医学遗传学设计实验-完整ppt课件
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《遗传学实验》课件
基因敲除与敲入技术概述
基因敲除与敲入技术是一种通过特定手段将目的基因从细 胞或个体中剔除或插入特定位置的技术。
基因敲除与敲入的方法
基因敲除的方法包括同源重组法和CRISPR-Cas9技术等， 而基因敲入则通常采用逆转录病毒载体和锌指核酸酶等技 术。
基因敲除与敲入技术的应用
基因敲除与敲入技术在疾病模型建立、药物筛选、基因治 疗等领域有着广泛的应用。
基因编辑技术
基因编辑技术概述
基因编辑技术是一种能够对生物体基因组进行精确修改和调控的技 术。
基因编辑的方法
目前最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统，它能够通过引导 RNA精确地定位到目标基因并对其进行切割和修复。
基因编辑技术的应用
基因编辑技术在遗传病治疗、农作物改良、动物模型建立等领域有着 广泛的应用前景，为人类带来了革命性的突破。
遗传学实验的历史与发展
历史
遗传学实验的历史可以追溯到19世纪中叶，随着孟德尔遗传定律的发现，遗传 学实验逐渐发展起来。随着科技的进步，遗传学实验的方法和技术不断更新和 完善。
发展
现代遗传学实验更加注重分子遗传学和基因组学的研究，利用基因编辑、基因 合成等技术手段，深入探究基因与表型之间的关系，为人类认识生命本质和解 决实际问题提供了有力支持。
果蝇遗传实验
果蝇遗传实验简介
果蝇是遗传学研究的常用材料， 其染色体数目少，繁殖快，易于
观察。
实验过程
通过果蝇的杂交实验，研究者可以 观察到明显的遗传现象，例如伴性 遗传、突变等。
实验结果
果蝇遗传实验为现代遗传学的发展 提供了重要的实验证据，帮助科学 家更好地理解基因与表型之间的关 系。
04
现代遗传学实验
《医学遗传学》PPT课件 (2)-PPT精选文档151页
3 ATTITUDES All health professionals should:
3.1 appreciate the sensitivity of genetic information and the need for privacy and confidentiality. 3.2 seek coordination and collaboration with an interdisciplinary team of health professionals.
2.1 gather genetic family history information, including at minimum a three-generation history.
2.2 identify and refer clients who might benefit from genetic services or from consultation with other professionals for management of issues related to a genetic diagnosis.
1.10 the ethical, legal and social issues related to genetic testing and recording of genetic information (e.g., privacy, the potential for genetic discrimination in health insurance and employment).
BASELINE COMPETENCIES
