医学遗传学诊断预防治疗医学PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,遗传病的诊断,学习要求,掌握：,染色体检查适应症。,P191,基因诊断的概念,/,特点,/,基本途径。,P194,熟悉：,系谱分析的注意事项,.,P190,了解：,遗传病生化检查的适应症。,遗传病的诊断,临床医生根据患者的症状、体征及各种检查结果,和,遗传学分析,，从而确认其是否患某种,遗传病,，并,判断其,遗传方式,和,遗传规律,称,遗传病的诊断,。,遗传病的诊断；除应用一般疾病,(,非遗传病,),的方,法、技术外，还必需应用遗传学的技术和方法；,如,家系分析、染色体检查、酶和蛋白质检查、基,因分析,等。,临床医生不仅要有丰富的临床经验，还要有掌握,遗传学的理论、技术和方法。,依遗传病诊断的时间不同分：,&,现症病人诊断：,临床病人,(,患者,),的诊断。,&,症状前诊断：,症状出现前,的确认,(,延迟显现、携带者,),。,&,产前诊断：,胎儿出生前,诊断,(,染色体、基因、酶,),。,产前诊断,和,症状前诊断,均可,较早,地发现遗传病,患者,或,携带者,。,产前诊断,选择性流产,可减少,患者,/,携带者,出生。,症状前诊断,在症状出现前,早治疗,以控制或延迟,症状出现的,时间,及,严重程度,。,所以遗传病,产前诊断,和,症状前诊断,就比,现症病,人的诊断,重要得多。,产前诊断,可,避免所有染色体异常胎儿,的出生和,减少部分单基因病患儿,出生。,第一节 遗传病的临床诊断,产前诊断,(,出生前诊断；,prenatal diagnosis,）,对胎儿羊水或绒毛细胞,染色体、基因、酶,的分析。,适宜产前诊断的对象,依遗传病的,严重程度,和,发病率,的高低，产前诊断,的适宜对象排序如下：,夫妇之一有染色体畸变或是平衡易位携带者，,夫妇染色体正常但生过染色体病患儿。,35,岁以上的高龄孕妇。,夫妇之一是神经管畸形或生该畸形患儿的孕妇。,夫妇之一患先天性酶病或生过该病患儿的孕妇。,X,连锁遗传病致病基因携带者,(,生过患儿,),孕妇。,习惯性流产史,(2,次以上不明原因流产,),的孕妇。,羊水过多,(,2000ml,;,一般,800-1200ml,),的孕妇。,夫妇之一有致畸因素,(,射线、药物,),接触史的孕妇。,有,AR,遗传病家族史，又近亲结婚的孕妇。,已出现,先兆流产、妊娠时间过长、有出血倾向,的孕妇,不宜做产前诊断,。,产前诊断的技术和方法,B,超,B,超是一种安全无创的检测方法，能够详细检,查胎儿的外部形态和内部结构，使许多遗传性疾,病得到早期诊断。,可诊断疾病有,;,神经管缺陷、脑积水、无脑畸形；,唇裂、腭裂，颈部淋巴管肿瘤；先天性心脏病，支,气管及肺发育异常、胸腔积液,。,其他的异常，如先天性单侧,肾缺如，先天性幽门,狭窄、先天性巨结肠,等。,羊膜穿刺,羊膜穿刺,是在,B,超的监视下，有经验的医生用消,毒的注射器抽取胎儿羊水,（,图,）。,羊膜穿刺一般在妊娠,1620,周进行，流产的风,险相对较小。,抽取的羊水进行,生化检测,；,胎儿脱落细胞培养,后进行,生化检测、染色体分析,或,基因检测,。,如；羊水中,甲胎蛋白,浓度过高时，提示胎儿可,能有无脑、开放性脊柱裂、脊髓脊膜膨出和脑积,水等异常。,孕,1620,周羊水取样示意图,耻骨,与,肚脐,连,线,1/2,处进针,抽取,15-20,ml,。,绒毛取样法,妊娠,79,周进行，是,早期诊断,方法。,在,B,超监视下，用特制取样器，从阴道经宫颈进入子宫，沿子宫壁到达取样处，吸取绒毛,(,图,),。,优点；,时间早,，需作选择性流产时，孕妇,损伤和,痛苦较小,。,缺点；,取样,操作要求高,，,易污染,，,胎儿、母体易,感染,，,流产风险,是羊膜取样的,两倍,。,范围；,诊断染,色体病，遗传性酶病，性别鉴定,及,可做,基因诊断,的所有遗传病。,孕,79,周绒毛取样法示意图,脐带穿刺术,在,B,超监视下,，用细针经腹壁、子宫进入胎儿脐带,抽取胎儿血液,。,取样,最好在妊娠,18,周,，常用于因,错过绒毛取样,或,羊膜取样最佳时机,或,羊水检查失败,的补救措施。,可检测胎儿,血液系统疾病，先天性代谢缺陷病,及某些,单基因病,。,胎儿镜检查,(,羊膜腔镜,或,宫腔镜,),它可在羊膜腔直接观察胎儿,外形、性别,和,发育状况,及有否,畸形,。,还可,抽取羊水,或,胎血,检查及,宫内治疗,。,因此，,理论上这是一种最理想的方法,。