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1、医学遗传学临床遗传医学遗传学临床遗传学学第一页，讲稿共一百二十五页哦临临临临床床床床遗遗遗遗传传传传学学学学(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。临床遗传学第二页，讲稿共一百二十五页哦第一节第一节 遗传病诊断遗传病诊断临床遗传学临床遗传学第三页，讲稿共一百二十五页哦遗遗遗遗传传传传病病病病的的的的诊诊诊诊断断断断方方方方法法法法具具具具有有有有普普普普遍遍遍遍性性性性诊诊诊诊断断断断
2、原原原原则则则则，又又又又有遗传学的诊断手段。有遗传学的诊断手段。有遗传学的诊断手段。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(prenatal diagnosis)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(symptomatic diagnosis)di
3、agnosis)。其其其其中中中中以以以以产产产产前前前前诊诊诊诊断断断断和和和和症症症症状状状状前前前前诊诊诊诊断断断断尤尤尤尤其其其其重重重重要。要。要。要。临床遗传学第四页，讲稿共一百二十五页哦临床诊断临床诊断l l病史、症状和体征病史、症状和体征l l家族史家族史家族史家族史 应特别注意患者和代述人所提供的家应特别注意患者和代述人所提供的家应特别注意患者和代述人所提供的家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。族各成员的体征、症状和关系的准确性。族各成员的体征、症状和关系的准确性。族各成员的体征、症状和关系的准确性。临床遗传学第五页，讲稿共一百二十五页哦临床
4、诊断临床诊断l l病史、症状和体征病史、症状和体征l l婚姻史婚姻史婚姻史婚姻史 着重了解婚龄、次数、配偶健康着重了解婚龄、次数、配偶健康情况以及是否是近亲婚配。情况以及是否是近亲婚配。临床遗传学第六页，讲稿共一百二十五页哦临床诊断临床诊断l l病史、症状和体征病史、症状和体征病史、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、子女数目及健康着重询问生育年龄、子女数目及健康着重询问生育年龄、子女数目及健康着重询问生育年龄、子女数目及健康情况，有无流产、死产和早产史，新生儿死亡情况，有无流产、死产和早产史，新生儿死亡情况，有无流产、死产和早产史，新生儿死亡情况，有无
5、流产、死产和早产史，新生儿死亡或患儿。除询问上述情况外，还应了解患儿有或患儿。除询问上述情况外，还应了解患儿有或患儿。除询问上述情况外，还应了解患儿有或患儿。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无产伤、窒息，妊娠早期有无患病毒性疾病和无产伤、窒息，妊娠早期有无患病毒性疾病和无产伤、窒息，妊娠早期有无患病毒性疾病和接触过致畸因素等。接触过致畸因素等。接触过致畸因素等。接触过致畸因素等。临床遗传学第七页，讲稿共一百二十五页哦临床诊断临床诊断l l病史、症状和体征病史、症状和体征病史、症状和体征病史、症状和体征l l症症状状和和体体征征 遗遗传传病病除除有有和和其
6、其他他疾疾病病相相同同体体征征外外，又又有有其其本本身身特特异异性性症症候候群群，为为初初步步诊诊断断提提供供初初步步线线索索。如如苯苯丙丙酮酮尿尿症症患患儿儿常常伴伴有有智智力力低低下下和和特特殊殊腐腐臭臭尿尿；DownDown综综合合征征患患儿儿伴伴有有智智力力低低下下、眼眼距距宽宽、眼眼裂裂小小、张张口口伸伸舌舌等体征。等体征。临床遗传学第八页，讲稿共一百二十五页哦临床诊断临床诊断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(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
7、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分析。行分析。行分析。行分析。临床遗传学第九页，讲稿共一百二十五页哦临床诊断临床诊断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分分分析。析。
8、析。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。临床遗传学第十页，讲稿共一百二十五页哦临床诊断临床诊断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、
9、准确、可靠性l l要注意辨别区别孟德尔式遗传病、非孟德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，如遗尔式遗传病和一些特殊的遗传现象，如遗传印记和动态突变等传印记和动态突变等临床遗传学第十一页，讲稿共一百二十五页哦临床诊断临床诊断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
10、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第十二页，讲稿共一百二十五页哦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要方法之一。主要方法之一。临床遗传学第十三页，讲稿共一百二十五页哦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 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活性，另一条无转录活性，在间期细胞中
