基因诊断
基因诊断技术简介
基因诊断的特点
直接针对治病基因进行检测，揭示疾病形 成或发展的根本原因。
特异性强、灵敏度高、稳定的结果、快 速…….最重要的一点：还没发病，就可以 预测发病！----基因型与表型。
遗传病基因诊断流程
1. 需要临床医师与实验室技师的密切配合。 2. 接诊患者，遗传咨询，疾病初步诊断。 3. 详细记录病史、画家系图、记录电话地址…. 4. 选用适当的基因诊断项目（尽量将现有技术用
3. 我中心现在选用45CA、 49CA、50CA 、Dys-II和Dystrophin基 因3’CA等位点进行连锁分析，这些连锁位点与Dystrophin基因 是高度连锁的，但是仍然存在STR位点与致病基因之间偶然发 生基因重组的可能性，如果重组不幸发生，STR位点连锁分析 的结论不可避免地会出现错误，受检者需要自己承担因为基因 重组而导致结论错误的风险。
基因诊断技术简介
基因
基因：负责编码一条多肽链的所有核酸序列。 编码区和调控区; DNA和RNA; 外显子和内含子； STR
“基因诊断”概念中的基因是广义的基因概念， 病毒、细菌、人…的核酸序列及功能。
什么是基因诊断？
基因诊断主要是应用分子生物学技术，检 测人体某些基因结构或表达的变化，或者 检测病原体基因组在人体的存在，从而达 到诊断疾病或监控疾病的目的。
单基因遗传病之一：DMD/BMD
缺失分析（直接诊断）步骤
1. 取患者外周血2mL。 2. 盐析法提取外周血中有核细胞基因组DNA。 3. 多重PCR分两组各扩增患者Dystrophin基因9个外显子（共18
个外显子，分别为外显子1、3、4、6、8、12、13、17、19、 43、44、45、47、48、50、51、52、60），聚丙烯酰胺电泳 检测产物。共18个基因位点），扩增中设置阴阳性对照及内 对照。 4. PCR扩增产物用8%聚丙烯酰胺凝胶电泳，银染观察，设置 100bp分子量标记判断扩增片段大小。 5. 如发现缺失，单独扩增验证。 性别鉴定。绝大部分的DMD患者为男性，但是仍然有极少 数女性患DMD的报告。受检者需要自己承担女性胎儿患病 风险。
基因诊断的名词解释
基因诊断的名词解释
基因诊断是一种现代生物学技术，用以识别和分析某一特定体内的致病基因突变或变异位点，以及检测人类基因型，以便确定个体对特定疾病的易感性。
它也被用于生殖医学，包括诊断胎儿携带遗传疾病的风险。
基因诊断的最终目的，是帮助临床医生确定最佳的治疗方案，并且能够提前发现可能出现的疾病，以预防和控制它们的发展。
基因诊断是一个复杂的、跨学科的技术，具体的步骤需要借助基因技术和全面的基因测序，以及先进的计算机技术和统计学。
疾病基因诊断通常从先前发现的致病基因突变为基础，然后用携带突变的体确定个体是否易于某种遗传病，或者是否携带特定病因因子。
在这方面，病历记录、家系病史和临床表现也会被结合起来用于判断。
在生殖诊断中，基因诊断也可以用来检测男性和女性在排卵和受精过程中的基因变化。
这可以帮助医生给出准确的诊断，以及相应的治疗建议。
染色体分析也是用来检查胚胎携带的体细胞染色体缺失的重要工具。
基因诊断是一项涉及复杂的技术，其关键在于以正确的方法对表达型和变异数据进行确认，以及总结出有意义的结论。
在实施这一技术时，需要严格遵守道德原则，有效地保护患者的隐私。
基因技术正在不断发展，开发出更多先进的基因诊断技术，更好的了解遗传和性状的相互关系。
总而言之，基因诊断不仅有助于疾病的早期识别和预防，而且还有助于更准确地识别疾病以及有效治疗和管理有关疾病，从而改善患
者的生活状况。
临床医生可以通过基因诊断更精确地识别病人可能遭受的风险，从而改善治疗与管理病人的结果，并使他们受益。
基因诊断
RFLP分析法 限制酶酶切图谱直接分析法 RFLP间接分析法
（1）限制酶酶切图谱直接分析法
① 限制酶酶切—Southern印迹杂交。 ② PCR—限制酶酶切
应用RFLP诊断镰刀状红细胞性贫血
正常人珠蛋白基因
正常人珠蛋白mRNA 6 CTC GAG Glu 6 CAC
正常人珠蛋白肽链
HbS的珠蛋白基因
HbS的珠蛋白mRNA
HbS的珠蛋白肽链
GUG Val
MstⅡ酶切位点 CCTNAGG A T替换
MstⅡ酶 CCTNTGG
HbA ---------CCT GAG GAG-------
MstⅡ 1.1kb
HbS
MstⅡMstⅡ 0.2kb
---------CCT GTG GAG-------
