遗传病的诊断和咨询终板课件.ppt
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- 遗传病 诊断 咨询 课件
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1、遗传病的诊断和咨询终板(优选)遗传病的诊断和咨询终板3聚合酶链反应(PCR)胎儿镜检查三、植入前诊断Thermostable DNA Polymerase(Taq)(三)孕早期接触过可能导致胎儿先天缺陷的物质的;由于AT破坏了Mst的位点,便形成1.临症诊断、症状前诊断、产前诊断和植入前诊断AD患者多为杂合子,AD遗传子女的再发风险率为50。羊膜穿刺术 孕15-17周 脱落细胞从先证者入手,调查其亲属的健康及生育状况,将调查材料绘制成系谱图进行系谱分析,大大有助于区分单基因病和多基因病,以及遗传方式。可直接确定致病基因的缺陷。可同时检测中国人种的8种突变类型,覆盖率达90%以上,并能精确确定突
2、变类型及纯、杂合状况。新生儿筛查(neonatal screening)是对已出生的新生儿进行某些遗传病的症状前的诊断,是出生后预防和治疗某些遗传病的有效方法。DNA microarrays on glass slides临症诊断(symptomatic diagnosis)是根据患者的各种临床表现进行检查、确诊和判断遗传方式,是遗传病诊断的主要内容。n掌握系谱分析、产前诊断、基因诊断的概念;掌握系谱分析、产前诊断、基因诊断的概念;遗传病诊断的主要方法,尤其是实验室检查的遗传病诊断的主要方法,尤其是实验室检查的主要方法及染色体检查的适应证。主要方法及染色体检查的适应证。n熟悉孟德尔式遗传病的系
3、谱分析法,非孟德尔熟悉孟德尔式遗传病的系谱分析法,非孟德尔式遗传病和特殊遗传方式的疾病;产前诊断常式遗传病和特殊遗传方式的疾病;产前诊断常用方法及最佳诊断时间;产前诊断的适应证。用方法及最佳诊断时间;产前诊断的适应证。n了解生物化学检查的适用范围。了解生物化学检查的适用范围。4遗传病的诊断包括遗传病的诊断包括一般诊断(病史、症状、体征、实验室检查)一般诊断(病史、症状、体征、实验室检查)特殊诊断(系谱分析、染色体检查、特殊生化特殊诊断(系谱分析、染色体检查、特殊生化检测、基因诊断)检测、基因诊断)目前,临床对遗传病的诊断包括目前,临床对遗传病的诊断包括临症诊断、症状前诊断、产前诊断和植入前诊临
4、症诊断、症状前诊断、产前诊断和植入前诊断断 第一节第一节 临症诊断和症状前诊断临症诊断和症状前诊断n临症诊断(临症诊断(symptomatic diagnosis)是根据患者的)是根据患者的各种临床表现进行检查、确诊和判断遗传方式,是各种临床表现进行检查、确诊和判断遗传方式,是遗传病诊断的主要内容。遗传病诊断的主要内容。n症状前诊断(症状前诊断(presymptomatic diagnosis)则是对遗)则是对遗传上异常的个体(传上异常的个体(针对一些发病较迟的常染色体显针对一些发病较迟的常染色体显性遗传病患者性遗传病患者)采用各种措施,使他们在出现症状)采用各种措施,使他们在出现症状前从遗传
5、上予以确认。前从遗传上予以确认。6 1 1、病史家族史、婚姻史、生育史、病史家族史、婚姻史、生育史 2 2、症状和体征、症状和体征PKUPKU、半乳糖血症、性染色、半乳糖血症、性染色体病体病一、病史、症状和体征一、病史、症状和体征7二、家系分析二、家系分析n从先证者入手,调查其亲属的健康从先证者入手,调查其亲属的健康及生育状况,将调查材料绘制成系及生育状况,将调查材料绘制成系谱图进行系谱分析,大大有助于区谱图进行系谱分析,大大有助于区分单基因病和多基因病,以及遗传分单基因病和多基因病,以及遗传方式。方式。n由于各种单基因遗传病常表现出特由于各种单基因遗传病常表现出特定的孟德尔式遗传,所以,系谱
