遗传病的诊断

尺侧比例高 >60％
TFRC 低
第 4或第 5指桡箕
t′50％通贯手 第 5指 1条指褶
大箕或小斗 TFRC高 t′
弓形纹较多
正常
拇趾球部纹理 正常 42 ％腓弓
正常
胫弓
异常大的斗 或
箕形纹
正常
19 医学遗传学
四、细胞遗传学检查
? 主要适用于染色体异常综合征的诊断。它可以从形
态学的角度直接观察染色体数目、结构等是否出现 异常。主要包括以下两种检查方法。 ? （一）染色体检查—— 核型分析 ? （二）性染色质 (包括X染色质和 Y染色质)的检查 ? （三）染色体荧光原位杂交 (FISH)
及不同的遗传病存在许多相似的症状和体征，故除一般
诊断方法外，尚需辅以遗传学的特殊诊断手段
。
2
医学遗传学
真正确诊一种疾病是否为遗传病，往往是比 较困难的，除采用一般疾病的诊断方法，还必须
辅以遗传学特殊的诊断手段，如系谱分析、染色 体检查、生化检查、基因诊断、皮纹分析、产前
诊断等。
近年来，随着分子生物学的飞速发展，基因 诊断具有特异性强、准确性好、效率高等优点，
蛋白质及其代谢产物，是临床上诊断单基因病
的首选方法。其中最常见的是检查酶的缺陷。
? 检测的材料：血清、活体组织 (肝、肾、皮肤、 甲状腺、肠粘膜等 )以及培养的成纤维细胞。
25
医学遗传学
如苯丙酮尿症病人，可根据其血清中的苯
丙氨酸浓度增高，尿液中含有苯丙酮酸作出诊 断。白化病患者可根据毛囊中酪氨酸酶活性降 低作出诊断。
二章遗传病的诊断
遗传病的确诊是开展遗传咨询和防治工作的基础。
遗传病诊断方法有普遍性诊断原则，又有遗传学的
特殊诊断手段。普遍性诊断原则是与诊断一般疾病相同 的方法，即通过对病史、症状、体征、实验室检查和其
他诊断技术所获得的资料进行归纳分析，同时排除拟诊
疾病，然后确立诊断。
但由于遗传病种类繁多，特殊的病因分子基础，以
17
医学遗传学
掌褶纹还常见四种变异类型
18
医学遗传学
常见染色体病患者的皮纹特征
病例
5p-
13 三体
18三体
21 三体
45 ， X 47 ，XXY
指纹
掌纹
斗形纹比例大 TFRC t′ 双侧或单
高
侧通贯手
弓形纹较多 TFRC 低 t 2/3 通贯手
弓形纹比例极高
TFRC 极低甚至为 0
25％为t ％ 第 5指 1条指褶
则二者通过碱基互补的原理进行结合，游离探针洗涤 后用自显影或其它合适的技术进行检测，从而显示出
待检的片段及其相对大小。
用途： 检测样品中的DNA 及其含量，了解基因的状态 , 如是否有点突变、扩增重排等。
37 医学遗传学
Southern Blot 操作步骤：
DNA 琼脂糖电泳 印迹转移 预杂交
杂交（变性探针） 洗膜 放射自显影或显色
11
医学遗传学
? ⑸应注意遗传异质性，是不同疾病误认为同 一种疾病。
? ⑹应注意显性和隐性概念的相对性。
? 抗维生素 D佝偻病 ? 低磷酸血症为遗传标志 —— XD ? 佝偻病畸形 —— 不符合孟德尔遗传 ? X-线检查骨早期变化 ——不完全显性遗传
12 医学遗传学
（二）判断遗传系谱的步骤：
先判显隐性 —— 判断是伴性遗传还是常染色体
子，引物
? 最后加入模板 DNA ，
闭管
PCR 反应混合物
Mg 2+
和
或
Mn 2+
和
dCTP dGTP
dUTP dATP
பைடு நூலகம்
Taq DNA 多 聚 酶 rTth DNA 多 聚 酶 UNG 酶
引物
45 医学遗传学
步骤一：变性 ? 利用高温将 DNA双链分解成两条单链
46 医学遗传学
步骤二： 复性
? 降低温度使引物结合到互补的 上
DNA单链模板
47 医学遗传学
步骤三： 延伸
? 温度升到 DNA 聚合酶最佳活性温度，合成新的互补 DNA链
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医学遗传学
多次循环
? 多次循环就可以大量复制模板
DNA
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医学遗传学
最后得到巨量产物
? 经过几十次的温度循环，就能得到天文数字般多的复制产物
50 医学遗传学
三、分子诊断技术的应用
基因诊断在遗传病中的应用
36 医学遗传学
2. Southern 印记杂交
原理： 将待检测的 DNA分子用/不用限制性内切酶消化
后，通过琼脂糖凝胶电泳进行分离，继而将其变性并
按其在凝胶中的位置转移到硝酸纤维素薄膜或尼龙膜 上，固定后再与同位素或其它标记物标记的 DNA或RNA 探针进行反应。如果待检物中含有与探针互补的序列，
