第十一章 单基因遗传性疾病的分子诊断
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分子诊断技术：
点杂交 限制性内切酶酶谱 寡核苷酸探针 PCR 基因芯片 DNA测序
K9ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
基因诊断的策略
从基因产物入手 从基因定位入手 从比较正常和异常基因的差异入手
K10ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
发展阶段
（1）DNA分子杂交技术 （2）PCR技术为基础的DNA诊断，特别是
定量PCR和实时PCR的应用 （3）生物芯片（biochip）技术为代表的高
通量密集型检测技术
Key Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education,4China
单基因遗传病（single-gene disorders） 遗传性疾病
多基因遗传病（polygenic disorders）
单基因病：指一种遗传病的发生只受一对等位基因的控制， 其遗传方式遵循孟德尔分离定律。
单基因病
常染色体遗传（autosomal inheritance） X连锁遗传（X-linked inheritance） 线粒体遗传(mitochondrial inheritance)
K18ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
镰状细胞贫血由β链基因点突变引起， 该病的主要原因是因为珠蛋白的β基因发 生单一碱基突变，正常β基因的第6位密 码 子 为 GAG ， 编 码 谷 氨 酸 ， 突 变 后 为 GTG，编码缬氨酸，成为HbS。
基因结构异常
DNA
基因表达异常
mRNA 蛋白质
核酸杂交 PCR 测序
基因芯片
RT-PCR 荧光PCR
NorthernBlot 基因芯片
Western Blot
组化
ELISA 蛋wk.baidu.com芯片
Key Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education,3China
第一节 血红蛋白病
K13ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
血红蛋白的构成
正常成年人血红蛋白A-HbA （a2b2）
K14ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
诊断的时机 症状前诊断 产前诊断 着床前诊断
K11ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
DNA诊断 RNA诊断 FISH诊断 fluorescence in situ hybridization
K12ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
发展趋势
（1） DNA （2） 单一 （3） 定性 （4）单基因 （5） 诊断
mRNA、protein 联合 定量
多基因 预防
Key Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education,5China
K6ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
K19ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
HbS四聚体在脱氧 时，聚集成阵列， 几乎变为结晶体， 使红细胞发生镰变 （sickling），弹 性几乎丧失，无法 通过直径比红细胞 小的毛细血管。
K20ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
K1ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
分子诊断学∙第十一章
单基因遗传性疾病的分子诊断
分子诊断
通过检测基因的结构异常或其表达异常，对 人体的健康状态和疾病做出诊断的方法。
Key Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education,2China
K7ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
基因突变
点突变 密码子插入或缺失 移码突变 缺失或重复 基因倒位 基因融合 动态突变
K8ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
（二）镰状细胞贫血的分子诊断方法
限制性内切酶MstⅡ识别序列为CCTNAGG，N可以 是任意核苷酸。因此β珠蛋白基因的第5、6密 码子和第7密码子的第一个核苷酸序列是该内切 酶的识别位点。但是在发生镰状突变后该酶切位 点消失。
血红蛋白病
血红蛋白病是由于珠蛋白基因异常导致 珠蛋白肽链结构异常或合成异常所引起的 遗传性血液病。
K17ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
结构异常： 异常血红蛋白 （镰状细胞贫血）
合成异常： a-地中海贫血 b-地中海贫血
（一）α珠蛋白基因
K15ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
（二）β珠蛋白基因
K16ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
点杂交 限制性内切酶酶谱 寡核苷酸探针 PCR 基因芯片 DNA测序
K9ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
基因诊断的策略
从基因产物入手 从基因定位入手 从比较正常和异常基因的差异入手
K10ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
发展阶段
（1）DNA分子杂交技术 （2）PCR技术为基础的DNA诊断，特别是
定量PCR和实时PCR的应用 （3）生物芯片（biochip）技术为代表的高
通量密集型检测技术
Key Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education,4China
单基因遗传病（single-gene disorders） 遗传性疾病
多基因遗传病（polygenic disorders）
单基因病：指一种遗传病的发生只受一对等位基因的控制， 其遗传方式遵循孟德尔分离定律。
单基因病
常染色体遗传（autosomal inheritance） X连锁遗传（X-linked inheritance） 线粒体遗传(mitochondrial inheritance)
K18ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
镰状细胞贫血由β链基因点突变引起， 该病的主要原因是因为珠蛋白的β基因发 生单一碱基突变，正常β基因的第6位密 码 子 为 GAG ， 编 码 谷 氨 酸 ， 突 变 后 为 GTG，编码缬氨酸，成为HbS。
基因结构异常
DNA
基因表达异常
mRNA 蛋白质
核酸杂交 PCR 测序
基因芯片
RT-PCR 荧光PCR
NorthernBlot 基因芯片
Western Blot
组化
ELISA 蛋wk.baidu.com芯片
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第一节 血红蛋白病
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血红蛋白的构成
正常成年人血红蛋白A-HbA （a2b2）
K14ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
诊断的时机 症状前诊断 产前诊断 着床前诊断
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DNA诊断 RNA诊断 FISH诊断 fluorescence in situ hybridization
K12ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
发展趋势
（1） DNA （2） 单一 （3） 定性 （4）单基因 （5） 诊断
mRNA、protein 联合 定量
多基因 预防
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HbS四聚体在脱氧 时，聚集成阵列， 几乎变为结晶体， 使红细胞发生镰变 （sickling），弹 性几乎丧失，无法 通过直径比红细胞 小的毛细血管。
K20ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
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分子诊断学∙第十一章
单基因遗传性疾病的分子诊断
分子诊断
通过检测基因的结构异常或其表达异常，对 人体的健康状态和疾病做出诊断的方法。
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基因突变
点突变 密码子插入或缺失 移码突变 缺失或重复 基因倒位 基因融合 动态突变
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（二）镰状细胞贫血的分子诊断方法
限制性内切酶MstⅡ识别序列为CCTNAGG，N可以 是任意核苷酸。因此β珠蛋白基因的第5、6密 码子和第7密码子的第一个核苷酸序列是该内切 酶的识别位点。但是在发生镰状突变后该酶切位 点消失。
血红蛋白病
血红蛋白病是由于珠蛋白基因异常导致 珠蛋白肽链结构异常或合成异常所引起的 遗传性血液病。
K17ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
结构异常： 异常血红蛋白 （镰状细胞贫血）
合成异常： a-地中海贫血 b-地中海贫血
（一）α珠蛋白基因
K15ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China
（二）β珠蛋白基因
K16ey Laboratory of Laboratory Medicine, Ministry of Education, China