第十八章 基因诊断与基因治疗 %28gene
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1.2《基因诊断与基因治疗》课件(1)
小 结
• 基本概念 基因诊断 PCR技术 基因芯片 • 基本理论 • 基因诊断过程 • 基因诊断及基因芯片的应用 • 基因治疗的过程 • 基因治疗的机理
基因治疗
基因诊断与基因治疗
回顾：
1。细胞内决定生物性状的物质是什么？其功能
单位是什么？
2。不同的基因结构上的差异表现在哪些方面？
3。什么碱基互补配对原则？
4。现有某DNA片断上一条链上的碱基排列顺序 是AAGGCGTTA，你能写出另一条链上碱基 的排列顺序吗？
基因诊断
基因 蛋白质
性状
基因 诊断
生化 诊断
临床 诊断
基因芯片
• 阅读课本，思考： – 什么是基因芯片？ – 基因芯片与基因诊断有什么关系？ – 基因芯片有什么优点？ – 基因芯片有哪些应用？
基因治疗
1。基因治疗： 将特定外源基因导入有基因缺陷的细 胞来治疗疾病 2。基因治疗过程： 选择治疗基因 治疗基因与载体结合
治疗基因正常表达
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基因治疗对癌症的治疗方案
• 抑制癌细胞增生基因 导入癌细胞 • 抑制癌细胞转录 DNA片断导入癌细胞
• 提高机体免疫力基因 导入免疫系统
阻断癌 细胞繁 殖
提高免 疫力
基因治疗的机理
• 基因置换：正常基因取代致病基因 • 基因修正：纠正致病基因的突变碱基序列 • 基因修饰：目的基因表达产物补偿致病基因 的功能 • 基因抑制：外源基因干扰、抑制有害基因的 表达 • 基因封闭：封闭特定基因的表达
第十八章基因诊断与基因治疗
第十八章基因诊断与基因治疗一、单项选择题1．内源性基因发生变异不包括A．基因结构突变B．基因扩增C．基因重排D．基因表达异常E．病原体基因侵入体内2．基因诊断的常用技术方法不包括A．RFLP分析B．基因测序C．基因剔除D．ASO杂交法E．PCR/SSCP3．将突变基因进行矫正的基因治疗方法是A．基因灭活B．自杀基因的应用C．基因置换D．基因增补E．基因矫正4．目前哪一种细胞不能作为基因治疗的靶细胞？A．淋巴细胞B．肝细胞C．肿瘤细胞D．造血细胞E．生殖细胞5．外源性病原体基因感染人体后主要引起哪种疾病？A．心血管疾病B．遗传病C．传染病D．肿瘤E．高血压6．通过目的基因的非定点整合，使其表达产物补偿缺陷基因的功能或加强原有功能的基因治疗方法是A．基因灭活B．基因置换C．基因矫正D．自杀基因的应用E．基因增补7．间接体内疗法的基因程序中不包括A．选择治疗基因B．将外源基因直接导入体内C．选择靶细胞D．选择载体E．将外源基因导入靶细胞8．下列哪种技术不是目前基因治疗采用的方法A．基因缺失B．基因置换C．基因矫正D．自杀基因的应用E．基因增补9．基因组结构突变发生在生殖细胞可能引起A．传染病B．肿瘤C．心血管疾病D．高血压E．遗传病10．利用反义核酸阻断变异基因表达的基因治疗方法是A．基因矫正B．基因失活C．自杀基因的应用D．基因增补E．基因置换11．最确切的基因诊断方法是A．基因测序B．核酸分子杂交C．RFLP分析D．斑点杂交法E．PCR/ASO法12．以下哪种检测技术不属于DNA诊断A．RFLP分析B．PCR C．ASO杂交D．限制性内切酶酶谱分析E．Northern杂交13．目前在基因治疗的临床操作中选用最多的基因载体是A．腺病毒相关病毒B．PBR322 C．噬菌体D．逆转录病毒载体E．脂质体14．目前基因治疗所采用的方法中，最常用的是A．基因失活B．基因增补C．基因矫正D．“自杀基因”应用技术E．基因置换15．利用外源基因表达一种特异性酶，催化药物前体转化为细胞毒性物质而导致细胞死亡的基因治疗方法是（）A．基因矫正B．基因灭活C．自杀基因的应用D．基因置换E．基因增补16．将外源治疗性基因导入动物细胞的方法不包括A．DEAE-葡聚糖法B．显微注射法C．电穿孔法D．CaCl2沉淀法E．病毒介导的基因转移17. 下列方法中哪一种方法不是基因诊断的常用技术或方法A．基因测序B．核酸分子杂交C．PCRD．RFLP分析E．细胞培养18．非病毒介导基因转移的化学方法是哪一种？A．显微注射B．电穿孔C．基因枪技术D．DEAE一葡聚糖法E．DNA直接注射法19．1990年采用基因治疗疾病并获得成功的一例是A．糖尿病B．重症联合免疫缺陷综合症C．高胆固醇血症D．β地中海贫血E．血友病20．下列哪种方法不属于非病毒介导基因转移的物理方法？A．DNA直接注射法B．电穿孔C．显微注射D．脂质体介导E．基因枪技术21．基因诊断的技术特点不正确的是A．诊断灵敏度高B．属于病因诊断，针对性强C．有很高的特异性D．技术单一，对操作人员要求低E．适用性强，诊断范围广二、多项选择题1．基因诊断可用于A．遗传病B．亲子鉴定C．恶性肿瘤D．器官移植E．感染性疾病2．以核酸分子杂交为基础的基因诊断方法有（）A．基因序列测定B．限制性核酸内切酶酶谱分析法C．基因剔除D．等位基因特异寡核苷酸探针杂交法E．DNA限制性片段长度多态性分析法3．在基因治疗中，将外源基因导入动物细胞的物理方法有A．基因枪技术B．电穿孔C．氯化钙沉淀法D．显微注射E．DNA直接注射法4．基因诊断中常用的分子生物学技术有A．基因测序B．细胞培养C．核酸分子杂交D．DNA芯片技术E．PCR5．基因治疗中最常使用的病毒载体有A．肝炎病毒B．HIV C．逆转录病毒D．腺相关病毒E．腺病毒6．目前在基因治疗中常选用的基因载体是A．逆转录病毒B．质粒C．腺病毒相关病毒D．HIV E．腺病毒7．基因治疗可用于A．恶性肿瘤B．遗传病C．AIDSD．心血管疾病E．免疫缺陷8．基因治疗能够采用的方法有A．应用自杀基因B．基因矫正C．基因失活D．基因置换E．基因增补9．内源基因的结构突变包括A．基因重排B．转导C．点突变D．基因表达异常E．基因扩增三、填空题1．基因突变可导致的改变，从而引起。
第十八章基因诊断与基因治疗
第十八章 基因诊断与基因治疗
(gene diagnosis and therapy)
本章主要内容
基因诊断 基因治疗
2
第一节
基 因 诊 断
一.
