生物化學與分子生物學-授課教案醫(yī)學分子生物學教學方案:

課程名稱

醫(yī)學分子生物學

年級

2006

專業(yè)、層次

各專業(yè)

授課教師

王麗

職稱

講師

課型（大、小)

大

學時

3學時

授課題目（章、節(jié))

第二十一章 基因診斷

基本教材及主要參考書

《醫(yī)學分子生物學》第3版? 主編：藥力波

目的與要求：

掌握? 基因診斷的概念；用于連鎖分析的遺傳標志；基因缺失或插入的診斷；點突變的診斷。

熟悉? 基因診斷操作的基本步驟；熟悉連鎖分析的主要方法。

了解? STR序列的診斷；遺傳病的基因診斷；產(chǎn)前基因診斷；感染性疾病的基因診斷。

教學內(nèi)容與時間安排、教學方法：

內(nèi)容： 基因診斷的概念、基本原理、基本過程???????????????????? 10分鐘

遺傳標志連鎖分析間接檢測? ??????????????????????????????????40分鐘

直接檢測??????????????????????????????????????????????????????????????? 50分鐘

基因診斷的應用???????????????????????????????????????????????????? 20分鐘

教學方法：CAI, 大量圖片簡圖加深感性認識，動畫幫助理解。

教學重點及如何突出重點、難點及如何突破難點：

重點：基因診斷的概念；DNA芯片概念。

難點：多態(tài)性分析：限制酶酶譜分析、短串聯(lián)重復序列多態(tài)性、單核苷酸多態(tài)性。

?解決辦法：結合舉例和動畫演示加深理解。

教研室審閱意見：

?????????????????????????????????? 教研室主任簽名：

????????????????????????????????????????? 年??zxtf.net.cn 月??? 日

基本內(nèi)容

教學手段

課堂設計和時間安排

基? 因? 診? 斷

第一節(jié)? 基因診斷概述

一、基因診斷的概念

?? 基因診斷（gene diagnosis)是以DNA或RNA為診斷材料，通過檢查基因的存在、缺陷或表達異常，對人體狀態(tài)和疾病作出診斷的方法與過程。

二、基因診斷的基本原理

三、基因診斷的基本步驟

核酸抽提

目的基因的擴增

分子雜交

信號檢測，做出診斷

第二節(jié) 基因診斷技術的方法學

一、利用遺傳標志連鎖分析間接檢測遺傳病

連鎖是指同一條染色體上相鄰近的基因一起被遺傳。

連鎖分析就是利用與致病基因相連的某些基因作為遺傳標志，通過鑒定遺傳標志的存在來判斷個體是否帶有致病基因。

（一)、用于連鎖分析的遺傳標志

1、遺傳標志特點

（1)不同個體之間存在高度的多態(tài)性；

（2)需要獲得足夠數(shù)量的家系成員樣本；

（3)標志基因與致病基因相連鎖，兩者之間的距離盡可能靠的近，減少重組或交換現(xiàn)象導致的錯誤診斷。

多態(tài)性是指在一個特定的基因位座上，存在兩個或兩個以上的等位基因，且其中任何一個在人群中的頻率大于1%

2、連鎖遺傳標記

①  第一代遺傳標記—限制性酶切片段長度多態(tài)性(Restriction Fragment Length Polymorphism,? RFLP)

②  第二代遺傳標記—短串聯(lián)重復序列 (short tandem repeats，STR)

③  第三代遺傳標記—單核苷酸多態(tài)性 (single nucleotide polymorphism，SNP)

講解

圖片

舉例

講解

舉例

圖片

講解

舉例

圖片

簡要引出概念和基因診斷的歷史.

