基因诊断和基因治疗 知识点

一、基因诊断:又称DNA诊断或分子诊断。用目前人类对基因组的认识和分子遗传学数据,检查分子结构水平和表达水平,对普通遗传病或家族遗传病做出的诊断。
1、工具:放射性同位素标记或荧光分子标记的DNA分子探针
2、原理:碱基互补配对原则(DNA分子杂交)
3、PCR技术:在DNA聚合酶作用下,利用4种脱氧核苷酸,依据模板DNA序列合成相同序列的DNA片断。
4、基因诊断过程:①制备基因探针;②提取目的基因,获得单链DNA;③PCR扩增DNA;④目的DNA与尼龙膜结合;⑤探针与DNA杂交。
5、基因诊断技术的应用
(1)遗传病的产前诊断。
A通过基因诊断,可检测胎儿性别。
B可进行高发性的遗传病诊断,为优生优育作出了贡献,如地中海贫血、镰刀状贫血、凝血因子缺乏等基因诊断已在临床应用多年。
(2)致病病原体的检测。
如病毒(乙肝)、细菌(结核)、原虫(梅毒螺旋体)等病原体的检测。
(3)癌基因的检测和诊断。
如白血病、肺癌、神经胶质瘤等疾病
二、基因治疗:将特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞来治疗疾病。
1、基因治疗过程:①选择治疗基因;②治疗基因与载体结合;③治疗基因正常表达。
2、基因治疗对肿瘤的治疗方案
(1)杀死肿瘤细胞:①抑制癌细胞增生基因导入癌细胞;②抑制癌基因转录的DNA片断导入癌细胞.
(2)提高免疫力:提高机体免疫力基因导入免疫系统
3、与传统药物治疗方法相比,基因治疗具有的优点:基因治疗是一种根本性的治疗,它可以通过取代突变的致病基因,也可以通过改变病变细胞的基因结构,或者通过导入能增强人体内免疫能力的基因等方式,来达到治疗的目的。与传统的药物治疗相比,以上这些措施,都是从根本上对疾病进行控制。
4、基因治疗引发的社会和伦理问题
基因疗法目前着重于纠正基因缺陷和治疗危害生命的疾病,有规章制度用于管理这类研究。但未来的几十年,当基因治疗技术变得简单和容易实现时,社会将需要处理更加复杂的问题。
 

基因诊断和基因治疗 知识点题库

基因治疗给无数的遗传病患者带来希望,下列关于基因治疗的论述正确的是  (   )

A . 基因治疗可以治愈所有的遗传病 B . 基因治疗就是对有遗传缺陷细胞进行基因修复 C . 基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗,体外基因治疗操作简便,效果可靠 D . 用于基因治疗的基因有三类,即:正常基因、反义基因和自杀基因
下列关于基因治疗的叙述中,正确的是(  )

A . 将目的基因直接注射入患者体内 B . 基因治疗有体外和体内两种途径 C . 基因治疗不需要使用载体 D . 对人类所有的疾病都可采用基因治疗
基因治疗是指(     )

A . 对有基因缺陷的细胞进行修复,从而使其恢复正常,达到治疗疾病的目的 B . 把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的 C . 运用人工诱变的方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常 D . 运用基因工程技术,把有缺陷的基因切除,达到治疗疾病的目的
关于应用基因工程治疗人类遗传病的叙述,不正确的是(   )              

A . 基因治疗可以有效地改善患者生理状况,其操作对象是基因 B . 进行基因治疗时,基因的受体细胞是受精卵 C . 基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因进行改造 D . 基因治疗时可只对患者部分细胞输入正常基因
人类 B 型血友病属于伴 X 隐性遗传病,因为血液中缺少凝血因子Ⅸ导致凝血异常。下列关于对患者进行基因治疗的设计,正确的是(       )

A . 逆转录病毒的核酸可直接用作载体 B . 需将凝血因子Ⅸ和载体连接起来 C . 必须把目的基因插入到 X 染色体 D . 需选择患者自身细胞作为受体细胞
结合以下图表分析,有关说法正确的是(  )

A . ①~⑤可发生在人体健康细胞中 B . 青霉素和利福平能抑制DNA的复制 C . 结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中 D . 环丙沙星、利福平和红霉素分别能抑制细菌的①、②和③过程
基因治疗是指              (   )

