常见的DNA指纹技术有哪几种,简要说明其基本原理和主要用途?

栏目:资讯发布:2023-10-03浏览:2收藏

常见的DNA指纹技术有哪几种,简要说明其基本原理和主要用途?,第1张

答案:常见的DNA指纹技术有限制性片段长度多态性、DNA指纹图谱、随机扩增多态性DNA。

(1)限制性片段长度多态性

真核生物的DNA分子很长,在遗传过程中DNA碱基由于替换、重排、插入、缺失等原因,在子代DNA中会引起差异形成多态性。当用一种限制性内切酶去切DNA时,DNA分子会降解成许多长短不等的片段,个体间这些片段是特异的,可能作为某一DNA(或含这种DNA的生物)所特有的标记。这种方法就称为限制性片段长度多态性(RFLP)。获得的限制性片段可以用琼脂糖电泳分开观察其多态性。

(2)DNA指纹图谱

用某一小卫星做探针,可以同时与同一物种或不同物种的众多酶切基因组DNA片段杂交,获得具有高度个体特异性的杂交图谱,其特异性像人的指纹一样因人而异,故称为DNA指纹图谱(DNA fingerprint)。DNA指纹图谱还具有体细胞稳定性,即从同一个体中不同组织如血液、肌肉、毛发、精液等产生的DNA指纹图谱是完全一致的,可做为法医学上鉴别罪犯和确定亲缘关系的工具,医学上用以检测癌变组织中DNA的突变状态等,也用于对牛、马、猪、鸡、鱼的DNA指纹分析,成为研究畜禽品种或品系的遗传纯度、遗传距离,为畜禽的遗传育种提供理论依据的有力手段。

(3)随机扩增多态性DNA

这个方法的优点在于引物设计是随机的,一套引物可用于多个物种基因组多态性分析。不使用探针,可以免去DNA分子杂交,节省时间,降低成本。但要求每个分离群体所进行的PCR扩增和电泳分离有高度的重复性,所以操作难度大。目前本方法正在应用和完善过程中。

通过对DNA的研究构建了染色体图谱是谁研究出的不清楚,但是他曾在《细胞生物学名词(第二版)》 科学出版社发布这一研究成果。染色体图,即标出各条染色体的特定部位以及染色体上各基因的相对位置的图称为染色体图。

绘图方法:遗传图是利用基因间的交换值来表示基因间的相对距离的,一般是将F1,与隐性纯合个体进行测变来求得基因间的重组值,如有必要需进行校正才能推算出交换值。因而基本上可通过三点试验来决定基因的相对位置。此图也叫连锁图。典型的细胞学图是果蝇等的唾腺染色体图和玉米粗线期的染色体图。在唾腺染色体上可以看到有各种形状的横纹呈线状排列。将一条条染色体上这样的横纹用图来表示的这种图称为唾腺染色体图。把减数分裂粗线期所看到的染色小粒的位置和大小,以及缢痕和核仁形成部位的位置标在染色体上,这样制成的图称为粗线期染色体图。

AB、沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱及有关数据,推算出DNA分子呈螺旋结构,A错误,B正确;

CD、40年代后期,查哥夫发现不同物种DNA的碱基组成不同,但其中的腺嘌呤数等于其胸腺嘧啶数,鸟嘌呤数等于胞嘧啶数,但是没有提出A与T配对、C与G配对,CD错误.

故选:B.