6、分定的孟德尔式遗传,所以,系谱分析常有助于单基因病的诊断。析常有助于单基因病的诊断。8三、细胞遗传学检查三、细胞遗传学检查n即染色体检查与核型分析,是较早即染色体检查与核型分析,是较早应用于遗传病诊断的辅助手段,能应用于遗传病诊断的辅助手段,能较准确地判断和发现染色体数目和较准确地判断和发现染色体数目和结构异常综合征,因而该方法是确结构异常综合征,因而该方法是确诊染色体病的主要方法。诊染色体病的主要方法。91染色体检查染色体检查 亦称核型分析(亦称核型分析(karyotype analysis)n是确诊染色体病的主要方法。随着显带技是确诊染色体病的主要方法。随着显带技术的应用以及高分辩率染色体
7、显带技术的术的应用以及高分辩率染色体显带技术的出现和改进,能更准确地判断和发现更多出现和改进,能更准确地判断和发现更多的染色体数目和结构异常综合征,还可以的染色体数目和结构异常综合征,还可以发现新的微畸变综合征。发现新的微畸变综合征。102性染色质检查性染色质检查n 优点是方法简单,主要用于疑为两性畸优点是方法简单,主要用于疑为两性畸形或性染色体数目异常的疾病诊断或产形或性染色体数目异常的疾病诊断或产前诊断,有一定价值,但确认仍需依靠前诊断,有一定价值,但确认仍需依靠染色体检查。染色体检查。113、染色体原位杂交、染色体原位杂交n应用标记的应用标记的DNA片段与玻片上的细胞、片段与玻片上的细胞
8、、染色体或间期核的染色体或间期核的DNA杂交,在样品杂交,在样品核酸不改变其结构和分布格局的情况核酸不改变其结构和分布格局的情况下,研究核酸片段的位置、相互关系。下,研究核酸片段的位置、相互关系。124 4、荧光原位杂交(、荧光原位杂交(FISHFISH)n应用荧光素标记的应用荧光素标记的DNA探针探针与标本进行原位杂交后,使与标本进行原位杂交后,使杂交区域发出荧光。杂交区域发出荧光。n 优点快速、安全优点快速、安全n 灵敏度高灵敏度高n 特异性强特异性强图示为图示为18三体综合征患者的三体综合征患者的FISH检测检测13染色体检查的指征染色体检查的指征有明显的智力发育不全、生长迟缓或伴有其他
9、先天畸形者;夫妇之一有染色体异常,如平衡易位、嵌合体等;已生育有染色体或先天畸形患儿的夫妇;多发性流产妇女及其丈夫;原发性闭经和女性不育症;无精子症男子和男性不育症;两性畸形者;疑为先天愚型的患儿及其父母;原因不明的智力低下伴有大耳、大睾丸和(或)多动症者;35岁以上的高龄孕妇(产前诊断)。14四、生化检查四、生化检查n生化检查主要用于生化遗传病的检测(对由于生化检查主要用于生化遗传病的检测(对由于基因突变所引起的酶和蛋白质定量和定性分基因突变所引起的酶和蛋白质定量和定性分析)。析)。n主要针对三方面主要针对三方面n 1 1)蛋白、酶活性;)蛋白、酶活性;n 2 2)反应底物、代谢中间产物或终
10、产物的浓)反应底物、代谢中间产物或终产物的浓度;度;n 3 3)受体的结合能力。)受体的结合能力。n例如疑为苯丙酮尿症患者,可检测血清苯丙氨例如疑为苯丙酮尿症患者,可检测血清苯丙氨酸或尿中苯丙酮酸的浓度。酸或尿中苯丙酮酸的浓度。15遗传病的常规诊断方法和手段优点是方法简单,主要用于疑为两性畸形或性染色体数目异常的疾病诊断或产前诊断,有一定价值,但确认仍需依靠染色体检查。无精子症男子和男性不育症;实验室除一般医院常规化验外,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。对遗传病患者及其家属在咨询商谈的过程中热情、耐心,具有同情心,进行详细的检查,正确的诊断,尽可能给予必要的诊疗。例如疑为
