16 Southern杂交技术

Southern 杂交技术-1Southern技术是指以Southern名字命名的DNA转移杂交技术。

它可用于基因组特定D NA序列的定位，可以测定相关片段的同源性、可以从c库、基因组文库中筛选完整基因等。

用一种或多种限制性内切酶对基因组DNA加以切割，通过琼脂糖凝胶电泳分离酶切片段，随后，使DNA在原位变性，并从凝胶转移至固相膜，用已知核苷酸片段加以标记作为探针，通过分子杂交来检测待测样品中是否存在互补的核酸序列。

该技术已成为分子生物学中一类重要的检测手段。

下面分别介绍利用光敏生物素试剂盒及DIG试剂盒进行杂交的方法。

十五－1:光敏生物素试剂盒杂交实验一仪器：分子杂交仪、摇床、烤箱、取液器、电泳仪、电泳槽二试剂：硫酸葡聚糖钠盐(可不用)、聚乙烯吡赂啉酮（PVP）、聚蔗糖、牛血清白蛋白（BSA）、100mM EDTA、3MnaAC、无水乙醇、电泳缓冲液、切变性鲱鱼精DNA （100ug/ml）20×SSC溶液氯化钠３Ｍ预杂交液６×SSC柠檬酸三钠 0.3M （含100ug/ul变性鲱鱼精DNA）pH 7.0 ５×Denhardt's 溶液0.5%SDS变性液 0.5M NaOH 中和液 1M Tris-HCL pH 7.41.5M NaCL 1.5M NaCL封闭液 3gBSA溶于70ml水中，浓盐酸调pH至3.0,煮沸20分钟后，冷至室温，NaOH调pH至7.5,加入10ml以下缓冲液（1M Tris-HCL pH7.5, MgCL2 0.19%, NaCL 5.8%, T riton X-100 0.05ml）定容至100ml５０×Denhardt's 溶液 1％PVP 1M PBS NaCL 0.8% pH 7.41%BSA KCL 0.02%1%聚蔗糖 Na2HPO4 0.144%KH2PO4 0.024%洗涤液Ａ:２×SSC,250ml中含0.1%SDSＢ：0.1×SSC,250ml中含0.1%SDS Ｃ：Tris-HCL 100mM pH 7.5 Ｄ：Tris-HCL 100mMNaCL 1M NaCL 0.5MMgCL2 2mM Tween 20 0.5% pH 7.5Triton X-100 0.05%亲和素－碱性磷酸酶溶液 Tris-HCL 100mMNaCL 1MMgCL2 2mMTriton X-100 0.05%pH 7.5碱性磷酸酶2-3单位/ml底物溶液 Tris-HCL 100mM pH 9.5 终止液NaCL 100mM Tris-HCL 10mMMgCL2 5mM EDTA 1mM。

分子植物病理学实验--Southern杂交（同位素标记，防止污染！注意物品的放置与处置，检测！）核酸分子杂交技术是分子生物学领域中最常用的基本技术方法之一。

其基本原理是：具有一定同源性的两条核酸单链在一定的条件下（适宜的温度及离子强度等）可按碱基互补原则退火形成双链，杂交的双方是待测核酸序列及探针。

膜上印迹杂交是指待测核酸序列片段结合到一定的固相支持物，然后与存在于液相中标记的核酸探针进行杂交的过程，是目前最常用的一种核酸分子杂交方法。

其操作基本流程是：首先用凝胶电泳方法将待测核酸片段分离，然后用印迹技术将分离的核酸片段转移到特异的固相支持物上，转移后的核酸片段将保持其原来的相对位置不变。

再用标记的核酸探针与固相支持物上的核酸片段进行杂交。

最后洗去未杂交的游离的探针分子，通过放射自显影等检测方法显示标记的探针的位置。

由于探针已与待测核酸片段中的同源序列形成杂交分子，探针分子显示的位置及其量的多少，则反映待测核酸分子中是否存在相应的基因顺序及其量与大小。

Southern印迹是指将电泳分离的DNA片段转移到一定的固相支持物上的过程。

（目的：分析遗传位点、拷贝数；多态性；来源；文库分析；基因敲除；亚克隆；基因分离与检测等）一、基因组DNA的提取（选择方法；提取要完全，CTAB\SDS:去多糖的，冷却后再加好；去上清液要适度）二、基因组DNA的酶切（注意：酶种类、浓度、酶切时间（少于16h）等因素）三、电泳（胶要倒平（平衡！！），厚度一致；胶越浓，孔越小）琼脂糖浓度0.8 %，4℃下低电压缓慢电泳，1V/cm。