,但因,操作困难,，易引起并发症，,目前还不被广泛采用。,胎儿镜最佳检查时间妊娠,1820,周，可诊断,大疱性表皮松懈症,及某些,皮肤病,。,分离孕妇外周血中的胎儿细胞,前述,产前诊断材料的获得,对于胎儿和母体都有,创伤,，存在,流产,和,感染,风险。,20,世纪,90,年代末，利用胎儿细胞可通过胎盘屏障进入母体血液中，用,流式细胞仪分离技术,，,磁激活细胞分选技术，免疫磁珠法，显微操作分选法,，分离胎儿细胞。,该法,富集的胎儿细胞很少,，需用高灵敏的技术方法进行一步分析检测，常用方法,PCR,。,植入前诊断,随着,体外受精，试管婴儿,和,胚胎移植,技术的开展，以及,单细胞基因诊断技术,的应用，目前正探索,胚胎植入前,的诊断技术。,体外培养,的,4-8,细胞胚胎,或,受精,后,6,天,胚胎着床前,，用显微操作技术取出一个细胞，应用,PCR,等技术进行特定基因和染色体畸变的检测，将人类遗传缺陷掌控在最早阶段。,是遗传病,产前诊断的重大突破,。,二、病史、症状与体征,1,病史：,主要采集与遗传病有关项目：,(1),家族史,:,患者,父、母,家系中各成员健康状况。,(2),婚姻史,:,婚龄、次数、配偶,及,配偶家系,健康状况，特,别注意是否有,近亲结婚,。,(3),生育史,:,育龄、健康,及,患病,子女数，有无,流产、死产、,早产、畸胎,等历史。,2,症状与体征,遗传病,常,表现,特异症,状,和,体征,：,（,1,）,特异性症候群,：,遗传病的,症状与体征,常许多,关联性状并列,出现。,如；与,智力低下,相关的疾病,(,PKU,、半乳糖血症,),，,PKU,的特殊性状,尿臭,可区别于其它疾病。,（2）,绝大多数遗传病可见,形态学改变,(,畸形,),。,（3）,多数遗传病有,早期症状,，如发育迟缓等。,（4）,遗传病的最后确诊，需遗传学的,特殊诊断,。,三、系谱分析,1,群体普查：,某时间对某一群体进行某些遗传病发病率调查。,样本要求：,占,地区人口,1/10,1/100,，10万,人,。,2,家系调查：,对患者,1、2、3级,亲属发病率的调查。,3,系谱分析：,经过,回顾性分析,以确定疾病遗传方式。,系谱分析时的注意事项；,（,1,）,系统、完整：,至少收集,三代,或,更多代,资料，力求,详细、准确,。,如；死因、死胎、流产、新生儿死亡、夭折、,有无近婚、重婚、非婚生子女、半同胞、养子女,及嫁出和嫁入者的家族资料等。,（,2,）,去伪存真：,与患者沟通要,热情、耐心、有同情心,以取得信,任。要讲明意义，晓以利害，并进行必要的核查。,(3),系谱分析时要考虑全面：,遗传方式、单基因遗传、线粒体遗传、多基,因遗传、遗传异质性、外显不全、延迟显性、限,性显性、从性显性、遗传印记、动态突变，以及,散发病例的新基因突变引发等。,特别是有,遗传异质性,的疾病；,如,耳聋,，,50%-,单,；,AR,占,43.5%;,AD,占,6.5%;,XR,0.5%;,环境,占,30%,；,特发,占,20%,。,先天性白内障,；,10%,单基因,(,多,AD),、,20%,染色,体畸变,、,25%,宫内感染,、,34%,特发,。,第二节 细胞遗传学检查,核型分析,是,确诊染色体病,的主要方法。,家族中有,智力发育不全,、,先天畸形,(,生殖器畸形,),、,生殖能力异常,(,不育、闭经、多发性流产,),的个体,以,及,确认染色体异常者或携带者,时均宜检查染色体。,如,;,发育迟缓,：,常见,1,q,与,11,p,相互易位。,乳腺癌,的多种染色体异常,t(1q;11q),染色体检查适应征,有下列情况之一的应建议其作核型分析,有多个出生缺陷患者的家系。,习惯性流产的夫妇双方。,可疑是先天愚型的个体及其双亲。,X,或,Y,染色质数目异常者。,体态和精神发育异常并伴有先天畸型者。,卵巢或睾丸发育不全者。,原发性闭经，女性不孕和男性不育者。,外生殖器两性畸形者。,身材高大,(1.80以上)且,性格粗暴者。,恶性血液病,(,慢粒、急淋等,),患者,。,性染色质检查,(,X,/,Y,染色质,),：,针对,两性畸形,或,性染色体数目异常,疾病,而进行的检查，可作为染色体检查的一种,辅助手段,。,易取材,(,口腔上皮、发根毛囊,),、时间短、,费用低、易接受。