• 2、聚合酶链反应的发明 • 直到1985年，美国PE-Cetus公司的人类遗传研究室 Mullis等人才发明了具有划时代意义的聚合酶链反应 (Polymerase Chain Reaction, PCR), 使人们梦寐以求的体外 无限扩增核酸片段的愿望成为现实。其原理类似于DNA 的体内 复制，只是在试管中给DNA的体外合成提供一种 合适条件。开始是使用大肠杆菌 DNA聚合酶Klenow片段 来扩增人基因组中的特异片段。由于该酶不耐热，因此， 每次 加热变性DNA后都要重新补加Klenow酶。在操作多 份标本时，这一过程耗时，费力， 且易出错。耐热DNA 聚合酶的应用使得PCR反应更易于自动化，继而PE-Cetus 公司推 出了第一台PCR热循环仪，使该技术的自动化成 为现实。Mullis等因此项技术于1993年 获得诺贝尔奖金。
第一节
基因诊断 的技术方法
一、基因诊断中常用的分子生物 学技术 （一）核酸分子杂交 （二）聚合酶链反应（PCR） （三）单链构象多态性检测 （四）限制酶酶谱分析 （五）DNA序列测定 （六）DNA芯片技术
基因诊断的名词解释_分类_举例_的基本原理
基因诊断的名词解释_分类_举例_的基本原理基因诊断的名词解释基因诊断可分为基因直接诊断和基因间接诊断。
核酸分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。
基因诊断技术它的基本原理是互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交。
限制性核酸内切酶是基因工程和基因诊断重要的一类工具酶。
它们的发现和应用为从基因组中分离目的基因提供了必要的手段。
基因诊断的分类基因诊断可分为两类：基因直接诊断直接检查致病基因本身的异常。
它通常使用基因本身或紧邻的DNA序列作为探针，或通过PCR扩增产物，以探查基因无突变、缺失等异常及其性质，这称为直接基因诊断，它适用已知基因异常的疾病;基因间接诊断当致病基因虽然已知但其异常尚属未知时，或致病基因本身尚属未知时，也可以通过对受检者及其家系进行连锁分析，以推断前者是否获得了带有致病基因的染色体。
连锁分析是基于紧密连锁的基因或遗传标记通常一起传给子代，因而考察相邻DNA是否传递给了子代，可以间接地判断致病基因是否传递给子代。
连锁分析多使用基因组中广泛存在的各种DNA多态性位，特别是基因突变部位或紧邻的多态性位点作为标记。
RFLP、VNTR、SSCP、AMP-FLP等技术均可用于连锁分析。
遗传病的基因诊断举例1.基因缺失型遗传的诊断(1)α地贫的基因诊断：α地贫主要是由于基因缺失引起的，缺失的基因可以由1-4个。
正常基因组用BamHⅠ切割，可以得到一个14kb的片段，而缺失一个α基因时切点向5’端移位，得到一条10kb的片段。
因此，当用α基因探针与基因组DNA 进行Southern杂交时(图13-8)，在α地贫2可见一条14kb和一条10kb的带，在正常人可见一条双份的14kb的带，而在α地贫1则见一条单拷贝的14kb带，血红蛋白H病时只有一条10kb的带的，而在Barts水肿胎时，则无任何杂交带。
一种较简便的方法是直接用α探针进行斑点杂交，自显影后根据斑点深浅的不同也可以对α地贫作出诊断。
基因诊断技术及其在医学中的应用
基因诊断技术及其在医学中的应用随着基因科技的快速发展，基因诊断技术的应用越来越广泛。
基因诊断技术是指通过检测人体基因组中的特定基因或基因组变异，确定该个体是否患有某种疾病或其患病风险程度。
它与传统的诊断方法相比，具有更为准确、迅速、可靠和可持续的特点，已成为现代医学领域不可或缺的一种诊断手段。
基因诊断技术通常包括基因测序、基因芯片、多态性分析、PCR技术等多种方法。
其中，基因测序是最基础、最直接的一种方式，也是目前最为先进的一种方法。
基因测序可以通过对DNA序列的高通量测序，快速而准确地诊断出某些疾病。
此外，基因芯片技术是另一种重要的基因诊断技术。
基因芯片技术利用微型芯片技术、生物学的基本原理以及计算机技术，可以同时检测几百个基因，具有高通量、高效性和高灵敏度等特点。
基因诊断技术在医学中的应用广泛，包括疾病预测、疾病诊断、疾病监测、药物研发等等。
其中，疾病预测是应用最为广泛的一种应用。
通过基因诊断技术，可以预测个体患某种疾病的风险程度，为家庭和个人提供有效的健康管理方案。
