医学遗传学临床遗传学.ppt

医学遗传学临床遗传医学遗传学临床遗传学学现在学习的是第1页，共122页临临床床遗遗传传学学(clinical genetics)：是是研研究究临临床床各各种种遗遗传传病病的的诊诊断断、产产前前诊诊断断、预预防防、遗遗传传咨咨询询以以及及治治疗疗，以以降降低低遗遗传传病病在在人人群群中的危害，提高人们的遗传素质。中的危害，提高人们的遗传素质。临床遗传学现在学习的是第2页，共122页第一节第一节 遗传病诊断遗传病诊断临床遗传学临床遗传学现在学习的是第3页，共122页遗遗传传病病的的诊诊断断方方法法具具有有普普遍遍性性诊诊断断原原则则，又有遗传学的诊断手段。又有遗传学的诊断手段。遗遗遗遗传传传传病病病病的的的的诊诊诊诊断断断断主主主主要要要要包包包包括括括括产产产产前前前前诊诊诊诊断断断断(prenatal diagnosis)、症症症症 状状状状 前前前前 诊诊诊诊 断断断断(presymptomatic(presymptomatic diagnosis)diagnosis)和和和和 现现现现 症症症症 状状状状 病病病病 人人人人 诊诊诊诊 断断断断(symptomatic diagnosis)。其其中中以以产产前前诊诊断断和和症症状状前前诊诊断断尤尤其其重要。重要。临床遗传学现在学习的是第4页，共122页临床诊断临床诊断l l病史、症状和体征病史、症状和体征l l家族史家族史 应特别注意患者和代述人所提供的应特别注意患者和代述人所提供的家族各成员的体征、症状和关系的准确性。家族各成员的体征、症状和关系的准确性。临床遗传学现在学习的是第5页，共122页临床诊断临床诊断l l病史、症状和体征病史、症状和体征l l婚姻史婚姻史 着重了解婚龄、次数、配偶健康情着重了解婚龄、次数、配偶健康情着重了解婚龄、次数、配偶健康情着重了解婚龄、次数、配偶健康情况以及是否是近亲婚配。况以及是否是近亲婚配。况以及是否是近亲婚配。况以及是否是近亲婚配。临床遗传学现在学习的是第6页，共122页临床诊断临床诊断l l病史、症状和体征病史、症状和体征l l生育史生育史生育史生育史 着重询问生育年龄、子女数目及健康情着重询问生育年龄、子女数目及健康情着重询问生育年龄、子女数目及健康情着重询问生育年龄、子女数目及健康情况，有无流产、死产和早产史，新生儿死亡或患况，有无流产、死产和早产史，新生儿死亡或患况，有无流产、死产和早产史，新生儿死亡或患况，有无流产、死产和早产史，新生儿死亡或患儿。除询问上述情况外，还应了解患儿有无产伤、儿。除询问上述情况外，还应了解患儿有无产伤、儿。除询问上述情况外，还应了解患儿有无产伤、儿。除询问上述情况外，还应了解患儿有无产伤、窒息，妊娠早期有无患病毒性疾病和接触过致畸窒息，妊娠早期有无患病毒性疾病和接触过致畸窒息，妊娠早期有无患病毒性疾病和接触过致畸窒息，妊娠早期有无患病毒性疾病和接触过致畸因素等。因素等。因素等。因素等。临床遗传学现在学习的是第7页，共122页临床诊断临床诊断l l病史、症状和体征病史、症状和体征l l症症状状和和体体征征 遗遗遗遗传传传传病病病病除除除除有有有有和和和和其其其其他他他他疾疾疾疾病病病病相相相相同同同同体体体体征征征征外外外外，又又又又有有有有其其其其本本本本身身身身特特特特异异异异性性性性症症症症候候候候群群群群，为为为为初初初初步步步步诊诊诊诊断断断断提提提提供供供供初初初初步步步步线线线线索索索索。如如如如苯苯苯苯丙丙丙丙酮酮酮酮尿尿尿尿症症症症患患患患儿儿儿儿常常常常伴伴伴伴有有有有智智智智力力力力低低低低下下下下和和和和特特特特殊殊殊殊腐腐腐腐臭臭臭臭尿尿尿尿；DownDown综综合合征征患患儿儿伴伴有有智智力力低低下下、眼距宽、眼裂小、张口伸舌等体征。眼距宽、眼裂小、张口伸舌等体征。临床遗传学现在学习的是第8页，共122页临床诊断临床诊断l l系谱分析系谱分析系系系系谱谱谱谱分分分分析析析析(pedigree analysis)是是在在调调查查患患者者及及家家族族各各成成员员的的发发病病情情况况后后按按一一定定规规律律绘绘制制一一个个图图解并行分析。解并行分析。临床遗传学现在学习的是第9页，共122页临床诊断临床诊断l l系谱分析系谱分析系系谱谱分分析析(pedigree(pedigree analysis)analysis)是是是是在在在在调调调调查查查查患患患患者者者者及及及及家家家家族族族族各各各各成成成成员员员员的的的的发发发发病病病病情情情情况况况况后后后后按按按按一一一一定定定定规规规规律律律律绘绘绘绘制制制制一一一一个个个个图图图图解解解解并并并并行行行行分析。分析。分析。分析。