法医学--法医dna分型

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1、第18章法医DNA分型法医物证学基本概念：对涉及法律问题的生物性检材进行检验，解决个人识别和亲权鉴定问题的法医学分支学科基本任务：个人识别--揭示个体身份亲权鉴定--判定备检者之间是否存在生物学亲缘关系一、基本概念：1.基因(gene)：染色体上一段特定的DNA片段。2.基因座/位点(locus)：基因在染色体上的特定位置。3.等位基因(allele):一个基因座上的基因存有DNA一级结构差异。4.基因型(genetype)：基因座上成对等位基因的组合。5.表型(phenotype)：通过一定手段观察到的个体性状。法医常用遗传标记遗传标记的检测方法：血清

2、学方法检验红细胞血型、白细胞血型、红细胞酶型、血清型DNA检验技术RFLP技术、PCR技术二、DNA水平的遗传标记1、DNA的分子结构DNA的二级结构---双螺旋结构1953年，Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模式。变性：双链间氢键的断裂，形成两条多核苷酸单链的过程引起DNA变性的因素主要有高温、强酸强碱、有机溶剂等。DNA变性后，性质发生改变。核酸分子杂交(hybridization)根据核酸分子变性及复性的性质，通过碱基配对使不同来源的两条多核苷酸链相互结合。在某些因素的影响下，例如紫外线、DNA酶等，可以使DNA分子中的磷酸二酯键断裂

3、，形成多个分子量更小的DNA片段，这个过程叫作DNA降解。2、DNA多态性等位基因（或DNA片段）存在两种以上形式，且每种等位基因频率>0.01，本质为碱基构成发生改变（点突变、缺失、插入或置换），分为长度多态性和序列多态性。DNA长度多态性由同一基因座上各等位基因之间DNA片段长度差异构成的多态性。DNA序列多态性基因组DNA核苷酸序列在个体排列上存在巨大差异，这种差异形成DNA片段序列多态性。单核苷酸多态性（SNP）人类基因组范围内，如果任何单碱基突变使特定核苷酸位置上出现两种碱基，其中最少的一种在群体中的频率不少于1%小卫星DNA：一类由10-10

4、0bp长度重复单位形成的卫星DNA，序列总长度100-20kb，又称可变数目串联重复序列（VNTR）形成机制主要是不等交换微卫星DNA：一类由2-6bp长度重复单位形成的卫星DNA，串联重复10-60次，总长度多小于300bp，又称短串联重复序列（STR），形成机制主要为复制滑脱线粒体基因组（mtDNA）母系遗传单倍型遗传多拷贝突变率高高度多态性异质性3、DNA多态性检测技术限制片段长度多态性（RFLP）限制性内切酶：识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并在特定部位以内切方式水解DNA链的核酸水解酶。由于DNA限制酶识别的序列核苷酸结构发生改变，导致酶切

5、位点的产生、消失或移位，酶切所产生的限制性片段数目和长度改变所呈现出的DNA多态性。RFLP试验流程图DNA纹印：RFLP分析杂交时使用单基因座探针，高度严格杂交条件下，仅与一个小卫星基因座等位片段杂交，形成单基因座RFLP图谱。DNA指纹：RFLP分析杂交时，使用多基因座探针，不严格杂交条件下，与多个小卫星基因座等位片段杂交，形成多基因座RFLP图谱。英国科学家Jeffreys采用PCR扩增VNTR或STR基因座等位基因进行DNA长度多态性分析的方法。扩增片段长度多态性分析（amp-FLP）：聚合酶链式反应(PCR)原理：模拟天然DNA复制的体外DNA

6、扩增方法。以基因组DNA为模板,以一对寡核苷酸为引物,dNTP为原料,在耐热多聚酶存在下，反复经过变性、退火、引物延伸三个步骤,使靶DNA片段得到复制。变性(denaturation)：加热至95℃，使模板DNA双链的氢键断裂而解离成两条单链。退火(annealing)：降温至55℃左右，引物寡核苷酸与模板DNA互补序列复性，形成模板-引物杂交双链。两引物的3’端彼此相对。延伸(extension)：升温至72℃，在耐热DNA聚合酶的作用下，以碱基配对原则，dNTP逐个连接在引物的3’端。引物由5’端→3’端方向被延伸、合成与靶DNA序列互补的DNA新链

7、。经过变性退火延伸的一次循环，靶DNA片段被复制一次。新合成的DNA链又可成为下一循环的模板。经过n次循环后，产生在两引物间的靶DNA短片段数量为2n-2n条。30次循环后，理论上DNA拷贝数可达105-107。PCR产物经电泳分离，显带杂合子为两条长度不等的片段，纯合子为一条片段；根据片段长度判定等位基因和基因型1.高灵敏度，适于陈旧、降解、腐败检材；2.特异性高；3.可复合扩增；4.种属特异性；5.实验周期短，设备条件和操作相对简单。PCR技术用于法医学的特点短串联重复序列（STR）：广泛存在于人类基因组中的一类具有长度多态性的DNA序列，基序为

8、2-6bp，串联重复10-60次，总长度多小于300bp，形成机制主要为复制滑脱