简称限制性核酸酶。 这是一类能从DNA分子中间水解磷酸二酯键,从而切断双链DNA的核酸水解酶。它们不同于一般的脱氧核糖核酸酶(DNase),它们的切点大多很严格,要求专一的核苷酸顺序──识别顺序。长期以来,难以深入研究的DNA大分子,借此可以切割成特定的小片段来分析。限制性核酸酶的发现,为基因结构、DNA碱基顺序分析和基因工程的研究开辟了途径。为此,W阿尔伯,H史密斯和D内森斯三人共同获得了1978年诺贝尔生理学或医学奖。

  限制性核酸酶在原核和真核细胞中都有发现,按其性质可分为三大类。 所谓Ⅰ型的酶要求DNA分子上有特定的识别顺序,但是切点却不在此识别顺序之中,而与之有一定距离。在反应中,它还要求有ATP和S-腺苷甲硫氨酸(SAM)。酶由不同的α,β,γ亚基组成。全酶兼有限制性内切酶的活性和甲基化酶的活性。Ⅲ型的酶与Ⅰ型的酶有相似特征,只是切点距识别顺序距离是严格的。

  Ⅱ型的酶,可说是独立的限制性核酸内切酶。因为,它并不兼有甲基化酶的活性。细胞内可另有独立的甲基化酶。它切断DNA时不需ATP,也不需SAM。它的切点是严格的,而且就在识别顺序之中。Ⅱ型的酶在蛋白质组成上比Ⅰ型、Ⅲ型要简单的多,它只有单一的亚基。以二体或四体发挥作用。

  至1988年,从细菌中发现的Ⅱ型的限制性核酸酶已有约850种:下面对Ⅱ型酶作进一步的介绍。常用的限制性核酸酶有EcoRⅠ,HindⅢ,AluⅠ,HaeⅢ等,其命名都以菌种名的第一个字母的大写字母起头,以菌种属名的字首二个小写字母继后。必要时加上菌株的标志字母,如EcoRⅠ之R或HindⅢ之d。最后,若由此菌株可以得到的限制性核酸酶不止一种,则按Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ编号。如:

 EcoRⅠ 来自 Escherichia coli RY13之酶Ⅰ

 HindⅢ 来自 Haemophilius influenzae Rd之酶Ⅲ

 AluⅠ  来自 Arthrobacter luteus 之酶Ⅰ

 HaeⅢ  来自 Haemophilus aegyptius 之酶Ⅲ  

  这些酶的识别顺序多数是4或6个碱基对。有的酶要5或 7个甚至更长的识别顺序。识别顺序短的在DNA分子上出现的几率多,酶可把DNA分子切成较多的小片段。识别顺序长的则往往只切出少数大片段。这些酶切片段统称为限制性片段。 根据不同限制性核酸酶在某DNA分子上的切点分布,可以绘出该DNA分子的“限制性图谱”即“酶切图谱”,也称“物理图谱”。限制性图谱可以反映出一个DNA片段或基因结构的基本特征。

  这些酶的识别顺序大都具有 180°旋转对称的特征。切点绝大多数都在识别顺序之内。切口有时是平头的,即双链的切点位置相同。如AluⅠ和HaeⅢ。有时切口可带有一个短的单链末端,如EcoRⅠ和HindⅢ。

http://zhidaobaiducom/question/539041739quesup2&oldq=1

这个图我是越看越熟悉啊。可不可以不要这么搞笑。

加分加分啊。

dna指纹图谱故名思意:就是dna序列中,有许多特异性的片段,就像人类的指纹一下,能把一个人和其他人区别开来

dna指纹图谱的主要应用:亲子鉴定、中药材成分研究、疾病检测等方面

21 主要试剂及器材

产生 DNA 指纹图谱的主要试剂及器材如下:限制性内切酶 HinfⅠ、HaeⅢ等;电泳级琼

脂糖;尼龙膜;λDNA/EcoRⅠ+HindⅢ;H4 型(24×20cm)水平电泳槽装置;Model 250 型

电泳仪;标记试剂盒 Prime-a-Gene® Labeling system;(α-32P)dCTP;X 光胶片;LS5801

型液闪仪;FYY-1 型多功能生化反应仪。

22 有关试剂的配制

(1) ACD 抗凝剂

柠檬酸 048g

柠檬酸钠 132g

葡萄糖 147g

加水至 100ml

(2) T10E10 缓冲液

Tris-HCl 10mmol/dm3

EDTA 10mmol/dm3

pH 值:80

(3)TE 缓冲液

Tris-HCl 10mmol/dm3

EDTA 1mmol/dm3

pH 值:80

(4)20%SDS(100ml)