11、呈异固缩而形成一个约缩而形成一个约1 m大小的贴近核膜内缘的浓染大小的贴近核膜内缘的浓染大小的贴近核膜内缘的浓染大小的贴近核膜内缘的浓染小体，称为小体，称为小体，称为小体，称为X X染色质染色质染色质染色质(X-chromatin)(X-chromatin)或或或或BarrBarr小体小体小体小体。临床遗传学第十四页，讲稿共一百二十五页哦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
12、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-(Y-chromatin)chromatin)或或或或Y Y小体小体小体小体。临床遗传学第十五页，讲稿共一百二十五页哦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和和和和结结结结构构构构畸畸畸畸变变变变的的的的分分分分析析析析。一一一一般般般般观观观观察察察察3050个个个个细细细细胞胞胞胞，其其其其中中中中有有有有3 35 5个个个个形形形形态态态态结结结结构构构构异异异异常常常常完
13、完完完全全全全相相相相同同同同的的的的核型，即可做出初步诊断。核型，即可做出初步诊断。核型，即可做出初步诊断。核型，即可做出初步诊断。临床遗传学第十六页，讲稿共一百二十五页哦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
14、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第十七页，讲稿共一百二十五页哦细胞遗传学诊断细胞遗传学诊断l l染色体
15、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DNA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DNADNA或或RNARNA杂杂交交，研研究究核核酸酸片片段段的的位置，相互关系称为位置，相互关系称为原位杂交原位杂交。临床遗传学第十八页，讲稿共一百二十五页哦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DNA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
16、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称为交称为交称为交称为荧光原位杂交荧光原位杂交荧光原位杂交荧光原位杂交(FISH)。临床遗传学第十九页，讲稿共一百二十五页哦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测测染染色色体体缺缺失失、插插入入、易易位位及及扩扩增增等等结结构构异异常常，也也可可检检测测间间期期核核判判定定染染色色体体数数目目异异常常。双双色色FISHFISH，多多多多色色色色FISH以以以以及及及及染染染染色色色色体体体体
17、涂涂涂涂染染染染方方方方法法法法的的的的应应应应用用用用，提高了异常染色体的检出率和准确性。提高了异常染色体的检出率和准确性。提高了异常染色体的检出率和准确性。提高了异常染色体的检出率和准确性。临床遗传学第二十页，讲稿共一百二十五页哦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或先先天天代代谢谢病病的主要方法。的主要方法。临床遗传学第二十一页，讲稿共一百二十五页哦生化检查生化检查l l代谢产物的检测代谢产物的
18、检测代谢产物的检测代谢产物的检测DMDDMD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。临床遗传学第二十二页，讲稿共一百二十五页哦生化检查生化检查l l酶和蛋白质的分析酶和蛋白质的分析基基基基因因因因突突突突变变变变导导导导致致致致表表表表达达达达调调调调控控控控异异异异常常常常或或或或翻
19、翻翻翻译译译译后后后后加加加加工工工工修修修修饰饰饰饰缺缺缺缺陷陷陷陷，使使使使酶酶酶酶蛋蛋蛋蛋白白白白缺缺缺缺如如如如或或或或功功功功能能能能异异异异常常常常。通通通通过过过过酶酶酶酶活活活活性性性性检检检检测测测测而而而而诊诊诊诊断某些遗传代谢病。断某些遗传代谢病。断某些遗传代谢病。断某些遗传代谢病。临床遗传学第二十三页，讲稿共一百二十五页哦基因诊断基因诊断分分子子生生物物学学技技术术极极大大的的丰丰富富了了我我们们对对人人类类遗遗传传病病的的分分子子病病理理学学研研究究的的认认识识，同同时时也也提提供供了了从从DNADNA水平对遗传病基因诊断的手段。水平对遗传病基因诊断的手段。水平对遗传
20、病基因诊断的手段。水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(gene diagnosis)diagnosis)是是利利用用DNADNA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(DNA或或或或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。临床遗传学第二十四页，讲稿共一百二十五页哦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是是基基基基因因因因诊诊诊诊断断断断的的的的最最最最基基基基本本本
21、本方方方方法法法法之之之之一一一一。其其其其基基基基本本本本原原原原理理理理是是是是根根根根据据据据碱碱碱碱基基基基互互互互补补补补原原原原则则则则，互互互互补补补补的的的的DNADNA单单链在一定条件下结合成双链，即链在一定条件下结合成双链，即分子杂交分子杂交分子杂交分子杂交。临床遗传学第二十五页，讲稿共一百二十五页哦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之之之之间间间间进进进进行，也能在行，也能在行，也能在行，也能在DNADNA和和和和RNARNA之间进行。之间进行。之间