基因诊断概念
利用分子生物学方法，直接检测基因结 构及其表达水平是否异常，从而对疾病作出 诊断,为治疗提供依据。
3
二.
基因诊断特点：
针对性强，特异性高 检测灵敏度和精确性高 实用性强，诊断范围广
优点：
缺点：
简便、快速、灵敏、样本用量少；
特异性不高，有一定比例的假阳性。
用途：
检测样本中存在的微量DNA或RNA
14
（4）菌落杂交
该法可从大量细菌中筛选含特异的DNA序列及基因工程重组体。
15
（5）夹心杂交法
RE
A A A
片断A 检测探针
RE
B B
片段B捕捉探针
B
固 相 支 持 物
本法优点：
16 特异性强，对样本纯度要求不高，定量较准确。
模板DNA 扩增倍数T=2n (n:
循环次数)。
21
2.
PCR各要素及其作用
PCR模板可以是DNA或RNA。 以线性DNA模板为佳，量适中，一般为102105个拷贝； RNA作为模板时，需要：
（1） 模板
RNA 逆转录 cDNA
PCR, 称此为RT-PCR.
（2）耐热DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶) 是从耐热细菌体内提取的一种 DNA聚合酶，可在95℃稳定 30分钟。从而保证PCR在[94℃变性→ 52℃退火→72℃延伸]
4
三.
基因诊断常用技术方法
核酸分子杂交技术
聚合酶链反应（PCR）技术
(gene diagnosis and therapy)
本章主要内容
基因诊断 基因治疗
2
第一节
基 因 诊 断
一.
基因诊断概念
利用分子生物学方法，直接检测基因结 构及其表达水平是否异常，从而对疾病作出 诊断,为治疗提供依据。
3
二.
基因诊断特点：
针对性强，特异性高 检测灵敏度和精确性高 实用性强，诊断范围广
优点：
缺点：
简便、快速、灵敏、样本用量少；
特异性不高，有一定比例的假阳性。
用途：
检测样本中存在的微量DNA或RNA
14
（4）菌落杂交
该法可从大量细菌中筛选含特异的DNA序列及基因工程重组体。
15
（5）夹心杂交法
RE
A A A
片断A 检测探针
RE
B B
片段B捕捉探针
B
固 相 支 持 物
本法优点：
16 特异性强，对样本纯度要求不高，定量较准确。
模板DNA 扩增倍数T=2n (n:
循环次数)。
21
2.
PCR各要素及其作用
PCR模板可以是DNA或RNA。 以线性DNA模板为佳，量适中，一般为102105个拷贝； RNA作为模板时，需要：
（1） 模板
RNA 逆转录 cDNA
PCR, 称此为RT-PCR.
（2）耐热DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶) 是从耐热细菌体内提取的一种 DNA聚合酶，可在95℃稳定 30分钟。从而保证PCR在[94℃变性→ 52℃退火→72℃延伸]
4
三.