对于遗传性疾病、癌症等临床疾病的预测，基因诊断技术可以帮助人们控制风险、进行个性化治疗和调整生活方式等。
另外，基因诊断技术还可以被用于提高疾病的诊断准确性和效率。
通过检测某些基因的变异，可以确定某些疾病的诊断，避免可能的误诊。
例如，通过基因诊断技术，可以在早期发现乳腺癌、肺癌、结肠癌等多种癌症。
对于这类疾病，早期发现和治疗至关重要。
同时，基因诊断技术可以帮助诊断某些不易确定的疾病，如神经系统疾病、免疫系统疾病等等。
此外，基因诊断技术在药物研发领域也有着重要的应用。
药物研发是一个漫长和耗时的过程。
基因诊断技术可以帮助研发人员确定感染病毒的株型，快速筛选可能的治疗方案，提高药物研发效率和成功率。
同时，基因诊断技术还可以帮助确定药物毒副作用，优化用药方案。
尽管基因诊断技术在医学领域中有许多潜在的应用，但这种诊断技术还需面临许多挑战。
首先，基因诊断技术需要高度专业的人才和技术。
基因诊断名词解释
基因诊断名词解释基因诊断是通过对个体的基因进行检测和分析，以确定其在某些遗传病、肿瘤等方面的发病风险、病因等相关信息的方法。
基因诊断是利用分子生物学技术和遗传学原理，根据个体基因组中的变异和突变来判断某些疾病的遗传风险和病因，为医学诊断、预防、治疗提供科学依据。
1. 单基因病：由单一基因突变引起的遗传病，如囊泡性纤维化、血友病等。
单基因病的基因诊断主要通过对特定基因进行测序和变异分析，寻找突变位点来确定患病风险和病因。
2. 多基因病：由多个基因共同作用引起的遗传病，如某些遗传性肿瘤、心血管病等。
多基因病的诊断需要对多个与疾病相关的基因进行检测和分析，综合考虑各基因的变异情况来判断患病风险。
3. 遗传突变：指基因组中发生的与正常序列相比有明显差异的变异，包括基因缺失、插入、缺失、替换等。
遗传突变是基因诊断的重要依据，通过分析基因组中的突变情况可以判断某些疾病的遗传风险和病因。
4. 突变检测：对个体基因组中的突变进行检测和分析的方法，包括测序、杂交等多种技术手段。
突变检测是基因诊断的核心内容，通过检测个体基因组中的突变，可以确定某些疾病的遗传风险和病因。
5. 家系分析：通过对家族成员的基因检测和分析，了解某些疾病在家族中的遗传规律和风险。
家系分析是基因诊断的重要方法之一，通过分析家族中的基因变异情况，可以预测家族成员的患病风险和病因。
6. 预测分析：依据已知的遗传变异和突变信息，利用统计学方法预测个体在某些疾病方面的遗传风险和患病可能性。
预测分析是基因诊断的一种重要手段，可以根据个体基因组中的变异情况，预测其在某些疾病方面的遗传风险。
基因诊断在预防、诊断和治疗疾病方面具有重要意义。
通过对个体基因组的分析，可以准确判断个体在某些疾病方面的遗传风险和患病可能性，为个体提供个体化的医学干预措施，从而有效预防和治疗疾病，提高生活质量和健康水平。
基因诊断与基因治疗
突变型探针．在基因诊断时，只需用PCR扩增受检者目 的DNA片段，再分别与上述探针杂交．
PCR-ASO
ASO1 ASO2
N
H M
N：正常基因；H：杂合子基因；M：突变基因
（三）单链构象多态性分析
（single-strand conformation polymorphism, SSCP）
repeats, STRs ,mini- satellites ) 1990s 单核苷酸多态性 (single-
nucleotide polymor-phisms SNPs)
RFLPs
• 由于DNA 变异产生新的酶切位点或原有的 酶切位点消失，在用限制性核酸内切酶消 化时产生不同长度或不同数量的片段。
（一）核酸分子杂交
（二） PCR在基因诊断中的应用
• RT-PCR • 荧光定量PCR • 多重-PCR • PCR-ASO • AS-PCR • PCR-SSCP • PCR-RFLP
PCR-ASO
Allele specific oligonucleotide, ASO 等位基因特异性寡核苷酸分子杂交
• 主要用于一些基因较大且突变类型不清楚 的单击因遗传病的诊断。
PCR-RFLP
镰状红细胞贫血的间接基因诊断
——β-珠蛋白RFLP标记的连锁分析
NH
7.6kb
正 常 HapⅠ
13kb
患 者 HapⅠ
HapⅠ
HapⅠ
P 13kb 7.6kb
Southern印迹杂交
N：正常；H：杂合子；P：患者（纯合子）；黄色区域为探针
• 以SNP单倍型（多位点SNP 分析）为遗传标志，结合
基因诊断和基因治疗
5´
3´