,第三节蛋白质水平诊断,(,生化检查,),P193,常见疾病的生化检查,苯丙酮尿症,粘多糖病,枫糖尿症,白化病,中间代谢产物,血清（）,苯丙氨酸,缬氨酸亮氨酸异亮氨酸,尿（）,苯丙酮酸苯乙酸,硫酸皮肤素硫酸乙肝素硫酸角质素,酮衍生物,缺陷酶,酶活性（）,苯丙氨酸羟化酶,支链酮酸羧化酶,酪氨酸酶,酶检测采样部位,肝,肝白细胞成纤维细胞,毛囊,以生化手段,定性、定量,地分析患者的,酶,和,蛋白质,。,临床诊断单基因病首选法，最常用检测,酶的缺陷,。,第四节 基因诊断,直接检查,基因结构,，对被检查者是否有基因缺陷,做出,状态,和,疾病,的诊断。,简悦威,(,YW Kan,1978,),首次用,DNA,重组法进行,HbS,产前诊断，目前临床上普遍开始试用,基因诊断,技术。,可做,基因诊断,疾病已达,4000,余种(包括亚型)。,基因诊断,的出现，使对疾病的,诊断模式,由,表型诊,断,过渡为,基因型诊断,或称,逆向诊断,。,基因,基因型,表型,生化分析,仅在,发病前,或,产前,对,少数,遗传病做诊断,.,因,待测物,是,蛋白质、酶,或,激素,等,基因,的,产物,，而,基因表达,有个体发育的,阶段性,和组织,特异性,故,局,限,了疾病检测的类型。,基因诊断,则,不受限制,，,任何来源的,有核细胞,基因,的组成是一致的,(,免疫球蛋白基因、,T,细胞受体基因、,肿瘤细胞例外,),。,基因诊断,特别适用于,生化分析无法确诊,遗传病。,如；,PKU,，生化检测需取,肝组织,来测,定,苯丙氨酸羟化酶,活性，因无法取得胎,儿的肝组织细胞而不能做,产前诊断,。,基因诊断,直接以,基因,为探测对象,，可,用所有,有核细胞,为标本。,PKU,可,取,绒毛,或,羊水细胞,进行诊断。,一、基因诊断的特点,直接检测,基因结构,基因,型,表型,。,逆向诊断,改变了传统,表型诊断,模式，可在,发,病前，产前,和对,携带者,做出准确诊断，并,不受,时间、细胞类型、年龄,限制。,因基因诊断的特点,:,针对性强、特异性高、,灵敏度高、适应性广,。,以,特定基因,为目标，检测基因变化，,特异性强,。,分子杂交和,PCR,技术具有,信号放大,作用，,微量,样品,即可进行诊断，,灵敏度高,。,在疾病尚,无临床表现前,和,产前,，以及,特定人群,的筛查等，,针对性强,。,检测样品获得便利，不受个体,发育阶段性,和,基,因表达与否,限制，,适应广泛,。,基因突变具多样性，除,缺失、倒位、点突变、,动态突变,可进行基因检测外，大多数基因突变,的,分析复杂而繁琐,，有较高的难度。,二、基因诊断的基本途径,2,、,致病基因未知或不清的,-,间接诊断,分,直接诊断,和,间接诊断,两种；,1,、,致病基因已知的疾病,-,直接诊断,使用,基因本身,或,紧邻的,DNA,序列,为探针，检测,有无突变、缺失等异常。,致病基因不清时，不能直接检测，可采用,DNA,多态性标记,的检测法，利用,已知多态性遗传标,记,与,疾病的连锁关系,间接诊断疾病。,（,2,）,基因突变诊断举例,RFLP,对,PKU(,AR,),的,基因诊断,用克隆的,PAH,基因,(,苯丙氨酸羟化酶,),做探针，,Southern,杂交：,用,3,种限制酶,(,MapI、SphI,),对,7,个,PKU,家系,进行,长度片段多态性,(RFLP),分析。,Msp,酶切显示；仅有,19,kb,片段是,患者,说明,19kb,片段与,PKU,致病基因连锁,。,含,23kb,片段者,正常,；同 时有,19,kb,和,23,kb,是,携带者,。,1 2 1 2,M,23,/,M,19,M,23,/,M,19,S,9.7/,S,7.0,S,9.7/,S,7.0,3,4,3,4,M,19,/,M,19,M,23,/,M,23,S,9.7/,S,9.,7,S,7.0/,S,7.0,Msp,酶切,Sph,酶切,23,kb,11kb,19,kb,9.7kb,7.0,kb,1 2 3 4 1 2 3 4,SphI,酶切结果显示;,9.7,kb,片段与致病基因 连锁，,7.0Kb,正常，仅 有,9.7,kb,片段是,患者,。,现在对,PAH,基因已有了更深入了解，它位,于,12,q,22-24.1,，,长约90,kb,，,PKU,的基因诊断,就不仅限于使用,RFLP,法，也可用,SSCP,技术,直接检测基因的突变。,在高加索人中已发现,40,多种由,点突变,及,缺,失,引起的,PAH,突变基因，在中国,PKU,患者中,检出了,14,种点突变。,2,、,血友病,A,的基因诊断,血友病,A,是,凝血因子,(,F,),基因缺陷，主要为碱,基取代或碱基缺失、插入，这些突变产物是,不完整、,无活性,或,不稳定,F,肽链，故临床症状轻重不一。