A . 用专一性强的单克隆抗体消灭有基因缺陷的细胞 B . 把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中 C . 运用人工诱变,使缺陷基因突变为正常基因 D . 将限制酶注入细胞,把细胞中有缺陷的基因切除
老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β一淀粉样蛋白体,它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降。某些基因的突变会导致β一淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是(  )

A . 基因治疗技术 B . 胚胎干细胞技术 C . 单克隆抗体技术 D . 胚胎移植技术
基因治疗是把健康的外源基因导入(  )

A . 有基因缺陷的细胞器中 B . 有基因缺陷的染色体中 C . 有基因缺陷的细胞中     D . 有基因缺陷的DNA分子中
基因治疗是把健康的外援基因导入有基因缺陷的细胞中,从变异角度分析这属于(  )

A . 基因突变 B . 染色体结构变异 C . 基因重组 D . 染色体数目变异
多发性骨软骨瘤为一种单基因遗传病,人群中发病率为19%,下图为某医院对一例该病患者进行的家系调查结果。请据图回答问题:

  1. (1) 单基因遗传病是指受基因控制的遗传病。
  2. (2) 仅根据上述家系调查结果,我们可以判断该遗传病的遗传方式不可能是遗传或遗传,若已知Ⅱ1、Ⅲ2均无该致病基因,则可进一步断定,该遗传病的遗传方式为
  3. (3) 若以上推论成立,IV1与人群中某患者女性结婚,其后代男性发病的概率为,正常女性的概率为
  4. (4) 由于后代具有较高发病风险,因此医生建议,怀孕后需进行产前诊断,以下各项中, 避免生出该病患儿最有效的措施是_________
    A . B超检查 B . 基因诊断 C . 胎儿染色体检查
在基因诊断技术中,所用的探针DNA分子中必须存在一定的放射性同位素,后者的作用是    (    )
A . 作为探针DNA的示踪元素 B . 引起探针DNA产生不定向的基因突变 C . 为形成杂交DNA分子提供能量 D . 增加探针DNA的分子量
基因治疗是把健康的外源基因导入(     )
A . 有基因缺陷的细胞中 B . 有基因缺陷的染色体中 C . 有缺陷的细胞器中 D . 有基因缺陷的DNA分子中
下列关于基因工程相关知识的叙述中,正确的是(    )
A . 在基因工程操作中,重组质粒的构建是在细胞内完成的 B . 若要生产转基因抗病水稻,可将目的基因先导入到大肠杆菌中,再转入水稻细胞 C . 运用基因工程技术让牛合成并分泌人类抗体,该技术将导致定向的变异 D . 基因治疗主要是对具有缺陷的身体细胞进行基因修复
下列关于基因工程的叙述中,错误的是:(    )
A . 基因工程常用的运载体包括细菌的质粒、噬菌体、动植物病毒 B . 将目的基因导入大肠杆菌最常用的方法是用Ca2+处理细胞 C . 转基因羊在培育过程中还用到动物细胞培养技术和胚胎移植技术 D . 基因治疗是把有基因缺陷的细胞中的缺陷基因剔除后再导入健康的外源基因
人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后,其DNA会以游离的形式存在于血液中,称为cfDNA;胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎,其DNA进入孕妇血液中,称为cffDNA。近几年,结合DNA测序技术,cfDNA和cffDNA在临床上得到了广泛应用。下列说法错误的是(   )
A . 可通过检测cfDNA中的相关基因进行癌症的筛查 B . 提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液可用于治疗遗传病 C . 孕妇血液中的cffDNA可能来自于脱落后破碎的胎盘细胞 D . 孕妇血液中的cffDNA可以用于某些遗传病的产前诊断
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单基因遗传病的产前诊断可以做到无创吗?

目前多数单基因遗传病尚无有效的治疗方法,致死、致崎和致残率高,给家庭和社会造成了巨大负担,因此避免此类患儿出生尤为重要。

传统的产前诊断方法是通过绒毛膜取样或羊膜腔穿刺获得胎儿样本后进行产前诊断。该方法对于孕妇及胎儿是创伤性的,有流产、死胎等风险。妊娠妇女血浆中胎儿游离DNA(cffDNA)的发现使无创产前诊断成为可能。

基于cffDNA的无创产前诊断(NIPD)某些单基因遗传病已用于临床,而且检测病种越来越多。NIPD为高危妊娠夫妇提供了更安全的检测方法,在一些国家已经应用NIPD方法诊断一些单基因遗传病,而且不需要通过有创产前诊断进行验证。