At a minimum, each health-care professional should be able to:
医学遗传学(medical genetics)PPT课件
二、遗传病的概念
➢ 遗传病是遗传物质改变所致的疾病。 ➢ 遗传物质包括染色体和基因。
三、遗传病的类型
单基因病 多基因病 染色体病 体细胞遗传病
遗传病的类型
(一)单基因病
1、常染色体显性遗传病 2、常染色体隐性遗传病 3、X连锁显性遗传病 4、X连锁隐性遗传病 5、Y连锁遗传病 6、线粒体遗传病
2、基本由遗传因素决定发病,但是需要环境中一定的诱因才能发病。
苯丙酮尿症
蚕豆病(G6PD缺陷 )
疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系
3、遗传因素和环境因素对发病都有作用,其中遗传因素所起的 作用的大小称为遗传度。在不同的疾病中,其遗传度各不相同。 例如:
①唇裂、腭裂、先天性幽门狭窄等,遗传度70﹪以上,说明遗传 因素对这些疾病的发生较为重要,但环境因素也是不可缺少的。 精神发育障碍、精神分裂症等疾病也是如此。
5 Pˉ女婴患者 ( 猫叫综合征 ,5号染色体短臂缺失)
遗传病的类型
(四)体细胞遗传病
➢
➢ ﹡体细胞中遗传物质改变所致的疾病,称为体细胞遗传病。 ➢ 遗传物质的改变只发生在特异的体细胞,所以不向后代传递。 ➢ ﹡这类疾病包括恶性肿瘤, 因为各种肿瘤的发病都涉及到特
定组织中的染色体和癌基因或抑癌基因的变化,所以肿瘤是体 细胞遗传病。 ➢ ﹡白血病、自身免疫缺陷病以及衰老等。 ➢ ﹡在经典的遗传病中,并不包括这一类疾病。
演进优生学(积极优生学)
目前采用的方法: 人工受精 试管婴儿 单性生殖等
临床遗传学(clinical genetics)
第三节 遗传性疾病的概述
一、疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系 二、遗传病的概念 三、遗传病的类型
一、疾病的发生与遗传因素和环境因素的关系
最新医学遗传学设计实验ppt课件精品课件
实验设计方案：
一、实验名称 ：
二、总体设计思路：
三、具体设计方案：
1．实验目的 2．实验原理 3．实验材料、试剂及器材 4．实验方法及注意事项 5．实验预期结果及遗传指导 6．参考文献
3．实验材料、试剂及器材
❖ 3.1 材料：
孕妇的新鲜外周血5 ml、琼脂糖凝 胶（新制备）、 硝酸纤维素滤膜（NC膜）、透明胶带、防护眼镜、 塑料瓶、塑料袋、保鲜膜、滤纸、X光底片
（2）从水浴中取出含有滤膜和预杂交液的塑料 袋，剪开一角，将变性的DNA探针加到预杂交液中。
（3）尽可能除去袋中的空气，封住袋口，滞留在袋 中的气泡要尽可能地少，为避免同位素污染水浴， 将封好的杂交袋再封入另一个未污染的塑料袋内。
（4）置42℃水浴温育过夜（至少18h）。
❖ 7．洗膜
取出NC膜，在2XSSC溶液中漂洗5min，然后按下 列条件洗膜：2×SSC，42℃，10min；1×SCC， 42℃，10min；0.5×SCC，42℃，10min； 0.2×SSC，56℃，10min；0.1×SSC， 56℃， 10min。边洗边用放射性检测仪检测放射强度，当 放射强度指示数值较环境背景高1-2倍时，即停止 洗膜。洗完的膜浸入2×SSC中2min，取出膜，用 滤纸吸干膜表面的水分，并用保鲜膜包裹。
❖ [7]税青林主编。（案例版）医学遗传学，科学出版 社2012年1月第二版。
谢谢观看！
结束语
谢谢大家聆听！！！
27
4.2 注意事项：
❖ 1．胎儿游离DNA提取时应尽量减少血样放置时间， 以减少细胞坏死和溶解，提高胎儿游离DNA的检出 率。