系系系系谱谱谱谱分分分分析析析析，有有有有助助助助于于于于区区区区别别别别遗遗遗遗传传传传病病病病和和和和非非非非遗遗遗遗传传传传病病病病，单单单单基基基基因因因因或或或或多多多多基基基基因因因因病病病病，显显显显性性性性、隐隐隐隐性性性性，常常常常染染染染色色色色体体体体遗遗遗遗传传传传病病病病或或或或性性性性染染染染色色色色体体体体遗传病。遗传病。遗传病。遗传病。临床遗传学现在学习的是第10页，共122页临床诊断临床诊断l l系谱分析应该注意以下几个方面系谱分析应该注意以下几个方面l l系谱本身的全面、准确、可靠性系谱本身的全面、准确、可靠性系谱本身的全面、准确、可靠性系谱本身的全面、准确、可靠性l l要注意辨别区别孟德尔式遗传病、非孟德尔式要注意辨别区别孟德尔式遗传病、非孟德尔式要注意辨别区别孟德尔式遗传病、非孟德尔式要注意辨别区别孟德尔式遗传病、非孟德尔式遗传病和一些特殊的遗传现象，如遗传印记和遗传病和一些特殊的遗传现象，如遗传印记和遗传病和一些特殊的遗传现象，如遗传印记和遗传病和一些特殊的遗传现象，如遗传印记和动态突变等动态突变等动态突变等动态突变等临床遗传学现在学习的是第11页，共122页临床诊断临床诊断l l系谱分析应该注意以下几个方面系谱分析应该注意以下几个方面l l外显不全而使系谱呈现隔代遗传外显不全而使系谱呈现隔代遗传外显不全而使系谱呈现隔代遗传外显不全而使系谱呈现隔代遗传l l迟发显性迟发显性l l新的突变产生新的突变产生l l显性和隐性的相对性显性和隐性的相对性显性和隐性的相对性显性和隐性的相对性l l家系小而选样偏倚现象家系小而选样偏倚现象家系小而选样偏倚现象家系小而选样偏倚现象临床遗传学现在学习的是第12页，共122页细胞遗传学诊断细胞遗传学诊断染染色色体体检检查查或或称称核核型型分分析析(karyotype analysis)是是辅辅助助诊诊断断和和确确诊诊染染色色体体疾疾病病的的主主要方法之一。要方法之一。临床遗传学现在学习的是第13页，共122页细胞遗传学诊断细胞遗传学诊断l l性染色质检查性染色质检查正常女性细胞中有两条正常女性细胞中有两条正常女性细胞中有两条正常女性细胞中有两条X染色体，其中一条有染色体，其中一条有活性，另一条无转录活性，在间期细胞中呈异固缩活性，另一条无转录活性，在间期细胞中呈异固缩而形成一个约而形成一个约1 1 mm大小的贴近核膜内缘的浓染小体，大小的贴近核膜内缘的浓染小体，大小的贴近核膜内缘的浓染小体，大小的贴近核膜内缘的浓染小体，称为称为称为称为X染色质染色质染色质染色质(X-chromatin)或或Barr小体小体。临床遗传学现在学习的是第14页，共122页细胞遗传学诊断细胞遗传学诊断l l性染色质检查性染色质检查在男性间期细胞核中，应用荧光染料染色后可见在男性间期细胞核中，应用荧光染料染色后可见在男性间期细胞核中，应用荧光染料染色后可见在男性间期细胞核中，应用荧光染料染色后可见一个约为一个约为一个约为一个约为0.30.3 m大小的强荧光小体，即大小的强荧光小体，即大小的强荧光小体，即大小的强荧光小体，即Y染色质染色质(Y-chromatin)或或Y小体小体小体小体。临床遗传学现在学习的是第15页，共122页细胞遗传学诊断细胞遗传学诊断l l染色体核型分析染色体核型分析染染色色体体数数目目异异常常和和结结构构畸畸变变的的分分析析。一一般般观观察察3050个个细细胞胞，其其中中有有3 35 5个个形形态态结结构构异异常常完完全相同的核型，即可做出初步诊断。全相同的核型，即可做出初步诊断。临床遗传学现在学习的是第16页，共122页细胞遗传学诊断细胞遗传学诊断l l染色体核型分析染色体核型分析l l高龄孕妇高龄孕妇高龄孕妇高龄孕妇(35(35岁以上岁以上岁以上岁以上)l l多发性流产的妇女及其丈夫多发性流产的妇女及其丈夫多发性流产的妇女及其丈夫多发性流产的妇女及其丈夫l l原发闭经和男女不孕症者原发闭经和男女不孕症者原发闭经和男女不孕症者原发闭经和男女不孕症者l l智能发育不全、生长迟缓或伴有其他先天畸形者智能发育不全、生长迟缓或伴有其他先天畸形者智能发育不全、生长迟缓或伴有其他先天畸形者智能发育不全、生长迟缓或伴有其他先天畸形者l l夫妇中有染色体异常，如平衡易位、嵌合体等夫妇中有染色体异常，如平衡易位、嵌合体等夫妇中有染色体异常，如平衡易位、嵌合体等夫妇中有染色体异常，如平衡易位、嵌合体等l l家族中已发现染色体异常或先天畸形个体家族中已发现染色体异常或先天畸形个体家族中已发现染色体异常或先天畸形个体家族中已发现染色体异常或先天畸形个体l l有两性内外生殖器畸形者有两性内外生殖器畸形者有两性内外生殖器畸形者有两性内外生殖器畸形者临床遗传学现在学习的是第17页，共122页细胞遗传学诊断细胞遗传学诊断l l染色体原位杂交染色体原位杂交应应应应用用用用标标标标记记记记的的的的DNADNA探探针针与与载载玻玻片片上上的的染染色色体体或或间间期期细细胞胞的的DNA或或RNA杂杂杂杂交交交交，研研研研究究究究核核核核酸酸酸酸片片片片段段段段的的的的位位位位置，相互关系称为置，相互关系称为置，相互关系称为置，相互关系称为原位杂交原位杂交。