,基因诊断法可检出有,部分缺失,的,患者,和,女携带者,。,产前基因诊断可通过,RFLP,连锁分析,。,目前多采用,PCR,与,RFLP,相结合方法，先用,PCR,技术,将包含,突变,DNA,片段扩增,，然后用识别该位点的,限制,酶,来,酶解，,电泳后,直接检测多态性位点,的状态。,1 2,1 2 3 4 5 6 7,5/,5,5,/-5/,5,5/20 5/-,5,/20 20/-5/-20/-,20Kb,-,-,-,-,5 Kb,-,A,B,上图可知；母亲是,5.0,和,20,杂合体；,6,得到,5.0,片段,是患者，,7,得到,20,片段正常；说明,5.0,是带致病基因,片段；,1,、,3,是,5.0,纯合子,其父,2,具有,5.0,等位片,段,(,功能正常,),，故,2,正常。从检测结果提示；,1,、,3,是,5.0,/,5.0,，如怀孕，应做,产前基因诊断,。,血友病,A,系谱,Bgl,酶切,？,3,、,DNA,序列测定技术,目前的两种序列测定技术是,Sanger,等,(1977),提出的,酶法及,Maxam,和,Gilbert(1977),提出的化学降解法。,两种方法都是同样生成互相独立的若干组带放射性,标记的寡核苷酸，每组寡核苷酸都有固定的起点，但,却随机终止于特定的一种或者多种残基上。,由于,DNA,上的每个,bp,出现在可变终止端的机会均等，,这些寡核苷酸的长度由某一种特定碱基在原,DNA,全片,段上的位置所决定。,然后在可区分长度仅差一个核苷酸的不同,DNA,分子的,条件下,对各组寡核苷酸电泳分析,只要把几组寡核苷,酸加样于测序凝胶中若干个相邻的泳道这上，即可从,凝胶的放射自影片上直接读出,DNA,上的核苷酸顺序。,为适应大规模测序的需要，高速,DNA,测序技术在不断发展，,1987,美国应用生物系统公司,(AppliedBiosystem),年推出,自动,DNA,序列测定仪,(370,和,373,型,),。,90,年代初，欧洲分子生物学实验室,(EMBL),与瑞典的,Pharacia,公司也联手推出最新型的,全自动激光序列分析仪,(A.L.F),，使用该仪器每克隆能分离到,1000bp,两条,DNA,模板分别测序后精确率,99.17%,。完成了,DNA,序列测定的又一次重大突破。,4,、基因芯片,基因芯片,又称,DNA,芯片,(,DNA chip,),或,DNA,微阵列,(,DNA microarray,),。,其,原理,是采用,光导原位合成,或,显微印刷,等方法将 大量特定序列的探针分子密集、有序地固定于经过相应处理的硅片、玻片、硝酸纤维素膜等载体上，然后加入标记的待测样品，进行多元杂交，通过杂交信号的强弱及分布，来分析,目的,DNA,的有无、数量及序列，从而获得受检样品的遗传信息。,其工作原理是应用已知核酸序列与互补的靶序列杂交，根据杂交信号进行定性与定量分析。,基因芯片能够同时平行分析数万个基因,进行高通量筛选与检测分析。,根据所用,探针类型,基因芯片可分为,cDNA(,comp,lement,DNA,),芯片,和,寡核苷酸芯片,。,根据,检测目的,又可分为,表达谱芯片,和,单核苷酸,多态性,(,single nucleotide polymorphisms,SNP,),芯片,。,随着芯片技术在其他生命科学领域的延伸,基因芯片的概念已泛化为生物芯片；包括基因芯片、蛋白质芯片、糖芯片、细胞芯片、流式芯片、组织芯片等。,基因诊断相关概念,1,、探针,(probe),带有可以检出标记物的一段特定核苷酸序列,。,可以是,基因本身,或,基因的一部分,，也可是,与目,的基因紧密连锁的遗传标记,，,它能专一地与目的,基因或标记互补结合。,探针贮存形式有,重组质粒,和,含重组质粒的细菌,或噬菌体,两种。依探针来源的不同，可分为,5,种：,基因组探针；,从基因组中分离制备出的探针,。,cDNA,探针；,以,mRNA,为模板,，,反转录得到,cDNA,制成的探针。,人工合成的寡核苷酸探针；,病毒的,DNA,或,RNA,片段；,人类特定,RNA,探针；,标记：,放射性同位素,：,32,P、,3,H、,14,C、,35,S、,125,I、,检测：,液闪仪记数：,适于点杂交。,放射自显影：,X,光片；乳胶(适于原位杂交)。,标记：,非放射性：,银,、,二硝基苯、磺基。,荧光物质：,罗丹明,(FITC,)、,半抗原、,毛地黄,甙、三硝基苯酚、生物素,。