(CCT GTG G)
×
正常基因
5´
3´
突变基因
镰状红细胞贫病的限制性内切酶谱分析
目录
正常人 突变携带者 患者 镰状红细胞贫血病的限制性内切酶谱分析
目录
PCR-SSCP技术检测DNA突变
传染病的基因诊断
Gene Diagnosis of Infectious Diseases
一、病毒性疾病
SNP与RFLP和STR标记的主要不同之处在于，它 不再以DNA片段的长度变化作为检测手段，而直接 以序列变异作为标记。
三、人类疾病与基因密切相关
1、基因结构改变导致蛋白质的结构或数量发 生变化导致疾病
2、基因表达异常 3、病原生物基因入侵导致疾病 4、可遗传的基因组变异导致人类疾病易感性
包装。
反转录病毒载体的特点
1）反转录病毒包膜上糖蛋白，能够被许多哺 乳动物细胞膜上的特异性受体识别，从而使 反转录病毒携带的遗传物质高效地进入靶细 胞。
2)前病毒通过LTR高效整合至靶细胞基因组中， 有利于外源基因在靶细胞中的永久表达。
3) 病毒颗粒以出芽的方式分泌至辅助细胞培 养的上清液中，易于分离制备。
定义：将“自杀”基因导入宿主细胞中，这种基 因编码的酶能使无毒性的药物前体转化为细胞毒 性代谢物，诱导靶细胞产生“自杀”效应，从而 达到清除肿瘤细胞的目的。
应用：是恶性肿瘤基因治疗的主要方法之一。
自杀基因的作用机制
（五）基因免疫治疗
通过将抗癌免疫增强的细胞因子或 MHC基因导入肿瘤组织，以增强肿瘤微 环境中的抗癌免疫反应。
定义：指将特定的目的基因导入特定细胞，通过 定位重组，导入的正常基因，以置换基因组内原 有的缺陷基因。
基因诊断
三、基因诊断的常用技术
（五）单链构象多态性分析
1.单链构象多态性（SSCP）分析 是一种分析突变基因的方法。 2.临床意义 SCP多与PCR技术联用（PCR-SSCP）检测基因突变，提高了基因突变检 测的灵敏性，现已广泛用于遗传病及肿瘤基因的分析。
三、基因诊断的常用技术
（六） 限制性片段长度多态性分析
临床的一些疾病的致病基因尚不清楚，很难用基因突变的检测诊断，对 基因连锁分析
这些遗传疾病采用基因连锁分析
如mRNA拷贝定量检测及mRNA长度分析等。mRNA检测在基因表达 基因表达分析
水平上为基因功能是否正常提供了直接依据
病原体诊断 外来入侵病原微生物遗传物质的检测
二、基因诊断在诊断学中的地位
传统的疾病诊断方法：主要是以疾病的表观改变为依据，不能及时作出明确的诊断。 基因诊断：病因的诊断，既特异又灵敏。 （1）可以揭示尚未出现症状时与疾病相关的基因状态； （2）可以对表观异常不明显或不特异的携带者及某种疾病的易感者做出诊断和预测； （3）对确定有遗传疾病家族史的个体或产前的胎儿是否携带致病基因的检测具有指导意义。
基因诊断
一、基因诊断的含义
基因诊断是在基因水平上对疾病或人体的状态进行诊断。它是以遗传物质 （如DNA或RNA）为检查对象，利用分子生物学技术，通过检查遗传物质结构或 表达量变化与否来诊断疾病的方法。
一、基因诊断的含义
基因诊断的主要内容
内容
评价
基因突变检测
如点突变、基因片段的缺失或插入、基因重排等不同类型基因突变的检 测
三、基因诊断的常用技术
（一）核酸分子杂交技术
1.核酸分子杂交：两条互补单链核酸（DNA或RNA）在一定条件下按碱基互补原则退火 形成双链的过程。 2.分子杂交方法的共同点 （1）应用了核酸序列的复性原理。 （2）采用了标记探针：同位素或非同位素标记的短片段特异DNA或RNA。
基因诊断和基因治疗
技术挑战
检测灵敏度和特异性
提高基因诊断的灵敏度和特异性是关键技术挑战，以确保准确检 测出基因突变。
基因治疗载体
寻找安全、有效的基因治疗载体是另一个技术难题，以确保基因 能够准确传递至病变细胞。
基因编辑精度
提高基因编辑技术的精度，降低脱靶效应，是当前基因治疗领域 的重要挑战。
伦理挑战
01
02
03
人类基因编辑
02
03
技术创新驱动
政策支持
基因技术的不断创新和发展将进 一步推动基因诊断和基因治疗市 场的增长。
政府对基因诊断和基因治疗的政 策支持将有助于市场的快速发展 。
社会影响
提高疾病预防和治疗效果
基因诊断和基因治疗有助于更早发现遗传性疾病，提高预防和治 疗效果。
改变医疗模式
基因诊断和基因治疗将推动医疗模式从传统治疗向精准医疗转变。
体内基因治疗是将含有正常基 因的载体直接注射到患者体内 ，使载体感染病变细胞并导入 正常基因。