SDS 20g

溶于 100ml 蒸馏水中,30℃以上贮存。

(5)USSTE 裂解液

Urea 8mmol/dm3

NaCl 03mol/dm3

SDS 2%

Tris-HCl 150mmol/dm3

EDTA 1mmol/dm3

pH 值:75

(6)Tris 饱和酚

新蒸苯酚加入 8-羟基喹啉至终浓度为 01%,用 1mol/dm3 Tris-HCl 和05mol/dm3

Tris-HCl 溶液饱和至 pH 值 80,去掉上层水相,加适量(约 1/10 体积)的 01mol/dm3 Tris-HCl

(pH 值80)覆盖在酚相上,保持4℃,放在棕色瓶中保存。

(7)50×TAE 缓冲液(1 000ml)

Tris 242g

冰醋酸 571ml

05mol/dm3 EDTA(pH 值 8.0) 100ml

(8)10× BPB 贮存液

聚蔗糖 20%

EDTA 02mol/dm3

溴酚蓝 025 %

二甲基腈蓝 025%

本贮存液可在室温存放。

(9)40mmol/dm3 亚精胺

亚精胺 058g

将亚精胺溶于 10ml 蒸馏水中,4℃下存放。

(10)溴化乙锭(EtBr)贮存液 (10mg/ml)

EtBr 1g

将EtBr 溶于 100ml 蒸馏水中,在棕色瓶存放,温度保持在 4℃。

(11)变性液

NaCl 15mol/dm3

NaOH 05mol/dm3

(12)20×SSC(1 000ml)

NaCl 1753g

柠檬酸钠 882g

用 10mol/dm3 NaOH 调 pH 值至 7.0,高压灭菌。

(13)杂交液

NaPO4 05mol/dm3

SDS 7 %

EDTA 1mmol/dm3

(14)标记反应终止液

聚葡萄糖蓝 09%

溴甲酚紫 003%

EDTA 20mmol/dm3

4℃下存放。

(15)SephadexG-50 的水化

SephadexG-50 10g

将 SephadexG-50 溶于约 300ml TE(pH 值 8.0)中,高压灭菌,4℃下存放。

(16)闪烁液(500ml)