,酶：,辣根过氧化物酶(,HRP)、,碱性磷酸酶(,ARP)。,2,、,限制性内切酶,(,R,estriction,E,ndozymes,；,RE,）,RE,是一类具有严格识别位点的酶类，属水解酶,类，均从细菌中提取而来。,依识别位置和切割位置的相关性可分三类；,即,型、,型、,型。,型,识别与切割位点一致，为,基因工程使用,。,RE,的命名；依来源菌株命名；,属名,+,种名,+,株名,-,酶,编号缩写字符,组合而成。,如,EcoR,；来自大肠杆菌(,Escherichia coli,),R,菌,株、分离到的第一种酶。,限制性内切酶,(Type,RE）,最常用的是,限制性内切酶,，它可以特异地识别和,切割核苷酸序列，其识别接合与切割均在同一位,（迴,文结构，4,7,个核苷酸）,点,，,该位点称为限制性酶,酶,切位点,或,切点,。,在利用,DNA,多态性进行的基因诊断中，限制性内切,酶的选择是否正确有效,，以及酶解的好坏直接决定了,基因诊断的,准确与否,。,3,、,分子杂交,同源或异源的两条,DNA,单链，依据碱基配,对原则形成一条双链,DNA,的过程。,分子杂交,按,杂交介质分,按杂交体系分,液相,杂交,固相杂交,膜上杂交(印迹杂交),斑点杂交,转膜杂交,菌落杂交,玻片或乳胶杂交,甲酰胺,体系,无甲酰胺体系,现在常用的是,固相杂交,，特别是在人工生物膜上,进行的膜上印迹杂交，人工生物膜主要有硝酸纤维,素膜和尼龙膜。,探针与待测,DNA,分子杂交的主要过程,待测,DNA,样本,限制性内切酶消化,变性成单链,加入变性好的探针,杂交,洗脱(,除去未杂交上的样本,DNA,和探针,),分析,(,检测探针信号，确认是否杂交上,),斑点杂交,膜上印迹杂交的一种。,用打点器将待测,DNA,样本,(,经限制性内切酶消化后,),直接点于生物膜上形成圆点,(,斑点),印迹，而后进行,的杂交称,-,斑点杂交,。,DNA,样本若形成,狭缝状,称,狭缝杂交,。,属于斑点杂交的变型。,Southern,转移与,Southern,杂交,膜上印迹杂交中的,转膜杂交,。,Southern,转移,就是将,DNA,从凝胶转移到生物膜上的,技术，是英国,Southern,建立的。,特点是,；,待测,DNA,样本,点在,凝胶,上，经,Southern,转,移，,将凝胶电泳分离的,DNA,样本片段原位转移到生物,膜上再进行的杂交。,Southern,杂交,即是,转移后进行的杂交。,Southern,转移,解决了探针与电泳分离后在凝胶中的,DNA,片段进行杂交的问题（凝胶因软易碎而不适于作杂,交介质,),，在早期,DNA,多态性分析,中发挥了突出的作用。,后来，有人将,RNA,电泳结果从凝胶转移到生物膜上的,过程称为,Northern,转移，经过,Northern,过程而进行的杂,交称为,Northern,杂交,。,将蛋白质从凝胶转移至生物膜上进行检测的过程称,为,Western,转移,。,4,、,DNA,多态性,(1),限制性片段长度多态性,(,RFLP,）,群体中不同个体在用,同一限制酶,切割和用,同一探针,进,行检测时，,DNA,酶切片段长度可能出现差异。,RFLP,反映了,DNA,多态,性,，是,第一代多态性遗传标记,。,因基因突变致限制酶的酶切位点发生改变，从而,导致酶切片段在长度上表现出的多态性。,多态性,可能与疾病无关,或,相关联,，,当一,疾病与某,RFLP,片段紧密连锁，且酶切片段长度及变异可用电,泳及分子杂交法加以鉴定时,，则可结合家系，利用,RFLP,连锁分析对疾病做出,基因诊断,。,较准确的,RFLP,诊断,，常需,2,或,2种以上,限制性内切,酶处理并进行,染色体单体型分析,。,即,对一条染色体上两个或两个以上多态性位点状,态的组合的分析,。,(2),串联重复序列(,VNTR,),与,DNA,指纹图,人基因组,DNA,中,有,许多可变的,高度串联重复序列,(,VNTR,)，,VNTR,均由核心序列构成的重复单位形成。,是,DNA,的,第二代多态性遗传标记,。,VNTR,有两类,；,一,小卫星,DNA,，,核心序列长,11,16bp,，,多存在于异染色质区,(,端粒、随体、非编码区,),。,另一,微卫星,DNA,，,其核心序列仅,2,5bp,，,故称,短串,联重复,序列,(STR),，广布于基因组中。,凡是,核心序列相同,的,VNTR,，,尽管有长度、重复次,数和分布位点不一样,但,属于同一种,VNTR,。