基因诊断常用技术方法
核酸分子杂交技术
聚合酶链反应（PCR）技术
基因诊断与基因治疗
• 该方法是诊断已知点的突变：需分别合成野生型和
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
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
基因诊断与基因治疗习题及答案
第十八章基因诊断与基因治疗一、填空题1. 基因突变可导致____的改变，从而引起____。
2. 基因变异包括____和____。
3. 内源性基因变异包括____、____、____和____等。
4. 外源性基因变异是指____疾病。
5. 基因诊断常用技术方法有____、____、____和____。
6. 核酸分子杂交技术是依据____、____和____原理设计的技术方法。
7. 常用固相核酸杂交方法有____、____、____、____、____和____等。
8. PCR是____的缩写，译为____。
9. PCR过程由____、____和____步骤组成。
10. 生物芯片技术包括____、____、____、____、____和____。
11. 基因测序是将有关基因进行____，测出____，从中找出____所在。
12. 基因治疗在概念上分为____和____。
目前普遍接受的是____。
13. 基因治疗的总体策略主要有____、____、____、____、____、____和____等。
14. 基因治疗的基本程序包括____、____、____、和____。
15. 获得治疗性基因的方法包括____、____、____、和____。
16. 常被用于基因治疗的基因转移载体有____、____和____。
17. 基因治疗中的靶细胞也称为____细胞，靶细胞有____和____两大类。
18. 基因转移方法概括地讲有____、____和____等。
二、名词解释19. 基因诊断20. 基因治疗21. 核酸分子杂交22. Southern blotting23. 生物芯片24. 免疫基因治疗25. 基因矫正26. 基因置换27. 基因增补28. 基因失活29. 自杀基因30. 夹心杂交31. 引物32. Northern blotting33. PCR三、问答题34. 简述基因诊断的特点。
35. 简述分子杂交程序。
基因诊断与基因治疗PPT课件
• 用于探测点突变时一般需要合成两种探针，一种与正常基因 序列完全一致，能与之稳定地杂交，但不能与突变基因序列 杂交；另一种与突变基因序列一致，能与突变基因序列稳定 杂交，但不能与正常基因序列稳定杂交，这样，就可以把只 有一个碱基发生了突变的基因区别开来。
• PCR可结合ASO，即PCR－ASO技术，即先将含有突变点 的基因有关片段进行体外扩增，然后再与ASO探针作点杂交， 这样大大简化了方法，节约了时间，而且只要极少量的基因 组DNA就可进行。
• 根据探针的核酸性质不同又可分为DNA探 针、RNA探针、cDNA探针、cRNA探针及 寡核检测
• 核酸探针的常用酶促标记技术
–缺口平移 –DNA快速末端标记 –用T4多核苷酸酶标记DNA 5‘末端，随引物延伸 –聚合酶链反应
• 核酸探针的非放射性标记技术
1995年美国FDA批准Ad－P53肿瘤基因治疗等临床试验 的实施，标志着基因治疗已逐步进入一个正常的、目标明 确的理性化发展阶段。
• 18岁的格尔辛基（Jesse Gelsinger）因临床试验的某些 失误而于1999年9月17日死亡。格尔辛基是世界上首位由 基因治疗导致丧生的患者。他患先天性鸟氨酸甲酰氨基转 移酶（OTC）缺乏症（X连锁性遗传病）病症，在男性身 上较严重，往往引起新生男婴患者的死亡。
–光促生物素标记核酸 –酶促生物素标记核酸 –寡核苷酸的生物素末端标记 –酶标DNA –酶标寡核苷酸 –DNA半抗原标记
核酸分子杂交方法
• 核酸分子杂交可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，一条反应核酸链游离在溶 液中，固体支持物有硝酸纤维素滤膜、尼龙 膜、乳胶颗粒、磁珠和微孔板等。
胞培养。从1982年起采取妊娠8-12周的绒毛DNA 作产前诊断使产前基因诊断的时间提前。由于 PCR技术的应用，甚至在胚胎植入前(受精6d)也可 作产前诊断。
• PCR可结合ASO，即PCR－ASO技术，即先将含有突变点 的基因有关片段进行体外扩增，然后再与ASO探针作点杂交， 这样大大简化了方法，节约了时间，而且只要极少量的基因 组DNA就可进行。
• 根据探针的核酸性质不同又可分为DNA探 针、RNA探针、cDNA探针、cRNA探针及 寡核检测
• 核酸探针的常用酶促标记技术
–缺口平移 –DNA快速末端标记 –用T4多核苷酸酶标记DNA 5‘末端，随引物延伸 –聚合酶链反应
• 核酸探针的非放射性标记技术
1995年美国FDA批准Ad－P53肿瘤基因治疗等临床试验 的实施，标志着基因治疗已逐步进入一个正常的、目标明 确的理性化发展阶段。
• 18岁的格尔辛基（Jesse Gelsinger）因临床试验的某些 失误而于1999年9月17日死亡。格尔辛基是世界上首位由 基因治疗导致丧生的患者。他患先天性鸟氨酸甲酰氨基转 移酶（OTC）缺乏症（X连锁性遗传病）病症，在男性身 上较严重，往往引起新生男婴患者的死亡。
–光促生物素标记核酸 –酶促生物素标记核酸 –寡核苷酸的生物素末端标记 –酶标DNA –酶标寡核苷酸 –DNA半抗原标记
核酸分子杂交方法
• 核酸分子杂交可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，一条反应核酸链游离在溶 液中，固体支持物有硝酸纤维素滤膜、尼龙 膜、乳胶颗粒、磁珠和微孔板等。