❖ 2．PCR扩增时，其最关键的是引物的设计：①长 度为15~30核苷酸，②GC含量50% ③TM值处于 56℃—62℃之间，④3`—末端必须严格与模板DNA 配对，其构成DNA延伸的起始点。
一、实验名称 ：
二、总体设计思路：
三、具体设计方案：
1．实验目的 2．实验原理 3．实验材料、试剂及器材 4．实验方法及注意事项 5．实验预期结果及遗传指导 6．参考文献
3．实验材料、试剂及器材
❖ 3.1 材料：
孕妇的新鲜外周血5 ml、琼脂糖凝 胶（新制备）、 硝酸纤维素滤膜（NC膜）、透明胶带、防护眼镜、 塑料瓶、塑料袋、保鲜膜、滤纸、X光底片
（2）从水浴中取出含有滤膜和预杂交液的塑料 袋，剪开一角，将变性的DNA探针加到预杂交液中。
（3）尽可能除去袋中的空气，封住袋口，滞留在袋 中的气泡要尽可能地少，为避免同位素污染水浴， 将封好的杂交袋再封入另一个未污染的塑料袋内。
（4）置42℃水浴温育过夜（至少18h）。
❖ 7．洗膜
取出NC膜，在2XSSC溶液中漂洗5min，然后按下 列条件洗膜：2×SSC，42℃，10min；1×SCC， 42℃，10min；0.5×SCC，42℃，10min； 0.2×SSC，56℃，10min；0.1×SSC， 56℃， 10min。边洗边用放射性检测仪检测放射强度，当 放射强度指示数值较环境背景高1-2倍时，即停止 洗膜。洗完的膜浸入2×SSC中2min，取出膜，用 滤纸吸干膜表面的水分，并用保鲜膜包裹。
❖ [7]税青林主编。（案例版）医学遗传学，科学出版 社2012年1月第二版。
谢谢观看！
结束语
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4.2 注意事项：
❖ 1．胎儿游离DNA提取时应尽量减少血样放置时间， 以减少细胞坏死和溶解，提高胎儿游离DNA的检出 率。
❖ 2．PCR扩增时，其最关键的是引物的设计：①长 度为15~30核苷酸，②GC含量50% ③TM值处于 56℃—62℃之间，④3`—末端必须严格与模板DNA 配对，其构成DNA延伸的起始点。
《医学遗传学》ppt课件
3
基因突变影响基因表达和调控 突变影响基因的表达和调控，导致细胞生长、分 化和凋亡异常，进而引发疾病。
常见基因突变导致疾病案例
镰状细胞贫血
由β-珠蛋白基因突变引起，导致 红细胞形态异常和功能缺陷。
囊性纤维化
由囊性纤维化跨膜传导调节因子 （CFTR）基因突变引起，导致 呼吸道、消化道和生殖道黏液分 泌异常。
重要性
随着医学和遗传学的发展，越来越多的遗传性疾病被发现和认识，医学遗传学 在医学领域中的地位日益重要。它对于疾病的预测、诊断、治疗和预防具有重 要意义，有助于提高人类健康水平和生活质量。
医学遗传学发展历史及现状
发展历史
医学遗传学的发展经历了从经典遗传学、分子遗传学到现代遗传学的历程。随着人 类基因组计划的完成和精准医疗的提出，医学遗传学正迎来新的发展机遇。
教学要求
要求学生系统掌握医学遗传学的基本概念和基本理论，熟悉常见遗传性疾病的临床表现、诊断方法和治疗 措施，了解遗传性疾病的预防策略和最新研究进展。同时，要求学生具备独立思考和自主学习的能力，能 够运用所学知识分析和解决临床实际问题。
02
遗传物质基础
染色体结构与功能
染色体的化学组成
主要由DNA和蛋白质组成，其中 DNA是遗传信息的载体，蛋白质 则对DNA的包装、稳定和调控起
X连锁隐性遗传病
致病基因位于X染色体上，且为隐性 基因。男性患者多于女性患者，且女 性患者多为携带者。如红绿色盲、血 友病等。
04
人类基因组计划与基因组学
人类基因组计划背景及意义
人类基因组计划的提出
揭示人类生命奥秘，探索基因与疾ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 关系
