1859年伯德克^[注]首先确诊尿黑酸尿症，这是对先天性代谢病的最早报道。英国医生A.E.加罗德^[注]于1901年发现正常人的后代可以是尿黑酸尿症患者，认为其符合隐性遗传的规律。1903年W.C.法拉比^[注]报道了短指畸形符合显性遗传规律。1914年亚当斯^[注]发表论文讨论先天性疾病、家族性疾病、遗传性疾病之间的差别，以及遗传病与发病年龄、环境因素、近亲结婚之间的关系。1959年法国医生J.勒热纳^[注]首次报道了唐氏综合征患者的核型中多了一个近端着丝粒染色体。同年C.E.福特^[注]证实特纳综合征女性患者的细胞中少了一条X染色体，法国学者P.A.雅各布斯^[注]证实克氏综合征男性患者的细胞中多了一条X染色体。1965年D.S.福尔克对比了一般群体和患者亲属中某些常见病的发病率，认为这类疾病的易患性受多对基因和环境因素的共同影响，并将此类疾病称为多基因病或多因子病，那些受一对基因控制的疾病则称为单基因病。

遗传病的致病因素主要包括生殖细胞、受精卵或体细胞内遗传物质结构和功能的改变。

遗传病包括染色体病、单基因病、多基因病、线粒体遗传病和体细胞遗传病五类。是医学遗传学和临床遗传学的主要研究内容。

由染色体的数目或结构异常引起的疾病称为染色体病（chromosome disease）。染色体数目异常有2种，即染色体整倍体（euploid）改变和非整倍体（aneuploid）改变。染色体整倍体改变即染色体的数目变化是单倍体（n）的整数倍，即以n为基数成倍地增加或减少。超过二倍体的整倍体称为多倍体（polyploid）。整倍体畸变的机制主要包括双雄受精、双雌受精、核内复制和核内有丝分裂。非整倍体改变即一个体细胞的染色体数目增加或减少了一条或数条，这种细胞或个体称为非整倍体。其原因多数是在生殖细胞成熟过程或受精卵早期卵裂过程中，发生了染色体不分离或染色体丢失。非整倍体可分为亚二倍体（hypodiploid）和超二倍体（hyperdiploid）。亚二倍体是指体细胞中染色体数目少了一条或数条。如特纳综合征，核型为45, X。超二倍体是指体细胞中染色体数目多了一条或数条。若细胞内染色体数目为47，即构成三体（trisomy），这是人类染色体数目异常中最常见、种类最多的一类畸变。

染色体结构畸变（structural aberration）又称染色体重排（chromosomal rearrangement）。是指在物理、化学、生物学和遗传学因素等多种因素的作用下，染色体发生断裂，断裂片段未在原位重接，而是移动位置与其他片段相接或丢失，即异常重接（rejoin），造成基因数目、位置或顺序发生改变。常见染色体结构畸变的类型，包括缺失（deletion）、重复（duplication）、倒位（inversion）、易位（translocation）、环状染色体（ring chromosome）、双着丝粒染色体（dicentric chromosome）、等臂染色体（isochromosome）、插入（insertion）、标记染色体（marker chromosome）等。

染色体发生数目或结构的异常，将会引起许多基因的缺失或重复，常表现为多种异常或畸形的综合征，又称染色体病综合征。已发现人类染色体数目和结构畸变近万种，已知的染色体病有300多种。常见的有先天愚型、生长发育迟缓、先天性性腺发育不全、猫叫综合征等。

单个致病基因变异引起的遗传病称为单基因病（single-gene disorder; monogenic disorder）。又称孟德尔遗传病。由于致病基因的位置不同及显隐性差异，单基因病有各种不同的遗传方式。

一种遗传病的控制基因位于第1～22号常染色体上，在杂合状态下，异常基因也能完全表现出遗传病的遗传方式称为常染色体显性遗传。如软骨发育不全、亨廷顿（Huntington）病。常染色体完全显性遗传方式通常有如下特点：①系谱中疾病呈连续传递。②患者致病基因由患病的亲代遗传下来，也可能由新发突变所致。③患者的同胞和后代有1/2的风险患病，且男女患病机会均等。④如果双亲是非患者，则子女一般不是患者。

一种遗传病的控制基因位于常染色体上，并只有当一对等位基因同时发生突变时才能致病，这种遗传方式称为常染色体隐性遗传。人类常见的常染色体隐性遗传病包括苯丙酮尿症、先天性聋哑、囊性纤维化等。典型的常染色体隐性遗传方式有如下特点：①系谱中通常看不到连续传递现象，散发病例居多，但同胞中可有多人患病。②患者的双亲可能是致病基因的携带者。③患者的同胞有1/4的风险患病，患者表型正常的同胞中有2/3的概率为携带者，且男女患病机会均等。④患者的后代一定是携带者。⑤近亲婚配时子女的发病风险显著提高。

一种遗传病的控制基因位于X染色体上，其突变基因呈显性，这种遗传方式称为X连锁显性遗传。人类常见的X连锁显性遗传病有抗维生素D性佝偻病、遗传性肾炎（Alport综合征）、色素失调症等。典型的X连锁显性遗传方式有如下特点：①群体中女性患者多于男性患者，一般约为男性患者的2倍，但女性患者症状通常较男性轻。②患者双亲中必有一方患病；如果双亲均不患病，则致病基因为新发突变。③男性患者的女儿全部患病，儿子全部正常；女性患者（杂合子）的子女中各有1/2的风险患病。④系谱中常可见疾病呈连续传递，但无父子传递（male-male transmission）现象。

