唐氏综合征（Down’s syndrome,DS）是由于21号染色体全部或部分三体导致的染色体疾病,临床上针对21三体的产前筛查技术检出率低或耗时长、费用高,而产前诊断技术耗时长,操作技术要求高,无法满足大量检测的要求。因此,建立一种简单、快速、廉价、高通量的唐氏综合征产前检测技术,对唐氏综合征的预防具有重要的意义。第一章,首先对唐氏综合征发病机制进行概述,同时,详细介绍了唐氏综合征检测技术的研究进展,对无创及有创性产前检测方法加以区分阐述其优缺点。最后,提出了本论文的研究内容和创新点。第二章,通过多色探针熔解曲线分析技术（Multicolor Melting Curve Analysis,MMCA）建立了一种操作简便、灵敏度高、成本低廉,临床适宜的唐氏综合征有创产前检测体系。通过筛选合适的相似序列（Segmental Duplication,SD）,将检测对象设计为21号染色体上的三段序列及其各自对应的3段相似序列,保证了待测染色体与参考染色体引物扩增效率的一致,最后通过多重熔解曲线分析技术得到21号染色体与参照染色体的相对定量,通过相对拷贝数和Z值的分析,最终准确地判定21号染色体与参照染色体的倍数关系。本研究为单管三重三色的MMCA检测体系,检测总时长在3小时以内,全程闭管检测。体系可稳定检测出浓度为10 ng/μL、21三体含量为20%的嵌合体样本,并且可以稳定区分浓度低至5 ng/μL的健康和21三体患者基因组样本,对不同提取方法的DNA样本,也具有较好的稳定性。最后本体系通过197例临床有创羊水、绒毛样本的检测,确定SD-MMCA体系的检出率、灵敏度、特异性均为100%,具有较好的临床应用前景和研究前景。第三章,利用微滴式数字PCR技术,以21号染色体相关的两段相似序列为检测对象,建立相似序列-微滴式数字PCR检测体系（Segmental Duplication-droplet digital PCR,SD-ddPCR）。本体系通过少量循环的预扩增程序对孕妇血浆游离DNA中的目的片段进行富集,随后通过微滴式数字PCR检测21号染色体与参考染色体各自的拷贝数大小,最后计算二者之间的比例,对临床样本进行风险评估。本研究依靠数字PCR绝对定量能力,可准确检出嵌合程度5%的片段化样本,浓度低至0.2 ng/μL片段化基因组,对模板量低至0.36 ng的健康人基因组片段化产物也可准确判读。SD-ddPCR体系最终通过8例健康人血浆cf DNA划定阴性阈值,并应用于8例临床无创样本风险评估,检测结果与NGS结果一致,证明了 SD-ddPCR体系适用于唐氏综合征的临床无创产前检测。与NGS技术及唐氏筛查技术相比,本体系所包含的预扩增及数字PCR检测体系总时长小于3小时,操作及判读方式简单,实验成本低、准确率高等优点,具有良好的应用和研究前景。