人类基因组计划的意义
推动生命科学、医学等领域的发展，为 个性化医疗和精准治疗奠定基础
遗传学(全套课件752P)ppt课件
遗传学(全套课件752P)ppt课件目录•遗传学基本概念与原理•基因突变与修复•基因重组与染色体变异•遗传规律与遗传图谱分析•分子遗传学技术与应用•细胞遗传学技术与应用CONTENTSCHAPTER01遗传学基本概念与原理遗传学定义及研究领域遗传学定义研究生物遗传信息传递、表达和调控的科学。
研究领域包括基因结构、功能、表达调控，基因突变、重组、进化，以及遗传与发育、免疫、疾病等方面的关系。
遗传物质基础：DNA与RNADNA脱氧核糖核酸，是生物体主要的遗传物质，由碱基、磷酸和脱氧核糖组成。
RNA核糖核酸，在蛋白质合成过程中起重要作用，由碱基、磷酸和核糖组成。
遗传信息传递过程DNA复制在细胞分裂间期进行，以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
转录以DNA为模板合成RNA的过程，发生在细胞核或细胞质中。
翻译以mRNA为模板合成蛋白质的过程，发生在细胞质中的核糖体上。
基因表达调控机制基因表达基因携带的遗传信息通过转录、翻译等过程转变为具有生物活性的蛋白质分子的过程。
调控机制包括转录水平调控（如转录因子、启动子等）、转录后水平调控（如RNA剪接、修饰等）和翻译水平调控（如蛋白质磷酸化、去磷酸化等）。
这些调控机制使得生物体能够适应不同的环境条件并维持正常的生理功能。
CHAPTER02基因突变与修复点突变包括碱基替换、插入和缺失。
染色体畸变包括染色体结构变异和数目变异。
03生物因素如某些病毒和细菌。
01物理因素如紫外线、X 射线等。
02化学因素如亚硝酸、碱基类似物等。
直接修复切除修复重组修复SOS 修复DNA 损伤修复机制01020304针对某些特定类型的DNA 损伤，通过特定的酶直接进行修复。
通过核酸内切酶将损伤部位切除，再利用DNA 聚合酶和连接酶进行修复。
在复制过程中，当遇到无法直接修复的DNA 损伤时，可通过重组机制进行修复。
当DNA 受到严重损伤时，细胞会启动SOS 修复机制，通过易错复制方式快速完成复制过程。
《医学遗传学》PPT课件
AR, 11q23 AR, 11q23 AR, 17q25.2 XR, Xq24 AR, 1p21 AR, 3p12 AR, 11q13 AR, 14q21 AR, 12q13.3 XR, Xp22.2
604549
医学PPT AR
症状
低血糖血症 巨舌，肌张力减退
与I型相似 肝脾肿大，肝硬化 肌无力，肌痉挛 低血糖症生长迟缓 肌痉挛肌无力肌痛 轻型低血糖症白内障
……
医学PPT
5
❖ 遗传学
一种严重的常染色体隐性遗传性氨基酸 代谢病，首次发现于1934年，因病人尿中排 泄大量的苯丙酮酸而得名。国外发病率约 1/4500～1/100000，我国发病率约为 1/16500。疾病基因已定位于12q24.1并已 被克隆。
医学PPT
6
第三节 遗传代谢病
❖ 发病机制 PKU患者PAH基因突变使患者肝脏内苯
……
医学PPT
25
❖ 遗传学
糖原贮积症（glycogen storage disease，GSD）是一类较罕见的遗传代谢病。 由于酶的缺陷，使糖原在肝脏及肌肉中的代 谢缺陷所致。根据所缺的酶不同，可将糖原 贮积症分为Ⅰ～Ⅷ型，多数为常染色体隐性 遗传，以Ⅰ型为最常见。
医学PPT
26
病名
GSD 0 GSD Ⅰa GSD Ⅰb GSD Ⅰc GSD Ⅱ GSD Ⅱb GSD Ⅲ GSD Ⅳ GSD Ⅴ GSD Ⅵ GSD Ⅶ GSD Ⅷ GSD Ⅸc
医学PPT
22