体外基因治疗则是将患者的病 变细胞取出，在体外进行基因 改造后再回输到患者体内。
基因治疗的应用
基因治疗在遗传性疾病、肿瘤 、感染性疾病等领域具有广泛
的应用前景。
在遗传性疾病方面，基因治疗 可以通过纠正缺陷基因的表达
基因诊断的原理
基因诊断基于遗传学和分子生物学原 理，通过检测基因序列的变异来分析 个体的遗传特征。
基因序列的变异包括点突变、插入、 缺失、重复等，这些变异可能导致蛋 白质表达异常或功能丧失，进而引发 疾病。
基因诊断的方法
01
基因诊断的方法包括基因测序、单基因遗传病检测、染色体异 常检测等。
02
基因测序是最常用的方法，它能够检测基因组中所有基因的序
基因诊断的概念
基因诊断的概念与应用
一、引言
基因诊断，也称为分子诊断，是一种通过检测人类基因的异常变化来评估或预测疾病状态的方法。
随着基因组学和分子生物学研究的深入，基因诊断的应用越来越广泛，为许多疾病的预防、诊断和治疗提供了全新的视角。
二、基因突变检测
基因突变是基因组中DNA序列的永久性改变，可能导致遗传性疾病或增加个体对特定疾病的易感性。
基因诊断的一个重要应用是检测这些突变，帮助识别遗传性疾病的病因、风险预测以及进行遗传咨询。
三、基因表达分析
基因表达分析是通过检测特定基因在不同条件下的表达水平，了解其在生理或病理过程中的作用。
这种分析有助于疾病的早期发现、病程监测以及治疗效果的评估。
四、遗传性疾病诊断
许多遗传性疾病是由特定基因的突变引起的。
基因诊断可以检测这些突变，帮助确诊遗传性疾病，并为患者和家庭提供准确的遗传咨询。
五、肿瘤诊断和预后判断
肿瘤是由基因突变积累引发的疾病。
基因诊断在肿瘤学中的应用包括肿瘤的诊断、分型、预后判断以及指导治疗方案的选择。
例如，某些特定的基因突变可以预测肿瘤对特定药物的反应，帮助医生制定
更有效的治疗方案。
六、感染性疾病诊断
某些感染性疾病是由特定的基因型病原体引起的。
通过基因诊断，可以快速准确地检测病原体，指导感染性疾病的诊断和治疗。
七、结论
基因诊断是现代医学的重要工具，它使我们能够更深入地理解疾病的本质，并提供更精确的诊断和治疗方法。
随着技术的不断进步，基因诊断的应用前景将更加广阔，为人类健康带来更多的益处。
基因诊断的原理
基因诊断的基本原理基因诊断是指利用遗传学方法诊断疾病的一种技术手段，它通过分析和检测个体的基因组织和基因信息，来判断个体是否存在遗传性疾病或对某种特定药物的敏感性。
基因诊断可以帮助医生更好地了解疾病的发生机制、预测疾病的发展趋势以及选择最佳治疗方案。
下面将详细介绍基因诊断的基本原理。
基因诊断的目的基因诊断的目的是通过分析个体的基因组织和基因信息，确定个体是否存在某种疾病相关的基因变异。
基因诊断可以帮助医生进行疾病预测、疾病筛查、疾病诊断以及药物敏感性测试等。
基因诊断的步骤基因诊断主要包括样本采集、DNA提取、基因测序、数据分析和结果解读等步骤。
1.样本采集：对于基因诊断，常用的样本来源包括血液、唾液、组织等。
医生会根据具体需要选择合适的样本进行采集。
2.DNA提取：DNA提取是基因诊断的关键步骤，它的目的是从样本中提取出DNA，以便进行后续的基因测序。
DNA提取可以采用多种方法，如血液提取法、酚-氯仿提取法等。
3.基因测序：基因测序是基因诊断的核心步骤，它利用测序技术对样本中的DNA序列进行测定。
目前常用的基因测序方法包括Sanger测序、Illumina测序和Ion Torrent测序等。
–Sanger测序：Sanger测序是一种经典的DNA测序技术，它采用链终止法原理，通过不断合成延伸的DNA链来测定DNA的序列。
–Illumina测序：Illumina测序是一种高通量测序技术，它采用桥式扩增原理，将DNA片段固定在芯片上，然后通过化学方法进行测序。
–Ion Torrent测序：Ion Torrent测序是一种半导体测序技术，它利用离子探测器检测DNA测序过程中释放的氢离子，从而测定DNA的序列。
4.数据分析：基因测序后得到的是海量的序列数据，需要进行数据分析来从中提取有用的信息。
数据分析主要包括序列比对、变异检测、注释等过程。
–序列比对：将测序得到的序列与参考基因组进行比对，以确定测序样本中的DNA序列。
基因诊断
基因诊断Gene diagnosis第一节概述⏹基因变异致病可分为两种主要类型⏹1 内源基因的变异：由于先天遗传背景的差异和后天内、外环境的影响，人类的基因结构及其表达的各个环节都可能发生异常，从而导致疾病。