,单位点,VNTR：,VNTR,在基因组中只有,一个拷贝,。,如；用,PYH24,探针,所检测的,VNTR,，,仅,一对,等位基,因，杂交谱带仅有,2条,。,多位点,VNTR,：,某,VNTR,可以分布于同一条染色体的不同区带,或,散布,在不同的染色体上，如；用,33.15,探针检测到的,VNTR,，,存在于多个位点上，有多对等位基因，各位点,VNTR,在,长度、重复次数上不尽相同,，所以用探针检测到的,杂交谱带有几十条。,VNTR,特点如下：,在人群中呈现出,高度多态性,，即不同的人，同一,种,VNTR,在染色体上的分布、数目和长度不尽相同。,对于每一个个体来说，其,VNTR,的组成与分布却,相,对稳定,（无论是在体细胞还是在生殖细胞中）。,呈孟德尔,共显性遗传,。,以上特点构成了,VNTR,独有的可检测的个体特异性。,凡是以,VNTR,序列为探针或扩增对象所得到的个体特,异的电泳图谱,称,DNA,指纹图,(,DNA fingerprints,）,。,指纹图谱带的多少，取决于,VNTR,的位点数。,DNA,指纹图如同人指纹一样具个体特异性,。,法医学：,亲子鉴定、个体识别、性别鉴定等。,可用微量血痕、牙髓和部分腐败的碎尸块等材料。,物种生物学研究：,种系筛选、系统分类、物种之间,的遗传距离、性选择与配偶外交配、合作行为,、,器,官移植的配型试验及来源鉴别等。,DNA,指纹图应用：,肿瘤研究：,染色体丢失、扩增后以及肿瘤发生发展,阶段不同，,则,指纹图不同,。故,可进行肿瘤鉴定、癌,组织与非癌组织辨别、基因重排,的分析,等。如胃肠,肿瘤、肝癌、鼻咽癌、急粒病等的研究。,遗传病诊断与预后：,与,VNTR,标记连锁的疾病基基因,突变的检测与系谱分析。,如；,XX/XY,、,Wilson,病、外周神经纤维瘤、成人多,囊,肾、视网膜病、共济失调、慢性粒细胞性白血病、,葡萄胎等疾病。,流行病学研究：,传染源的鉴定与传染途径研究。,(3),单个核苷酸多态性(,SNP,),指,DNA,片段仅单个核苷酸改变而形成的多态性,。,它,是,DNA,的第三代多态性遗传标记。,与,第一代,(,RFLP,),和,第二代,(,VNTR,),标记不同的是；,SNP,不反映片段,长度,上的变化，而是片段,碱基类,型,上的变化。,基因芯片,技术可同时检测数百个等位基因的,SNP,。,(4),聚合酶链式反应,（,PCR）,PCR,是模拟天然,DNA,复制过程的体外,DNA,扩增法，,即应用耐热的,DNA,聚合酶使位于两个寡核苷酸引物,之间的特定,DNA,片段在体外（试管中）得到扩增。,它可以增加,DNA,的拷贝数，扩增率达,10,5,10,8,。,PCR,的主要过程如下,：,设计引物；,寡核苷酸引物可以限定扩增片段的起点与终点，以,得到特定扩增片段。引物一般用一对,(,在待扩增,DNA,区域的上游与下游各一个），也可以只在上游用一个,（如随机扩增,PCR,、,单向,PCR,等）。,高温变性；,使待扩增,DNA,在高温变性解链，形成单链。,变性温度,92,97,。,低温退火,；,引物与待扩增,DNA,单链结合。退火温度,40,60,。,引物延伸,；,以引物为起点，以加入的,dNTPs,(,dATP,、,dTTP,、,dCTP,、,dGTP,）,为原料，在,DNA,聚合酶的作用下，形成,与待扩增,DNA,互补的新片段。延伸温度,65,72,。,重复,；,重复第,步，进行下一循环。,从第3次循环开始，产生特定序列片段。从第4次,循环开始，特定序列扩增。,PCR,反应特异性强，灵敏度高，极微量样本,DNA,即可得,到大量的扩增片段，可为许多基因分析技术提供充足的,样本和灵敏的检测手段，因此用途广泛。,6,、,其他相关技术,（,1,）,单链,DNA,构象多态性(,SSCP,),单链,DNA,自我卷曲构象因碱基 的不同而不同,。因此当,DNA,出现点突变时其构象改变，而构象改变将造成,相同长度的单链,DNA,出现,不同的电泳迁移率,，显现,不同的带,。,如果,DNA,发生点突变,时，可在电泳结果中观察到突变的电泳带，如该,点突变,的,多态性,与,疾病连锁，,即可用,SSCP,检测,点突变疾病,。,SSCP,构象多态性,A,T,C,G,A,T,C,G,（,2),变性梯度凝胶电泳,（,DGGE）,DNA,一个碱基变化就可引起,解离温度(,Tm),细微差,异，致在聚丙烯酰胺凝胶电泳(,PAGE),中迁移率不同。