胞培养。从1982年起采取妊娠8-12周的绒毛DNA 作产前诊断使产前基因诊断的时间提前。由于 PCR技术的应用，甚至在胚胎植入前(受精6d)也可 作产前诊断。
基因诊断与基因治疗
三、基因治疗
基因治疗中最核心的问题则是对细胞中的缺陷基因进行修正
或补充 注意: 由于外源遗传物质可能影响生物的群体遗传特征。因此， 目前的基因治疗主要限于生物的体细胞，而生殖细胞和受精 卵则禁止使用。
基因治疗类型
体外基因治疗
体内基因治疗
健康的（已经 过基因修饰） 和病变的基因 在细胞内并存
父
甲
乙
母
二、基因芯片技术
基因芯片概念:基因芯片，也叫
DNA芯片,是将大量特定序列的 DNA核酸分子（分子探针）固定在 经过处理后的尼龙膜,玻璃片,硅片 上 从而大量快速、平行高效地对碱 基序列进行测定和定量分析的一种 类似电脑的芯片。 原理:利用碱基的互补配对原则,分 子杂交原理 材料:分子探针,尼龙膜,玻璃片,硅片
基因治疗遗传病
1990年9月14日，安德森将经过改造的 含有健康基因的白血球输入因腺苷脱氨酶缺 乏造成先天性免疫功能不全，只能生活在无 菌的隔离帐里的4岁女孩的左臂静脉血管， 以后的10个月内她又接受了7次同样的治疗。 1991年1月，另一名患同样病的女孩也接受 了同样的治疗。两患儿经治疗后，免疫功能 日趋健全，走出了隔离帐，过上了正常人生 活，并进入普通小学上学。
基因治疗的发展
基因治疗3个阶段： 1980—1989年为准备期。在临床前研究和舆论 准备。 1990—1995年为狂热期。1990年9月第一例成 功，带来一片狂热。一些关键技术没有解决， 在临床应用中碰壁也是正常的。 1996年进入理性期。对临床试验进行评估，提 出关键问题进行研究，从狂热转入理性化的 正常轨道。
恶性肿瘤基因诊断过程
归纳： 从恶性肿瘤基因诊断了解基因诊断
的一般程序
１构建基因探针（已知该致病基因的核酸序列） ２获取待测组织单链ＤＮＡ（进行ＰＣＲ扩增，后 加热得到） ３将待测组织单链转到尼龙膜上（观察基因探针和它能 否进行杂交） 结果上：有杂交ＤＮＡ分子的说明待测组织中 有已知该致病基因的核酸序列
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
人教版高中生物选修2《1.2基因诊断与基因治疗》 课件(共28张PPT)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4、引发的社会和伦理问题
基因疗法目前着重于纠正基因缺陷和 治疗危害生命的疾病，有规章制度用于管 理这类研究。但未来的几十年，当基因治 疗技术变得简单和容易实现时，社会将需 要处理更加复杂的问题。
基因治疗可能从遗传物质上改变人 的精子或卵子，从而永远改变了人的遗 传基因。另外一个可能是基因干涉会提 高人的能力，例如提高记忆力和智力。
5、基因诊断技术的应用
• （1）遗传病的产前诊断。 • Ａ通过基因诊断，可检测胎儿性别。 • Ｂ可进行高发性的遗传病诊断，为优生优育作出 了贡献，如地中海贫血、镰刀状贫血、凝血因子 缺乏等基因诊断已在临床应用多年。 • （2）致病病原体的检测。 • 如病毒（乙肝）、细菌（结核）、原虫（梅毒螺 旋体）等病原体的检测。 • （3）癌基因的检测和诊断。 • 如白血病、肺癌、神经胶质瘤等疾病
3、基因治疗对肿瘤的治疗方案
杀死肿瘤 细胞
{ 抑制癌基因转录 的DNA
片断导入癌细胞
抑制癌细胞增生基因导 入癌细胞
提高免疫力--- 提高机体免疫力基因导 入免疫系统
•与传统药物治疗方 法相比，基因治疗 具有哪些优点？
•基因治疗是一种根本性的治疗，它可以 通过取代突变的致病基因，也可以通过改 变病变细胞的基因结构，或者通过导入能 增强人体内免疫能力的基因等方式，来达 到治疗的目的。与传统的药物治疗相比， 以上这些措施，都是从根本上对疾病进行 控制。
1、抗生素的概念
2、青霉素、头孢菌素的作用机制
3、合理使用抗生素的措施
基因
蛋白质
性状 临床 诊断
基因 诊断
生化 诊断
第 二 节
基 因 诊 断 与 基 因 治 疗
• 1.说出基因诊断的基本含义和基本原 理。 • 2、描述基因诊断在恶性肿瘤早期诊 断中的突出作用。 • 3.简述基因芯片的基本含义及在生物 医学方面的应用。 • 4.说出基因治疗的基本含义、基本步 骤、优点及其前景。
4、引发的社会和伦理问题
基因疗法目前着重于纠正基因缺陷和 治疗危害生命的疾病，有规章制度用于管 理这类研究。但未来的几十年，当基因治 疗技术变得简单和容易实现时，社会将需 要处理更加复杂的问题。
基因治疗可能从遗传物质上改变人 的精子或卵子，从而永远改变了人的遗 传基因。另外一个可能是基因干涉会提 高人的能力，例如提高记忆力和智力。
5、基因诊断技术的应用
• （1）遗传病的产前诊断。 • Ａ通过基因诊断，可检测胎儿性别。 • Ｂ可进行高发性的遗传病诊断，为优生优育作出 了贡献，如地中海贫血、镰刀状贫血、凝血因子 缺乏等基因诊断已在临床应用多年。 • （2）致病病原体的检测。 • 如病毒（乙肝）、细菌（结核）、原虫（梅毒螺 旋体）等病原体的检测。 • （3）癌基因的检测和诊断。 • 如白血病、肺癌、神经胶质瘤等疾病
3、基因治疗对肿瘤的治疗方案
杀死肿瘤 细胞
{ 抑制癌基因转录 的DNA
片断导入癌细胞
抑制癌细胞增生基因导 入癌细胞
提高免疫力--- 提高机体免疫力基因导 入免疫系统
•与传统药物治疗方 法相比，基因治疗 具有哪些优点？
•基因治疗是一种根本性的治疗，它可以 通过取代突变的致病基因，也可以通过改 变病变细胞的基因结构，或者通过导入能 增强人体内免疫能力的基因等方式，来达 到治疗的目的。与传统的药物治疗相比， 以上这些措施，都是从根本上对疾病进行 控制。
1、抗生素的概念
2、青霉素、头孢菌素的作用机制
3、合理使用抗生素的措施
基因
蛋白质
性状 临床 诊断
基因 诊断
生化 诊断
第 二 节