11、苯丙酮尿症患者,可检测血清苯丙氨酸或尿中苯丙酮酸的浓度。了解生物化学检查的适用范围。从先证者入手,调查其亲属的健康及生育状况,将调查材料绘制成系谱图进行系谱分析,大大有助于区分单基因病和多基因病,以及遗传方式。本人有遗传病家族史,这种病是否会累及本人或子女;能熟悉地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,并能区分出是上代遗传而来还是新产生的突变;(二)确定遗传方式遗传病实验室检查的主要方法有哪些?系谱分析的作用及应注意的事项。AD患者多为杂合子,AD遗传子女的再发风险率为50。遗传咨询(genetic counselling)也为“遗传商谈”,它应用遗传学和临床医学的基本原理和技
12、术,与遗传病患者及其亲属以及有关社会服务人员讨论遗传病的发病原因、遗传方式、诊断、治疗和预后等问题,解答来访者所提出的有关遗传学方面的问题,并在权衡对个人、家庭、社会的利弊的基础上,给予婚姻、生育、防治、预防等方面的医学指导。五、基因诊断(第三节)五、基因诊断(第三节)n采用分子生物学方法在采用分子生物学方法在DNA水平或水平或RNA水平对某一基因进行分析,从而对特定水平对某一基因进行分析,从而对特定的疾病进行诊断(的疾病进行诊断(gene diagnosis)。)。n基因诊断是症状前诊断的主要手段。基因诊断是症状前诊断的主要手段。1978年,华裔美国学者简悦威(年,华裔美国学者简悦威(Yue
13、tWai Kan)首次采用)首次采用DNA重组技术对血红蛋白病重组技术对血红蛋白病进行产前诊断,开创基因诊断的先河。目前,进行产前诊断,开创基因诊断的先河。目前,基因诊断早已进入欧美各国的临床应用,不基因诊断早已进入欧美各国的临床应用,不仅针对遗传性疾病,而且用于对一些感染性仅针对遗传性疾病,而且用于对一些感染性疾病和肿瘤的诊断。疾病和肿瘤的诊断。17基因诊断的特点(优点)基因诊断的特点(优点)1.1.以特定基因为目标,检测基因的突变和表达信息,以特定基因为目标,检测基因的突变和表达信息,特异性强;特异性强;2.2.采用分子杂交技术和采用分子杂交技术和PCRPCR技术具有信号放大作用,微技术具
14、有信号放大作用,微量样品即可进行诊断,灵敏度高;量样品即可进行诊断,灵敏度高;3.3.可用于尚无出现临床表现前,胎儿的出生前诊断,可用于尚无出现临床表现前,胎儿的出生前诊断,群体筛查等,应用广泛;群体筛查等,应用广泛;4.4.检测样品获得便利,不受个体发育阶段性和基因表检测样品获得便利,不受个体发育阶段性和基因表达组织特异性的限制。达组织特异性的限制。18在受精6天胚胎着床前进行。(二)确定遗传方式是在B超的监护下,用细针经腹壁、子宫壁进入胎儿脐带,并抽取胎儿血液样本进行诊断。PCR/ASO、PCR/SSCP、PCR/DGGE联合应用(点突变的检测)限制性内切酶Mst切割的序列是CCTNAGG
15、(其中N是任何一种核苷酸),一般诊断(病史、症状、体征、实验室检查)Two primers 染色体检查的适应症。1、外周血白细胞、口腔粘膜细胞1、外周血白细胞、口腔粘膜细胞羊膜穿刺术、绒毛吸取术、脐带穿刺术原发性闭经和女性不育症;基因诊断的样本基因诊断的样本 可以是任何有核细胞,包括可以是任何有核细胞,包括1、外周血白细胞、口腔粘膜细胞、外周血白细胞、口腔粘膜细胞2、活检标本、石腊包埋的组织块、活检标本、石腊包埋的组织块3、沉淀细胞(唾液、痰液、尿液)、沉淀细胞(唾液、痰液、尿液)4、羊水细胞、绒毛细胞、进入母体循环、羊水细胞、绒毛细胞、进入母体循环的胎儿细胞的胎儿细胞应用应用PCR,样本可微