临床遗传学现在学习的是第18页，共122页细胞遗传学诊断细胞遗传学诊断l l染色体原位杂交染色体原位杂交用用生生物物素素、地地高高辛辛等等标标记记DNADNA探探探探针针针针，原原原原位位位位杂杂杂杂交交交交后后后后。用用用用荧荧荧荧光光光光生生生生物物物物素素素素和和和和抗抗抗抗体体体体进进进进行行行行免免免免疫疫疫疫检检检检测测测测和和和和放放放放大大大大杂杂杂杂交交交交信信信信号号号号，使使使使探探探探针针针针杂杂杂杂交交交交区区区区域域域域发发发发出出出出荧荧荧荧光光光光，这这这这种种种种原原原原位位位位杂杂杂杂交交交交称称称称为为为为荧光原位杂交荧光原位杂交(FISH)。临床遗传学现在学习的是第19页，共122页细胞遗传学诊断细胞遗传学诊断l l染色体原位杂交染色体原位杂交检检检检测测测测染染染染色色色色体体体体缺缺缺缺失失失失、插插插插入入入入、易易易易位位位位及及及及扩扩扩扩增增增增等等等等结结结结构构构构异异异异常常常常，也也也也可可可可检检检检测测测测间间间间期期期期核核核核判判判判定定定定染染染染色色色色体体体体数数数数目目目目异异异异常常常常。双双双双色色色色FISH，多多多多色色色色FISH以以及及染染色色体体涂涂染染方方法法的的应应用用，提提高高了了异异常常染色体的检出率和准确性。染色体的检出率和准确性。临床遗传学现在学习的是第20页，共122页生化检查生化检查基基因因突突变变引引起起的的单单基基因因病病往往往往表表现现在在酶酶和和蛋蛋白白质质的的质质和和量量的的改改变变和和缺缺如如。因因此此，酶酶和和蛋蛋白白质质的的定定量量、定定性性分分析析是是诊诊断断单单基基因因病病或先天代谢病的主要方法。或先天代谢病的主要方法。临床遗传学现在学习的是第21页，共122页生化检查生化检查l l代谢产物的检测代谢产物的检测DMD可可可可检检检检测测测测血血血血清清清清中中中中磷磷磷磷酸酸酸酸肌肌肌肌酸酸酸酸激激激激酶酶酶酶活活活活性性性性；苯苯苯苯丙丙丙丙酮酮酮酮尿尿尿尿症症症症患患患患者者者者可可可可检检检检测测测测血血血血清清清清苯苯苯苯丙丙丙丙氨氨氨氨酸酸酸酸或或或或尿尿尿尿中中中中苯苯苯苯乙乙乙乙酸酸酸酸浓浓浓浓度度度度做出判断等。做出判断等。做出判断等。做出判断等。临床遗传学现在学习的是第22页，共122页生化检查生化检查l l酶和蛋白质的分析酶和蛋白质的分析基基因因突突变变导导致致表表达达调调控控异异常常或或翻翻译译后后加加工工修修饰饰缺缺陷陷，使使酶酶蛋蛋白白缺缺如如或或功功能能异异常常。通通过过酶酶活活性性检测而诊断某些遗传代谢病。检测而诊断某些遗传代谢病。临床遗传学现在学习的是第23页，共122页基因诊断基因诊断分分分分子子子子生生生生物物物物学学学学技技技技术术术术极极极极大大大大的的的的丰丰丰丰富富富富了了了了我我我我们们们们对对对对人人人人类类类类遗遗遗遗传传传传病病病病的的的的分分分分子子子子病病病病理理理理学学学学研研研研究究究究的的的的认认认认识识识识，同同同同时时时时也也也也提提提提供供供供了了了了从从从从DNA水水平对遗传病基因诊断的手段。平对遗传病基因诊断的手段。基基基基因因因因诊诊诊诊断断断断(gene diagnosis)是是利利用用DNA分分分分析析析析技技技技术术术术直直直直接接接接从从从从基基基基因因因因水水水水平平平平(DNA或或RNA)检检检检测测测测遗遗遗遗传传传传病病病病的的的的基基基基因因因因缺陷而做出诊断。缺陷而做出诊断。缺陷而做出诊断。缺陷而做出诊断。临床遗传学现在学习的是第24页，共122页基因诊断的原理基因诊断的原理核核核核酸酸酸酸分分分分子子子子杂杂杂杂交交交交是是基基因因诊诊断断的的最最基基本本方方法法之之一一。其其基基本本原原理理是是根根据据碱碱基基互互补补原原则则，互互补补的的DNA单链在一定条件下结合成双链，即单链在一定条件下结合成双链，即分子杂交分子杂交。临床遗传学现在学习的是第25页，共122页基因诊断的原理基因诊断的原理结结结结合合合合是是是是特特特特异异异异性性性性的的的的，它它它它不不不不仅仅仅仅能能能能在在在在DNADNA和和和和DNADNA之之之之间进行，也能在间进行，也能在间进行，也能在间进行，也能在DNADNA和和和和RNARNA之间进行。