⏹2 外源基因的入侵：如各种病原体感染人体后，其特异的基因被带入人体并在体内增殖而引起各种疾病。
一、基因诊断的概念所谓基因诊断就是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法，直接检测基因结构及其表达水平是否正常，从而对疾病作出诊断的方法。
二、基因诊断的特点1.以基因作为检查材料和探查目标，属于“病因诊断”，针对性强。
2.分子杂交技术选用特定基因序列作为探针，故具有很高的特异性。
3.由于分子杂交和聚合酶链反应（PCR）技术都具有放大效应，故诊断灵敏度很高。
4.适用性强，诊断范围广。
5.检测外源基因时，可以检测出潜伏的病原体。
三、基因诊断的临床意义⏹1.可以更加准确的对遗传性疾病作出诊断，对了解发病过程和机制，为疾病的分类和分型，以及最终治疗这些疾病提供理论依据。
⏹2.进行产前基因诊断，提高人口素质⏹3.进行病原体的流行病学检查。
⏹4.更好的完成组织配型，提高器官移植的成功率。
第二节基因诊断的原理⏹一、人类基因的结构：⏹二、基因的表达与突变基因的突变类型⏹（一）大片断缺失或插入突变⏹（二）移码突变⏹（三）点突变（point mutation)⏹染色体易位、基因重排、基因扩增等。
第三节基因诊断的常用技术方法（一）核酸分子杂交技术⏹限制性内切酶谱分析法⏹DNA限制性长度多态性(restriction fragmentlength polymorphism, RLFP)分析⏹等位基因特异寡核苷酸探针(allele specificoligonucleotide, ASO)（二）聚合酶链反应(PCR)（三）基因测序（四）基因芯片1、限制性内切酶酶谱分析法 此方法是利用限制性内切酶和特异性DNA探针来检测是否存在基因变异。
基因诊断和基因治疗
根据解读结果进行临床诊断，为患者提供针对性 的治疗方案。
遗传咨询
为患者和家属提供遗传咨询服务，解释疾病遗传 特点、风险及预防措施等。
基因治疗概述
03
基因治疗的定义和目的
基因治疗的定义
基因治疗是指将正常或外源基因导入人体细胞，以纠正或补偿因基因缺陷引起的 疾病。
基因治疗的的目的
基因治疗旨在从根本上治疗疾病，而不是仅仅缓解症状。通过修复或替换缺陷基 因，可以消除疾病的根源，使患者获得更持久的治疗效果。
目的
基因诊断旨在预测和诊断遗传性疾病，指导精准医疗，以及实现个体化治疗。
基因诊断的技术方法
1 2
基于DNA测序的检测
包括直接测序、聚合酶链反应（PCR）、单链构 象多态性分析（SSCP）等。
基于生物芯片的检测
包括基因表达谱芯片、单基因突变检测芯片等。
基于细胞遗传学的检测
包括荧光原位杂交（FISH）、染色体微阵列分析 （CMA）等。
总结词
肿瘤的基因治疗是一种新型的治疗方法，通过纠正肿 瘤细胞中的异常基因，抑制肿瘤的生长和扩散。
详细描述
肿瘤的基因治疗是一种具有潜力的治疗方法，通过导 入外源基因或使用抑制基因的表达来抑制肿瘤的生长 和扩散。例如，利用病毒载体将抑癌基因导入肿瘤细 胞中，可以抑制肿瘤细胞的生长。此外，通过抑制某 些与肿瘤转移相关的基因的表达，也可以降低肿瘤的 转移能力。
未来，基因诊断和基因治疗将在肿瘤、遗传性疾病等领 域发挥重要作用，提高患者生存率和改善生活质量。同 时，随着技术的进步和应用范围的扩大，基因诊断和基 因治疗还将有助于解决人类面临的重大健康问题。
案例分析：基因诊
06
断和基因治疗的应
用实例
基因诊断技术的发展趋势
基因诊断技术的发展趋势随着科技的进步，基因诊断技术已经成为医学领域中一种重要的诊疗手段。
基因诊断是指通过分析个体的基因序列和表达谱，以诊断疾病、判断疾病风险、预测药物反应和治疗效果等。
目前，基因诊断技术的发展已经进入了高通量、精准化和个性化时代。
一、高通量技术随着高通量测序技术的发展，基因诊断的速度得到了大幅度提升。
高通量测序技术可以在很短的时间内对整个基因组进行测序，这使得医生可以迅速获得个体的基因信息，从而做出更加准确的诊断。
目前，新一代测序技术已经能够实现单个细胞测序，这对于疾病的诊断和治疗将有着重要的意义。
二、精准化诊断精准化诊断是指基于个体基因组和表达谱特征，利用生物信息学、机器学习等技术对疾病进行精准诊断的方法。
目前，精准化诊断已成为基因诊断技术的热点之一。
通过对大数据的分析，可以挖掘出潜在的基因突变、蛋白质表达等信息，从而实现个性化诊断。