16、量化到一个细胞,样本可微量化到一个细胞19基因诊断的基本技术基因诊断的基本技术n核酸分子杂交核酸分子杂交n聚合酶链反应(聚合酶链反应(PCRPCR)nDNADNA测序技术测序技术20在受精6天胚胎着床前进行。何谓家系分析法及临床应用注意事项?不同种类的遗传病,其子代的再发风险率均有其各自独特的规律,在明确诊断,确定遗传方式以后,就可分别计算再发风险率。五、基因诊断(第三节)多发性流产妇女及其丈夫;通过用已知基因的DNA片段制备探针与待测基因组DNA的限制性酶切片段进行杂交,分析带谱。染色体检查的适应症。在双亲之一或双方的基因型未知的情况下,估计未发病子女或出生子女的再发风险率,使遗传咨询的结果
17、更为准确。遗传病实验室检查的主要方法有哪些?绒毛样本可用于诊断染色体病,代谢病,胎儿性别鉴定,生化检测和DNA分析。G6PD缺乏症检测芯片(五)初产妇年龄超过35周岁的。Southern blotSouthern blot印迹杂交印迹杂交n通过用已知基因的通过用已知基因的DNA片段制备探针与待测基因片段制备探针与待测基因组组DNA的限制性酶切片段进行杂交,分析带谱。的限制性酶切片段进行杂交,分析带谱。n可直接确定致病基因的缺陷。是最经典、应用最广可直接确定致病基因的缺陷。是最经典、应用最广泛的分子遗传学技术。泛的分子遗传学技术。n常用于基因缺失。常用于基因缺失。2122aa/aa aa/-aa
18、/a-a-/-/-14kb10kb10kb 4kbBamH IBamH I左侧:左侧:16号染色体上携有数目不同的基因号染色体上携有数目不同的基因右侧:右侧:a基因探针杂交的结果基因探针杂交的结果-地贫基因缺失的诊断地贫基因缺失的诊断正常正常贫血贫血症状症状携带携带者者HbH 镰状细胞贫血的基因诊断镰状细胞贫血的基因诊断限制性内切酶限制性内切酶Mst切割的序列是切割的序列是CCTNAGG(其中(其中N是任何一种核苷酸),是任何一种核苷酸),切割正常切割正常DNA产生产生1.1kb 珠蛋白的珠蛋白的DNA片段;若切割患者片段;若切割患者DNA时,时,由于由于AT破坏了破坏了Mst的位点,便形成的
19、位点,便形成1.3kb 珠蛋白的珠蛋白的DNA片段。片段。酶解正常人酶解正常人DNADNA和患者和患者DNADNA,用标记的,用标记的 珠蛋白基因为探针作珠蛋白基因为探针作SouthernSouthern杂交杂交24Polymerase Chain Reaction(PCR)nA method to amplify specific genetic sequences.25nTemplate(DNA or RNA)nTwo primersndNTPsnPCR bufferKCl,Tris,MgCl2nThermostable DNA Polymerase(Taq)PCR Reagent Com
20、ponents反应体系26PCR Cycle27Geometric Amplification28基于基于PCRPCR技术的技术的DNADNA诊断诊断:nPCRPCR直接扩增(大片段缺失)直接扩增(大片段缺失)nPCR/ASOPCR/ASO、PCR/SSCPPCR/SSCP、PCR/DGGEPCR/DGGE联合应联合应用(点突变的检测用(点突变的检测)nPCR/Southern blot PCR/Southern blot 联合应用联合应用(三核苷酸重复相关遗传病)(三核苷酸重复相关遗传病)29(三)对再发风险的估计 产前诊断的适应症。1)蛋白、酶活性;第一节 临症诊断和症状前诊断双方之一有致
