DNA以指数形式扩增(2n)，其中长片段以线性形式扩增 (2n+2)，最终主产物片段长度在两个引物之间。
循环数 ０
１
２
３
４
５
６
７
总片段（单链） ２
４
８
16
32
64
128
256
长片段（单链） 2
4
6
8
10
12
14
16
短片段（单链） 0
02Leabharlann 82252
114
240
预变性(92-95C,2-5m)
PCR的一般过程：
NTMC
Genetics
A CGT
位点1 位点2 位点3
芯片杂交结果示意图
NTMC
Genetics
基因变异的类型
1、点突变— １）单个碱基置换 ２）单个碱基的缺失或插入 2、片段缺失—编码片段；调节序列 3、片段插入—编码片段；调节序列 4、重排—融合基因 5、扩增—拷贝大量增加 6、动态突变—遗传物质传递过程中不等交 换使STR重复数增加
微卫星DNA差异最小只相差2个碱基（重 复片段只有2个碱基）。
NTMC
Genetics
2、第三代遗传标记—单核苷酸多态性 (SNP)
某些DNA位点上，单个碱基存在着变化 。如：
AATGGCGTAAGTCCGACCGTTCAGACTTGCCAGCT 个体A
AATGGCCTAAGTCCGACCGTTCAGACTTGCCTGCT 个体B
遗传标记
1、第一代遗传标记—限制性酶切片段长度 多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP)
8kb
5kb
3kb
在个体和群体中，片段长度表现出多态性。 如3kb, 5kb, 7kb, 8kb… RFLP呈现孟德尔式遗传。 常用检查方法：核酸杂交；PCR-酶切等。
AATGGCATAAGTCCGACCGTTCAGACTTGCCGGCT 个体C
SNP分布于整个基因组，可在基因内， 也可在基因间。估计每1000个bp存在一个。 在人类DNA序列变异中，SNP占90%。
单个碱基的插入和缺失不认为是SNP。 目前已知基因组中含有150万个SNP
NTMC
Genetics
NTMC
Genetic微s 卫星DNAPCR扩增结果示例
NTMC
Genetics
由于基因诊断的发展时间还不长，人类 对基因的了解还有许多空白，因此许多疾 病的诊断还主要依赖于传统的方法，但随 着分子遗传学、分子生物学，特别是人类 基因组计划的完成，基因诊断将显示出强 大的生命力。
NTMC
Genetics
NTMC
Genetics
基因诊断的技术方法
Southern 杂交
Northern 杂交
NTMC
Genetics
NTMC
Genetics
Western印迹 中蛋白电泳
PCR原理
NTMC
Genetics
PCR原理 １变性
NTMC
Genetics
PCR原理 １复性
NTMC
Genetics
PCR原理 １延伸
对于人类来说，SNP的意义在于： １、致病SNP ２、疾病易感性SNP ３、具有诊断价值的SNP ４、疾病的SNP谱 ５、人表型相关SNP ６、药物作用与不良反应的SNP ７、药物剂量SNP
目前SNP研究的两个热点： １、cDNA上的SNP（cSNP） ２、启动子上的SNP
常用检查方法：DNA测序、芯片杂交等。
NTMC
Genetics
PCR原理 ２变性
NTMC
Genetics
PCR原理 ２复性
NTMC
Genetics
PCR原理 ２延伸
NTMC
Genetics
PCR原理 ３变性
NTMC
Genetics
PCR原理 ３复性
NTMC
Genetics
PCR原理 ３延伸
NTMC
Genetics
NTMC
Genetics
当基因的突变部位和性质已完全明了时，可以 合成等位基因特异的寡核苷酸探针（allelespecific oligonucleotide，ASO）用同位素或非 同位素标记进行诊断。探针通常为长20bp左右的 核苷酸。用于探测点突变时需要合成两种或两种 以上的探针，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.
这些诊断有一个无法逾越的鸿沟：预测
也就是说“发病”了才能诊断。
基因诊断的对象
NTMC
Genetics
1、病原生物的侵入，如流感、肝炎、 艾滋病
2、单基因遗传性疾病， 如苯丙酮尿 症、无丙种球蛋白血症
3、多基因疾病，如肿瘤、高血压 4、其它，如亲子鉴定、个体识别、法 医物证
NTMC
Genetics
TTCAGCTAGCTCAGCAGCAGCAGCAGCAGAGCTTGC AAGTCGATCGAGTCGTCGTCGTCGTCGTCTCGAACG
常用检查方法：PCR等。
微卫星DNA PCR扩增结果（示例）：
NTMC
Genetics
500bp 400bp 300bp 240bp
该结果显示在所检查的人群中，该位点多 态性有4种。
NTMC
Genetics
产生多态性的原因是内切酶位点的变化。 原位点的消失；新位点的产生。
GAATTC CTTAAG
GATTTC CTAAAG
I
12
II
1
2
7kb 5kb 3kb 2kb
NTMC
Genetics
2、第二代遗传标记—微卫星 DNA(Micro-satellite DNA)
属高度重复序列，重复单元2~6bp， 重复区大多几十~几百bp，分散在基因组 中，大多不存在于编码序列内，具有较高 的多态性。呈现孟德尔式遗传。目前微卫 星DNA已经发现了２万余个位点。
传统的诊断（举例）：
１、问、望、听、触经验型诊断 ２、化验/检验—材料：细胞、组织、大分子、小分 子、代谢/排泄物等。方法：细胞学、微生物学、生 物化学、免疫学、病理学等。 ３、影像学—X光、B超、CT、核磁共振、内窥镜等 。 ４、特殊检查—染色体检查、肌电/心电/脑电、骨 密度等。
在医学发展的过程中，这些方法发挥了巨大作 用，随着技术水平的发展，这些方法也在不断提高 和完善，也还会有其他新的诊断方法的问世。
变性(92-95C,30s)
(25-35)
复性
(40-60C,30s)
延伸
(72C,30-60s)
总延伸
(72C,7m)
经过30次的循环, 扩增的DNA片段可达100万倍以上。
NTMC
Genetics
等位基因特异性寡核苷酸杂交（allelespecific oligonucleotide，ASO ）