,电泳中,DNA,由,低强度,高泳动,，,解离温度(,Tm),较低的,DNA,片段先,达到其解离强度(变性梯度)而解离，,电泳速率减慢；,而解离温度较高的,DNA,片段保持原来的速率,继续前进,。,这样，不同解离温度的,DNA,片段被,分离开。,（,1,）,常用方法：,RFLP:,包括,RAPD（,随机扩增多态性,DNA）、,AP-PCR（,任意引物,PCR）,等。,DNA,指纹图：,AFLP(,扩增片段长度多态性)等。,SSCP,：,单链,DNA,构象多态性,DGGE,：,变性梯度凝胶电泳,DHPLC,：,变性高效液相,Southern,法诊断,地中海贫血,HbS,的基因突变发生在珠蛋白基因内部，可以用限制,性内切酶,Mst,进行检测。,因第,6,位密码,G,A,G,G,T,G,，改变了,Mst,酶切位点。,当酶解正常人,DNA,和患者,DNA,后再用标记的珠蛋白基,因为探针作,Southern,杂交时，就会出现不同,DNA,条带。,Mst,切割序列是,CCT,N,AGG(N,任何一种核苷酸），,切割正常,DNA,产生,1.2kb,和,0.2Kb,片段；,切割患者,DNA,时，形成,1.4kb,片段，杂合体则形成,1.4,、,1.2,、,0.2,三个片段（,图,）。,镰状细胞贫血的基因诊断,基因型,1.4Kb,1.2Kb,0.2Kb,1.2 0.2,1.2Kb,1.4Kb,1.2,、,0.2,1.4,、,1.2,、,0.2,1.4,下一节,第十五章 遗传病的预防,P202,学习要求,掌握：,遗传咨询的概念,预防遗传病患儿出生的对策。,p204-205,熟悉：,需要,遗传咨询的适应症。,p202,了解：,遗传咨询的伦理原则。,p206,概述,因大多数遗传病,难于治疗,，有些虽能,治疗，但,代价极高,，所以遗传病的,预防,就,格外重要。,目前国际上采用,遗传咨询、产前诊断,和,遗传筛查,相结合的,对策,和,方法,，可有效,降低患者的出生。,第一节 遗传咨询,(,遗传商谈,),咨询,医生应用遗传学和临床医学的基本原理，对,咨询者提出的有关遗传学的问题予以解答、商谈和,提出建议的过程,称,遗传咨询,。,如；确定某病是否为遗传病，发病原因、遗传,方式、诊断、防治、预后以及再现风险等，并提,出,建议,、进行婚姻、生育指导。,1,、,一般咨询：,常遇到的问题是：,有遗传病家族史，会否累及,本人或子女,。,习惯性,流产,是否与遗传有关？多年,不孕,的原因及生育指导。,有致畸因素接触史，是否会,影响后代,。,某些畸形,是否与遗传有关,？,确诊的遗传病,能否治疗,、有何方法、代价,？,一、,常见的遗传咨询问题,（,一,）,遗传咨询的种类及内容,2,、,婚前咨询：,主要涉及的问题：,本人或对方家族的某种遗传病对后代的影响？,男、女双方有一定的亲属关系，能否结婚，如,果结婚对后代的影响如何？,双方之一患某种遗传病，能否结婚？若结婚后,代发病风险如何？,3,、,产前咨询,已婚夫妇在孕前或孕后涉及问题的咨询：,双方之一或家属中有遗传病患者，子女是否会,患病，患病概率的大小。,曾生过遗传病患儿，再孕是同样患儿的风险？,双方之一有致畸因素接触史，会否影响胎儿健康。,双方之一是染色体平衡易位携带者，后代风险？,（,二,）,遗传咨询门诊和咨询医师的条件,遗传咨询,一般是在医学遗传中心和综合性医,院附设的遗传咨询门诊进行。,遗传咨询,是一项复杂的工作，需要有较高素,质的医生和遗传咨询医师，应具备以下条件：,对遗传学的,基本理论、原理、基本知识,有全面,的认识与理解。,掌握诊断各种遗传病,基本知识,。如；,临床诊断、,酶学诊断、细胞学诊断,、,基因诊断,等技术。,能熟悉的运用遗传学理论对各种遗传病进行病因,分析，确定遗传方式，并能区分出是遗传而来还,是新的突变；能区分出,AD,遗传病,的,外显不全，表,现度不一,或,延迟显性，再发风险,的计算等。,掌握某些遗传病,群体资料,；如,发病率，基因频率、,携带者频率,和,突变率,。,对患者及家属在咨询商谈时要,热情、耐心，具同,情心,，详细的检查，尽可能正确诊断。,对患者及其家属耐心地从,心理上给予开导，帮,助,患者减轻痛苦和精神上的压力。,由于遗传病的多样性和复杂性，不论是遗传病的,诊断、治疗、预后、再发风险计算，还是某一对策,的选择与执行，都不是一位临床医师所能承担的。,所以，,遗传咨询,应是由临床各科医生与医学遗传,学专家共同组成的队伍承担,咨询,工作。