22、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。
23、临床遗传学第二十六页，讲稿共一百二十五页哦基因诊断的原理基因诊断的原理进进进进行行行行基基基基因因因因检检检检测测测测有有有有两两两两个个个个必必必必要要要要条条条条件件件件，一一一一是是是是必必必必需需需需有有有有特特特特异异异异的的的的DNA探探探探针针针针，二二二二是是是是必必必必需需需需有有有有基基基基因因因因组组组组DNADNA。当当当当二二二二者者者者均变性呈单链时，即可进行分子杂交。均变性呈单链时，即可进行分子杂交。均变性呈单链时，即可进行分子杂交。均变性呈单链时，即可进行分子杂交。临床遗传学第二十七页，讲稿共一百二十五页哦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
24、基因因因因探探探探针针针针(gene probe)就就是是一一段段与与目目的的基基因因或或DNADNA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DNA本本本本身身身身，也可以是由之转录而来的也可以是由之转录而来的也可以是由之转录而来的也可以是由之转录而来的RNA。临床遗传学第二十八页，讲稿共一百二十五页哦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
25、针基因组探针基因组探针基因组探针(genomic probe)l lcDNA探针探针(cDNA probe)(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第二十九页，讲稿共一百二十五页哦l l基因探针基因探针l l探针制备探针制备进进进进行行行行分分分分子子子子杂杂杂杂交交交交需需需需要要要要大大大大量量量量的的的的探探探探针针针针拷拷拷拷贝贝贝贝，一一一一般般般般是是是是通通通通过过过过分分子子克克隆隆(molecular(molecular cloning)cloning)获获得得
26、的的。克克克克隆隆隆隆(clone)(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第三十页，讲稿共一百二十五页哦l l探针制备探针制备探针制备探针制备基基基基因因因因组组组组DNADNA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
27、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菌菌菌扩增，制备出大量探针。扩增，制备出大量探针。扩增，制备出大量探针。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第三十一页，讲稿共一百二十五页哦l l探针制备探针制备探针制备探针制备cDNAcDNA探探探探针针针针 首首首首先先先先需需需需提提提提取取取取纯纯纯纯化化化化mRNAmRNA，从从组组织织、细细胞胞中中提提取取mRNAmRNA，以以以以其其其其为为为为模模模模板板板板，在在在在逆逆逆逆转转转转录酶的作用下合成与之互补的录酶的作用下合成与之互补的录酶的作用下合成与之互补的录酶的
28、作用下合成与之互补的DNA(DNA(即即cDNA)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第三十二页，讲稿共一百二十五页哦l l探针制备探针制备探针制备探针制备寡寡寡寡核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸探探探探针针针针(ASO)(ASO)是是是是根根根根据据据据已已已已知知知知基基基基因因因因序序序序列列列列合合合合成成成成的的的的与与与与其其其其互互互互补补补补的的的的核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸片片片片段段段段，长长长长度度度度可可可可十十十十几几几几个个个个至至至至几几几几十十十十个个个个核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸。其其其其序序序序列列列列跨跨跨跨越越越越基基基基因因因因
29、突突突突变变变变位位位位点点点点，每每每每一一一一突突突突变变变变位位位位点点点点有有有有两两两两种种种种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列列列和和和和异常序列互补。异常序列互补。异常序列互补。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第三十三页，讲稿共一百二十五页哦l l探针标记探针标记探针标记探针标记目目目目的的的的是是是是使使使使探探探探针针针针带带带带有有有有标标标标识识识识物物物物与与与与DNADNA结结合合后后产产生生可可识识别别信信号号。通通常常采采用用放放射射性性同同位位素素3232P标标标标记记记
30、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物的方法。记物的方法。记物的方法。记物的方法。l l基因探针基因探针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第三十四页，讲稿共一百二十五页哦l l探针标记探针标记探针标记探针标记l l缺口平移法缺口平移法缺口平移法缺口平移法(nick translation)(nick
