小结
分
聚合酶链式反应（PCR）
子
DNA测序（DNA sequencing）
诊
荧光原位杂交（FISH）
断
Southern 印迹（ Southern blot ）
方
连接酶链反应（LCR）
法
基因芯片（gene chip）
小结
基
1
因
全基因组 测序
检
测
3
技
全转录组
术
测序
2 外显子组
测序
4 SNP芯片
小结
vivo
reveals pathogenic DNA strfuucntcutiroanlal
changes and NEK2 as a neveawluation
disease gene. of nek2 loss in
Proc Natl Acad Sci U S A. 2013
zebrafish.
遗传疾病 研究方法
1
理论
2
3
4
实习
5
技术方法 体外研究 体内研究
观察转染细胞 观察模式生物
基 因（gene）
基 因改变与疾病
已知基因
文献查阅 遗传疾病
致病基因 分子诊断
分子诊断
聚合酶链式反应（PCR） DNA测序（DNA sequencing） 荧光原位杂交（FISH） Southern 印迹（ Southern blot ）
二. 如果有多个模式生物可供选择， 尽量选择最简单的一种。
动物模型构建
鉴定
GFP-绿色荧光标签 基因表达 蛋白含量
基因功能研究流程
target gene Over expression gene knockout Rescue
检测指标
Whole patients
wgeitnhormeteinsiteisqupeignmcienFinggt. oi4n.sIan
单分子测序
高通量、低成本
链终止法
第二代测序
第三代测序
第一代测序
荧光原位杂交（FISH）
FISH技术的临床应用
染色体基结基因构因扩变基拷增异贝因和与数定缺非的失位整的检倍测检体测的检测
FISH技术应用
染色体结构变异与非整倍体的检测 基因定位 基因扩增和缺失的检测 基因拷贝数的检测
Southern 印迹
连接酶链反应（LCR） 基因芯片（gene chip）
聚合酶链式反应（PCR）
变性 -- 退火-- 延伸
每循环4min 2h=30 个 4min 230=1073741824 拷贝
PCR应用
PCR 应用
用于诊断感染性疾病，肿瘤及遗传病
感染性疾病 理论上只要样本有一个病原体存在，PCR就可以检测到
未知基因
无相关文献 遗传疾病
致病基因 无法确定
深入研究
现代基因检测技术
1 全基因组
测序 .
3 全转录组
测序
2 外显子组
测序
4 SNP芯片
全基因组测序
全基因组测序应用
疾病的诊断 流行病和常见病的预测、治疗 癌症研究 遗传学研究 个性化治疗
外显子组测序
外显子组测序应用
恶性肿瘤 重性精神疾病 心血管疾病
基因功能研究
体外研究 In vitro
体内研究 In vivo
目的基因 过表达
正
双
向
验
目的基因 反
证
失活
全转录组测序
全转录组测序应用
获得物种或者组织的转录本信息 得到转录本上基因的相关信息 发现新的基因 基因结构优化 发现可变剪切 发现基因融合 基因表达差异分析
测序方法对比
SNP芯片
SNP
通常情况下，在一条序 列上，人与人之间只有 一个核苷酸的差异，这 种现象被科学家命名为 单核苷酸多态性
Single Nucleotide Polymorphisms
肿瘤 许多肿瘤在早期阶段就可出现癌基因的表达增加和突变
遗传病 基因的突变和缺失均会引起各种遗传性疾病
DNA测序（DNA sequencing）
第一代测序
G
T
A C
DNA测序（DNA sequencing）
第二代测序
DNA测序（DNA sequencing）
第三代测序
A T G C
测序技术的发展
细胞转染
细胞选择
体 原代细胞 外 研 究 细胞系（癌细胞、永生细胞）
细胞转染
生物 化学 物理
鉴定
GFP-绿色荧光标签 基因表达 蛋白含量
体
模式生物选择
内
研
究
动物模型构建
模式生物种杆菌 酵母 拟南芥 线虫 果蝇
斑马鱼 小鼠
模式生物选择
选择模式应当有两条原则： 一. 选择的模式生物必须可以用来
SNP芯片
SNP芯片应用
疾病预防 临床诊断和个性化治疗 药物开发与合理用药
确定目的基因 后… …
1. 生物信息学预测基因功能
2. 实验确认基因功能
体外研究 体内研究
基因功能研究思路
体外研究 In vitro
体内研究 In vivo
目的基因 过表达
正
双 向
验
目的基因 反
证
失活
体
细胞选择
外
研
究
Southern 印迹应用
遗传病诊断 DNA图谱分析 PCR产物分析
连接酶链反应（LCR）
LCR的应用
单碱基突变遗传病的检测 病原微生物的检测 肿瘤基因诊断
基因芯片（gene chip）
基因芯片（gene chip）
基因芯片的临床应用
遗传性疾病诊断 细菌及其耐药性检测 病毒检测 肿瘤及肿瘤耐药性检测