❖ 诊断 临床诊断：临床表现、实验室检查 症状前诊断：实验室检查 杂合子检测：实验室检查
医学PPT
23
❖ 治疗 减少铜的摄取与吸收 促进铜的排出 对症治疗
医学PPT
最新医学遗传学实验：人类染色体常规核型分析教学讲义ppt
清点实验物品：
每组剪刀、镊子、离心管、吸管各4， 止血钳2
秋水仙素处理培养的血细胞
用止血钳去掉培养瓶（瓶中为已培养了约70小时 的血细胞）瓶盖表面的铁皮
打开瓶盖，每瓶加入秋水仙素2~3滴 盖上瓶盖，轻轻摇匀，作好标记 37℃继续培养约2小时
教学内容
人类外周血淋巴细胞染色体标本的制备 人类染色体常规核型分析
了解人外周血淋巴细胞常规染色体标本 制备的原理与方法
实验用品
实验器械：冰箱、恒温培养箱、恒温水 浴箱、离心机、天平、吹风机、15ml离 心管、吹打管、试管架、染色架、废液 缸。
实验试剂：RPMIl640完全培养基( 含胎 牛血清、PHA、抗生素等) 肝素、秋水仙素、0.045M KCl、甲醇、 冰醋酸、 Giemsa染液
每组剪刀镊子离心管吸管各4止血钳2秋水仙素处理培养的血细胞用止血钳去掉培养瓶瓶中为已培养了约70小时的血细胞瓶盖表面的铁皮打开瓶盖每瓶加入秋水仙素23滴盖上瓶盖轻轻摇匀作好标记37继续培养约2小时人类外周血淋巴细胞染色体标本的制备人类染色体常规核型分析人类染色体常规核型分析核型
医学遗传学实验：人类染色体常 规核型分析
注意：
１.用镊子取冰片，千万不要用手摸冰片的表面， 以免染色体不能附着。
2.滴片时要有一定高度，且玻片要稍倾斜。
3.冰片一定要清洁湿冷，易于染色体的分散。
染色
1∶10 Giemsa染液（pH 6.8）染色10min。 流水冲洗，吹风机吹干，镜检。
1 采血、接种、细胞培养 8 终止培养前2小时,加入秋水仙素
褥垫层的设计
褥垫层的设计目的 （1）保护桩土共同承担荷载； （2）调整桩土荷载应力分担比； （3）减少基础底面的应力集中；
（4）调整桩土水平荷载的分担。
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❖ 4.1.2 提取胎儿游离DNA： ❖ （1）离心
第一次离心：经预处理后的血浆以1600×g的速度 离心10min，离心后取上清液置一20℃保存备用；
.
11
第二次离心：将第一次离心后的上清液以13000— 16000×g的速度高速离心10min，离心后取上清液 置一20℃保存备用。
❖ （2）提取胎儿游离DNA： 取出上清液按照血样DNA提取试剂盒(QIAamp DNAbloodmini, Qia2gen)说明书中血液DNA的提 取方案提取DNA。
结果可能获得10kb、14kb两种长度的含a珠蛋白基
因簇的DNA片段。
.
14
❖ 2．琼脂糖凝胶电泳
（1）加样：取18μl胎儿DNA酶处理液与2μl的DNA上 样缓冲液混匀，用微量移液枪小心加入样品槽中。
（2）电泳：加完样后，插上导线，打开电源，按 照 需 要 调 节 电压至120V，电泳开始，观察电泳槽中 负极的铂金丝处是否有气泡出现。
防止遗传病、先天畸形患儿出生的最有效而可行的
方法，对于减少群体中致病基因频率和提高人口素
质具有十分重要的意义。
.
5
❖ 传统产前诊断方法一般采用羊膜腔穿刺、绒毛膜取 样和脐静脉穿刺等，它们都具有创伤性，可能对孕 妇及胎儿造成一定危害，如宫内感染、出血甚至流 产、死胎等。利用孕妇外周血中游离的胎儿DNA进 行产前诊断是一项非创伤性产前诊断技术，易于被 孕妇接受。
（3）当溴酚蓝条带移动到距凝胶前沿约1cm时，将 电压回零，关闭电源，停止电泳。
（4）取出凝胶，在波长为302nm的紫外灯下观察染 色后的电泳胶板。DNA存在处显示出肉眼可辨的桔 红色荧光条带。
.
15
❖ 3．转膜：
.
