资源描述
DNA指纹技术,什么是,DNA,指纹,1,DNA,指纹图谱的构建,2,DNA,指纹的特点,3,DNA,指纹技术的工作原理,4,一、什么是,DNA,指纹,我们每个人的指纹都是独一无二的，目前世界上尚未发现有完全一样的指纹。我们的,DNA,也是如此，每个人都有一套属于自己的“,DNA,指纹”。那么什么是,DNA,指纹呢？,其实就是把,DNA,作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。,DNA,指纹技术能够检测出我们的,DNA,指纹，并被用于,个体识别、确定亲缘关系、医学诊断及寻找疾病连锁的遗传标记,。在动物进化研究中可用于探明,动物种群的起源及进化,过程；在物种分类学中可用于区分不同物种以及同一物种不同品系的潜力，在作物的基因定位以及育种上也有广泛的应用。,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,。,人类历史上第一个,用,DNA,指纹破案,的例子也是由,Jefferys,参与完成的。在,1986,年的一起发生在英国列斯特郡的奸杀案中，,Jefferys,使用,DNA,指纹成功的证明了当时一名嫌疑男子并非真正凶手。,遗传学家,Jefferys,和第一张,DNA,指纹,人类基因组,DNA,中贮存着可供正常生存和遗传的信息，这些信息以基因、密码的形式排列组合在,DNA,分子之中，其中能够制造蛋白质的基因约有,8,万个。,DNA,序列中存在三种类型：,单拷贝序列,、,中等程度重复序列,和,高度重复序列,。重复序列就是一种序列在,DNA,分子中重复出现几百次、几千次、几万次甚至百万次，它们占,DNA,总序列的,3%-4%,。每个重复序列在,300,个核苷酸长度之内。由于高度重复序列经超速离心后以卫星带出现在主要,DNA,带的邻近处，所以也被称为,“卫星,DNA”,。卫星,DNA,中的重复序列单元则称为,“小卫星,DNA”,。,“小卫星,DNA”,具有高度的,可变性,，不同个体，彼此不同。但“小卫星,DNA”,中有一小段序列则在所有个体中都一样，称为,“核心序列”,。如果把核心序列串联起来作为,分子探针,，与不同个体的,DNA,进行,分子杂交,，就会呈现出各自特有的杂交图谱，它们与人的指纹一样，具有专一性和特征性，因人而异，因此被称为“,DNA,指纹”。,DNA,指纹图谱法操作,提取,DNA,PCR,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。,二、,DNA,指纹图谱的构建,国外在,20,世纪,70,年代发展起来的,DNA,片段分析技术,限制性片段长度多态性标记（,RFLP,）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。,但目前人们已普遍感到,RFLP,方法技术步骤繁琐费时费力，应用不便。自,20,世纪,80,年代中期,PCR,技术诞生以来，因其操作简便、不需使用同位素、灵敏度高、特异性强等优点，迅速被用于相关领域。从常规,PCR,发展而来的应用随机引物扩增的随机扩增多态性,DNA,标记或称任意引物,PCR,解决了未知特异,DNA,序列的情况下检测,DNA,的多态性。,RAPD,技术目前广泛用于中药,DNA,指纹图谱的构建，在目前绝大多数药用动植物,DNA,序列还未知的情况下，,RAPD,技术具有广阔的应用前景。,三、,DNA,指纹的特点,多位点性,高分辨率的,DNA,指纹图谱通常由,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。,简单的遗传方式,DNA,指纹图中的区带是可以遗传的，这不同于人的指纹。,DNA,指纹区带遵循简单的孟德尔遗传方式。后代图中的每一条带都可以在双亲之一的图中找到，只有,0.004,的可能性使子女中的一条带不能在其父母中的图中找到。同一个体无病变的不同组织产生的,DNA,指纹图完全相同，并能在培养的细胞株中维持下去。需要说明的是，同卵双胞胎的,DNA,指纹图完全相同。,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。,四、,DNA,指纹术的工作原理,1,、将送检的各种生物学检样如毛发、血痕、精斑、人体组织或白骨等，把其中所含的,DNA,提取出来。,2,、如果提取的,DNA,量很少，可以将,DNA,样品进行,PCR,扩增，得到大量的所需,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。这样的特征,DNA,片段条状图谱，便是所谓的,DNA,指纹。,DNA,指纹的应用,法医学鉴定中有重要意义,物种进化及起源的应用,品种、品系和类群的鉴定,动物遗传监测中的应用,在蚕业上的应用,基因定位和构建基因图谱,杂交优势预测,在流行病学方面的运用,疾病诊断及治疗及肿瘤的研究等,DNA,指纹的应用,举例：亲子鉴定,分别将父亲和孩子的,DNA,为模板用一对引物进行,PCR,扩增。,如果某一,DNA,条带，出现在以父亲,DNA,为模板时扩增的产物中，而孩子中未出现，那么就证明他们不是父子关系；,如果在以父亲,DNA,为模板时扩增的出的,DNA,条带全部出现在孩子的,PCR,产物中，那么就证明他们为父子关系的可能性大于,99.9%,注意,：孩子中扩增出的条带不一定都会在父亲中出现，因为孩子的染色体有一半来自母亲。,Thank You!,
展开阅读全文