荧光原位杂交（FISH）：
? 应用荧光素标记的 DNA 探针
与标本进行原位杂交后，使 杂交区域发出荧光。
? 优点：快速、安全 灵敏度高
特异性强。
? 图示为 18三体综合征患者的 FISH检测
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医学遗传学
性染色质检查
Y染色质检查 质检查
医学遗传学
X 染色
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五、生化检查
? 生化检查是以生化手段定性、定量地分析酶、
10 医学遗传学
（一）系谱分析时应注意的事项是：
? ⑴系谱的系统性、完整性。
? 一个完整的系谱应有 3代以上家庭成员 的患病 情况、婚姻状况及生育情况；还要注意资料
真实性。 ? ⑵注意某些遗传病表现为延迟显性，影响分析
的准确性。 ? ⑶应注意某些外显不全遗传病呈隔代遗传现象。 ? ⑷注意新的基因突变误认为隐性遗传。
集与 遗传病家族聚集现象 有关的以下项目： ①家族史 ：整个家系患同种疾病的病史，能
充分反映患者父系和母系各家族成员发病情
况。 ②婚姻史 ：结婚的年龄、次数、配偶的健康
状况及是否为近亲婚配。
③生育史 ：生育年龄、子女数及其健康状况，
有无流产、死产、早产史、畸胎等。
6
医学遗传学
2. 症状与体征
? 遗传病和某些普通疾病的症状与体征是有共
表达功能来诊断疾病的方法。
28
医学遗传学
（二）特点和优点
1. 以探测基因为目标，属于“病因诊断”，
针对性强。基因诊断的出现使人们对疾病的诊断模 式由传统的表型诊断过渡为现在的基因型诊断或称 逆向诊断。
它和传统的表型诊断方法的主要差异在于直接 从基因型推断表现型，即越过基因产物直接检测基 因结构的改变（如单个碱基置换、缺失、插入、
诊断是诊断遗传病最有前途的方法。
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医学遗传学
原理
? 用已知的核苷酸序列测定未知的核苷酸序列。 ? 主要包括分子杂交、 DNA 体外扩增（ PCR）、
DNA 单链构象多态分析法等，其中最基本的技
术是核酸分子杂交技术。
33 医学遗传学
基因诊断的工具
? 探针 ? 限制性内切酶
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医学遗传学
基因诊断
? 1、特异性寡核苷酸探针杂交 ? 2、Southern 印迹杂交 ? 3、RFLP 连锁分析 ? 4、PCR
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医学遗传学
1、等位基因特异性寡核苷酸探针杂交
? 原理：碱基互补配对原则 ? 镰形细胞贫血的基因诊断
? 已知突变基因编码β珠蛋白链的
? 第6位密码子 ? GAG ——GTG ? 谷Aa——缬 Aa
测目标可以是一个特定基因或一种特定基因组合；
可以是内源基因或外源基因。因此，基因探针适用 性强，诊断范围广。
5. 被检测的基因是否处于活化状态对基因诊
断并不重要，因此可对那些有组织和分化阶段表达
特异性的基因及其异常进行检测和诊断。
31
医学遗传学
此外，随着分子生物学技术的飞速发展，
从基因水平上诊断遗传病的病种越来越多，操 作上日趋简单、方便、快速、准确。所以基因
性的，但也有其特有的临床表现，甚至形成 特异性症候群。得出对疾病的初步印象，为 进一步选择其他检查提供帮助。
7 医学遗传学
? 智力低下 ? 黄疸
? 白内障 ? 肝脾肿大
? 智力发育不全
? 毛发黄
? 腐臭味
医学遗传学
半乳糖血症 ？
苯丙酮尿征 ？
8
? 面似满月
? 生长缓慢
? 哭声象猫 叫
?副性征发育不良 ?继发 /原发性闭经
38 医学遗传学
镰形红细胞贫血症的分子诊断
Mst II
Mst II
βＳ
1.35Kb 1.15Kb
第１１号
染色体
β
脯
缬
谷
ＣＣＴ ＧＴＧ Ｇ ＡＧ
βＳ
ＣＣＴ ＧＡＧ ＧＡＧ
β
医学遗传学
脯
谷
谷
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Mst II 识别顺序 C C T N A G G
HbAHbA
HbAHbS
HbSHbS
1.35Kb
1.15Kb
?身体矮小
?肘外翻
医学遗传学
猫叫综合征 ？ 45，XO ?