12
❖ 4.1.3 利用PCR技术进行胎儿DNA扩增:
采用15 bp的随机引物，反应体系为： l0×PCR缓 冲液5μl ，Taq酶5 U，25 mmol／L MgC12 5 μl ， 2.5 mmol／L dNTP 4μl ， 200 mmol／L 15 bp随 机引物5 μl ，加双蒸水至50 μl ，置于基因扩增仪 上。反应条件为94℃预变性4 min 后，开始循环： 94℃ 1 min，37℃ 2 min，55℃ 4 min，循环30次， 最后72℃ 延伸5 min，4℃保存。
❖ 孕妇外周血中游离的胎儿DNA含量相对高，提取及 分析过程简单，易于发展为可应用于临床的大样本 高通量的检测方法。另外胎儿DNA在孕早期就可检 测到，且分娩后很快被清除，不会受前次妊娠的影 响。
.
6
❖ PCR技术能在体外快速简便地扩增特异的DNA片段， 为基因诊断分析提供了方便，被广泛运用于遗传病 和肿瘤的基因诊断。若PCR产物的片段中包含有 RFLP的切点，则可将PCR扩增产物用相应的限制 酶处理，经电泳后检测其多态性，结合系谱进行分 析，可进行基因诊断。
.
8
3．实验材料、试剂及器材
❖ 3.1 材料：
孕妇的新鲜外周血5 ml、琼脂糖凝 胶（新制备）、 硝酸纤维素滤膜（NC膜）、透明胶带、防护眼镜、 塑料瓶、塑料袋、保鲜膜、滤纸、X光底片
❖ 3.2 试剂：
EDTA（乙二胺四乙酸）盐抗凝剂，0．12 ml 10% 的中性buffer溶液(含4 %的甲醛)，QIAamp DNA提 取试剂盒(Qiagen)；Taq酶(Takara)，双蒸水， PCR缓冲液， dNTP (Promega)， AmpF1STR@ 扩增试剂盒(ABI)；BamHI内切酶，DNA上样缓冲 液，放射性物质（32p），变性液，预杂交液， 2×SSC（50%甲酰胺），X光片冲洗液。
.
13
❖ 4.1.4利用Southern分子印迹杂交法检测出限制性 片段长度多态性（RFLP）进行基因诊断
❖ 1．用BamHI内切酶酶处理扩增产物，反应体系如 下：
待酶切DNA 1μg
双蒸水
适量
10X Buffer BamHI 2μl
BamHI
0.5-1μl
总体积
20μl
37℃孵育1小时或更长时间
医学遗传学设计实验
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1
实验设计方案：
一、实验名称 ：
二、总体设计思路：
三、具体设计方案：
1．实验目的
2．实验原理
3．实验材料、试剂及器材
4．实验方法及注意事项
5．实验预期结果及遗传指导
6．参考从孕妇外周血中提取胎儿 DNA进行a地贫的产前诊断
.
3
二、总体设计思路：
抽取孕妇外周血 → 提取胎儿DNA → 利用 PCR技术进行胎儿DNA扩增 → 利用Sou-thern分 子印迹杂交法检测出限制性片段长 度多态性（RFLP）进行基因诊断【用DNA限制酶处 理扩增产物 → 琼脂糖凝胶电泳 → 转膜 →探针标记 → 预杂交 → Southern杂交 → 洗膜 → 放射性自显 影检测】
.
7
❖ Southern分子印迹杂交是将酶解后的DNA片段经 琼脂糖凝胶电泳分离，然后经碱变性，Tris缓冲液 中和，高盐下通过吸附作用将DNA从凝胶中转印至 硝酸纤维素滤膜上，附着在滤膜上的DNA与32p标 记的探针杂交，利用放射自显影技术确定探针互补 的每条DNA带的位置，从而可以确定在众多酶解产 物中含某一特定序列的DNA片段的位置和大小。此 法可检测出限制性片段长度多态性（RFLP），从 而进行基因诊断。
.
