科学·技术·社会　DNA指纹技术 (2).ppt

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1、DNA指纹技术Contents1.DNA指纹的含义2.DNA指纹的特点3.DNA指纹图谱法操作4.第一个DNA指纹5.构建指纹图谱的技术6.DNA指纹的应用DNA指纹的含义DNA指纹：待测样品DNA经限制酶酶切、电泳、转膜，以重复序列中的核心序列为探针进行DNA印迹杂交所形成的具有特征性的杂交图谱。由于DNA指纹具有完全个体特异的多态性，其个体识别能力足以与手指指纹相媲美，因而得名。DNA指纹的含义人类和动植物基因组中含有可变数目重复序列（VNTR序列），且广泛地分布于整个基因组中。由于这种串联重复序列的增加或丢失所造成

2、的变异通常不会被选择，因此这些变异的积累就导致一个物种内非亲缘关系个体间基因组中存在的巨大差异。而且，由于不同个体的重复数目具有很大差异，造成了人类群体中丰富的多态性。DNA指纹的含义DNA指纹技术：利用不同的串联重复序列的易变性和高度个体特征的潜在性，通过特定的重复序列的DNA探针，使来自基因组不同区域的许多序列片段同时被检测，使重复序列的高度多样性同时产生多位点基因带谱。DNA指纹技术是分子生物学各种新兴技术中的一种,目前已被广泛应用于法医学、疾病诊断、肿瘤研究等领域。DNA指纹的特点1.多位点性高分辨率的DNA指纹

3、图谱通常由15-30条带组成，看上去就像挂号信上的条码签一样。DNA指纹区中的绝大多数区带是独立遗传的，因此一个DNA指纹探针能同时检测基因组中数十个位点的变异性。2.简单的遗传方式DNA是人的遗传物质，其特征是由父母遗传的。分析发现，DNA指纹图谱中几乎每一条带纹都能在其双亲之一的图谱中找到，这种带纹符合经典的孟德尔遗传规律，即双方的特征平均传递50％给子代。DNA指纹的特点3.高度变异性不同的个体或群体有不同的DNA指纹图。一般选用任何一种识别四个碱基的内切酶来切DNA，经过电泳后，这种个体间差异性就能表现出来。英国

4、遗传学家杰弗里斯对白种人研究表明，两个随机个体具有完全相同的DNA指纹图的概率为3000亿分之一，两个同胞个体具有相同图谱的概率也仅仅为200万分之一。DNA指纹的特点DNA指纹图谱法操作提取DNAPCR技术扩增高可变位点酶切DNA片断琼脂糖凝胶电泳DNA片段杂交放射自显影DNA指纹图谱1.提取样品中的DNA；2.若提取DNA量很少，可将其进行PCR扩增，得到大量DNA。3.选用与探针配对的限制性核酸内切酶，在长链DNA位置上加以切割，将分子量很大的DNA长链切成许多长度不同的小片段。4.在胶板尺寸较长的凝胶电泳仪中，对

5、酶解完全后的DNA片段进行电泳，各酶切片段就会按其长度大小在电场中进行分离。5.先用碱性溶液使凝胶板中分离开的双链DNA片段变性为单链片段，然后将凝胶板夹在尼龙膜中，并永久性地固定在尼龙膜上。6.让放射性DNA探针与尼龙膜上的单链DNA片段进行杂交。7.用放射性胶片与尼龙薄膜叠放，尼龙膜上的放射性探针便会发出X射线使胶片曝光，从而使杂交探针的长度不同的DNA片段位置显影在胶片上，便是所谓的DNA指纹。第一个DNA指纹早在1984年，英国莱斯特大学的遗传学家Jefferys及其合作者首次通过DNA分子生物学实验方法获得了一

6、系列可以在胶片上看到的图纹，这些图纹极少有两个人完全相同，故称为“DNA指纹”，意思是它与人的指纹一样是每个人所特有的。产生DNA指纹图谱的过程就叫做DNA指纹分析。遗传学家Jefferys和第一张DNA指纹第一个DNA指纹探针：肌红蛋白基因第一个内含子中的串联重复序列DNA片段：8个含有串联重复序列（小卫星）的重组克隆⑴每个克隆都含有一个长0.2～2.0kb、由重复单位重复3～29次组成的小卫星DNA。⑵这8个小卫星都含有一段相同的核心序列，其碱基顺序为GGGCAGGAA。他们用16bp重复单位（主要为核心序列）重复2

7、9次而成的小卫星33.15做探针，与人基因组酶切片段进行Southern杂交，产生由10多条带组成的杂交图谱，不同个体杂交图谱上带的位置是千差万别的。随后他们用另外一个小卫星探针33.6进行测试，获得了类似的图谱。第一个DNA指纹限制性片段长度多态性标记(RestrictionFragmentLengthPolymorphism，RFLP)：是一种以DNA-DNA杂交为基础的第一代遗传标记，国外在20世纪70年代发展起来的DNA片段分析技术。在许多领域都有成功的应用，也常用于构建各种DNA指纹图谱。构建指纹图谱的技术限制

8、性内切酶识别、切割DNA片段凝胶电泳Southern杂交放射自显影RFLP图谱RFLP图谱所代表的是基因组DNA在限制性内切酶消化后产生片段在长度上差异。由于不同个体的等位基因之间碱基的替换、重排、缺失等变化导致限制内切酶识别和酶切发生改变从而造成基因型间限制性片段长度的差异。RFLP优点：无表型效应，其检测不受环境