无水乙醇 10ml

PPO 2g

PoPoP 50mg

二甲苯 490ml

室温棕色瓶存放。

23 操作步骤

231 基因组DNA 的提取

(1)10ml 全血与 40mlT10E10 缓冲液混匀,4 000r/min 离心10 分钟。

(2)弃上清液,在沉淀中加入 40mlT10E10 缓冲液混匀,4 000r/min 离心 10 分钟。

(3)弃上清液,在沉淀中加入 40mlTE 缓冲液混匀,4 000r/min 离心 10 分钟。

(4)弃上清液,在沉淀中加入10mlUSSTE 裂解液,混匀呈浊液,置摇床过夜,温度保持

在37℃。

(5)加入 10ml 苯酚,缓慢上下混匀至少 20 分钟,4 500r/min 离心 20 分钟。

(6)用移液枪小心地将上层水相转移到另一离心管中,吸头的尖端剪去一小段,以免在

吸取过程中损伤大分子DNA。

(7)向水相中加入等体积的酚、氯仿、异戊醇(体积比为24:23:1),缓慢上下混匀15

分钟,4 500r/min 离心20 分钟。

(8)如前述吸出水相,向水相中加入等体积的氯仿、异戊醇(23:1),上下缓慢混合10

分钟,4 500r/min 离心 20 分钟。

(9)吸出水相,向水相中加入2 倍体积的预冷(—20℃)无水乙醇,盖紧管盖,上下颠

倒即可看见白色絮状DNA。

(10)小心将絮状DNA 吸(吸头尖端剪去一小段,端部必须光滑)至1 5ml 离心管中,加

入 1ml 70%的乙醇,来回颠倒数次离心管,10 000r/min 离心 2~5 分钟。

(11)小心地倒掉管中乙醇,将管倒置在干净的吸水纸上,以让乙醇流尽。

(12)将离心管正立,置45℃烘箱中烤20 分钟左右,以便让乙醇完全挥发掉,如有条件,

可置于真空干燥器中抽气10 分钟。

(13)取出离心管,视沉淀块的大小加入 100~200μl TE 缓冲液,置55℃水浴中过夜,以

溶解 DNA。

(14)将溶解后的 DNA 置于 4℃或—20℃下贮存。

232 基因组DNA 的酶切

(1)每样酶切反应为:

10μg DNA

15ml(15u) 限制性内切酶

6μl 10 倍 buffer

6μl 40mmol/dm3 亚精胺

加双蒸水至体积为60μl,用吸头混匀。

(2)37℃水浴,保持6~8 小时。

(3)取出酶切样品置于4℃下。

233 基因组DNA 酶切情况检查

(1)从每个酶切样品中取出3μl 消化液,加入3μl 2 倍BPB 混匀后点样。

(2)用 08%琼脂糖凝胶(内含 05μg/ml EtBr)和 1 倍TAE 缓冲液进行电泳,电压为60V。

(3)1 小时后,在紫外灯下检查酶切是否完全及各样品的DNA 浓度是否一致,以确保每

个样品进行电泳时上样量一致。

(4)如果发现某个样品酶切不完全,则另外加入5μl 左右的酶,在37℃条件下水浴保温6 小时。

(5)已完全酶切的样品,加入1/10 体积(6μl)的电泳上样缓冲液(10 倍BPB),混匀

后置4℃(短期)或—20℃(长期)保存。

234 大板凝胶的制备和电泳

(1)称取375g 琼脂糖,将其倒入一个500ml 容积的普通试剂瓶(透明度要高)中。用

蒸馏水将50 倍TAE 贮存液稀释成1 倍TAE, 量取375ml 1 倍TAE 加入瓶中, 配制的凝胶

浓度为 10% 。

(2)盖上瓶盖,但不能旋得太紧。将瓶放入微波炉中加热,待琼脂糖完全熔化后,溶液

是透明的。

(3)取出瓶子放在55℃的水浴箱中,约30 分钟后就能冷却至55℃。

(4)洗净并擦干制胶板(24cm ×22cm),用 2cm 左右宽的透明胶布将制胶板的两个开口

端封牢,放置在水平台面上用水平仪调平。将样品梳( 6mm × 3mm )插入制胶板离最近开口

端 2cm 位置。将冷却至55℃的凝胶摇匀,缓慢地倒入制胶板中央,如果有气泡出现,应用吸

头将气泡吸掉,60 分钟后,制胶板中的凝胶将完全凝固。

(5)将 50ml 50 倍 TAE 贮存液倒入电泳槽中,再加入 2 450ml 蒸馏水与其混匀,电泳槽

也应置于水平台面上。

(6)将制胶板两端的透明胶布剥离,然后将制胶板放在电泳槽的中部,小心地拔出加样

梳,以免加样孔破裂。

(7)从 4℃冰箱中取出 DNA 样品,另取两个离心管,各加入 12μl(1μg/8μl)的分子量

标志物λDNA/EcoRⅠ+Hind Ⅲ 及 1/10 体积的(12μl)10 倍 BPB,混匀。将 DNA 样品及

分子量标记物一起置于55℃水浴箱保温10 分钟,取出后立即置于冰水混和物中,2~3 分钟后

点样,这样可防止粘性末端之间的粘接。

(8)加样时每个样品用一个吸头,以免交叉污染。吸出样品后应迅速插入加样孔中下部,

轻轻推出样品,在两端加样孔中各点入分子量标志物。

(9)盖上电泳槽盖,插上导线,在加样后5 分钟接通电流,以留出时间使加样孔内的样

品通过扩散而均匀分布,将电压调至30V,电泳60 小时。

235 Southern 转移

(1)电泳结束后,将制胶板连同凝胶一起放在一个方形塑料盘中,倒入约350ml(浸没凝

胶)的 02mol/dm3HCl 处理 25 分钟,并每过约5 分钟摇动一次。

(2)倒掉稀盐酸溶液,加入蒸馏水简单地洗涤一下凝胶,然后倒掉蒸馏水,加入约350ml

的变性液浸泡30 分钟,间断性地摇动。

(3)倒掉变性液,加入350ml 05 倍变性液浸泡 25 分钟,间断性地摇动。

(4)将制胶板连同凝胶一起取出,将一块约28cm×195cm 的玻璃板盖在凝胶上,极其小

心地将制胶板倒翻过来,这时玻璃板在下,凝胶在上,轻轻地滑出制胶板,将玻璃板连同其

上的凝胶放在水平的桌面上。

(5)将一张20cm×19cm 的尼龙膜(注明样品排列方向及电泳方向)在05 倍变性液中浸

湿,然后对齐凝胶小片段区域的顶端将尼龙膜铺在凝胶的表面,用一根玻璃棒从膜的表面推

过以赶走膜与凝胶之间的气泡,用墙纸刀切除掉凝胶的无用部分(未被尼龙膜覆盖住的部

分)。操作时应戴上手套或用镊子。

(6)将3 张稍大于膜的滤纸(20cm×20cm)依次在 05 倍变性液中浸湿,放置在膜上,每

放一张滤纸后都应用玻璃棒轻轻赶走气泡。

(7)将一打(约4~5cm 厚)已裁至滤纸大小的干吸水纸放在滤纸层上,再将一块玻璃板

放在吸水纸上,然后抓紧上下两块玻璃板迅速翻转放在水平桌面上,抽去凝胶上面的玻璃板。

(8)在凝胶的四周露出的滤纸及吸水纸上放上保鲜膜,以防止凝胶上下的滤纸直接接触。

然后将 5 张稍大于凝胶的滤纸(20cm ×20cm)依次在 05 倍变性液中浸湿,放置在膜上,每

放一张滤纸后都应用玻璃棒轻轻赶走气泡。

(9)用一层保鲜膜将整个转移装置围盖住,以防水分蒸发,将一块玻璃板压在顶部。

(10)持续转移3~4 小时后,去掉上面的滤纸和凝胶,取下尼龙膜放在2 倍SSC 中浸泡

