基本过程：
a. 分离、扩增待测的DNA片断 b. 区分或鉴定DNA的异常
第二节 在医药方面的应用
1. 基因诊断常用分子生物学技术
a. 核酸分子杂交 b. 聚合酶链反应（PCR） c. 单链构象多态性检测 d. 限制酶酶谱分析 e. DNA序列测定 f. DNA芯片技术
1) β—珠蛋白的DNA探针 → 镰刀状细胞贫血症
b. 绘制四张图谱（遗传图、物理图、序列图、转录图）遗 传图根据基因交换的发生頻率来判定基因与其他标记的 相应位置；物理图谱则根据在染色体上起著某种标记作 用的已知核苷酸序列的出现为基因定位
第一节 人类基因组计划
遗传图谱转录图谱来自0.7 cM 或 kb
物理图谱
序列图谱
100 kb STS map
第一节 人类基因组计划
Restriction Fragment Length Polymorphism）
B. 第二代多态性标记：短的串联重复序列：如小卫星 DNA和微卫星DNA，其多态性来自重复序列拷贝数的 变化
C. 第三代多态性标记：单核苷酸的多态性（SNP，Single
第二节 在医药方面的应用
DNA多态性可分为位点多态 性和重复序列多态性两种
如：运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒 等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速
基因诊断方法主要用于诊断下列两种类型疾病：
1、人体自身基因的突变 基因结构的异常 基因表达的异常
2、外来生物的入侵
第二节 在医药方面的应用
标准
• 能正确扩增靶基因 • 能准确区分单个碱基的差别 • 无干扰或较少，不影响DNA的鉴定 • 便于完全自动化操作，适合大面积、大人群普查
环境因子的干预 ❖ 人类基因组多样性与个体化医学
第二节 在医药方面的应用
I. 基因诊断 II. 基因治疗 III.基因工程药物
第二节 在医药方面的应用
I. 基因诊断
基因诊断的概念：
利用分子生物学的技术和原理，利用核酸分子杂交、多聚 酶链式反应(PCR) 等技术来检测标本上基因存在的缺陷或表达异 常等遗传信息，和由病毒、细菌或寄生虫等病原微生物感染而引 起的疾病对人体状态和某些遗传性疾病作出诊断的方法
2) 苯丙氨酸羧化酶基因探 针 → 苯丙酮尿症
3) 白血病患者细胞中分离 出的癌基因制备的DNA 探针 → 白血病
第二节 在医药方面的应用
2. 基因诊断基本方法介绍
a. PCR-ASO b. DNA芯片技术 c. 限制性片断长度多态性分析法
第二节 在医药方面的应用
a. PCR-ASO探针法
聚合酶链反应 等位基因特异性寡核苷酸 Allele Specific Oligonucleotide （ASO）
概念：测定人类基因组约30亿个碱基对的排序，进而破 译全部基因的遗传信息。人类基因组由大约30亿硷基对 组成,分布在细胞的23对染色体中,大约含有4万左右个作 为生命活动基本单位的编码基因
第一节 人类基因组计划
HGP的主要内容
a. 人类基因组精确测序，发现所有人类基因并搞清其在染 色体上的位置，破译人类全部遗传信息
基本原理
i. 首先对野生型基因和突 变型基因的特定片段分 别进行PCR
ii. 然后在高特异性条件下， 用人工合成的一对等位 基因特异性寡核苷酸探 针对PCR扩增产物进行 杂交
iii. 其中一个探针能与突变 基因特异性互补结合， 而另一探针能与正常基 因特异性结合，以此来 确定突变基因
正常基因： GACGGTACCGGATGCGGTTA CTGCACTGGCCTACGCCAAT 突变基因： GACGGTACCGGCCAATGTGTGCGTATCTAA CCAATTGCGC
第二节 在医药方面的应用
c. 多态性分析
多态性（Polymorphism）：同种生物不同个体基因组或 等位基因之间的DNA碱基序列平均每几百个会出现一定的 变异（Variation），并按孟德尔遗传规律由亲代传给子代， 从而在不同个体间表现出差异，称之为多态性 A. 第一代多态性标记：限制性片段长度多态性（RFLP，
遗传图（连锁图）
指基因或DNA标记在染色体上的相对位置与遗传距离
cM（基因或DAN片段在染色体交换过程中分离的频 率）
第一节 人类基因组计划
物理图
以已知核苷酸序列的DNA片段（序列标签位点， Sequence Tagged Site,STS）为“路标”，以碱基对作为基 本测量单位（图距）的基因组图
❖ 推动生物高新技术的发展，并产生巨大的经济效益 ❖ 在人类健康领域，将有助于对各种遗传疾病的诊断、治
疗和预防具有划时代的意义 ❖ 发现新的致病基因 ❖ 发展一些复杂疾病的早期基因诊断方法，如“肿瘤
基因组解剖计划” ❖ 通过基因治疗解决传统方法无法解决的疑难杂症 ❖ 疾病易感基因的识别及对风险人群进行生活方式、
第一节 人类基因组计划
转录图
以EST（Expressed Sequence Tag，表达序列标签） 为标记，根据转录顺序的位置和距离DNA的5'或3'端序列称为表达序列标 签（EST），一般长300-500bp左右
第一节 人类基因组计划
第十二章 基因工程的应用和前景
第一节 人类基因组计划 第二节 在医药方面的应用 第三节 在工农牧渔业方面的应 第四节 基因工程与环境保护 第五节 基础理论研究 第六节 伦理学问题
第一节 人类基因组计划
（HGP）
提出：美国科学家于1985年率先提出、于1990年正式启 动的，计划用15年、耗资30亿美元。后来，美、英、日、 法、德、中六国共同参与. 我国1999年9月加入，负责人 类3号染色体短臂上的一个约30MB区域的测序任务，该 区域占整个人类基因组的1%。中国是第6个参与国
序列图（分子水平的物理图）
序列图是指整个人类基因组的核苷酸序列图，也是最详 尽的物理图。1m 既包括可转录序列，也包括非转录序列，是转录序列、调节 序列和功能未知序列的总和
第一节 人类基因组计划
基因组计划的意义
❖ 对于进一步研究基因表达的调控机制、细胞的生长、分 化和个体发育的机制，以及生物的进化等也具有划时代 的意义。