之间进行。之间进行。之间进行。当当当当用用用用一一一一段段段段已已已已知知知知基基基基因因因因的的的的核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸序序序序列列列列作作作作为为为为探探探探针针针针，与与与与变变变变性性性性后后后后的的的的单单单单链链链链基基基基因因因因组组组组DNADNA混混混混合合合合时时时时，如如如如果果果果两两两两者者者者的的的的碱碱碱碱基基基基互互互互补补补补配配配配对对对对，结结结结合合合合成成成成双双双双链链链链，从从从从而而而而表表表表明明明明被被被被检检检检测测测测的的的的基基基基因因因因组组组组DNADNA中中中中含有已知的基因序列。含有已知的基因序列。含有已知的基因序列。含有已知的基因序列。临床遗传学现在学习的是第26页，共122页基因诊断的原理基因诊断的原理进进行行基基因因检检测测有有两两个个必必要要条条件件，一一是是必必需需有有特特异异的的DNA探探针针，二二是是必必需需有有基基因因组组DNA。当当当当二者均变性呈单链时，即可进行分子杂交。二者均变性呈单链时，即可进行分子杂交。二者均变性呈单链时，即可进行分子杂交。二者均变性呈单链时，即可进行分子杂交。临床遗传学现在学习的是第27页，共122页基因诊断的原理基因诊断的原理l l基因探针基因探针基基基基因因因因探探探探针针针针(gene probe)就就就就是是是是一一一一段段段段与与与与目目目目的的的的基基基基因因因因或或或或DNA互互互互补补补补的的的的特特特特异异异异核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸序序序序列列列列，它它它它可可可可以以以以包包包包括括括括整整整整个个个个基基基基因因因因，也也也也可可可可以以以以是是是是基基基基因因因因的的的的一一一一部部部部分分分分，可可可可以以以以是是是是DNADNA本本本本身身身身，也也也也可可可可以以以以是由之转录而来的是由之转录而来的是由之转录而来的是由之转录而来的RNARNA。临床遗传学现在学习的是第28页，共122页l l基因探针基因探针l l探针来源探针来源探针来源探针来源l l基因组探针基因组探针(genomic probe)(genomic probe)l lcDNA探针探针探针探针(cDNA probe)l l人工合成的寡核苷酸探针人工合成的寡核苷酸探针人工合成的寡核苷酸探针人工合成的寡核苷酸探针基因诊断的原理基因诊断的原理临床遗传学现在学习的是第29页，共122页l l基因探针基因探针l l探针制备探针制备探针制备探针制备进进行行分分子子杂杂交交需需要要大大量量的的探探针针拷拷贝贝，一一般般是是通通过过分分子子克克隆隆(molecular cloning)获获得得的的。克克隆隆(clone)是是是是指指指指用用用用无无无无性性性性繁繁繁繁殖殖殖殖方方方方法法法法获获获获得得得得同同同同一一一一个个个个体体体体、细胞或分子的大量复制品。细胞或分子的大量复制品。细胞或分子的大量复制品。细胞或分子的大量复制品。基因诊断的原理基因诊断的原理临床遗传学现在学习的是第30页，共122页l l探针制备探针制备基基基基因因因因组组组组DNA探探探探针针针针 应应应应先先先先制制制制备备备备基基基基因因因因组组组组文文文文库库库库，从从从从中中中中筛筛筛筛选选选选出出出出含含含含有有有有目目目目的的的的基基基基因因因因片片片片段段段段的的的的克克克克隆隆隆隆，再再再再通通通通过过过过细细细细菌扩增，制备出大量探针。菌扩增，制备出大量探针。菌扩增，制备出大量探针。菌扩增，制备出大量探针。l l基因探针基因探针基因诊断的原理基因诊断的原理临床遗传学现在学习的是第31页，共122页l l探针制备探针制备cDNA探探探探针针针针 首首先先需需提提取取纯纯化化mRNA，从从从从组组组组织织织织、细细细细胞胞胞胞中中中中提提提提取取取取mRNA，以以其其为为模模板板，在在逆逆转转录录酶酶的的作作用用下下合合成成与与之之互互补补的的DNA(DNA(即即即即cDNA)。l l基因探针基因探针基因诊断的原理基因诊断的原理临床遗传学现在学习的是第32页，共122页l l探针制备探针制备寡寡核核苷苷酸酸探探针针(ASO)是是根根据据已已知知基基因因序序列列合合成成的的与与其其互互补补的的核核苷苷酸酸片片段段，长长度度可可十十几几个个至至几几十十个个核核苷苷酸酸。其其序序列列跨跨越越基基因因突突变变位位点点，每每一一突突变变位位点点有有两两种种ASOASO探探探探针针针针，分分分分别别别别与与与与正正正正常常常常序序序序列和异常序列互补。