血友病由凝血因子VIII、IX缺乏导致，而Ⅷ及Ⅸ基因位于X染色体，X及Y染色体决定着个体性别。每一个个体体内有两条性染色体，其中从母亲继承的一定是X染色体，而从父亲继承的可以是X染色体或者Y染色体。
男性性染色体为XY，此时当男性唯一的一条X染色体中Ⅷ或Ⅸ基因异常时，男性将失去唯一一套“正确的图纸”，从而出现Ⅷ或Ⅸ因子活性降低而成为血友病患者。女性由于存在两条X染色体，因此当有一条X染色体含有异常Ⅷ或Ⅸ基因时，另外X染色体所含有的正常的Ⅷ及Ⅸ基因在大多数情况下可以维持正常的Ⅷ因子、Ⅸ因子的活性，因此不发病。
这种携带有异常基因的女性，医学上称为“血友病携带者”，在其继续生育时，有可能将缺陷基因传递给后代，缺陷基因传递给女孩时则为新的血友病携带者，传递给男孩时产生新的血友病患者。在少数情况下，女性血友病携带者由于X染色体非随机失活等原因，也可出现Ⅷ因子或Ⅸ因子活性降低，而成为血友病患者，称为纯合子患者，因此女性患者极其罕见。
血友病患者家族中有出血的病史是很常见的，血友病一般影响到母亲这一方的男性。但是Ⅷ和Ⅸ的基因很容易发生新的突变，多达1/3的患者可以没有这种疾病的家族史。
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