四、转膜（为毛细管法，也可电转移）↓首先要在电泳盒中取出凝胶，修胶，切除无用的凝胶部分，将凝胶的左下角切去，以便于定位。

然后将凝胶置于一搪瓷盆中。

（注意：进样孔要切除，因其薄，易透液。

留14cm；切左下角以示标记；用胶片托转）↓将凝胶浸泡于0.25N HCl中10min使其脱嘌呤.↓将凝胶用去离子水漂洗一次，然后浸泡于适量的0.4N NaOH中变性20min。

Southern杂交概述Southern杂交是一种常用于分析DNA序列和判定基因组结构的实验技术。

该技术由英国分子生物学家爱德华·南方于1975年首次提出，并以他的名字命名。

Southern杂交操作简单，适用于各种生物材料，被广泛应用于基因组学和分子生物学研究领域。

原理Southern杂交的原理基于亲和性结合和DNA互补碱基配对的特性。

该技术通过将待检测的DNA样品与一段标记的DNA探针进行杂交，通过探针与待检测样品DNA的配对形成稳定的双链DNA形式。

随后，通过探针上的标记进行检测，从而确定目标DNA序列的存在与否。

步骤Southern杂交主要包括以下几个步骤：1.DNA提取：从样本中提取待检测的DNA。

2.DNA消解：将DNA样本通过限制性内切酶消解为较小的DNA片段。

3.凝胶电泳：将消解后的DNA片段在琼脂糖凝胶上进行电泳分离，根据DNA片段的大小形成DNA条带。

4.DNA定位：将凝胶中的DNA片段转移到薄膜或膜纸上。

5.杂交处理：将转移到膜上的DNA片段与一段标记的DNA探针进行杂交，探针可以是放射性同位素标记的DNA或荧光标记的DNA等。

6.杂交条件优化：调整温度、盐浓度和杂交时间等条件，以提高杂交效率和特异性。

7.杂交探测：通过探针上的标记进行检测，如放射性同位素检测或荧光检测。

8.数据分析：根据杂交的结果，确定目标DNA序列的存在与否。

应用Southern杂交技术在许多生物学研究中得到广泛应用，主要包括以下几个方面：1.基因型分析：可以通过Southern杂交技术确定目标基因的存在、拷贝数和序列变异等信息。

2.基因组结构研究：可以通过Southern杂交技术确定目标基因组的结构和大小。

3.DNA重组检测：可以通过Southern杂交技术检测DNA重组事件的发生和定位。

4.DNA甲基化分析：可以通过Southern杂交技术研究DNA甲基化修饰的分布和变化。

5.遗传疾病诊断：可以通过Southern杂交技术检测遗传疾病相关基因的缺失、重复或突变等。

Southern印迹杂交及其他相关印迹技术简介姜永均 (江苏省如东高级中学 226400)摘 要 Southern印迹杂交(Southern b l ot)是分子生物学领域中最常用的技术方法之一,该技术是1975年英国爱丁堡大学的E. M.Sou t h ern首创的,Sou t h ern印迹杂交故因此而得名。

后来相继出现了三个原理、过程相似,但是操作对象不同的印迹方法,缘于学界前辈的幽默分别将其称为N ort h ern b l ot、W estern blot和Eastern b l ot,这些技术的命名与发明人姓氏并没有关系。

本文简要介绍了Sou t hern印迹杂交及其相关生物技术。

关键词 Sou t hern印迹杂交 Northern印迹杂交 W estern印迹杂交 Eastern印迹杂交在近年的一些省、市中学生生物奥赛试卷中常涉及到Southern印迹、N outhern印迹、W este m印迹等分子生物学技术。

