生物化学与分子生物学-授课教案医学分子生物学教学方案:

课程名称

医学分子生物学

年级

2006

专业、层次

各专业

授课教师

王丽

职称

讲师

课型（大、小)

大

学时

3学时

授课题目（章、节)

第二十一章 基因诊断

基本教材及主要参考书

《医学分子生物学》第3版? 主编：药力波

目的与要求：

掌握? 基因诊断的概念；用于连锁分析的遗传标志；基因缺失或插入的诊断；点突变的诊断。

熟悉? 基因诊断操作的基本步骤；熟悉连锁分析的主要方法。

了解? STR序列的诊断；遗传病的基因诊断；产前基因诊断；感染性疾病的基因诊断。

教学内容与时间安排、教学方法：

内容： 基因诊断的概念、基本原理、基本过程???????????????????? 10分钟

遗传标志连锁分析间接检测? ??????????????????????????????????40分钟

直接检测??????????????????????????????????????????????????????????????? 50分钟

基因诊断的应用???????????????????????????????????????????????????? 20分钟

教学方法：CAI, 大量图片简图加深感性认识，动画帮助理解。

教学重点及如何突出重点、难点及如何突破难点：

重点：基因诊断的概念；DNA芯片概念。

难点：多态性分析：限制酶酶谱分析、短串联重复序列多态性、单核苷酸多态性。

?解决办法：结合举例和动画演示加深理解。

教研室审阅意见：

?????????????????????????????????? 教研室主任签名：

????????????????????????????????????????? 年??www.med126.com 月??? 日

基本内容

教学手段

课堂设计和时间安排

基? 因? 诊? 断

第一节? 基因诊断概述

一、基因诊断的概念

?? 基因诊断（gene diagnosis)是以DNA或RNA为诊断材料，通过检查基因的存在、缺陷或表达异常，对人体状态和疾病作出诊断的方法与过程。

二、基因诊断的基本原理

三、基因诊断的基本步骤

核酸抽提

目的基因的扩增

分子杂交

信号检测，做出诊断

第二节 基因诊断技术的方法学

一、利用遗传标志连锁分析间接检测遗传病

连锁是指同一条染色体上相邻近的基因一起被遗传。

连锁分析就是利用与致病基因相连的某些基因作为遗传标志，通过鉴定遗传标志的存在来判断个体是否带有致病基因。

（一)、用于连锁分析的遗传标志

1、遗传标志特点

（1)不同个体之间存在高度的多态性；

（2)需要获得足够数量的家系成员样本；

（3)标志基因与致病基因相连锁，两者之间的距离尽可能靠的近，减少重组或交换现象导致的错误诊断。

多态性是指在一个特定的基因位座上，存在两个或两个以上的等位基因，且其中任何一个在人群中的频率大于1%

2、连锁遗传标记

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)

②  第二代遗传标记—短串联重复序列 (short tandem repeats，STR)

③  第三代遗传标记—单核苷酸多态性 (single nucleotide polymorphism，SNP)

讲解

图片

举例

讲解

举例

图片

讲解

举例

图片

简要引出概念和基因诊断的历史.

(5分钟)

基因诊断的基本步骤

（5分钟)

连锁分析的定义

由遗传标志的特点引出多态性的定义

(10分钟)

介绍三代遗传标记(20分钟)

第一节课完---------------------

（二)、连锁分析的主要方法

1、RFLP连锁分析

2、STR微卫星分析

3、SNP分析

二、遗传病致病突变的直接诊断

直接诊断可直接揭示遗传缺陷，比间接诊断结果可靠。

类型：点突变的诊断

????? 小片段缺失或插入的诊断

????? 基因大片段缺失或插入的诊断

????? 动态突变的诊断

（一)点突变的诊断

1、等位基因特异性寡核苷酸分子杂交（allele specific oligonucleotide，ASO)

举例：苯丙酮尿症诊断

2、反向点杂交（reverse dot blot，RDB)

用于多个点突变的筛查。

3、DNA芯片（DNA? chip)

（1)定义

（2)DNA芯片的主要类型

主要按制备方式分类为：

原位合成芯片（synthetic genechip)：

DNA微集阵列（DNA microarray)：

4、单链构象多态性(single strand conformation polymorphism，SSCP) 分析

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

讲解

图片

举例

讲解

讲解

举例

图片

FLASH

讲解

举例

图片

介绍连锁分析的主要方法(10分钟)

由间接诊断的缺点引出直接诊断及其诊断的类型(5分钟)

点突变诊断常用的5种方法介绍(25分钟)

第二节课完---------------------

（二)小片段缺失或插入的诊断

采用点突变相似的方法。

（三)大片段缺失或插入的诊断

1、 Southern 印迹杂交

2、 跨越断裂点的PCR

（四)动态突变的诊断

第三节? 基因诊断的应用

一、遗传性疾病的基因诊断

二、感染性疾病的基因诊断

三、肿瘤的基因诊断

四、产前基因诊断

五、基因诊断在法医学中的应用

（一)DNA 指纹

针对重复序列（小卫星DNA、微卫星DNA)，人工合成寡核苷酸片段作为探针，与经过酶切的人基因组DNA进行Southern印迹杂交，可以得到大小不等的杂交带，而且杂交带的数目和分子量大小具有个体特异性，就像人的指纹一样，因而把这种杂交带图谱称为DNA指纹或基中国卫生人才网因指纹（gene finger-printing)。

（二)法医学鉴定

1．个人识别? 在同一张Southern印迹杂交图上对现场材料（如一根毛发、单个精斑、一滴血、少许唾液等)的DNA指纹和嫌犯的DNA指纹进行对比，确定二者的相关性。

2．亲子鉴定?? 同时分析父母与子女的DNA指纹。

讲解

图片

举例

FLASH

 大片段缺失或插入的诊断、动态突变的诊断方法介绍(20分钟)

通过FLASH介绍世界上第一例亲子鉴定的案件,说明基因诊断的应用(20分钟)

第三节课完---------------------

小

结

本次课主要学习了基因诊断的概念、基本原理、 限制酶酶谱分析、短串联重复序列多态性、单核苷酸多态性、DNA芯片技术等，要求掌握以上的概念及其原理.

复

习

思

考

题

、

作

业

题

1. 什么是分子诊断？什么是基因诊断？

2. 基因诊断的基本技术步骤包括哪些？

3. 用于连锁分析的遗传标志有哪些？

4. 哪些技术方法可用于基因缺失或插入的诊断？

5. 哪些技术方法可用于基因点突变的诊断？

6. 怎样进行STR序列异常的诊断？

下

次

课

预

习

要

点

基因治疗的策略和基本程序。

实

施

情

况

及

分

析

本次课学习了基因诊断、 限制酶酶谱分析、短串联重复序列多态性、单核苷酸多态性、等位基因特异性寡核苷酸分子杂交、DNA芯片技术等，通过动画、图片等方法学生理解的更加深刻、形象，并且主要是需要掌握原理以及一些基本概念，为下节课的内容打好基础。