列和异常序列互补。列和异常序列互补。列和异常序列互补。l l基因探针基因探针基因诊断的原理基因诊断的原理临床遗传学现在学习的是第33页，共122页l l探针标记探针标记目目的的是是使使探探针针带带有有标标识识物物与与DNADNA结结结结合合合合后后后后产产产产生生生生可可可可识识识识别别别别信信信信号号号号。通通通通常常常常采采采采用用用用放放放放射射射射性性性性同同同同位位位位素素素素3232P标标标标记记记记探探探探针针针针的的的的某某某某种种种种核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸的的的的磷磷磷磷酸酸酸酸基基基基。近近近近年年年年来来来来发发发发展展展展了了了了一一一一些些些些用用用用非非非非同同同同位位位位素素素素如如如如生生生生物物物物素素素素、地地地地高高高高辛辛辛辛配配配配体体体体等等等等作作作作为为为为标标标标记记记记物的方法。物的方法。物的方法。物的方法。l l基因探针基因探针基因诊断的原理基因诊断的原理临床遗传学现在学习的是第34页，共122页l l探针标记探针标记l l缺口平移法缺口平移法缺口平移法缺口平移法(nick translation)l l基因探针基因探针基因诊断的原理基因诊断的原理临床遗传学现在学习的是第35页，共122页缺口平移法缺口平移法临床遗传学现在学习的是第36页，共122页限制性酶限制性酶限限 制制 性性 核核 酸酸 内内 切切 酶酶(restriction endonuclease)，又又简简称称限限制制酶酶或或内内切切酶酶。是是重重组组DNA技技术术和和基基因因诊诊断断中中最最重重要要的的一一类类工工具具酶酶。限限制制酶酶能能特特异异地地识识别别和和切切割割特特异异的的核核苷苷酸酸序序列列，将双链将双链DNA切成较小的片段。切成较小的片段。临床遗传学现在学习的是第37页，共122页l l限制酶的命名限制酶的命名限制性酶限制性酶EcoR属名属名种名种名菌株名菌株名酶的序号酶的序号临床遗传学现在学习的是第38页，共122页l l限制酶识别序列和切割形式限制酶识别序列和切割形式限制性酶限制性酶HaeHae5 33 5G G C CG G C CC C G GC C G G5 33 5G GG GC CC CC CC CG GG GMboMbo5 33 5G A T CG A T CC T A GC T A G5 33 5G A T CG A T CC T A GC T A GBamBamHH5 33 5G G A T C CG G A T C CC C T A G GC C T A G G5 33 5G GC C T A GC C T A GG A T C CG A T C CG GPstPst5 33 5C T G C A GC T G C A GG A C G T CG A C G T C5 33 5C T G C AC T G C AG GG GA C G T CA C G T C临床遗传学现在学习的是第39页，共122页l l限制酶识别序列和切割形式限制酶识别序列和切割形式限制性酶限制性酶l l平末端平末端平末端平末端(blunt end)：对称轴切，连接效果差：对称轴切，连接效果差：对称轴切，连接效果差：对称轴切，连接效果差l l粘性末端粘性末端(sticky end)：交错切：交错切临床遗传学现在学习的是第40页，共122页DNA多态性多态性一一个个人人的的两两套套单单倍倍体体DNA是是不不完完全全相相同同的的，一一般般每每100100500个个碱碱基基对对就就有有一一个个是是不不相相同同的的。换换 言言 之之，如如 果果 把把 两两 套套 基基 因因 组组 的的DNA(DNA(各各各各2.8109bp)bp)排排排排列列列列起起起起来来来来，那那那那么么么么平平平平均均均均有有有有1000万万万万处处处处不不不不同同同同，它它它它们们们们多多多多位位位位于于于于内内内内含含含含子子子子序序序序列列列列中中中中。实实实实际际际际上上上上，除除除除单单单单卵卵卵卵双双双双生生生生子子子子外外外外，人群中没有两个个体的基因组人群中没有两个个体的基因组人群中没有两个个体的基因组人群中没有两个个体的基因组DNA是完全相同的。是完全相同的。是完全相同的。是完全相同的。