基 因 诊 断 与 基 因 治 疗
• 1.说出基因诊断的基本含义和基本原 理。 • 2、描述基因诊断在恶性肿瘤早期诊 断中的突出作用。 • 3.简述基因芯片的基本含义及在生物 医学方面的应用。 • 4.说出基因治疗的基本含义、基本步 骤、优点及其前景。
基因诊断与基因治疗生物化学
目目 录录
PCR-RFLP
设计适当的扩增引物，使扩增片段包括某 一个或数个限制性内切酶识别序列，在PCR扩 增后用该限制酶切割PCR产物，根据电泳后酶 切片段长度变化，即可作出诊断。
目目 录录
EcoR Ⅰ限制性内切酶位点的变化 GAATTC
CTTAAG
AB C
－
＋
D
D E F C B A G
E
－
目目 录录
一、原癌基因与抑癌基因的检测 二、常见肿瘤的基因诊断
乳腺癌 结肠癌
目目 录录
一、原癌基因与抑癌基因的检测
1．原癌基因的检测
ras 基因家族由H-ras、K-ras和N-ras组成。最常见
的突变是第12、13、59或第61位密码子的点突变。 胰腺癌、结肠癌、肺癌以K-ras突变为主，如第12
位 密 码 子 突 变 ， 由 编 码 甘 氨 酸 的 GGT 突 变 为 TGT 、 GTT或GAT，少数突变为GCT。
急性淋巴细胞白血病，慢性淋巴细胞白血病等以 N-ras突变为主；泌尿系统肿瘤则以H-ras突变为主。
目目 录录
2. ras原癌基因突变常用的检测方法
PCR 及PCR-SSCP分析：扩增ras 基因第 12位密码子点突变部位，再用SSCP技术进行分 析，或者直接测序确定患者ras原癌基因的点突 变。
③ SNP(single nucleotide polymorphism)
目录
HBS的间接基因诊断 ——RFLP标记的连锁分析
NHP
7.6kb
HapⅠ
正
常
13kb
13kb
患 者
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
PCR-RFLP
设计适当的扩增引物，使扩增片段包括某 一个或数个限制性内切酶识别序列，在PCR扩 增后用该限制酶切割PCR产物，根据电泳后酶 切片段长度变化，即可作出诊断。
目目 录录
EcoR Ⅰ限制性内切酶位点的变化 GAATTC
CTTAAG
AB C
－
＋
D
D E F C B A G
E
－
目目 录录
一、原癌基因与抑癌基因的检测 二、常见肿瘤的基因诊断
乳腺癌 结肠癌
目目 录录
一、原癌基因与抑癌基因的检测
1．原癌基因的检测
ras 基因家族由H-ras、K-ras和N-ras组成。最常见
的突变是第12、13、59或第61位密码子的点突变。 胰腺癌、结肠癌、肺癌以K-ras突变为主，如第12
位 密 码 子 突 变 ， 由 编 码 甘 氨 酸 的 GGT 突 变 为 TGT 、 GTT或GAT，少数突变为GCT。
急性淋巴细胞白血病，慢性淋巴细胞白血病等以 N-ras突变为主；泌尿系统肿瘤则以H-ras突变为主。
目目 录录
2. ras原癌基因突变常用的检测方法
PCR 及PCR-SSCP分析：扩增ras 基因第 12位密码子点突变部位，再用SSCP技术进行分 析，或者直接测序确定患者ras原癌基因的点突 变。
③ SNP(single nucleotide polymorphism)
目录
HBS的间接基因诊断 ——RFLP标记的连锁分析
NHP
7.6kb
HapⅠ
正
常
13kb
13kb
患 者
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
高二生物基因诊断和基因治疗1：基因治疗和基因诊断的区别
高二生物基因诊断和基因治疗1:基因治疗和基因诊断的区别第1节基因诊断和基因治疗【教学目标】知识与能力方面：1.简述基因诊断的基本含义和基本原理。
2.描述基因诊断在恶性肿瘤早期诊断中的重要作用。
3.举例说明基因治疗的基本含义和基本原理、优点及前景。
4.进一步体验科学的发展促进人类健康方面的重要作用。
过程与方法方面：情感态度、价值观方面：【教学重点】1.简述基因诊断的基本含义和基本原理。
2.描述基因诊断在恶性肿瘤早期诊断中的重要作用。
3.举例说明基因治疗的基本含义和基本原理、优点及前景。
【教学难点】基因诊断的原理，基因芯片的应用。
【教学方法】讲授法和学生自主合作学习相结合【教学课时】2课时。
【教学过程】教师：如何利用基因诊断来确认SARS病毒？哪些疾病可以基因诊断来检测？（学生活动）学生阅读教材解答问题。
基因诊断适应检测疾病：1.由入侵病原微生物基因的表达引起的疾病。
2.自身遗传物质变异引起的。
教师：什么是基因诊断？基因诊断的原理？基因诊断的过程是？DNA分子探针，DNA分子杂交原理，学生分组探究学习结束后，进行交流。
图示回答，并黑板展示：1．基因诊断（1）原理DNA分子杂交原理（2）过程（3）基因诊断现状基因诊断具有高度的敏感性和特异性，且简便、快捷，因此在病毒、细菌、支原体、衣原体、立克次体及寄生虫感染诊断中得到了广泛应用。
基因诊断本身是在分子遗传学的基础上发展起来的，在遗传病的诊断方面成绩最为突出，也最有发展前途，对许多已明确致病基因及其突变类型的遗传病诊断效果良好。
即使不明确致病基因，也可利用遗传标志进行连锁分析来诊断某些遗传病。
肿瘤是一类多基因病，其发展过程复杂，临床表现多样，涉及到多个基因的变化并与多种因素有关，因而相对于感染性疾病及单基因遗传病来说，肿瘤的基因诊断难度更大得多。
但肿瘤的发生和发展从根本上离不开基因的变化，所以基因诊断在肿瘤疾病中也会有广阔的前景。
专家认为，基因诊断至少应有三大原则：第一，基因诊断首先要有严格的实验室标准，保证基因不被污染；第二，诊断的敏感性和准确性需要设立标准线；第三，基因诊断必须有严格的伦理学要求，其中包括隐私保密、知情同意等等（3）基因芯片通过微技术手段将大量特定序列的DNA片段（探针）有序地固定在尼龙膜、玻片或硅片上，从而能大量，快速、平行地对DNA分子的碱基序列进行测定和定量分析。