4
三、具体设计方案：
1．实验目的
❖ 利用孕妇外周血中游离的胎儿DNA进行a地贫的产 前诊断，从而进行遗传指导。
2．实验原理：
❖ 地中海贫血的分布遍及全世界，我国南方省区的发
病率也较高，如广西壮族自治区可高达14.6%，其
次为广东、海南、云南等。在遗传咨询的基础上，
对高风险的胎儿进行产前诊断和选择性终止妊娠是
.
9
❖ 3.3 主要仪器：
离心机，冰箱，基因扩增仪、微量移液枪(20μl)， 电泳仪，紫外透射仪，封口器，southern印迹杂交 实验仪器，水浴锅（0℃，42℃，100℃），琼脂糖 平板电泳装置，放射性检测仪，暗盒（加双侧增感 屏）
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4．实验方法及注意事项
4.1 方法步骤：
❖ 4.1.1 血浆制备： 抽取孕妇外周血5 ml，加入EDTA抗凝剂，0．12 ml 10% 的中性buffer溶液(含4 %的甲醛)进行预处 理。
第一次离心：经预处理后的血浆以1600×g的速度 离心10min，离心后取上清液置一20℃保存备用；
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第二次离心：将第一次离心后的上清液以13000— 16000×g的速度高速离心10min，离心后取上清液 置一20℃保存备用。
❖ （2）提取胎儿游离DNA： 取出上清液按照血样DNA提取试剂盒(QIAamp DNAbloodmini, Qia2gen)说明书中血液DNA的提 取方案提取DNA。
结果可能获得10kb、14kb两种长度的含a珠蛋白基
因簇的DNA片段。
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❖ 2．琼脂糖凝胶电泳
（1）加样：取18μl胎儿DNA酶处理液与2μl的DNA上 样缓冲液混匀，用微量移液枪小心加入样品槽中。
（2）电泳：加完样后，插上导线，打开电源，按 照 需 要 调 节 电压至120V，电泳开始，观察电泳槽中 负极的铂金丝处是否有气泡出现。
防止遗传病、先天畸形患儿出生的最有效而可行的
方法，对于减少群体中致病基因频率和提高人口素
质具有十分重要的意义。
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❖ 传统产前诊断方法一般采用羊膜腔穿刺、绒毛膜取 样和脐静脉穿刺等，它们都具有创伤性，可能对孕 妇及胎儿造成一定危害，如宫内感染、出血甚至流 产、死胎等。利用孕妇外周血中游离的胎儿DNA进 行产前诊断是一项非创伤性产前诊断技术，易于被 孕妇接受。
（3）当溴酚蓝条带移动到距凝胶前沿约1cm时，将 电压回零，关闭电源，停止电泳。
（4）取出凝胶，在波长为302nm的紫外灯下观察染 色后的电泳胶板。DNA存在处显示出肉眼可辨的桔 红色荧光条带。
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❖ 3．转膜：
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❖ 4.1.3 利用PCR技术进行胎儿DNA扩增:
采用15 bp的随机引物，反应体系为： l0×PCR缓 冲液5μl ，Taq酶5 U，25 mmol／L MgC12 5 μl ， 2.5 mmol／L dNTP 4μl ， 200 mmol／L 15 bp随 机引物5 μl ，加双蒸水至50 μl ，置于基因扩增仪 上。反应条件为94℃预变性4 min 后，开始循环： 94℃ 1 min，37℃ 2 min，55℃ 4 min，循环30次， 最后72℃ 延伸5 min，4℃保存。
❖ 孕妇外周血中游离的胎儿DNA含量相对高，提取及 分析过程简单，易于发展为可应用于临床的大样本 高通量的检测方法。另外胎儿DNA在孕早期就可检 测到，且分娩后很快被清除，不会受前次妊娠的影 响。
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❖ PCR技术能在体外快速简便地扩增特异的DNA片段， 为基因诊断分析提供了方便，被广泛运用于遗传病 和肿瘤的基因诊断。若PCR产物的片段中包含有 RFLP的切点，则可将PCR扩增产物用相应的限制 酶处理，经电泳后检测其多态性，结合系谱进行分 析，可进行基因诊断。