临床遗传学现在学习的是第41页，共122页l lRFLP：第一代多态标记：第一代多态标记l lVNTR，STR：第二代多态标记：第二代多态标记l lSNP：第三代多态标记：第三代多态标记DNA多态性多态性临床遗传学现在学习的是第42页，共122页l lRFLP：第一代多态标记：第一代多态标记DNA多态性多态性由由由由于于于于碱碱碱碱基基基基的的的的变变变变异异异异可可可可能能能能导导导导致致致致酶酶酶酶切切切切点点点点的的的的消消消消失失失失或或或或新新新新的的的的切切切切点点点点出出出出现现现现，从从从从而而而而引引引引起起起起不不不不同同同同个个个个体体体体DNA在在用用同同一一限限制制酶酶切切时时，DNA片片片片段段段段长长长长度度度度出出出出现现现现差差差差异异异异，这这这这种种种种由由由由于于于于内内内内切切切切酶酶酶酶切切切切点点点点变变变变化化化化所所所所导导导导致致致致的的的的DNADNA片片片片段段段段长长长长度度度度的的的的差差差差异异异异，称称称称为为为为限限限限制制制制性性性性片片片片段段段段 长长长长 度度度度 多多多多 态态态态 性性性性(restriction(restriction fragment fragment length length polymorphismpolymorphism，RFLP)。临床遗传学现在学习的是第43页，共122页l lRFLP：第一代多态标记：第一代多态标记DNA多态性多态性8kb8kb8kb8kb5kb3kb等位基因等位基因1等位基因等位基因2探针位置探针位置 2/2 1/1 1/22/2 1/1 1/28kb8kb5kb5kb3kb3kb等位基因等位基因等位基因等位基因临床遗传学现在学习的是第44页，共122页l lVNTR，STR：第二代多态标记：第二代多态标记DNA多态性多态性在在在在人人人人类类类类基基基基因因因因组组组组中中中中还还还还存存存存在在在在一一一一类类类类DNADNA重重复复序序列列，称称为为小小卫卫星星DNA。每每一一个个单单位位通通常常只只有有1628bp28bp长长，但但其其重重复复次次数数在在人人群群中中是是高高度度变变异异的的。当当用用限限制制酶酶切切割割VNTR区区时时，只只要要酶酶切切位位点点不不在在重重复复区区内内，就就可可能能得得到到各各种种长长度度不不同同的的片片段段。限限制制性性片片段段大大小小的的差差异异取取决决于于两两个个酶酶切切位位点点之之间间的的串串联联重重复复单单位位数数目的不同。目的不同。临床遗传学现在学习的是第45页，共122页l lVNTR，STR：第二代多态标记：第二代多态标记DNA多态性多态性另另一一类类重重复复序序列列是是微微卫卫星星DNADNA。它它它它们们们们的的的的基基基基本本本本序序序序列列列列只只只只有有有有26bp6bp，如如(TA)n、(CGG)n等等等等，通通通通常常常常重重重重复复复复1060次并呈高度的多态性。次并呈高度的多态性。次并呈高度的多态性。次并呈高度的多态性。临床遗传学现在学习的是第46页，共122页l lSNP：第三代多态标记：第三代多态标记DNA多态性多态性单单单单核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸重重重重复复复复(A)n(A)n的的的的位位位位点点点点极极极极其其其其丰丰丰丰富富富富，遍遍遍遍及及及及整整整整个个个个基基基基因因因因组组组组，具具具具有有有有高高高高度度度度多多多多态态态态。据据据据估估估估计计计计基基基基因因因因组组组组中中中中大大大大约约约约平平平平均均均均1000bp就就会会出出现现一一个个SNP，这这这这样样样样SNPSNP在在在在整整整整个个个个基基基基因因因因组组组组的的的的分分分分布布布布就就就就会会会会达达达达到到到到300万万个个。应应用用于于搜搜寻寻多多基基因因遗遗传传病病相相关关基基因因，对对重重要要疾疾病病进进行行连连锁锁分分析析，进进行行致致病基因定位和克隆等。病基因定位和克隆等。临床遗传学现在学习的是第47页，共122页l lSouthern印迹杂交印迹杂交基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法同同源源的的两两条条DNA-DNA在在一一定定条条件件下下结结合合形形成双链。成双链。