第十六章 基因诊断
Gene Diagnosis
基因诊断 — 以 DNA或 RNA为诊断材
料，通过检查基因的存在、缺陷或
表达异常，对人体状态和疾病作出
诊断的方法和过程
第一节 基因诊断的技术方法
一、基因诊断中常用的分子生
物学方法
㈠ 核酸分子杂交
㈡ PCR
㈢ SSCP（ PCR-SSCP）
㈣ 限制酶酶谱分析
㈤ DNA序列测定
㈥ DNA芯片技术
㈠ 核酸分子杂交
制
备
样
品
制
备
探
针
杂
交
检
测
获得满意的高特异性杂交的关键是
控制好杂交条件和杂交后冲洗条件
杂交双链的稳定程度主要由 Tm值决定，
影响 Tm值的因素包括：
1,双链的碱基组成、长度、碱基错配程度
2,溶液离子强度
3,变性剂的影响
在无变性剂存在的情况下，最适杂交发生
在比 DNA/DNA Tm低 20～ 25℃,比
DNA/RNA Tm低 10～ 15℃
㈡ PCR
一般与其它技术合用
㈢ 单链构象多态性（ SSCP）检测
PCR- SSCP
由于检测点突变
㈣ 限制酶酶谱分析
基因突变导致酶切位点的丢失或相对位
置发生改变
㈤ DNA序列测定
㈥ DNA芯片技术
二、基因诊断的基本方法
基因变异致病的类型：
1,内源基因的变异
基因结构的突变
点突变、插入、缺失、重排、异位
基因表达异常
mRNA剪接异常
2,外源基因的插入
㈠ 基因突变的诊断
1,点突变的诊断
①诊断已知的点突变 （ PCR/ASO）
一对探针
突变碱基置探针中央
控制杂交条件
结果分析：
反向杂交技术
基因芯片技术：可检测出新的突变类型
② 诊断未知的突变
PCR/SSCP/测序
DNA芯片技术
针对不同的点突变可采用的方法
1,PCR和限制酶酶解
2,PCR/ASOH
3,等位基因特异的 PCR
4,变性梯度凝胶电泳
5,PCR/SSCP
6,PCR/双脱氧指纹法（ DDF）
7,PCR/测序
2,少数核苷酸缺失或插入的诊断
3,大片段丢失或插入的诊断
PCR/多重 PCR
4,基因重排（染色体易位）的诊断
5,基因扩增的诊断
㈡ 多态性连锁分析
DNA多态性 —— 在同种生物不同个体的
基因组中，常存在一些不影响基因功
能的 DNA顺序变异，称为 DNA多态性
（ polymorphism）
DNA多态性标记
1,RFLP
2,短串联重复序列（ short tandom
repeat,STR）
3,单核苷酸多态性（ single nucleotide
polymorphism,SNP）
1,限制性片段长度多态性（ RFLP）
DNA→ 酶切 → Southern杂交分析
DNA→PCR → 酶切 → 电泳分析
2,由串联重复顺序导致的长度多态性
STR含有较高的信息量且容易检测
STR由 2~6个核苷酸串联重复组成，微卫星
DNA
㈢ 基因表达异常的诊断
1,mRNA的相对定量分析
斑点杂交或狭缝杂交
RT— PCR
2,mRNA的绝对定量分析
RT— PCR/竞争性 PCR
3,mRNA长度分析
Northern杂交 / RT— PCR产物电泳
㈣ 外源 DNA检测
核酸分子杂交
PCR技术
第二节 遗传病的基因诊断
一、遗传性疾病基因
诊断的策略
1,直接诊断
点突变
2,间接诊断
多态性连锁分析
镰刀型红细胞贫血症：
第六位密码由 GAG突变成 GTG
第三节 感染性疾病的
基因诊断
一、感染性疾病基因
诊断的策略
1,针对病原体特异的核酸序列设计探针
进行杂交
2,应用 PCR技术扩增病原体基因保守序
列
3,核酸杂交技术与 PCR技术联合应用
第四节 肿瘤的基因诊断
一、肿瘤基因诊断的策略
1,检测肿瘤相关基因
癌基因、抑癌基因、肿瘤转移基因
2,检测肿瘤相关病毒的基因
鼻咽癌 — EB，宫颈癌 — HPV
3,检测肿瘤标志物基因或 mRNA
肝癌 — 甲胎蛋白（ AFP）
结肠癌 — 癌胚抗原（ CEA）
二、肿瘤相关基因的检测
㈠ ras癌基因的检测
ras基因中最常见的点突变是第 12,13或 61密
码子突变
检测方法：
1,PCR/ASO
2,PCR-SSCP
㈡ p53的检测
p53基因突变主要为点突变，热点区域位
于密码子 130~290
检测方法：
1,PCR— SSCP
2,PCR— 测序
3,PCR— RFLP
㈢ 其它基因的 检测
PCR结合其它技术
基因芯片
第五节 基因诊断在法医学
上的应用
DNA指纹
Southren blot
