第二十六章  基因诊断和基因治疗

一、教学目的

学习基因诊断和基因治疗的概念，了解基因诊断和基因治疗的基本过程和应用。

二、教学要求

（一）掌握基因诊断和基因治疗的概念。

（二）掌握PCR的概念、原理及基本反应步骤。熟悉PCR的主要用途。

（三）了解基因诊断和基因治疗在医学应用的现状。

（四）了解基因诊断和基因治疗主要围绕的致病基因。

（五）了解基因诊断和基因治疗的前景与问题。

三、教学内容

（一）基因诊断和基因治疗的基本内容。

（二）基因诊断和基因治疗的应用现状。

（三）基因诊断和基因治疗所面临的问题。

    （四）基因诊断和基因治疗在未来的发展方向。

二、名词解释

1.gene diagnosis

基因诊断:用分子生物学技术直接检测基因结构及其表达水平是否正常,从而对疾病进行诊断的方法。

2. gene therapy

基因治疗:指外源正常基因或治疗基因通过载体转移到人体的靶细胞,进行修饰或表达,以达到治疗和改善疾病的目的的一种方法。

3. gene replacement

基因置换:用正常基因通过体内基因同源重组,原位替换致病基因,精确修复基因功能的基因治疗方法。

 三、填空题

1.基因治疗的基本过程可分为5个步骤                   、                          、  

               、                         和                         。

答案：选择治疗基因；选择携带治疗基因的载体；选择靶细胞；将治疗基因导入人体；治疗基因表达的检测；

四、简答题
1.简述基因诊断相比其他诊断学有哪些优势?
答案： 答：基因诊断的优势有:①属于“病因诊断”;②特异性强;③灵敏度高;④适用性强,诊断范围广。

2.简述基因治疗的策略和基本程序。

答案： 答：基因治疗的策略包括基因矫正、基因置换、基因增补、基因失活等。基因治疗的基本程序包括:①选择治疗基因;②选择携带治疗基因的载体;③选择靶细胞;④将治疗基因导入人体;⑤治疗基因表达的检测。

五、论述题

1.试述基因治疗的基本程序。

答案：答：①选择治疗基因:根据疾病的致病基因,选择对应的正常基因或经过改造的基因作为治疗基因;②选择基因载体:基因治疗所用载体有病毒载体和非病毒载体2类,临床上常用病毒载体;③选择靶细胞:基因治疗所采用的靶细胞通常是体细胞,生殖细胞的基因治疗只限于动物实验,最常用的基因治疗靶细胞包括造血干细胞、皮肤成纤维细胞和肌细胞;④将治疗基因导入人体:体内基因递送的方式有2种,间接体内疗法和直接体内疗法;间接体内疗法是将靶细胞从体内去除后进行基因导人,筛选出成功导入的细胞,繁殖扩大后再输回体内,使治疗基因在体内表达,直接体内疗法是将外源基因直接注入人体内有关的组织器官,使其进入相应细胞并表达;⑤治疗基因表达的检测:可以用PCR、RNA印迹、蛋白印迹及ELISA等方法检测导入的治疗基因是否被正确表达。

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基因诊断与地中海贫血

一对夫妻第一胎生了一个男孩，经诊断惠有α-地中海贫血，即为HbBart水肿。现妻子又怀孕了，想知道腹中的胎儿是否正常，要求对该孕妇腹中胎儿进行产前诊断。专家通过用限制性核酸内切酶BamH I和BglⅡ分别酶切孕妇外周血和胎儿绒毛组织DNA，经琼脂糖凝胶电泳分离后，进行Southem转移，再用靶³²P标记的α-珠蛋白基因探针进行杂交，分析所得酶谱。

检测结果：该孕妇腹中胎儿为a⁰一地中海贫血（aa／^--）。

问题与思考：  

（1）基因诊断与其他诊断方法相比，有何优势？

（2）常用的基因诊断技术方法有哪些？

案例分析：

本案例的限制性核酸内切酶谱分析结果显示：孕妇为HbH患者，基因型为a^-/-（右侧消失），其丈夫为a⁰一地中海贫血（aa／^--）。在BamH I和BglⅡ组合酶解下，正常样品产生一个14kb片段，而a^--／^--者产生异常 10kb片段；胎儿为a⁰一地中海贫血（aa／^-- ）。

教学建议：熟悉基因诊断技术的方法。