノソミーあるいは両者の合併などいろいろな染色体異常が生ずる．

逆位の場合も遺伝子量に変化はないので，表現型は正常であるものがほとんどであるが，相互転座の場合と同様に第１成熟分裂時，逆位部分は相同染色体の正常部分とループを形成して接合するので，このループ内で，交叉が起これば不均衡型染色体構成の配偶子が生じる．

染色体構造異常は染色体の過不足を伴わない均衡型と過不足を伴う不均衡型に分けられる．均衡型の場合は原則として表現型は正常であるが，不均衡型の場合は，部分トリソミー，部分モノソミーあるいは両者の合併を有することとなり，異常部位の特異性により，さまざまな染色体異常症を引き起こす．

隣接遺伝子症候群は微細欠失・重複症候群とも呼ばれ，染色体上に隣接して存在するお互いに無関係な複数の遺伝子が同時に染色体の微細欠失あるいは重複などにより障害されて発症したと考えられるもので，染色体異常と単一遺伝子疾患の中間型とも言うべきものである．

染色体異常の頻度は受精時，胎生期，新生児期，一般成人集団中でそれぞれ異なる．新生児期におけるマススクリーニングにより得られた染色体異常頻度を表１に示す．新生児ではすべての染色体異常を含めると頻度は　0.54％であるが，周産期死亡児では約６％，自然流産児では約50％に染色体異常が認められる．これは染色体異常胎児の多くは妊娠早期に淘汰されていることを示している．さらに受精の時点では受精卵の約50％は何らかの染色体異常を有しており，その多くは妊娠に気付かれる前に失われると考えられている．

染色体異常の発生は決して稀なことではない．

女性の性染色体はＸ染色体が２本であるのに対し，男性ではＸ染色体１本とＸよりもずっと小型のＹ染色体１本よりなる．女性の方が男性よりも多くの遺伝子を有することになるが，ヒトでは次のような機構で，男女間の遺伝子量の差を補正している．

女性の２本のＸ染色体のうち１本は不活化される．この不活化は胎生の初期に起り，父由来，母由来どちらのＸ染色体が不活化されるかは無作為に決定される．一度決定されるとその子孫細胞はそれに従うので，女性では通常，父由来のＸ染色体が働いている細胞と母由来のＸ染色体が働いている細胞がちょうど半分ずつ存在している．このＸ染色体の不活化現象は Mary Lyon により発見されたのでライオニゼーション Lyonizationと呼ばれる．

このＸ染色体の不活化は通常は父由来のＸ染色体と母由来のＸ染色体に１：１の割合で起るが，ときに不均等に起ることがある．Ｘ連鎖劣性遺伝病の保因者の女性で，Ｘ染色体の不活化が不均等に起ると，すなわち正常遺伝子のあるＸ染色体が選択的に不活化され，変異遺伝子のあるＸ染色体が不活化をまぬがれると，保因者であっても発症することがある．

不活化されたＸ染色体は凝縮し，間期の細胞では，核の縁に接した太い染色質として認められる．これをＸ染色質，Ｘクロマチン，あるいはBarr小体という．ある細胞におけるＸ染色質の数はその細胞中のＸ染色体総数より１つ少ない．原則として男性ではＸ染色体は１本しかないので，Ｘ染色体の不活化は起らず，Ｘ染色質は存在しない．

男性のＹ染色体長腕はＱ分染で強い蛍光を発し，間期の細胞でも観察できる．これをＹ染色質，ＹクロマチンあるいはＹ小体という．Ｙ染色質の数は細胞中のＹ染色体長腕の数に一致する．

口唇口蓋裂，先天性心疾患，無脳症，二分脊椎，幽門狭窄症，ヒルシュスプリング病，多指症など．

体の一ヶ所に形の異常が起こる単発奇形のほとんどは，多因子遺伝病と考えられている．

体質性の疾患，糖尿病，高血圧，心筋梗塞などの成人病，胃潰瘍，てんかんの一部，分裂症の一部．

人には連続した形質がある．身長を横軸にとり，一般集団の人数を縦軸にとってグラフを書くと，平均ぐらいの身長の人がもっとも人数としては多く，これより背が高くなったり，低くなるにつれて次第に人数が少なくなってきて，非常に身長が高い人や，逆に非常に身長の低い人はきわめて少ない．このような分布パターンをとるものを正規分布という．身長に関係する遺伝子は複数あると考えられているが，やはり背の高い夫婦からは背の高い子供が生まれやすいし，背の低い夫婦からは背の低い子供が生まれやすい．時々は，両親とも背の低いのに背の高い子供の生まれることもあるがその頻度は少ない．これらの遺伝現象を血圧を例に取って説明してみよう．

血圧に関係した遺伝子は11種類22個あり，片親から11個ずつの遺伝子を受け継ぐと考えてみよう．血圧の高い人と低い人がいて，血圧を高くする遺伝子を黒丸，低くする遺伝子を白丸とする．血圧の高い人は黒丸が多く，低い人は白丸が多いと仮定すると，全部黒丸の人と全部白丸の人が結婚すれば，子供は白と黒を半分ずつもらうことになり，血圧は丁度平均くらいになる．では，半分ずつ持っている人同士が結婚するとどうなるか．中には両方から黒だけをもらう人もいるが，それは少ない．黒5個に白17個というようにバラつきが出てきて，一番多いのはやはり11個ずつもらう場合である．したがって，正規分布となる．このバラつきによって，黒の方が多いと血圧は高くなり，白を多くもらうと低くなるが，複数の遺伝子が関係してくると，それだけ複雑になる．

血圧の遺伝子と同じように，「ある病気へのなりやすさ」に関係する遺伝子というのがあるとすれば， 白丸黒丸をいくつ持っているかによって，なりやすさが決まってくる．なりやすさの程度がある閾値を越えるとその人だけが病気になると考えるとうまく病気の発症機序を説明できる疾患群のことを多因子遺伝病と呼ぶ．病気になるならないではなく，病気へのなりやすさが遺伝するのである．一般的にいえば黒丸の多い病気の人が子供を生む場合は，黒丸の半分を子供に伝えるので，子供の病気へのなりやすさは一般の人よりも強いこととなり，発症頻度は高くなる．たとえば口唇口蓋裂の一般頻度は600人に1人位だが，両親のどちらかが口唇口蓋裂の場合，その子供の発症率は3〜4％である．一般頻度よりは高くなるが，メンデル遺伝病の優性遺伝病の場合の50％よりはかなり低い．　多因子遺伝病については「病気へのなりやすさ」はだれでもがもっているのだということを理解することが重要である．

メンデル遺伝形式を示さず，細胞核の外の遺伝情報の伝達によって発症する疾患を細胞質遺伝病という．ミトコンドリア遺伝病がその代表である．

ミトコンドリアは細胞内のエネルギー産生に関与している細胞質内の小器官で，１細胞あたり10〜1,000個存在しているが，これらはすべて母由来である．

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