临床遗传学现在学习的是第48页，共122页l lSouthern印迹杂交印迹杂交基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法l l基因组基因组基因组基因组DNADNA提取提取提取提取l lDNADNA限制性内切酶酶解基因组限制性内切酶酶解基因组限制性内切酶酶解基因组限制性内切酶酶解基因组DNADNAl l琼脂糖凝胶电泳分离琼脂糖凝胶电泳分离琼脂糖凝胶电泳分离琼脂糖凝胶电泳分离DNADNA片段片段片段片段l l凝胶中凝胶中凝胶中凝胶中DNADNA片段原位碱变性片段原位碱变性片段原位碱变性片段原位碱变性l l凝胶中单链凝胶中单链凝胶中单链凝胶中单链DNADNA的的的的SouthernSouthern印迹转移印迹转移印迹转移印迹转移l l探针标记探针标记探针标记探针标记l l分子杂交分子杂交分子杂交分子杂交l l放射放射放射放射(荧光荧光荧光荧光)自显影或显色自显影或显色自显影或显色自显影或显色l l结果分析结果分析结果分析结果分析临床遗传学现在学习的是第49页，共122页l lSouthern印迹杂交印迹杂交基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法同同源源的的两两条条DNA-DNADNA-DNA在在在在一一一一定定定定条条条条件件件件下下下下结结结结合合合合形形形形成成成成双链。双链。双链。双链。l l缺失、插入、倒位、基因扩增检测缺失、插入、倒位、基因扩增检测缺失、插入、倒位、基因扩增检测缺失、插入、倒位、基因扩增检测l lRFLPRFLP连锁分析连锁分析临床遗传学现在学习的是第50页，共122页l lSouthern印迹杂交印迹杂交基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法临床遗传学现在学习的是第51页，共122页l lNorthern印迹杂交印迹杂交基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法是是是是指指指指DNA-RNADNA-RNA分分分分子子子子杂杂杂杂交交交交，应应应应用用用用特特特特异异异异性性性性基基基基因因因因探探探探针针针针分析基因的转录水平。分析基因的转录水平。分析基因的转录水平。分析基因的转录水平。临床遗传学现在学习的是第52页，共122页l lNorthern印迹杂交印迹杂交基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法l l提取提取 T T、Cell Cell 总总 RNAl l提纯分离提纯分离提纯分离提纯分离mRNAmRNAl l琼脂糖凝胶电泳分离琼脂糖凝胶电泳分离琼脂糖凝胶电泳分离琼脂糖凝胶电泳分离RNAl l转移至硝酸纤维素膜转移至硝酸纤维素膜l l杂交检测杂交检测杂交检测杂交检测临床遗传学现在学习的是第53页，共122页l lNorthern印迹杂交印迹杂交基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法是是指指DNA-RNA分分子子杂杂交交，应应用用特特异异性性基基因因探针分析基因的转录水平。探针分析基因的转录水平。l l检测检测检测检测mRNA长度分子量大小长度分子量大小(依电泳迁移率依电泳迁移率依电泳迁移率依电泳迁移率估计估计估计估计)l lmRNA的含量，即基因表达高低。的含量，即基因表达高低。临床遗传学现在学习的是第54页，共122页l l聚合酶链反应聚合酶链反应(PCR)基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法PCR PCR(polymerase chain reaction)是是模模拟拟体体内内DNA复复制制条条件件，应应用用DNADNA聚聚合合酶酶反反应应，特特异异性性扩扩增增某某一一DNA片片片片段段段段的的的的技技技技术术术术。体体体体外外外外程程程程序序序序化化化化的的的的DNADNA合合成技术。成技术。临床遗传学现在学习的是第55页，共122页l l聚合酶链反应聚合酶链反应(PCR)基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法合合合合成成成成待待待待扩扩扩扩增增增增区区区区域域域域两两两两端端端端已已已已知知知知序序序序列列列列，与与与与模模模模板板板板DNA互互补补的的寡寡核核苷苷酸酸特特异异性性引引物物，引引物物的的序序列列决决定定扩扩增增片段的长度。片段的长度。临床遗传学现在学习的是第56页，共122页l l聚合酶链反应聚合酶链反应(PCR)基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法反应体系反应体系：DNADNA模板，模板，Taq DNA聚合酶，聚合酶，dNTPs。