,（三）,有一定条件的实验室和辅助检查手段,实验室除常规化验外，还应有,细胞遗传学、生,化遗传学,及,分子遗传学,等方面的检测。辅助性检,查，如,X,线、超声诊断、心、脑电图、肌电图、,各种内窥 镜、造影技术、断层扫描等。,（四）,有各种辅助性工作基础,例如病案的登记，特别是婚姻史、生育史、家,族史,(,包括绘制系谱,),的记录和管理；产前诊断必,需的绒毛、羊水，胎血采集技术的配合；以及所,需的避孕、流产、绝育、人工受精等手段。,二,、,遗传咨询程序,遗传咨询目的：,降低遗传病发病率，提高总体人口素质。,（,1,）,确诊：,遗传咨询时，咨询医师首先要依照遗传病的,诊断方法判断患者,罹患的疾病是否为遗传病,。,（,2,）,家系调查,：,据上一过程中得到的患者信息及,婚姻史、生,育史,等，绘制,系谱图,，估计,再现风险,。,（,3,）,告知：,在上一过程基础上，医师有责任告知来咨询,者该病的,发病原因、遗传方式、治疗方法、预,后,及,再现风险,。,（,4,）,商谈,：,据实际情况给患者及家属提供一个切实的、,可供参考的,建议,，并与患者及家属,反复商讨，,帮助他们作出,最恰当的选择。,（,5,）,随访,：,为证实咨询者所提供,信息的可靠性,，观察遗,传咨询效果，,有时,需要对咨询者进行随访。,医生应主动追溯患者家庭成员的患病情况。,特别要查明该家系中的,携带者,，这样对遗传,病的预防和降低一个地区遗传病发病率有很大,帮助,。,三、婚姻及生育指导,咨询结论得出后；应把,再现风险,及,应对措施,全,面,(,有利、不利,),告知；提出,建议,和,对策,。,1,、,产前诊断：,适于,发病风险高、病损严重,又,难以治疗,(,21,三,体,),且求子心切的对象。,告知应对,措施,的,时间、方法、地方、费用、风,险,；咨询者,自行决定,或,预约,。,2,、,冒风险生育：,适于,发病风险低,(46%),、病损不严重,的疾病。,如；,单侧唇裂、味盲、色盲,等。,3,、不再生育：,适于再现风险高、无法产前诊断，而又严重致,残且无有效治疗的情况。,4,、,过继或认领：,同,3,；迫切希望有健康孩子的夫妇。,5,、,辅助生殖：,同,3,；或,夫妇之一不孕不育,者。,接受,捐精、捐卵、捐胚胎,或,体外受精,(,试管婴儿,),。,应告知患者,费用,和,成功率,，并为其,保密,。,6,、植入前诊断：,经济条件许可、技术成熟,(,基因诊断、染色体,分析,),的可有目的进行,植入前诊断。,对,宫内植入,的,胚胎,一般应再次进行,产前诊断,(,绒,毛或羊水,),，,以防,新的,基因突变或染色体畸变。,7,、,终止婚约或离婚：,恋人有同种遗传病家族史，或近亲结婚者。,8,、,结婚但不生育：,感情确实好的,恋人,或,夫妇,，又获亲属理解。,不同情况咨询者应提供不同建议和对策后，,一定要遵循“,非指令性原则,”，尽量提供,全面、准确,的信息，对策的选择,咨询者,自行决,定,或与亲属商议后决定。,一但决定了对策方案，把对会谈内容有扼要,记录的,副本应交给咨询者,(,未必能全面、准确,理解所有问题,),，让其回家,慎重考虑后,再做最,后决定。,四、症状出现前预防,一定条件诱发才表现的遗传病,，尽早诊断避,免接触诱发因素,。,如；,G6PD,缺乏症,患者禁服抗疟药、解热止痛,剂或进食蚕豆。,发病率高、危害性大的遗传病,，群体普查。,如,G6PD,症、地贫、家族性甲状腺功能低下,等。,五、出生、前后预防：,胎儿,高胆红素血,症,(,孕妇服苯巴比妥,),；,隐性,遗传型癫痫,(,孕妇服用维生素,B2,),；,半乳糖血症、苯丙酮尿症,(,新生儿禁食全,乳制品,),等。,蚕豆病；,终生禁食蚕豆，禁服磺胺类药物等。,六、加强环境保护,孕期应避免环境中的,诱变剂,、,致畸剂,、,染色,体断裂剂,和,病原生物,等对遗传物质的损害,保障,个体及胚胎安全。,有害物质主要以下几类：,电离辐射：,致基因突变和,DNA,损伤,如射线、,电磁波、放射性同位素 等。,化学品：,致染色体畸变、癌症和先天畸形。,如；洗衣粉生产剂、除草剂、杀虫剂、,5,-,BrdU,等。,某些食品：,食用色素、咖啡因、可可碱等,诱发染色体畸变。,某些药物：,可损伤生殖细胞或致畸胚胎。,毒品：,天然毒品,(,海洛因、可卡因、大麻,),与人工毒,品,(,冰毒,),等。,成瘾物质：,香烟,(,尼古丁,),、酒精等。,孕妇禁忌药物：,肾上腺素、苯、甲苯、氨基蝶呤、,眠尔通等。,病毒:,风疹病毒、巨细胞病毒、单纯疱疹病毒等。,检出遗传缺陷携带