20 分钟,间断性摇动,然后取出放在一张干净的滤纸上,置60℃烘箱中烘30 分钟,使DNA

固定于尼龙膜上。

(11)将烤干的膜夹在两张干燥滤纸之间,置于室温下保存待用。

236 探针的标记

(1)将80ng 探针DNA(体积<30μl)倒进一个新的05ml 离心管中,在沸水中煮5~10

分钟,取出,插入碎冰中。

(2)然后依次在试管中加入下列成分:10μl 5 倍标记缓冲液(含随机引物),2μl BSA

(10mg/ml),2μl dATP、dGTP、dTTP 等量混合物(浓度为各 20μmol/dm3);30μl 灭菌蒸馏

水,50μl(α-32P)dCTP(10μCi/μl,3 000Ci/mmol)(至浓度为 333nmol/dm3);lμl Klenow

酶(3u/μl);最后体积为 50μl。

(3)将全部试剂混匀后置37℃保温壶中保温6 小时。

(4)加入等体积(50μl)的标记反应终止液终止反应。

237 未掺入核苷酸前体的除去

(1)取一05ml 离心管,在管底部打一小孔,用玻璃棉塞住小孔,外套一个15ml 离心

管。

(2)向05ml 的管中加满TE 饱和的Sephadex G-50。

(3)3 000r/min 离心 5 秒钟,重新加满Sephadex G-50 后再离心,直到 Sephadex G-50

加满05ml 小管的3/4。

(4)将标记反应液加入 05ml 管中,3 000r/min 离心数秒钟。

(5)将15ml 管中的液体(蓝色)移入另一15ml 离心管中。

(6)向05ml 管中加入 40μl TE,3 000r/min 离心数秒钟。

(7)重复(5)、(6)步骤2~3 次,直到凝胶中的紫色即将到达05ml 管底部。

(8)将回收的探针置于4℃下待用。

238 探针放射性强度的测定

(1)取两个液闪瓶,各加2ml 闪烁液。

(2)在其中一个液闪瓶内加入2μl 原标记反应液。

(3)在另一个液闪瓶内加人2μl 去除了未掺入核苷酸的回收液。

(4)将2 个液闪瓶置于液闪仪中,测定其cpm。

239 Southern 杂交

(1)将 25ml 杂交液放入方形塑料盒中,于 55℃下预热。

(2)将待杂交的膜和杂交液一起放入水浴摇床中。

(3)在55℃下预杂交15 小时左右。

(4)将放射性探针放在沸水中5 分钟,取出后迅速插入冰水中。

(5)在杂交液中按5×105cpm/ml 的浓度加入变性的探针。

(6)在55℃下杂交约15 小时。

(7)将杂交液中的膜取出,放入1 倍SSC 溶液中于55℃下漂洗10 分钟。

(8)倒去1 倍SSC 溶液,在55℃下用1 倍SSC 溶液及01 %SDS 洗脱液漂洗40 分钟。

(9)倒去洗脱液,55℃下用新的1 倍SSC 溶液及0l%SDS 洗脱液漂洗30 分钟。

(10)将膜放入1 倍SSC 溶液中,于室温下漂洗10 分钟。

(11)取出膜,平摊在洁净、干燥的滤纸上。

(12)当膜上无水珠、膜仍湿润时,用保鲜膜将膜包好准备压片。

2310 放射自显影

(1)在暗室或微弱安全光条件下,打开X 光曝光暗盒。

(2)放入一张增感屏,光滑面朝上。

(3)将膜放在增感屏上(膜与膜之间不能重叠)。

(4)置X 光胶片于膜上。

(5)将另一张增感屏光滑面朝下放在X 光胶片上。

(6)盖紧X 光暗盒,置—70℃冰箱内曝光1~7 天。

2311 X 光胶片的冲洗

(1)显影:将X 光胶片从暗盒中取出,放入显影液中,间断性摇动数分钟。

(2)停显影:将X 光胶片放入15%的冰醋酸溶液中漂洗数秒钟。

(3)定影:将X 光胶片转入定影液中定影数分钟。

(4)冲洗:将定影完毕的X 光胶片放在流水中冲洗20 分钟,然后晾干。

2312 放射性探针的除去

(1)将300~500ml 蒸馏水煮沸。

(2)往蒸馏水中加SDS,至最终浓度0l%。

(3)将放射自显影后的膜浸入其中。

(4)待冷却至室温时将膜取出、烘干,即可用于另一种探针的杂交。

DNA分子标记指纹图谱鉴定是根据任何一个品种,都具有该品种所特有的细胞遗传学上的特征,利用分子标记技术,如限制性片段长度多态性(简称RFLP)、随机扩增多态性DNA(简称RAPD)、小卫星DNA、微卫星DNA、扩增片段长度多态性(简称AFLP)等技术,可以直接反应不同品种在DNA水平上的差异,借此来鉴别不同品种,进行品种真实性和品种纯度测定。所以,利用分子标记技术,通过对鉴定品种的细胞遗传学性状和分子标记特征进行识别来鉴别不同品种的方法,称之为DNA分子标记指纹图谱鉴定。

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