临床遗传学现在学习的是第57页，共122页l l聚合酶链反应聚合酶链反应(PCR)基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法l l反应程序反应程序反应程序反应程序变性变性(9495)复性复性复性复性 延伸延伸延伸延伸 (3755)(7072)30-35cycles DNA扩增扩增100100万倍万倍万倍万倍临床遗传学现在学习的是第58页，共122页l l聚合酶链反应聚合酶链反应(PCR)基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法临床遗传学现在学习的是第59页，共122页l l聚合酶链反应聚合酶链反应(PCR)基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法l l优点优点优点优点l l特异性强、灵敏度高、稳定可靠、快速特异性强、灵敏度高、稳定可靠、快速特异性强、灵敏度高、稳定可靠、快速特异性强、灵敏度高、稳定可靠、快速l l微量的模板微量的模板微量的模板微量的模板DNA即可扩增大量产物即可扩增大量产物即可扩增大量产物即可扩增大量产物临床遗传学现在学习的是第60页，共122页l l聚合酶链反应聚合酶链反应(PCR)基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法l l应用应用l l基因组基因组基因组基因组DNADNA分析分析l l遗传物质的鉴定遗传物质的鉴定l l遗传病的诊断遗传病的诊断临床遗传学现在学习的是第61页，共122页l l聚合酶链反应聚合酶链反应(PCR)基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法l l缺点缺点l l需靶需靶需靶需靶DNA序列的信息序列的信息l l产物短小，产物短小，产物短小，产物短小，DNA复制不精确复制不精确临床遗传学现在学习的是第62页，共122页l lPCR相关技术相关技术基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法l l增效增效PCR(booster PCR)当当当当扩扩扩扩增增增增少少少少于于于于10001000拷拷拷拷贝贝贝贝的的的的模模模模板板板板DNADNA时时时时会会会会遇遇遇遇到到到到两两两两个问题：个问题：个问题：个问题：l l形成引物二聚体形成引物二聚体l l非特异扩增非特异扩增非特异扩增非特异扩增.消耗了引物和酶，而特异扩增片段消耗了引物和酶，而特异扩增片段消耗了引物和酶，而特异扩增片段消耗了引物和酶，而特异扩增片段产量降低。产量降低。产量降低。产量降低。临床遗传学现在学习的是第63页，共122页l lPCR相关技术相关技术基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法l l增效增效增效增效PCR(booster PCR)PCR(booster PCR)对对对对于于于于这这这这种种种种情情情情况况况况，可可可可设设设设置置置置二二二二步步步步PCRPCR，先先先先用用用用较较较较低低低低浓浓浓浓度度度度的的的的引引引引物物物物进进进进行行行行初初初初级级级级PCRPCR，此此此此时时时时由由由由于于于于引引引引物物物物少少少少，形形形形成成成成产产产产物物物物二二二二聚聚聚聚体体体体的的的的可可可可能能能能减减减减少少少少，但但但但并并并并不不不不影影影影响响响响靶靶靶靶序序序序列列列列的的的的扩扩扩扩增增增增，只只只只是是是是产产产产量量量量不不不不高高高高。约约约约经经经经15201520个个个个循循循循环环环环后后后后补补补补充充充充引引引引物物物物量量量量，以以以以初初初初级级级级PCRPCR产产产产物物物物为为为为模模模模板板板板进进进进行行行行扩扩扩扩增增增增，靶靶靶靶序序序序列列列列的的的的产量将相应增加。产量将相应增加。产量将相应增加。产量将相应增加。临床遗传学现在学习的是第64页，共122页l lPCR相关技术相关技术基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法l l巢式巢式PCR(nest PCR)进进进进行行行行二二二二步步步步PCRPCR，其其其其中中中中第第第第二二二二级级级级PCRPCR另另另另设设设设反反反反应应应应体体体体系系系系，并并并并应应应应用用用用另另另另外外外外的的的的PCRPCR引引引引物物物物，新新新新引引引引物物物物的的的的位位位位置置置置位位位位于于于于初初初初级级级级PCRPCR引引引引物物物物的的的的内内内内侧侧侧侧，只只只只有有有有初初初初级级级级PCRPCR中中中中特特特特异异异异的的的的扩扩扩扩增增增增片片片片段段段段才能被二级引物扩增。才能被二级引物扩增。才能被二级引物扩增。才能被二级引物扩增。除除除除了了了了达达达达到到到到增增增增效效效效PCRPCR同同同同样样样样的的的的目目目目