基因病是单基因遗传病、多基因遗传病和线粒体基因病的总称。单基因遗传病是指由单个基因突变所引起的一类疾病，也是唯一符合孟德尔遗传的疾病。较常见的单基因遗传病有亨廷顿舞蹈病、马凡综合症、白化症、肌营养不良症、血友病和地中海贫血症等。在临床上常用系谱分析法通过对单个大家系或若干个同类小家系的分析来判断某种疾病的遗传方式。

多基因遗传病是指由多对作用相近基因的突变，加上致病环境因素的诱导所引起的遗传病，这类疾病通常不符合孟德尔遗传，但临床意义极大，因为它与一些常见病和先天畸形有关。比如精神分裂症、哮喘、糖尿病、高血压和先天性心脏病等。近年来，通过基因扫描技术已定位了10多种多基因遗传病的易感基因。

线粒体基因病是指由线粒体DNA突变所导致的一类疾病，也称核外遗传病。由于线粒体DNA主要为呼吸链部分肽链及线粒体蛋白质合成系统rRNA和tRNA编码，故引起的疾病也与氧化磷酸化相关的神经肌肉性疾病有关，如线粒体脑肌病、帕金森氏病和老年性痴呆症等。线粒体基因病的特点包括母系遗传或细胞质遗传、高突变率、阈值效应等。

上述三类遗传病虽遗传特点各异，但检出手段相似。检测基因突变的最佳方法取决于多种因素，如突变基因为已知基因还是未知基因、突变基因的性质、突变基因的大小和结构等。

对未知突变进行分析的技术

RNA酶A切割（Rnas A cleavage）

在一定条件下，异源双链核酸分子RNA：RNA或RNA：DNA中的错配碱基可被RNaseA切割，切割产物可通过变性胶得到分离。当RNA探针上错配的碱基为嘌呤时，RNaseA在错配处的切割效率很低或不切割，而当错配的碱基为嘧啶时，其切割效率很高。如果仅分析被检DNA的一条链，其突变检出率只有30%，而同时分析被检DNA的正义链和反义链的突变检出率可达70%。该法虽存在某些局限性，如需使用同位素，需将PCR产物克隆至表达载体上等，但由于它能对1~2 kb的片段进行检测，并能确定突变位置，且无需使用有害化学试剂，故仍被频繁使用。

变性梯度凝胶电泳（Denaturing Gradient Gel Electrophoreris，DGGE）

该方法的原理是：双链DNA分子在一定变性剂浓度的凝胶上电泳时，会在一定的时间发生部分解链，导致电泳迁移率下降，即使在正常的DNA分子和发生突变的DNA分子之间只有一个碱基对的差异时，也会在不同时间发生部分解链，从而被分离成两条带。为了提高检出率，还可将突变的DNA和正常人的DNA混合变性，然后再在上述条件下电泳，则会形成四条带，即突变的DNA分子，正常的DNA分子和两种发生错配的DNA分子，检测某种突变所需的特定的变性剂浓度可通过变性梯度凝胶电泳来确定。该方法的优点是只要突变发生在最先解链的DNA区域，其检出率可达到100%，且检测的片段长度可达100~500 bp。

异源双链分析法（Heteroduplex Analysis，HA）

由突变型和野生型DNA形成的异源杂合双链DNA在其错配处会形成一个凸起，在非变性胶电泳时会产生与相应的同源双链DNA不同的迁移率，从而使两者被分离开。该方法原理与单链构型多态性相似，只不过后者分离的是单链，而HA法分离的是双链。HA法简单迅速，但只适用于200~300 bp的片段。且不能确定突变位置，检出率只有80%左右。有人建议使用缺失的野生型等位基因来提高该方法的灵敏度。

单链构型多态性（Single-Strand Conformational Polymorphism，SSCP）

单链DNA在中性条件下会形成二级结构，这种二级结构依赖于其碱基组成，即使是一个碱基的不同，也会形成不同的二级结构并引起在非变性电泳条件下不同的电泳迁移率。由于SSCP法简单快速，因而被广泛应用于未知基因的突变分析和临床检测。一般来说，对小于200 bp的片段的检出率可达90%，而对大至400 bp的片段，其检出率只有70?80%。另外，该方法不能确定突变的精确位置。

化学错配切割（Chemical Cleavage of Mismatch，CCM）

化学错配切割是在Maxam-Gilbert测序的基础上发展起来的一项突变检测技术，在DNA ：DNA或DNA：RNA异源杂合双链核酸分子中，错配的碱基C能被经胺（hydroxylamine）和哌啶(piperidine)所切割，错配的碱基T能被四氧化锇（osmium tetroxide）所切割，切割产物通过电泳即可确定是否存在突变。该方法的最大优点是能对长至2 kb的片段进行分析，并能确定突变位置。缺点是步骤多、费时，且需接触有毒的化学物质。