例如，通过对肿瘤患者基因序列的分析，可以帮助医生判断肿瘤的类型和治疗方案。
三、个性化治疗个性化治疗是基于个体特征制定出的治疗方案，可以根据患者的基因序列和表达谱特征，为患者量身定制药物和治疗方法，从而提高治疗效果。
目前，基于基因组信息的个性化医疗越来越受到重视。
例如，药物疗效的个性化预测，可以帮助医生调整药物剂量、更换药品等，提高治疗效果。
实现个性化医疗，还需要进一步发展高效的数据处理、算法和优化工具。
总之，随着技术的不断革新，基因诊断技术的发展已经进入了高通量、精准化和个性化时代。
未来，基因诊断技术将更加普及和精准，基于基因组的个性化医疗将成为医学领域的重要趋势。
人类疾病的基因诊断及治疗
人类疾病的基因诊断及治疗随着科学技术的不断更新和进步，人类对于基因的研究也在逐渐深入。
我们可以通过对基因的研究，了解人类疾病的病因，从而开发出更加精准的基因诊断和治疗方法。
本文将分析人类疾病的基因诊断及治疗的现状和未来态势。
一、基因诊断技术的现状基因诊断技术是一种通过检测基因序列、结构或表达情况等，来判断疾病遗传特征及诊断疾病的方法。
1. 基因测序基因测序是将DNA分解成单个核苷酸并计算它们的顺序。
这项技术可以分析一个人的基因序列，并识别出可能导致疾病的突变。
现在的基因测序技术已经能同时测序成百上千个人的基因，大大减少了时间和费用。
2. PCR技术PCR技术是一种基于DNA复制的技术，可以将一个小片段的DNA复制成大量的样品，以便进行研究。
PCR技术可以检测基因突变，以及是否携带一些疾病相关的特定基因。
使用PCR可以检测出一系列单基因病，如囊性纤维化等，同时它还可以作为肿瘤生物标志物的检查方法之一。
3. 基因芯片检测基因芯片检测技术是一种高通量分析技术，可以在很短的时间内检测大量的基因信息。
它可以同时分析一个人数千个基因，从而找出某一基因或一组基因是否存在异常或突变，为人类疾病的检测和治疗提供帮助。
以上技术都已经成为了基因诊断技术的主要手段，它们都可以精确地检测出疾病相关的基因突变及其表达情况。
二、基因治疗技术的现状基因治疗是指通过改变人体内基因的表达或结构来治疗疾病的方法。
目前基因治疗主要分为以下几种：1. 基因靶向药物基因靶向药物是一种通过抑制或激活特定基因的表达来治疗疾病的手段。
这种药物不仅可以治疗肿瘤等疾病，也可以用于糖尿病和高血压等常见疾病的治疗。
2. 基因编辑基因编辑是一种通过使用CRISPR技术在人类基因组中进行干涉的方法，可以精准地编辑人类基因以达到治疗目的。
目前，基因编辑已被用于治疗遗传疾病，如重型血友病等，为遗传性疾病患者带来了新希望。
3. 基因替代疗法基因替代疗法是将健康基因注入到患者的体内，以替代受损的基因。
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probe probe
核酸杂交的关键要素
probe DNA target DNA signal detection
核酸杂交方法分类
按作用环境大致分为固相杂交和液相杂交 两种类型。
固相杂交是将参加反应的一条核酸链先固定在固 体支持物上，一条反应核酸游离在溶液中。 液相杂交所参加反应的两条核酸链都游离在溶液 中。
固相杂交分类
Southern 印记杂交 Northern 印记杂交 斑点杂交 原位杂交
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Southern blot
扩增产物294bp
引物1
MstⅡ酶切位点 (CCTNAGG)
CCT GAG GAG
103bp
191bp 294bp
引物1
CCT GTG GAG
引物2 引物2
镰状红细胞贫血患者PCR产物的限制性酶切分析
294bp
﹣
191bp
103bp
+
正常人 突变携带着 患者
镰状细胞贫血的基因诊断方法
RT-PCR/序列分析
二、镰状细胞贫血
血红蛋白病（异常血红蛋白病） 红细胞呈镰刀状，寿命短，引起溶血性贫 血。 患者多在成年以前死亡
（一）镰状红细胞贫血分子机制
MstⅡ酶切位点(CCTNAGG)
5´
3´
1.15kb
×
56 7
正常基因
--Pro Glu Glu—
--CCT GAG GAG--
5´
3´
1.35kb
56 7
高特异性 高灵敏度 获得稳定的结果 早期快速 适用性强，应用范围广
第二节 遗传病的基因诊断
一、概述
人类的遗传病达数千种 地中海贫血在意大利等国家发病率达10％ 镰状细胞贫血在美国黑人中发病率达14％