本文将Sout hern印迹杂交及其相关生物技术作一个简单介绍。

Souther n印迹杂交是进行基因组DNA特定序列定位的通用方法,是研究DNA图谱的基本技术,在遗传病诊断、DNA图谱分析及PCR产物分析等方面有重要价值。

Souther n印迹杂交技术1975年由英国人埃德温 迈勒 萨瑟恩(Ed w i n M ellor Southern)创建。

1977年詹姆斯 艾尔文(Ja mes A l w ine)等把此方法应用到RNA的研究方面,称作Northern印迹法。

1979年乔治 斯塔克(G eor ge Stark)等则把该方法扩展应用到单向电泳后的蛋白质分子的分析方面,被称作W estern印迹法。

1982年Re i nhart报道双向电泳后蛋白质分子的印迹分析,称之为Eastern印迹法。

目前,有人把Sou hern、Nort hern、W esther印迹法分别称作DNA印迹法、RNA印迹法和蛋白质印迹法。

地高辛标记探针的Southern 杂交技术根据核酸变性与复性的特性，特定核苷酸序列的单链DNA或RNA能够在一定条件下与具有互补性的核酸链退火形成双链结构，称之为核酸杂交。

将已知的特定核苷酸序列的单链DNA或RNA进行标记，制成核酸探针，就可以用它检测样品中是否存在同源序列，或确定不同物种之间的亲缘关系，已成为分子生物学中一类重要的检测手段，在科学研究和实践中具有十分广泛的用途。

它可用于基因组特定DNA序列的定位，测定相关片段的同源性、从cDNA文库、基因组文库中筛选完整基因等。

还可以用于构建DNA分子的酶切图谱和遗传图—指纹分析等。

核酸杂交检测都是在滤膜上进行的，常用的滤膜有尼龙滤膜、硝酸纤维素滤膜等。

其基本过程包括以下几步。

首先将待检样品DNA或RNA分子直接点加到滤膜上，或经过凝胶电泳分离再通过毛细管作用或电导作用被转移到滤膜上，而且是按其在凝胶中的位置原封不动地“吸印〞上去的，这个过程称为核酸印迹〔nucleic acid blotting〕转移，主要有电泳凝胶核酸印迹法、斑点和狭线印迹法〔dot and slot blotting〕、菌落和嗜菌斑印迹法〔colony and plaque blotting〕；然后将具有核酸印迹的滤膜同带有放射性标记或其它标记的DNA或RNA探针进行杂交。

最后，经过放射自显影技术或光化学、免疫学技术显示出不同的颜色，根据颜色的有无和深浅判定结果。

根据操作方式和检测对象的不同，核酸杂交技术主要有以下几种：斑点杂交技术〔Dot blot〕、Southern杂交技术〔Southern blot〕、Northern杂交技术〔Northern blot〕。

前两者用于检测DNA，后者用于检测RNA。

本实验主要介绍Southern杂交技术。

1主要内容1. Southern Blot方法的原理。

2. DNA琼脂糖凝胶电泳。

3. DNA转移至硝酸纤维素膜/尼龙膜与膜处理。

Southern杂交和Northern杂交是两种常用的分子生物学技术，它们主要通过探针与DNA序列互相配对来检测目标DNA片段是否存在，并确定其大小和数量。

Southern杂交：Southern杂交是一种检测DNA序列的技术，它利用DNA探针与杂交物中的目标DNA 特异性结合，来检测目标DNA序列的存在和数量。

这种方法一般应用于DNA分子量较大的靶标（如基因、整个染色体等）的检测，可以用于鉴定基因的剪接等多种分子生物学研究。

Southern杂交的原理是将DNA样本在电泳板上进行电泳分离，然后用互补的DNA探针杂交分离出目标DNA，在膜或凝胶上通过探针与目标DNA结合来检测。

Northern杂交：Northern杂交是一种检测RNA序列的技术，它利用RNA探针与杂交物中的目标RNA 特异性结合，来检测目标RNA序列的存在和数量。

这种方法一般应用于研究基因表达调控、细胞信号转导和病理生理等方面。

Northern杂交的原理与Southern杂交类似，也是先将RNA 样本在凝胶上进行电泳分离，然后用互补的RNA探针进行杂交分离出目标RNA，在膜或凝胶上通过探针与目标RNA结合来检测。

Southern杂交和Northern杂交的应用：Southern杂交和Northern杂交技术广泛应用于分子生物学、遗传学及生命科学领域。

它们可以用于：1. 检测基因的表达和剪接变异等2. 研究基因家族和功能3. 鉴定细胞中的某一DNA或RNA序列的存在4. 研究基因转录和翻译的调控机制5. 检测突变或重组基因的存在6. 进行基因诊断和疾病基因筛查等除了上述的应用外，Southern杂交和Northern杂交技术还可以广泛应用于以下领域：1. 植物和动物遗传图谱的构建：能够通过探针与DNA或RNA序列的配对来研究基因表达、调控和功能等信息，对于植物和动物的遗传图谱构建有重要的意义。