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3．实验材料、试剂及器材
❖ 3.1 材料：
孕妇的新鲜外周血5 ml、琼脂糖凝 胶（新制备）、 硝酸纤维素滤膜（NC膜）、透明胶带、防护眼镜、 塑料瓶、塑料袋、保鲜膜、滤纸、X光底片
❖ 3.2 试剂：
EDTA（乙二胺四乙酸）盐抗凝剂，0．12 ml 10% 的中性buffer溶液(含4 %的甲醛)，QIAamp DNA提 取试剂盒(Qiagen)；Taq酶(Takara)，双蒸水， PCR缓冲液， dNTP (Promega)， AmpF1STR@ 扩增试剂盒(ABI)；BamHI内切酶，DNA上样缓冲 液，放射性物质（32p），变性液，预杂交液， 2×SSC（50%甲酰胺），X光片冲洗液。
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❖ 4.1.4利用Southern分子印迹杂交法检测出限制性 片段长度多态性（RFLP）进行基因诊断
❖ 1．用BamHI内切酶酶处理扩增产物，反应体系如 下：
待酶切DNA 1μg
双蒸水
适量
10X Buffer BamHI 2μl
BamHI
0.5-1μl
总体积
20μl
37℃孵育1小时或更长时间
医学遗传学设计实验
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实验设计方案：
一、实验名称 ：
二、总体设计思路：
三、具体设计方案：
1．实验目的
2．实验原理
3．实验材料、试剂及器材
4．实验方法及注意事项
5．实验预期结果及遗传指导
6．参考从孕妇外周血中提取胎儿 DNA进行a地贫的产前诊断
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二、总体设计思路：
抽取孕妇外周血 → 提取胎儿DNA → 利用 PCR技术进行胎儿DNA扩增 → 利用Sou-thern分 子印迹杂交法检测出限制性片段长 度多态性（RFLP）进行基因诊断【用DNA限制酶处 理扩增产物 → 琼脂糖凝胶电泳 → 转膜 →探针标记 → 预杂交 → Southern杂交 → 洗膜 → 放射性自显 影检测】
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❖ Southern分子印迹杂交是将酶解后的DNA片段经 琼脂糖凝胶电泳分离，然后经碱变性，Tris缓冲液 中和，高盐下通过吸附作用将DNA从凝胶中转印至 硝酸纤维素滤膜上，附着在滤膜上的DNA与32p标 记的探针杂交，利用放射自显影技术确定探针互补 的每条DNA带的位置，从而可以确定在众多酶解产 物中含某一特定序列的DNA片段的位置和大小。此 法可检测出限制性片段长度多态性（RFLP），从 而进行基因诊断。
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三、具体设计方案：
1．实验目的
❖ 利用孕妇外周血中游离的胎儿DNA进行a地贫的产 前诊断，从而进行遗传指导。
2．实验原理：
❖ 地中海贫血的分布遍及全世界，我国南方省区的发
病率也较高，如广西壮族自治区可高达14.6%，其
次为广东、海南、云南等。在遗传咨询的基础上，
对高风险的胎儿进行产前诊断和选择性终止妊娠是
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❖ 3.3 主要仪器：
离心机，冰箱，基因扩增仪、微量移液枪(20μl)， 电泳仪，紫外透射仪，封口器，southern印迹杂交 实验仪器，水浴锅（0℃，42℃，100℃），琼脂糖 平板电泳装置，放射性检测仪，暗盒（加双侧增感 屏）
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4．实验方法及注意事项
4.1 方法步骤：
❖ 4.1.1 血浆制备： 抽取孕妇外周血5 ml，加入EDTA抗凝剂，0．12 ml 10% 的中性buffer溶液(含4 %的甲醛)进行预处 理。