“基因诊断与基因治疗”教案
“基因诊断与基因治疗”教案课程名称：基因诊断与基因治疗授课人：XXX授课时间：2023年XX月XX日授课地点：XXX大学XXX教室一、教学目标1.理解基因诊断与基因治疗的基本概念及原理。
2.掌握基因诊断与基因治疗的基本方法和技术。
3.了解基因诊断与基因治疗在医学中的应用。
4.培养学生的创新思维和实践能力。
二、教学内容1.基因诊断的基本概念及原理2.基因诊断的方法和技术3.基因治疗的基本概念及原理4.基因治疗的方法和技术5.基因诊断与基因治疗在医学中的应用三、教学方法1.讲授法：介绍基本概念和原理。
2.实验法：进行基因诊断和基因治疗的实验操作。
3.案例分析法：介绍基因诊断与基因治疗在医学中的应用案例。
4.小组讨论法：学生分组讨论，分享学习心得和体会。
5.课堂互动法：提出问题，引导学生思考，进行课堂讨论。
6.网络学习法：提供相关网络资源，鼓励学生自主学习。
四、教学步骤1.导入新课：介绍基因诊断与基因治疗的背景和意义。
2.讲解基本概念和原理：通过PPT和板书讲解基因诊断与基因治疗的基本概念和原理。
3.进行实验操作：演示并指导学生进行基因诊断与基因治疗的实验操作。
4.案例分析：介绍基因诊断与基因治疗在医学中的应用案例，并进行分析。
5.分组讨论：学生分组讨论，分享学习心得和体会。
6.课堂互动：提出问题，引导学生思考，进行课堂讨论。
7.小结：总结本节课的主要内容和学习成果。
8.布置作业：布置相关练习题和思考题，要求学生课下复习和思考。
9.网络学习：提供相关网络资源，鼓励学生自主学习。
10.下节课预告：介绍下节课的教学内容和重点。
五、教学评价1.课堂表现：观察学生在课堂上的表现，包括听讲、提问、回答问题等。
2.实验操作：检查学生的实验操作技能和实验结果。
3.作业完成情况：检查学生的作业完成情况和质量。
遗传学--基因诊断与治疗
的U波，未见明显的双峰 T波。
基因诊断——基因-定位-突变检测
遗传病研究范例------先天性长QT综合征（long QT syndrome, LQTS）
▪ 病因： 心肌细胞膜离子通道功能障碍 ▪ 临床表现
QT间期延长 ST-T易变 室性心动过速（ventricular tachycardia, VT） 尖端扭转性室性心动过速（Torsade de points, TdP） 发作性晕厥 心脏性猝死(sudden cardiac death, SCD)
基因诊断——基因-定位-突变检测
I
II
1
2
3
4
5
6
7
8
III
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
IV
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
小英家的系谱图（II-6于家系调查后猝死。）
小英的心电图：T波呈现闭表浅双峰，第二峰位于T波的顶部
基因诊断——基因-定位-突变检测
小英母亲的心电图： ECG多导联可见明显
基因诊断——遗传学原理
November小组在 研究中得到的遗传地 图，根据1387个样本 的基因组信息确定出 他们在图中的坐标位 置。不同字母缩写代 表研究对象自称的出 生国家。从中可以看 出，遗传地图与地理 地图的相似度。
基因诊断——遗传学原理
基因诊断——遗传学原理
罗刹女与猕猴
猴图腾：传说羌族巫 师因神猴引路才学得 法术。故巫师以猴皮 为帽，崇拜猴头，并 尊称猴为老祖宗、老 师傅。
基因诊断——基因-定位-突变检测
遗传病研究范例------先天性长QT综合征（long QT syndrome, LQTS）
▪ 病因： 心肌细胞膜离子通道功能障碍 ▪ 临床表现
QT间期延长 ST-T易变 室性心动过速（ventricular tachycardia, VT） 尖端扭转性室性心动过速（Torsade de points, TdP） 发作性晕厥 心脏性猝死(sudden cardiac death, SCD)
基因诊断——基因-定位-突变检测
I
II
1
2
3
4
5
6
7
8
III
1
2
3
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IV
1
2
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10
11
小英家的系谱图（II-6于家系调查后猝死。）
小英的心电图：T波呈现闭表浅双峰，第二峰位于T波的顶部
基因诊断——基因-定位-突变检测
小英母亲的心电图： ECG多导联可见明显
基因诊断——遗传学原理
November小组在 研究中得到的遗传地 图，根据1387个样本 的基因组信息确定出 他们在图中的坐标位 置。不同字母缩写代 表研究对象自称的出 生国家。从中可以看 出，遗传地图与地理 地图的相似度。
基因诊断——遗传学原理
基因诊断——遗传学原理
罗刹女与猕猴
猴图腾：传说羌族巫 师因神猴引路才学得 法术。故巫师以猴皮 为帽，崇拜猴头，并 尊称猴为老祖宗、老 师傅。
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14
（4）菌落杂交（colony hybridization）
该法可从大量细菌中筛选含特异的DNA序列及基因工程重组体。
15
（5）夹心杂交法（sanwich hybridization）
RE
RE
A
B
固相支持物
A
B
片段B捕捉探针
A
B
片断A 检测探针
本法优点： 特异性强，对样本纯度要求不高，定量较准确16 。
核酸探针
是指带有标记的某一特定DNA或RNA片断，能与 待测样本中单链核酸分子互补配对结合，进而检测同 源序列。
探针标记物
有放射性核素或非放射性核素（生物素、地高辛、
荧光素等）两大类。