31、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第三十五页，讲稿共一百二十五页哦缺口平移法缺口平移法临床遗传学第三十六页，讲稿共一百二十五页哦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(restriction endonuclease)endonuclease)，又又又又简简简简称称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列，将双链序列，将双链DNA切成较小的片
32、段。切成较小的片段。临床遗传学第三十七页，讲稿共一百二十五页哦l l限制酶的命名限制酶的命名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第三十八页，讲稿共一百二十五页哦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 GBamBamHH
33、5 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临床遗传学第三十九页，讲稿共一百二十五页哦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)(blunt end)：对称轴切
34、，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粘性末端粘性末端粘性末端粘性末端(sticky end)(sticky end)：交错切：交错切：交错切：交错切临床遗传学第四十页，讲稿共一百二十五页哦DNA多态性多态性一一一一个个个个人人人人的的的的两两两两套套套套单单单单倍倍倍倍体体体体DNA是是是是不不不不完完完完全全全全相相相相同同同同的的的的，一一一一般般般般每每每每100500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2.8102.8109 9
35、bp)bp)排排列列起起来来，那那么么平平均均有有10001000万万处处不不同同，它它们们多多位位于于内内含含子子序序列列中中。实实际际上上，除除单单卵卵双双生生子子外外，人人群群中中没没有有两两个个个个体体的的基基因因组组DNADNA是是是是完全相同的。完全相同的。完全相同的。完全相同的。临床遗传学第四十一页，讲稿共一百二十五页哦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 lSNPSNP：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第四十二页，讲稿共一百二十五页哦l lRFLP：第一代多态标记：第一代多态标记：第一代
36、多态标记：第一代多态标记DNA多态性多态性由由于于碱碱基基的的变变异异可可能能导导致致酶酶切切点点的的消消失失或或新新的的切切点点出出现现，从从而而引引起起不不同同个个体体DNADNA在在在在用用用用同同同同一一一一限限限限制制制制酶酶酶酶切切切切时时时时，DNADNA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
37、多多多态态态态性性性性(restriction(restriction fragment fragment length length polymorphismpolymorphism，RFLP)。临床遗传学第四十三页，讲稿共一百二十五页哦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第四十四页，讲稿共一百二十五页哦l lVNTRVNTR，STR：第二代多态标记：第二
38、代多态标记DNA多态性多态性在在人人类类基基因因组组中中还还存存在在一一类类DNADNA重重重重复复复复序序序序列列列列，称称称称为为为为小小小小卫卫卫卫星星星星DNA。每每每每一一一一个个个个单单单单位位位位通通通通常常常常只只只只有有有有1628bp长长长长，但但但但其其其其重重重重复复复复次次次次数数数数在在在在人人人人群群群群中中中中是是是是高高高高度度度度变变变变异异异异的的的的。当当当当用用用用限限限限制制制制酶酶酶酶切切切切割割割割VNTRVNTR区区区区时时时时，只只只只要要要要酶酶酶酶切切切切位位位位点点点点不不不不在在在在重重重重复复复复区区区区内内内内，就就就就可可可可能
39、能能能得得得得到到到到各各各各种种种种长长长长度度度度不不不不同同同同的的的的片片片片段段段段。限限限限制制制制性性性性片片片片段段段段大大大大小小小小的的的的差差差差异异异异取取取取决决决决于于于于两两两两个个个个酶酶酶酶切切切切位位位位点点点点之之之之间间间间的的的的串串串串联联联联重重重重复复复复单单单单位位位位数数数数目目目目的的的的不不不不同。同。同。同。临床遗传学第四十五页，讲稿共一百二十五页哦l lVNTR，STRSTR：第二代多态标记：第二代多态标记DNA多态性多态性另另另另一一一一类类类类重重重重复复复复序序序序列列列列是是是是微微微微卫卫卫卫星星星星DNADNA。它它它它们
40、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2 26bp6bp，如如如如(TA)n(TA)n、(CGG)n等等，通通常常重重复复10106060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。临床遗传学第四十六页，讲稿共一百二十五页哦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
41、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1000bp1000bp就就就就会会会会出出出出现现现现一一一一个个个个SNPSNP，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300300万万个个。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。临床遗传学第四十七页，讲稿共一百二十五页哦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同同源源源源的的