一种遗传病的致病基因位于X染色体上，其突变基因呈隐性，这种遗传方式称为X连锁隐性遗传。人类X连锁隐性遗传病较多，如假肥大性肌营养不良、红绿色盲、甲型血友病、乙型血友病等。典型的X连锁隐性遗传方式有如下特点：①群体中男性患者数目远远多于女性患者数目。②男性患者的致病基因由携带者母亲传递而来，如果母亲不是携带者，则致病基因可能源自新发突变，也可能是母亲的生殖腺嵌合导致的。③携带者母亲再生育时，其儿子有1/2的风险患病，女儿有1/2的概率是携带者。④由于交叉遗传，男性患者的兄弟、外祖父、舅父、姨表兄弟、外甥、外孙等也有可能是患者。⑤如果出现女性患者，则有父亲是患者同时母亲是携带者、X染色体丢失或重排导致女性半合子、遗传异质性等可能。

一种遗传病的致病基因位于Y染色体上，则其遗传方式称为Y连锁遗传。人类Y染色体只存在于男性，致病基因随着Y染色体的传递而传递，由父亲传给儿子、儿子传给孙子，这样的遗传方式又称全男性遗传。已知的人类Y连锁遗传病及基因有外耳道多毛症、H-Y抗原基因、Y染色体性别决定区SRY基因及无精子因子AZF等。

与2对以上基因有关的遗传病，基因间没有显性和隐性关系，每个基因只有微效累加作用，且受环境因素的影响，这类遗传疾病称为多基因病，也称复杂疾病（complex disorder）。研究认为，多基因遗传的微效基因中可能存在一些起主要作用的基因，称为主基因（major gene）。在一个群体中多基因病的易患性呈连续的正态分布，易患性高过一定限度（阈值）的个体即发病。遗传因素对疾病发生的影响程度，可用遗传度来说明，遗传度越高，说明这种多基因病受遗传因素的影响越大，一般认为遗传度大于60%者，遗传因素在易患性中起主要作用；低于40%者，遗传因素退居次要地位。多基因病不能通过系谱分析确定而必须对一般群体和患者亲属间发病率进行比较才能确认。常见的多基因病，如精神分裂（schizophrenia）、糖尿病（diabetes）、阿尔兹海默（Alzheimer）病、原发性高血压（essential hypertension）、唇腭裂（orofacial cleft）等。多基因病遗传的规律是：①2个极端变异（纯合子）的个体婚配，其子1代都是中间类型（杂合子），也会因环境因素影响产生一定范围的变异。②2个中间类型的子1代个体婚配，其子2代大部分也是中间类型。③在一个随机婚配的群体中，多基因和环境因素都会影响数量性状，变异范围更加广泛，但大多数个体接近于中间类型，很少有个体为极端变异。④多基因病具有家族聚集倾向，但无单基因病那样呈明显的家系传递格局，患者的亲缘关系越近，发病风险越高，随着亲属级别降低，发病风险也降低。

一组由遗传因素缺陷导致线粒体功能失调引起的多系统相关疾病。线粒体作为机体能量代谢中心，存在于除红细胞以外的人类所有细胞中，通过生物氧化作用将食物分子转化为腺嘌呤核苷三磷酸（ATP），是机体细胞生命活动的主要能量来源。当线粒体基因组脱氧核糖核酸（mitochondrial DNA; mtDNA）或编码线粒体蛋白质的核基因组DNA发生有害变异时，均会影响线粒体的正常功能而导致疾病的发生，其中后者占绝大多数。

与核DNA相比，mtDNA仅遗传自母亲，发生于mtDNA的变异遵循严格的母系遗传方式，其余约80%的线粒体遗传病则表现为经典的孟德尔遗传方式（包括常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传和X连锁遗传）。除此之外，mtDNA还具有半自主复制、高突变率、异质性、阈值表达效应等特点，当细胞内突变型mtDNA达到一定比例，产生的ATP不足以维持细胞正常生命活动时即会出现异常的临床表型，累及范围极其广泛，可表现为生长发育迟缓、肌无力、共济失调、肌阵挛、视力障碍、听力障碍、学习障碍、痴呆、自主神经功能紊乱等，也可导致心血管、呼吸、消化、泌尿及内分泌等多个系统功能异常。mtDNA的主要变异类型，包括碱基突变、缺失或插入突变及拷贝数变异等。由于人体内骨骼肌和大脑的耗能量远大于其他组织，因此发生于这两个部位的线粒体功能缺陷往往引起更为严重的表型，称为线粒体肌病、线粒体脑病及线粒体脑肌病。

由机体体细胞内发生的基因变异累加效应所导致的疾病。主要涉及肿瘤发生及易感性、自身免疫性疾病和衰老过程等，其中最典型的例子为多种肿瘤。

在多数遗传性肿瘤的发生过程中，第一个基因变异通常为胚系变异，遗传自双亲之一。变异存在于患者所有的体细胞中；而第二个基因变异则多发生于患者单个或一组体细胞中，一般不会传递给下一代，先后两次的基因变异效应累加即会导致肿瘤的发生。对于其他散发性肿瘤，多个遗传学变异效应的累积可能为其发生原因。