8
• 1.核酸分子杂交的分类
• 液相杂交： 待测核酸样本与特异性探针同时溶于杂交液中
进行杂交反应；
• 固相杂交： 待测核酸样本先结合到固相支持物上，再与溶
（其基本过程类似于上述Southern法）
提取RNA样本→RNA变性→琼脂糖凝胶电泳分离→ 转移至膜→探针（标记DNA或RNA）与之杂交→显影 或显色→检测信号。
Northern法可用于检测法：
基本过程： 将变性的DNA或RNA直接点到固相支持滤膜上→ 用标记探针与之杂交→自显影或显色反应→检测杂 交信号→分析结果。 优点： 简便、快速、灵敏、样本用量少； 缺点： 特异性不高，有一定比例的假阳性。
18
（1）DNA模板的变性
将待扩增DNA加热到950C左右，使双链DNA解开成 为单链（即：使模板DNA或延伸后的双链DNA发生热变性 ）， 并游离于反应体系中作为模板；
（2）模板与引物的结合（退火或复性）
将体系温度降至合适温度（550C左右），使加入 的引物与模板DNA两端（3ˊ端）碱基序列互补结合。
第十八章 基因诊断与基因治疗
(gene diagnosis and therapy)
1
本章讨论二大方面内容
基因诊断 基因治疗
2
第一节 基 因 诊 断
一. 基因诊断概念 ： 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 达水平是否异常，从而对疾病作出诊断 的方法。
3
二. 基因诊断特点：
（二）聚合酶链反应(PCR，polymerase chain reaction)技术
PCR是体外基因扩增技术。它利用体内DNA复制的 原理和DNA变性与复性的性质进行目的基因DNA的大量 扩增。
1. PCR基本原理：
PCR技术在模板、dNTP、Mg2+等条件下，用耐热 的Taq酶代替DNA聚合酶，用合成的DNA引物代替RNA引 物，经过DNA变性、引物与模板结合（复性）和延伸3 个步骤的循环过程（2530个循环），目的DNA可扩增 100万倍以上。
按照上述步骤重复操作，PCR产物呈指数扩增。 模板DNA 扩增倍数T=2n (n: 循环次数)。
20
PCR技术原理示意图
21
2. PCR各要素及其作用
（1） 模板
PCR模板可以是DNA或RNA。
以线性DNA模板为佳，量适中，一般为102105个拷贝；
碱基互补
DNA与DNA杂交： A=T、 G≡C ; DNA与RNA杂交: A=U、 G≡C ;
变性：
在一定温度下，使核酸双链解开为两条单链；
复性：
随温度逐渐恢复，变性的两条单链重新形成互补6双链
• DNA:DNA
hybridization 5’ A T G C C G A T 3’ T A C G G C
（由于加入的引物量远多于模板量，所以引物与模板的结合比 例远大于模板自身的复性）；
19
（3）引物延伸
将体系温度升到720C左右，Taq聚合酶催化dNTP 按碱基互补原则连接在DNA引物3ˊ端，使引物延伸， 形成两条与模板互补的新链。
以上为一次PCR循环（变性、复性和延伸） （新合成的链可作为下一轮循环的模板）
Southern 印迹杂交法（Southern blotting ）
Northern 印迹杂交法（Northern blotting ）
斑点杂交或狭缝杂交法 （Spot/ Slot blot hybridization）
菌落杂交（colony hybridization）
夹心杂交法（sanwich hybridization）
（6）原位杂交（nucleic acid hybridization in situ）
将标记探针与细胞或组织切片中的核酸进行杂交， 进而检测特异的DNA或RNA序列。
细胞原位杂交 有 组织切片原位杂交
DNA-DNA RNA-DNA 三类杂交 RNA-RNA 该法优点： 不需提取核酸，故可完整保持组织或细胞的 形态，因而更能准确地反映组织细胞的功能状态1。7
液中的特异性探针进行杂交反应。
常用固相杂交支持物： 硝酸纤维素膜、尼龙膜等－－－
9
• 2.核酸分子杂交（固相杂交）操作程序
制备待测核酸样品 分离、变性、转移、固化DNA片段
预杂交
制备核酸探针 标记核酸探针 加入标记核酸探针
杂交
漂洗去除未参与杂交的标记探针
检测杂交信号
10
3. 常用固相核酸杂交方法
DNA:RNA
5’ A T G C G T A 3’ U A C G C A U
RNA:RNA
5’ A U G C U A C G 3’ U A C G A U G C
7
利用核酸双链的碱基互补、变性和复性的原理， 可以用已知碱基序列的单链核酸片段作为探针，与待 测样本中的单链核酸互补配对，以判断有无互补的同 源核酸序列的存在。
针对性强，特异性高 检测灵敏度和精确性高 实用性强，诊断范围广
4
三. 基因诊断常用技术方法
核酸分子杂交技术 聚合酶链反应（PCR）技术 生物芯片 基因测序
5
（一）核酸分子杂交技术
核酸分子杂交
是指单链核酸分子（DNA或RNA）在特定条件下， 与另一条互补的特异核酸链形成稳定双链的过程。
主要依据： 碱基互补、变性和复性
原位杂交（nucleic acid hybridization in situ）
11
(1) Southern 印迹杂交法 （Southern blotting ）
限制性内切酶酶切 提取DNA
检测杂交信号
Southern 法可用于检测特异的DNA序列片断、
基因定位、分子量测定等。
12
（2）Northern 印迹杂交法 （Northern blotting ）
（4）菌落杂交（colony hybridization）
该法可从大量细菌中筛选含特异的DNA序列及基因工程重组体。
15
（5）夹心杂交法（sanwich hybridization）
RE
RE
A
B
固相支持物
A
B
片段B捕捉探针
A
B
片断A 检测探针
本法优点： 特异性强，对样本纯度要求不高，定量较准确16 。