42、的的两两两两条条条条DNA-DNADNA-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。临床遗传学第四十八页，讲稿共一百二十五页哦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
43、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第四十九页，讲稿共一百二十五页哦l lSouthernSouthern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双链。成双链。成
44、双链。成双链。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l lRFLPRFLP连锁分析连锁分析临床遗传学第五十页，讲稿共一百二十五页哦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第五十一页，讲稿共一百二十五页哦l lNorthernNorthern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
45、传学第五十二页，讲稿共一百二十五页哦l lNorthernNorthern印迹杂交印迹杂交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提取提取提取提取 T T、Cell Cell 总总总总 RNARNAl l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RNARNAl l转移至硝酸纤维素膜转移至硝酸纤维素膜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第五十三页，讲稿共一百二十五页哦l lNorthernNorthern印迹杂交印迹杂交印迹杂交印迹杂交基因诊断技术与方法基因诊断技
46、术与方法是是指指DNA-RNADNA-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mRNAmRNA长度分子量大小长度分子量大小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估计估计)l lmRNAmRNA的含量，即基因表达高低。的含量，即基因表达高低。的含量，即基因表达高低。的含量，即基因表达高低。临床遗传学第五十四页，讲稿共一百二十五页哦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)是是是是模模模模拟拟拟拟体体体体内内
47、内内DNADNA复复复复制制制制条条条条件件件件，应应应应用用用用DNADNA聚聚聚聚合合合合酶酶酶酶反反反反应应应应，特特特特异异异异性性性性扩扩扩扩增增增增某某某某一一一一DNADNA片片段段的的技技术术。体体外外程程序序化化的的DNADNA合合合合成成成成技术。技术。技术。技术。临床遗传学第五十五页，讲稿共一百二十五页哦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成成待待扩扩增增区区域域两两端端已已知知序序列列，与与模模板板DNADNA互互互互补补补补的的的的寡寡寡寡核核核核苷苷苷苷酸酸酸酸特特特特异异异异性性性性引引引引物物物物，引引引引物物物物的的
48、的的序序序序列列列列决决决决定定定定扩扩扩扩增片段的长度。增片段的长度。增片段的长度。增片段的长度。临床遗传学第五十六页，讲稿共一百二十五页哦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反应体系反应体系：DNADNA模板，模板，模板，模板，Taq Taq DNADNA聚合酶，聚合酶，聚合酶，聚合酶，dNTPs。临床遗传学第五十七页，讲稿共一百二十五页哦l l聚合酶链反应聚合酶链反应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变性变性(9495)复性复性复性复性 延伸延伸延伸延
49、伸 (3755)(7072)30-35cycles DNA30-35cycles DNA扩增扩增扩增扩增100100万倍万倍万倍万倍临床遗传学第五十八页，讲稿共一百二十五页哦l l聚合酶链反应聚合酶链反应(PCR)(PCR)基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法临床遗传学第五十九页，讲稿共一百二十五页哦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DNADNA即可扩增
50、大量产物即可扩增大量产物临床遗传学第六十页，讲稿共一百二十五页哦l l聚合酶链反应聚合酶链反应聚合酶链反应聚合酶链反应(PCR)(PCR)基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法l l应用应用应用应用l l基因组基因组基因组基因组DNADNA分析分析分析分析l l遗传物质的鉴定遗传物质的鉴定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遗传病的诊断遗传病的诊断临床遗传学第六十一页，讲稿共一百二十五页哦l l聚合酶链反应聚合酶链反应(PCR)(PCR)基因诊断技术与方法基因诊断技术与方法l l缺点缺点缺点缺点l l需靶需靶需靶需靶DNADNA序列的信息序列的信息序列的信息序列的信息l l