NIPD通过扩增胎儿通用序列,如Y染色体序列以确定胎儿性别或RHD基因确定胎儿RH血型,来诊断单基因遗传病,而不是直接检测基因突变,比如仅在男胎中确诊杜氏肌营养不良,或仅在女胎中确诊先天性肾上腺皮质增生症,这样避免了大约50%的有创产前诊断。早期一些NIPD是应用PCR及限制性内切酶切断包含突变位点的DNA序列,再通过琼脂糖凝胶电泳判定结果检测基因突变,如与软骨发育不全相关的FGFR3基因突变,该方法准确,快速,费用相对低,但评价结果主观性强,大约7%~8%无肯定结论,也不适用所有突变。

IPD技术用于临床首先是针对父源性常染色体显性遗传病,即排除或识别父源性变异和检测出新发变异。在这种情况下,技术方法简单直接,因为导致突变的父源性基因并不存在于母体内,通过检测母体血浆中父源性等位基因的存在与否即可对胎儿进行诊断。隐性遗传病中父源性突变的缺失将提示胎儿为携带者或正常。利用PCR和限制性内切酶分析在母体血浆中发现了一种父源性遗传的引起囊性纤维化的突变。

母体血浆中细胞游离DNA来源于母亲细胞和胎盘滋养层细胞的凋亡。虽然胎儿游离DNA大约占5%-10%,且随着孕周增加而增加,但其相对数量在孕期是高度变化的,影响因素包括孕周、胎盘大小、母亲是否吸烟、母亲体质量指数和母亲是否有先兆子痫等。考虑到这些不可预知的因素,NIPD测量时会观察到假阳性和假阴性结果。因此,取血后必须尽快分离血浆以维持胎儿DNA的最大比例。

利用母体血浆DNA无创产前诊断胎儿单基因遗传病是产前诊断的巨大进步,诊断疾病的种类在逐渐增加,从最初只能鉴定是否遗传父源性突变,到可以分析更为复杂的隐性遗传病、X连锁遗传病和母源性显性遗传病,而且避免了有创产前诊断带来的流产等风险,使得有家族史的夫妇可以获得早期安全的产前诊断。但临床应用中NIPD仍面临许多挑战,对于复杂单基因遗传病或罕见突变,试验过程繁琐,费用较高,其大规模用于临床还有一段时间。随着NIPD的发展,在今后的临床实践中,还需制定检测标准和指导方针,建立质量保证体系和专业培训,以及商讨可能出现的伦理问题。

  1. (1) 单基因遗传病如何定义?它的群体发病率和患者后代发病率如何?
  2. (2) 产前诊断方法除了绒毛膜取样或羊膜腔穿刺还有什么技术? 。预防遗传病的措施有哪些?
  3. (3) 对于常染色体隐性遗传病和X连锁遗传病,需要确定是否有母源性突变基因的遗传。因为母体血浆中DNA主要来源于母亲(95%), —般根据母体血浆中突变等位基因和野生型等位基因的比例来推断确定胎儿基因型。请问具体的判断标准是什么?
  4. (4) NIPD测量时一般出现假阴性结果的原因是什么?
  5. (5) 用基因诊断来检测遗传病可能出现何种伦理问题?   。
基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段,下列有关叙述错误的是(   )
A . 基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法 B . 基因治疗是治疗疾病的新途径,其利用的是基因工程技术 C . 将正常基因导入缺陷细胞属于基因治疗的一种方法 D . 基因治疗的靶细胞可以是体细胞,也可以是生殖细胞
使用特定的DNA作“探针”,通过DNA杂交技术而确定死者的身份。常用的DNA“探针”是指:(  )
A . 某一个完整的目的基因 B . 目的基因片段的特定DNA C . 与目的基因相同的特定双链DNA D . 与目的基因互补的特定单链DNA
CCR5是HIV入侵人体T细胞的主要辅助受体之一。有科学家为了使婴儿一出生就具有抵抗艾滋病的能力,通过基因编辑破坏了受精卵中的CCR5基因,该做法引起了民众普遍的担忧。下列各项不属于担忧依据的是(   )
A . CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控 B . 基因编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果 C . 被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高 D . 该技术虽然符合人类伦理道德,但可能存在潜在的安全风险