(5分鐘)

基因診斷的基本步驟

（5分鐘)

連鎖分析的定義

由遺傳標志的特點引出多態(tài)性的定義

(10分鐘)

介紹三代遺傳標記(20分鐘)

第一節(jié)課完---------------------

（二)、連鎖分析的主要方法

1、RFLP連鎖分析

2、STR微衛(wèi)星分析

3、SNP分析

二、遺傳病致病突變的直接診斷

直接診斷可直接揭示遺傳缺陷，比間接診斷結果可靠。

類型：點突變的診斷

????? 小片段缺失或插入的診斷

????? 基因大片段缺失或插入的診斷

????? 動態(tài)突變的診斷

（一)點突變的診斷

1、等位基因特異性寡核苷酸分子雜交（allele specific oligonucleotide，ASO)

舉例：苯丙酮尿癥診斷

2、反向點雜交（reverse dot blot，RDB)

用于多個點突變的篩查。

3、DNA芯片（DNA? chip)

（1)定義

（2)DNA芯片的主要類型

主要按制備方式分類為：

原位合成芯片（synthetic genechip)：

DNA微集陣列（DNA microarray)：

4、單鏈構象多態(tài)性(single strand conformation polymorphism，SSCP) 分析

5、變性高效液相色譜(denaturing high performance liquid chromatography，DHPLC)

講解

圖片

舉例

講解

講解

舉例

圖片

FLASH

講解

舉例

圖片

介紹連鎖分析的主要方法(10分鐘)

由間接診斷的缺點引出直接診斷及其診斷的類型(5分鐘)

點突變診斷常用的5種方法介紹(25分鐘)

第二節(jié)課完---------------------

（二)小片段缺失或插入的診斷

采用點突變相似的方法。

（三)大片段缺失或插入的診斷

1、 Southern 印跡雜交

2、 跨越斷裂點的PCR

（四)動態(tài)突變的診斷

第三節(jié)? 基因診斷的應用

一、遺傳性疾病的基因診斷

二、感染性疾病的基因診斷

三、腫瘤的基因診斷

四、產(chǎn)前基因診斷

五、基因診斷在法醫(yī)學中的應用

（一)DNA 指紋

針對重復序列（小衛(wèi)星DNA、微衛(wèi)星DNA)，人工合成寡核苷酸片段作為探針，與經(jīng)過酶切的人基因組DNA進行Southern印跡雜交，可以得到大小不等的雜交帶，而且雜交帶的數(shù)目和分子量大小具有個體特異性，就像人的指紋一樣，因而把這種雜交帶圖譜稱為DNA指紋或基中國衛(wèi)生人才網(wǎng)因指紋（gene finger-printing)。

（二)法醫(yī)學鑒定

1．個人識別? 在同一張Southern印跡雜交圖上對現(xiàn)場材料（如一根毛發(fā)、單個精斑、一滴血、少許唾液等)的DNA指紋和嫌犯的DNA指紋進行對比，確定二者的相關性。

2．親子鑒定?? 同時分析父母與子女的DNA指紋。

講解

圖片

舉例

FLASH

 大片段缺失或插入的診斷、動態(tài)突變的診斷方法介紹(20分鐘)

通過FLASH介紹世界上第一例親子鑒定的案件,說明基因診斷的應用(20分鐘)

第三節(jié)課完---------------------

小

結

本次課主要學習了基因診斷的概念、基本原理、 限制酶酶譜分析、短串聯(lián)重復序列多態(tài)性、單核苷酸多態(tài)性、DNA芯片技術等，要求掌握以上的概念及其原理.

復

習

思

考

題

、

作

業(yè)

題

1. 什么是分子診斷？什么是基因診斷？

2. 基因診斷的基本技術步驟包括哪些？

3. 用于連鎖分析的遺傳標志有哪些？

4. 哪些技術方法可用于基因缺失或插入的診斷？

5. 哪些技術方法可用于基因點突變的診斷？

6. 怎樣進行STR序列異常的診斷？

下

次

課

預

習

要

點

基因治療的策略和基本程序。

實

施

情

況

及

分

析

本次課學習了基因診斷、 限制酶酶譜分析、短串聯(lián)重復序列多態(tài)性、單核苷酸多態(tài)性、等位基因特異性寡核苷酸分子雜交、DNA芯片技術等，通過動畫、圖片等方法學生理解的更加深刻、形象，并且主要是需要掌握原理以及一些基本概念，為下節(jié)課的內(nèi)容打好基礎。