我国常见的遗传性疾病有地中海贫血、异 常血红蛋白病和血友病。 有效治疗难；通过基因诊断进行携带者筛 查，产前早期诊断，降低发病率。
0.2kb
+
正常人 突变携带着 患者
镰状细胞贫血的基因诊断方法
PCR/限制性内切酶 设计引物→PCR扩增→产物进行限制性内切酶酶
切→电泳→EB染色→直接观察
例： 引物1：5’-GGG CTG GGC ATA AAA GTCA-3’ 引物2：5’-AAT AGA CCA ATA GGC AGAG-3’
寡核苷酸杂交分析 SNP和等位基因特 异寡核苷酸杂交 （ASO）#
（三） DNA序列测定
DNA序列测定是进行基因突变检测的 最直接、最准确的方法，可以确定突 变的部位，突变的性质。
（四 ） DNA芯片技术
应用DNA芯片，可以检测基因的结构及其突变 多态性，对基因表达的情况进行分析。
二 基因诊断的特点
直接采用PCR进行基因诊断 采用PCR产物的限制性片段长度多态性分析（PCRRFLPs）进行基因诊断 采用PCR结合等位基因特异性寡核苷酸探针（ASO） 斑点杂交进行基因诊断 * 通过PCR产物的反相点杂交(RBD)进行基因诊断 采用PCR产物的单链构象多态性(SSCP)分析进行基 因诊断
采用PCR技术对靶核酸进行定量分析
采集制备血液RNA→RT-PCR→产物测序→推 测氨基酸序列→进行诊断
二、β－地中海贫血 (β－Thalassaemia,简写βthal或βT)
β珠蛋白基因突变导致该多肽链的合成大为减少 （β＋）或完全缺失（β0）
β珠蛋白合成速率降低，导致β链和α链合成的不 平衡→多余的珠蛋白链沉积在红细胞膜上→改变 了膜的通透性和硬度→导致溶血性贫血。 高危人群地中海人、中东人、印度人、中国人； 中国人群中又一广东、广西、四川、贵州等省发 病率最高。 缺乏有效治疗措施。
原位杂交
（Colony in situ hybridization）
可查明染色体中特定基因的位置，用于染色体疾 病的诊断；原位杂交的结果是显示有关核酸序 列的空间位置情况，因此可检出含核酸序列的 具体细胞，细胞的具体定位，数目和类型，可 检出基因和基因产物的亚细胞定位。
（二）利用PCR及结合其他技术进行 基因诊断
突变基因
--Pro Ala Glu—
--CCT GTG GAG--
（二）镰状细胞贫血的基因诊断方 法
限制性内切酶/Southern blot
采集制备血液DNA→内切酶MstⅡ消化→电 泳→转膜→32P标记的β 珠蛋白cDNA杂交→ 放射自显影
镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析
﹣
1.35kb 1.15kb
（一） β地贫病的分子基础
β珠蛋白基因全长2053bp，含2个内含子 （IVS－I和IVS-II），3个外显子。 目前发现突变有百余种，中国人群发现约 20种； 一般对特定种族来说，90%的β地贫基因仅 由4～6种突变组成。
（二） β地中海贫血的基因诊断
PCR/ASO斑点杂交法 合成2对PCR引物（扩增区段700bp和 580bp，分别包含14种和1种可能突变）→ 合成等位特异寡核苷酸(ASO)探针（4～6对， 分别标记） →制备DNA样品 →PCR扩增 →斑点印迹杂交 RFLP分析法
三α地中海贫血的基因诊断
左侧缺失型 基因序列
•PCR扩增法——定性分析
正常基 因序列
左侧缺失4.2kb
a
α1
b
ac扩增0.4kb ab无扩增片段
α2 c
右侧缺失 a
α1
b
右侧缺失型 基因序列
是最经典的基因分析方法，不但能检出特异 的DNA片段，而且能进行定量和测定分子 量，可用于基因的酶切图谱分析、基因突变 分析等。
Northern杂交
用于RNA的检测，能对组织细胞中总RNA 或mRNA进行定性和定量分析。
斑点杂交（Dot blot）
可用基因组中特定基因及其表达的定性及定 量分析，方法简单、快速灵敏、样品用量 少；其缺点是不能鉴定所测基因的分子量， 特异性不高，有一定比例的假阳性。
第一节 基因诊断的概念 及常用技术
一、基本概念
基因诊断—利用分子生物学技术， 从DNA/RNA水平检测基因的存在, 分析基因的结构变异和表达状态， 从而对疾病作出诊断。
二、基因诊断常用方法
㈠ 核酸分子杂交 ㈡ PCR ㈢ DNA序列测定 ㈣ DNA芯片技术
(一) 核酸杂交
基本原理-------核酸变性和复性理论