第三章 生物科学与健康 第一节 疾病与诊断
一、疾病的常规诊断 1、引起人类疾病的因素： 遗传因素和环境因素
黑箱方法 内部影像或直接观察 特异性免疫反应 遗传咨询 2、疾病的 常规诊断 现代辅助 诊断技术
（1）黑箱方法 通过对人体---黑箱输出的信息进行 比较而作出判断的诊断方法。 黑箱：指内部结构尚不能或不便于直接 观察，只能从外部去认识的系统。 （是控制论中的一个重要概念）
（2）现代辅助诊断技术 内部影像：X射线成像、超声波成像、计算机 体层成像、核磁共振成像等技术 直接观察：内窥镜（胃镜、肠镜、腹腔镜等） 特异性免疫反应：利用抗原与抗体的特异性 免疫获得体内微小变化信息 的方法。 现代辅助诊断技术可获得更为精确的黑箱 内部变化信息
（3）遗传咨询 用于预测子代是否可能患有遗传病 ①医生对咨询对象和有关的家庭成员进行身体检查， 主要内容和步骤： ①医生对咨询对象和有关的家庭成员进行身体检查， 并详细了解家庭病史。在此基础上作出诊断。 ②分析遗传病的传递方式，即判断出是什么遗传病。 ③推算出后代的再发风险率。 ④向咨询对象提出防治的对策、方法和建议。 书本６９页遗传咨询案例
二、疾病的基因诊断 恶性肿瘤的早期诊断？ 爱滋病的早期诊断？ SARS疑似患者的快速诊断？ 从基因水平提供更早期、更加准确的诊断依据
1、基因诊断的概念 基因诊断就是通过分子生物学的方法找到 待测样品中特定的DNA片段，然后对受测试 者作出是否患病的诊断。
基因检测常用方法 酶切法：利用特定限制性内切酶的酶切 结果来判断基因是否发生变化。 核酸分子杂交法：基因诊断的最基本的 方法之一。
2、基因诊断的原理 原理： 碱基互补配对原则（DNA分子杂交） 基本作用：直接探查基因的序列和缺陷， 可找出致病的遗传基因。 工具：
基因诊断的原理 探针的来源有3种： （1）来自基因组中有关的基因本身，称为基因组探针； （2）从相应的基因转录获得的mRNA，再通过逆转录得到的探 针，称为cDNA探针。 （3）在体外人工合成的碱基数不多的与相应基因序列互补的DNA片段，称为寡核苷酸探针（ASO探针）。 探针的标记： 为了确定探针是否与相应的基因组DNA杂交，有必要对探针加以标记，以便在结合部位获得可识别的信号，通常采用放射性同位素32P标记探针的某种核苷酸α磷酸基。
基因诊断的原理 当用一段已知基因的核酸序列作出探针，与变性后的单链基因组DNA接触时，如果两者的碱基完全配对，它们即互补地结合成双链，从而表明被测基因组DNA中含有已知的基因序列。
3、ASO探针法 以镰刀型细胞贫血症为例 诊断过程： 首先根据检测基因的特定DNA序列人工合成两种特定的寡核苷酸分子。 其次从羊水中获得胎儿脱落细胞，再提取细胞内DNA并处理成单链DNA。 最后分别用能与正常序列互补的ASO探针和能与突变序列互补的ASO探针与膜上的DNA片段进行分子杂交，通过洗脱，将没有结合的ASO探针洗掉。
恶性肿瘤基因诊断过程
归纳： 从恶性肿瘤基因诊断了解基因诊断的一般程序 １、构建基因探针：利用已知致病基因的核酸序列 ２、获取待测组织单链ＤＮＡ，进行ＰＣＲ扩增， 热处理后得到大量的单链ＤＮＡ ３、将单链ＤＮＡ转到尼龙膜上，观察基因探 针和它能否进行杂交 结果：有杂交ＤＮＡ分子的说明待测组织中有 已知该致病基因的核酸序列
ASO探针法优点：灵敏度高、特异性强、 费用低。 缺点：一次只能检测一种基因。
4、基因芯片 基因芯片概念：基因芯片，也叫DNA芯片，是将大量特定序列的DNA片段（分子探针）有序地固定在经过处理后的尼龙膜、玻璃片、硅片等支持物上 ，从而能快速、准确地对大量DNA分子序列进行测定和分析的一种类似电脑的芯片。 原理：利用碱基的互补配对原则 （DNA分子杂交） 材料：分子探针，尼龙膜，玻璃片，硅片
基因芯片
基因芯片
制作基因芯片的大致步骤： 确定突变的基因──制作探针──将大量探针有序地固定在硅片等上。
基因芯片 诊断特点:可以用尽可能少的样品和尽可能少的检测次数，检测出多个病人或多种疾病，比普通的基因诊断效率更高 原因:每个芯片的基面上都可划分出数万至数百万个小区，基因芯片技术具有无可比拟的高效、快速
基因诊断的应用 感染性疾病的病原诊断 各种肿瘤的生物学特性的判断 遗传病的基因异常分析（包括产前诊断） 器官移植组织配型 结核病、柯萨奇B3病毒感染的心肌炎、乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV），爱滋病等 各种肿瘤的生物学特性的判断 遗传病的基因异常分析（包括产前诊断） 器官移植组织配型 法医学中个体识别、亲子鉴定
基因诊断和基因芯片是什么关系？ 基因芯片也是利用基因诊断的原理技术碱基的互补配对原则
探讨个人基因信息隐私权的保护： 书本74页