酶促切割错配（Enzyme Mismatch Cleavage，EMC）

EMC是一种与RNA酶A切割相似的方法，T4核酸内切酶Ⅶ是一种分解酶，能够识别12种错配的碱基并在该碱基的附近进行切割，酶切产物在变性胶或中性胶中即可检测是否有突变。由于该法能对DNA ：DNA异源杂合分子进行分析，因而省去了体外转录的步骤，其最长检测片段可达到1.5 kb，该法的缺点是存在非特异性切割现象，并对某些错配碱基识别达不到100%。

切割片段长度多态性（Cleavage Fragment Length Polymorphism，CFLP）

CFLP技术是在限制性内切酶切割片段长度多态性（RFLP）和SSCP基础上发展起来的一种基因突变检测技术，其原理是：双链DNA变性后形成的二级结构取决于DNA的核苷酸组成和顺序，只要有一个碱基的差异就会形成数目不同的折叠状发夹结构，而某些外切酶能识别这种发夹结构，并在该结构的附近进行切割，经电泳突变DNA将出现与正常对照不同的酶切图谱。该法比较简单，能同时处理大量的样品，但检出率尚不太理想。

变性高效液相色谱检测（Denaturing High Performance liquid Chromatography，DHPLC）

DHPLC技术是一项在SSCP和DGGE基础上发展起来的杂合双链突变检测技术。在部分变性的条件下，高效液相色谱检测可使错配的异源双链DNA与完全匹配的同源双链DNA分离开。与传统的杂合双链分析技术相比较，该技术花时少，不需使用放射性同位素，自动化程度高，是很有发展前景的检测技术。

DNA芯片技术（DNA Chip）

DNA芯片技术是90年代发展起来的一项新技术，该技术融合了计算机、激光扫描、荧光标记探针和寡核苷酸DNA合成技术，可进行基因定位、DNA测序和遗传图谱的构建等，也可进行基因突变的检测。其方法是：先将已知顺序的寡核苷酸DNA排列在一块集成电路板上，相互间重叠一个碱基，井覆盖整个所需检测的基因，荧光标记的正常DNA和突变DNA将出现不同的杂交图谱，通过共聚焦显微镜分别检测两种DNA分子产生的荧光信号即可确定有否突变。该方法简单、迅速、自动化程度高，发展潜力很大。

对已知突变进行检测的方法

等位基因特异性扩增（Allele-Specific Amplification，ASA）

ASA法先设计一个与正常DNA相互补的5'端引物和一个与突变DNA相互补的5'端引物，然后分别加人这两种引物及3'端引物进行PCR反应。只有与突变DNA完全互补的引物才可延伸得到PCR产物。该方法的检测率依赖于反应条件（如引物、靶DNA、TaqDNA聚合酶的浓度等）的优化。

等位基因特异性寡核苷酸杂交分析（Allele-Specific Oligonucleotide，ASO）

ASO是检测已知突变最快速的方法。根据已知正常基因和突变基因的核苷酸顺序，分别制备两个17~30个核苷酸探针，然后与固定在硝酸纤维膜或尼龙膜上的DNA样本进行点杂交，根据杂交结果判断是否存在突变。目前采用的DNA芯片技术就是根据该法的原理设计的。

DNA测序法（DNA Sequencing）

DNA测序法是检测未知突变和已知突变基因最基本和最重要的实验手段。过去主要采用由Maxam和Gilbert设计的化学裂解法和由Sanger设计的双脱氧链终止法。近年来，采用四色荧光标记的DNA自动测序仪代替了上述两种手工测序的方法，使测序效率大大提高。该法尤其适用于一些外显子在400碱基对以内的基因突变的检测。毛细管电泳（Capillary Electrophoresis，CE）技术的应用更有助于DNA测序的自动化。在CE上安装了两套检测DNA的系统，即紫外检测系统和激光诱发的荧光检测系统。利用该法测序的优点是快速、微量、分辨率高、重复性好、易于定量和自动化。据报道，CE能在20分钟内分离长至几个kb的DNA片段，且分辨率达到1 bp。在突变检测方而，CE主要是和其它突变检测方法相结合，缩短检测时间，提高检测的灵敏度。比如用SSCP测试一个外显子需20小时，而用CE分析仅需11-25分钟，并在1小时内能同时分析几百个样子，分析结果可直观地即时显示出来。CE除了用于已知和未知基因突变的检测外，还用于DNA测序和基因组绘图等。