核酸探针
是指带有标记的某一特定DNA或RNA片断，能与 待测样本中单链核酸分子互补配对结合，进而检测同 源序列。
探针标记物
有放射性核素或非放射性核素（生物素、地高辛、
荧光素等）两大类。
8
• 1.核酸分子杂交的分类
• 液相杂交： 待测核酸样本与特异性探针同时溶于杂交液中
进行杂交反应；
• 固相杂交： 待测核酸样本先结合到固相支持物上，再与溶
（其基本过程类似于上述Southern法）
提取RNA样本→RNA变性→琼脂糖凝胶电泳分离→ 转移至膜→探针（标记DNA或RNA）与之杂交→显影 或显色→检测信号。
Northern法可用于检测法：
基本过程： 将变性的DNA或RNA直接点到固相支持滤膜上→ 用标记探针与之杂交→自显影或显色反应→检测杂 交信号→分析结果。 优点： 简便、快速、灵敏、样本用量少； 缺点： 特异性不高，有一定比例的假阳性。
18
（1）DNA模板的变性
将待扩增DNA加热到950C左右，使双链DNA解开成 为单链（即：使模板DNA或延伸后的双链DNA发生热变性 ）， 并游离于反应体系中作为模板；
（2）模板与引物的结合（退火或复性）
将体系温度降至合适温度（550C左右），使加入 的引物与模板DNA两端（3ˊ端）碱基序列互补结合。
第十八章 基因诊断与基因治疗
(gene diagnosis and therapy)
1
本章讨论二大方面内容
基因诊断 基因治疗
2
第一节 基 因 诊 断
一. 基因诊断概念 ： 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 达水平是否异常，从而对疾病作出诊断 的方法。
3
二. 基因诊断特点：
（二）聚合酶链反应(PCR，polymerase chain reaction)技术
PCR是体外基因扩增技术。它利用体内DNA复制的 原理和DNA变性与复性的性质进行目的基因DNA的大量 扩增。
1. PCR基本原理：
PCR技术在模板、dNTP、Mg2+等条件下，用耐热 的Taq酶代替DNA聚合酶，用合成的DNA引物代替RNA引 物，经过DNA变性、引物与模板结合（复性）和延伸3 个步骤的循环过程（2530个循环），目的DNA可扩增 100万倍以上。
按照上述步骤重复操作，PCR产物呈指数扩增。 模板DNA 扩增倍数T=2n (n: 循环次数)。
20
PCR技术原理示意图
21
2. PCR各要素及其作用
（1） 模板
PCR模板可以是DNA或RNA。
以线性DNA模板为佳，量适中，一般为102105个拷贝；
碱基互补
DNA与DNA杂交： A=T、 G≡C ; DNA与RNA杂交: A=U、 G≡C ;
变性：
在一定温度下，使核酸双链解开为两条单链；
复性：
随温度逐渐恢复，变性的两条单链重新形成互补6双链
• DNA:DNA
hybridization 5’ A T G C C G A T 3’ T A C G G C
（由于加入的引物量远多于模板量，所以引物与模板的结合比 例远大于模板自身的复性）；
19
（3）引物延伸
将体系温度升到720C左右，Taq聚合酶催化dNTP 按碱基互补原则连接在DNA引物3ˊ端，使引物延伸， 形成两条与模板互补的新链。
以上为一次PCR循环（变性、复性和延伸） （新合成的链可作为下一轮循环的模板）
Southern 印迹杂交法（Southern blotting ）
Northern 印迹杂交法（Northern blotting ）
斑点杂交或狭缝杂交法 （Spot/ Slot blot hybridization）
菌落杂交（colony hybridization）
夹心杂交法（sanwich hybridization）
（6）原位杂交（nucleic acid hybridization in situ）
将标记探针与细胞或组织切片中的核酸进行杂交， 进而检测特异的DNA或RNA序列。
细胞原位杂交 有 组织切片原位杂交
DNA-DNA RNA-DNA 三类杂交 RNA-RNA 该法优点： 不需提取核酸，故可完整保持组织或细胞的 形态，因而更能准确地反映组织细胞的功能状态1。7
液中的特异性探针进行杂交反应。
常用固相杂交支持物： 硝酸纤维素膜、尼龙膜等－－－
9
• 2.核酸分子杂交（固相杂交）操作程序
制备待测核酸样品 分离、变性、转移、固化DNA片段
预杂交
制备核酸探针 标记核酸探针 加入标记核酸探针
杂交
漂洗去除未参与杂交的标记探针
检测杂交信号
10
3. 常用固相核酸杂交方法
DNA:RNA
5’ A T G C G T A 3’ U A C G C A U
RNA:RNA
5’ A U G C U A C G 3’ U A C G A U G C
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利用核酸双链的碱基互补、变性和复性的原理， 可以用已知碱基序列的单链核酸片段作为探针，与待 测样本中的单链核酸互补配对，以判断有无互补的同 源核酸序列的存在。
针对性强，特异性高 检测灵敏度和精确性高 实用性强，诊断范围广
4
三. 基因诊断常用技术方法
核酸分子杂交技术 聚合酶链反应（PCR）技术 生物芯片 基因测序
5
（一）核酸分子杂交技术
核酸分子杂交
是指单链核酸分子（DNA或RNA）在特定条件下， 与另一条互补的特异核酸链形成稳定双链的过程。
主要依据： 碱基互补、变性和复性
原位杂交（nucleic acid hybridization in situ）
11
(1) Southern 印迹杂交法 （Southern blotting ）
限制性内切酶酶切 提取DNA
检测杂交信号
Southern 法可用于检测特异的DNA序列片断、
基因定位、分子量测定等。
12
（2）Northern 印迹杂交法 （Northern blotting ）