9
二、系谱分析
? 系谱分析是指通过调查先证者家庭成员的发 病情况，绘出系谱，以确定疾病遗传方式的 一种方法。
? 经过分析有助于判断： ? ①明确是否是遗传病
? ②区分单基因病和多基因病
? ③遗传方式 ? ④确定家系中每个成员的基因型 ? ⑤预测再发风险
已成为诊断某些疑难遗传病的主要手段。
3 医学遗传学
? 根据诊断时期的不同，可分为： ? 产前诊断；
? 症状前诊断；
? 现症病人诊断。
4 医学遗传学
Chapter 01 遗传病的常规诊断
?病史、症状和体征
?细胞遗传学检查
医学遗传学
?系谱分析
?生物化学检查
5
一、遗传病的临床诊断 ? 1.病史 除应了解一般病史外，还应着重采
畸形；
? ⒎疑为脆性 X染色体综合症的患儿及其父母；
? ⒏疑为各种标记染色体的恶性肿瘤患者；
? ⒐无精子症和男性不育症患者；
? ⒑ 35岁以上高龄孕妇（产前诊断）； ? ⒒接触各种致畸物质者；
? ⒓疑为肿瘤患者 。 21
医学遗传学
染色体荧光原位杂交 (FISH)
医学遗传学
13号染色体
21号染色体
22
16 医学遗传学
三、皮纹分析
? 染色体病病人的皮肤纹理具有值得注意的特 征性变化，在遗传病诊断中具有一定的诊断
价值，注意正常人也可出现“异常”皮纹，
? 每个人都有特殊的皮肤纹理，在胚胎的第 14 周就已形成，出生后定形且终生不变，说明
皮纹具有重要的遗传基础。
? 正常人也可出现“异常”皮纹，皮纹分析仅 可作为某些遗传病诊断的初筛手段。
DNA的多态现象和遗传病的遗传异质性等）。
29 医学遗传学
2. 基因诊断取材来源广泛。可以是机体各
种组织的有核细胞，因此基因诊断不受取材细
胞类型和个体发育阶段的限制，可以做出现症 病人的诊断及产前、发病前的早期诊断。
3.利用基因探针进行检测，灵敏度高、特 异性强。
30 医学遗传学
4.基因探针可以是任何来源、任何种类；其检
医学遗传学
凝胶电泳图
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3、 RFLP 连锁分析 ? DNA 多态性： SNP 、STR ? RFLP：不同个体的 DNA 用用一种限制性内切酶
切割时， DNA 片段长度会出现差异。
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医学遗传学
? 已知限制酶 MstII
?
识别序列
?
? CCTG A GG
?
MstII 1.15kb
1.35kb x
例如：镰状细胞贫血的基因诊断
? 酶解正常人 DNA 和患者 DNA，用标记的 ? 珠蛋白基因
子的技术 ? 1983 年，美国科学家穆里斯（ Karl.Mullis ）
发明PCR 技术，并于 1993 年获得诺贝尔化学奖 具有特异、敏感、产率高、 快速、 简便、
重复性好、易自动化等突出优点
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医学遗传学
准备 PCR 反应混合物
? 将各种组分放到
试管内
? 包括四种核苷酸，
DNA聚合酶以及酶 反应时需要的离
20 医学遗传学
染色体检查的适应征：
? ⒈有原因不明的智力发育不全，生长发育异常，先天畸形及特 殊皮纹；
? ⒉已生育过先天畸形或染色体异常患儿的父母； ? ⒊夫妻一方有染色体异常，如平衡结构重排、嵌合体；
? ⒋原发性闭经和女性不孕症患者； ? ⒌有习惯性流产史的夫妇双方；
? ⒍疑为 Down 综合症、 tuner综合症、 killifiter 综合症、两性
probe
? CCTG TGG
? 突变后不能识别， ? 酶切位点消失，限制酶切片段长度发生变化。
42 医学遗传学
限制酶切片段电泳后， Southern Blot 检测，结果：
1.35kb
1.15kb
βΑ/βΑ βΑ/βS
正常
镰状
βS/βS
镰状贫血
43 医学遗传学
4、 PCR ? 聚合酶链反应：在体外大量扩增 DNA 或 RNA分
目前已有 200 种左右的蛋白质和酶活性异常 可以通过电泳、层析、免疫、氨基酸顺序分析 等技术进行检测。
26 医学遗传学
产前诊断
? 1、甲胎蛋白 AFP ? 2、游离绒毛膜促性腺激素 Free- HCGβ ? 3、妊娠相关血浆蛋白 PAPP- A
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医学遗传学
六、基因诊断
(一 )概念
基因诊断是指以 DNA 或者 RNA 为诊断材料， 应用分子生物学技术，通过检查基因结构及其
遗传 ——验证遗传方式。 1.判断显隐性
? 患者比例较高，连续遗传为显性 ? 患者比例较低，隔代遗传为隐性
2. 判断遗传方式 ? 患者男女比例接近为常染色体遗传；
? 男患者 >女患者，为伴 X隐性遗传； ? 女患者 >男患者，为伴 X显性遗传。
13 医学遗传学
14
医学遗传学
15 医学遗传学
女男常正示 女男病患示