Gene Diagnosis
基因诊断 — 以 DNA或 RNA为诊断材
料，通过检查基因的存在、缺陷或
表达异常，对人体状态和疾病作出
诊断的方法和过程
第一节 基因诊断的技术方法
一、基因诊断中常用的分子生
物学方法
㈠ 核酸分子杂交
㈡ PCR
㈢ SSCP（ PCR-SSCP）
㈣ 限制酶酶谱分析
㈤ DNA序列测定
㈥ DNA芯片技术
㈠ 核酸分子杂交
制
备
样
品
制
备
探
针
杂
交
检
测
获得满意的高特异性杂交的关键是
控制好杂交条件和杂交后冲洗条件
杂交双链的稳定程度主要由 Tm值决定，
影响 Tm值的因素包括：
1,双链的碱基组成、长度、碱基错配程度
2,溶液离子强度
3,变性剂的影响
在无变性剂存在的情况下，最适杂交发生
在比 DNA/DNA Tm低 20～ 25℃,比
DNA/RNA Tm低 10～ 15℃
㈡ PCR
一般与其它技术合用
㈢ 单链构象多态性（ SSCP）检测
PCR- SSCP
由于检测点突变
㈣ 限制酶酶谱分析
基因突变导致酶切位点的丢失或相对位
置发生改变
㈤ DNA序列测定
㈥ DNA芯片技术
二、基因诊断的基本方法
基因变异致病的类型：
1,内源基因的变异
基因结构的突变
点突变、插入、缺失、重排、异位
基因表达异常
mRNA剪接异常
2,外源基因的插入
㈠ 基因突变的诊断
1,点突变的诊断
①诊断已知的点突变 （ PCR/ASO）
一对探针
突变碱基置探针中央
控制杂交条件
结果分析：
反向杂交技术
基因芯片技术：可检测出新的突变类型
② 诊断未知的突变
PCR/SSCP/测序
DNA芯片技术
针对不同的点突变可采用的方法
1,PCR和限制酶酶解
2,PCR/ASOH
3,等位基因特异的 PCR
4,变性梯度凝胶电泳
5,PCR/SSCP
6,PCR/双脱氧指纹法（ DDF）
7,PCR/测序
2,少数核苷酸缺失或插入的诊断
3,大片段丢失或插入的诊断
PCR/多重 PCR
4,基因重排（染色体易位）的诊断
5,基因扩增的诊断
㈡ 多态性连锁分析
DNA多态性 —— 在同种生物不同个体的
基因组中，常存在一些不影响基因功
能的 DNA顺序变异，称为 DNA多态性
（ polymorphism）
DNA多态性标记
1,RFLP
2,短串联重复序列（ short tandom
repeat,STR）
3,单核苷酸多态性（ single nucleotide
polymorphism,SNP）
1,限制性片段长度多态性（ RFLP）
DNA→ 酶切 → Southern杂交分析
DNA→PCR → 酶切 → 电泳分析
2,由串联重复顺序导致的长度多态性
STR含有较高的信息量且容易检测
STR由 2~6个核苷酸串联重复组成，微卫星
DNA
㈢ 基因表达异常的诊断
1,mRNA的相对定量分析
斑点杂交或狭缝杂交
RT— PCR
2,mRNA的绝对定量分析
RT— PCR/竞争性 PCR
3,mRNA长度分析
Northern杂交 / RT— PCR产物电泳
㈣ 外源 DNA检测
核酸分子杂交
PCR技术
第二节 遗传病的基因诊断
一、遗传性疾病基因
诊断的策略
1,直接诊断
点突变
2,间接诊断
多态性连锁分析
镰刀型红细胞贫血症：
第六位密码由 GAG突变成 GTG
第三节 感染性疾病的
基因诊断
一、感染性疾病基因
诊断的策略
1,针对病原体特异的核酸序列设计探针
进行杂交
2,应用 PCR技术扩增病原体基因保守序
列
3,核酸杂交技术与 PCR技术联合应用
第四节 肿瘤的基因诊断
一、肿瘤基因诊断的策略
1,检测肿瘤相关基因
癌基因、抑癌基因、肿瘤转移基因
2,检测肿瘤相关病毒的基因
鼻咽癌 — EB，宫颈癌 — HPV
3,检测肿瘤标志物基因或 mRNA
肝癌 — 甲胎蛋白（ AFP）
结肠癌 — 癌胚抗原（ CEA）
二、肿瘤相关基因的检测
㈠ ras癌基因的检测
ras基因中最常见的点突变是第 12,13或 61密
码子突变
检测方法：
1,PCR/ASO
2,PCR-SSCP
㈡ p53的检测
p53基因突变主要为点突变，热点区域位
于密码子 130~290
检测方法：
1,PCR— SSCP
2,PCR— 测序
3,PCR— RFLP
㈢ 其它基因的 检测
PCR结合其它技术
基因芯片
第五节 基因诊断在法医学
上的应用
DNA指纹
Southren blot