21、畸因素接触史,会不会影响胎儿健康。第三节 遗传病的群体筛查(五)随访和扩大咨询临症诊断、症状前诊断、产前诊断和植入前诊断以特定基因为目标,检测基因的突变和表达信息,特异性强;优点是方法简单,主要用于疑为两性畸形或性染色体数目异常的疾病诊断或产前诊断,有一定价值,但确认仍需依靠染色体检查。夫妇之一有先天性代谢缺陷,或生育过这种患儿的孕妇;产前诊断的指征有哪些?多重多重PCR:在同一:在同一PCR体系中加入数对体系中加入数对PCR引物,可引物,可同时扩增多个同时扩增多个DNA片段。常用来检测同一基因的多个片段。常用来检测同一基因的多个外显子的缺失。外显子的缺失。30DNADNA测序法测序法 DNA
22、DNA测序(测序(DNA Sequencing)DNA Sequencing)是检测未是检测未知突变和已知突变基因的最基本和最重知突变和已知突变基因的最基本和最重要的实验手段。要的实验手段。31基因芯片基因芯片n又称又称DNA芯片,(芯片,(DNA array).n指把成千上万个寡核苷酸或指把成千上万个寡核苷酸或cDNA探针密集、探针密集、规律地排列在规律地排列在1cm2大小的硅片或玻璃芯片上,大小的硅片或玻璃芯片上,容量可达容量可达2040万个基因探针。将荧光标记万个基因探针。将荧光标记的的DNA或或cDNA样品送到在芯片上与探针杂交,样品送到在芯片上与探针杂交,经激光共聚焦显微镜扫描,以计
23、算机系统对荧经激光共聚焦显微镜扫描,以计算机系统对荧光信号做出比较和检测,可迅速得出所需的信光信号做出比较和检测,可迅速得出所需的信息,比常规方法快几十到几千倍。息,比常规方法快几十到几千倍。32DNA microarrays on glass slides33应用实例应用实例nAffymetrix公司,把公司,把P53基因全长序列和已基因全长序列和已知突变的探针集成在芯片上,制成知突变的探针集成在芯片上,制成P53基因芯基因芯片,将在癌症早期诊断中发挥作用。片,将在癌症早期诊断中发挥作用。nHeller等构建了等构建了96个基因的个基因的CDNA微阵,用微阵,用于检测分析风湿性关节炎于检测分
24、析风湿性关节炎(RA)相关的基因,相关的基因,以探讨以探讨DNA芯片在感染性疾病诊断方面的应芯片在感染性疾病诊断方面的应用。用。n现在,肝炎病毒检测诊断芯片、结核杆菌耐药现在,肝炎病毒检测诊断芯片、结核杆菌耐药性检测芯片、多种恶性肿瘤相关病毒基因芯片性检测芯片、多种恶性肿瘤相关病毒基因芯片等一系列诊断芯片逐步开始进入市场。等一系列诊断芯片逐步开始进入市场。34G6PD缺乏症检测芯片缺乏症检测芯片n由由G6PDG6PD基因的突变、插入和缺失引起。基因的突变、插入和缺失引起。n根据已知的基因突变型可设计突变基因根据已知的基因突变型可设计突变基因探针,制成芯片探针,制成芯片n可同时检测中国人种的可同
25、时检测中国人种的8 8种突变类型,覆种突变类型,覆盖率达盖率达90%90%以上,并能精确确定突变类型以上,并能精确确定突变类型及纯、杂合状况。及纯、杂合状况。n操作时间短(操作时间短(4 4小时以内),适于大批量小时以内),适于大批量检定。检定。第二节第二节 产前诊断和植入前诊断产前诊断和植入前诊断 n产前诊断(产前诊断(prenatal diagnosis)是以羊膜)是以羊膜穿刺术和绒毛取样等技术,对羊水、羊水穿刺术和绒毛取样等技术,对羊水、羊水细胞和绒毛进行遗传学和生化检查分析,细胞和绒毛进行遗传学和生化检查分析,对胚胎或胎儿的染色体和基因进行分析诊对胚胎或胎儿的染色体和基因进行分析诊断,
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