2. 生物安全监测：利用Southern杂交和Northern杂交技术可以检测到转基因食品或者是非法贩卖的野生动物制品等违法行为，具有重要的生物安全监测作用。

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Southern印迹杂交实验原理核酸分子杂交技术是分子生物学领域中最常用的具体方法之一。

其基本原理是：具有一定同源性的两条核酸单链在一定的条件下，可按碱基互补的原则形成双链，此杂交过程是高度特异的。

由于核酸分子的高度特异性及检测方法的灵敏性，综合凝胶电泳和核酸内切限制酶分析的结果，便可绘制出DNA分子的限制图谱。

但为了进一步构建出DNA分子的遗传图，或进行目的基因序列的测定以满足基因克隆的特殊要求，还必须掌握DNA分子中基因编码区的大小和位置。

有关这类数据资料可应用Southern印迹杂交技术获得。

Southern印迹杂交技术包括两个主要过程：一是将待测定核酸分子通过一定的方法转移并结合到一定的固相支持物（硝酸纤维素膜或尼龙膜）上，即印迹（blotting）;二是固定于膜上的核酸同位素标记的探针在一定的温度和离子强度下退火，即分子杂交过程。

该技术是1975年英国爱丁堡大学的E.M.Southern首创的，Southern印迹杂交故因此而得名。

早期的Southern印迹是将凝胶中的DNA变性后，经毛细管的虹吸作用，转移到硝酸纤维膜上。

近年来印迹方法和固定支持滤膜都有了很大的改进，印迹方法如电转法、真空转移法；滤膜则发展了尼龙膜、化学活化膜（如APT、ABM纤维素膜）等。

利用Southern印迹法可进行克隆基因的酶切、图谱分析、基因组中某一基因的定性及定量分析、基因突变分析及限制性片断长度多态性分析（RFLP）等。

实验方法本节以哺乳动物基因组DNA为例，介绍Southern印迹杂交的基本步骤。

一、待测核酸样品的制备（一）制备待测DNA基因组DNA是从动物组织（或）细胞制备。

1. 采用适当的化学试剂裂解细胞，或者用组织匀浆器研磨破碎组织中的细胞；2. 用蛋白酶和RNA酶消化大部分蛋白质和RNA；3. 用有机试剂（酚/氯仿）抽提方法去除蛋白质。

（二）DNA限制酶消化基因组DNA很长，需要将其切割成大小不同的片段之后才能用于杂交分析，通常用限制酶消化DNA。

Sourthern杂交技术摘要: 使用sourthern杂交技术来检测转基因植物中插入外源基因拷贝数。

以含有外源基因水稻转基因植株叶片为材料, CTAB法少许抽提总DNA, 总DNA经限制性内切酶切割、琼脂糖凝胶电泳、转移尼龙膜上, 最终与地高辛标识探针进行杂交。

经过条带有没有来判定是否为含有外源基因转基因植物, 条带多少反应了转基因植株中外源基因拷贝数。

结果:关键词: 抽提酶切转膜探针杂交Southern 杂交是分子生物学经典试验方法。

该项技术广泛被应用在遗传病检测、DNA指纹分析和PCR产物判定等研究中。

但因为该技术操作比较烦琐、费时, 所以现在有部分其她方法能够替换Southern 杂交。

但该技术也有它独特之处, 是现在其她方法所不能替换, 如限制性酶切片段多态性(RFLP)检测等。

1材料与方法1.1材料及试剂水稻转基因植株叶片、限制性内切酶HindⅢ、尼龙膜、地高辛标识系统试剂盒等。

1.2水稻总DNA少许抽提CTAB法抽提DNA步骤:(1)采取新鲜幼嫩叶片在研钵中用液态氮冷冻, 研磨成细粉;(2)取约0.4g左右细粉于1.5ml离心管, 加入1ml预热至95ºC以上1.5⨯CTAB, 混匀;(3)65ºC水浴中放置30分钟以上, 每隔5分钟上下颠倒混合数次(DNase变性, 促进内溶物释放);(4)1g离心2分钟;(5)吸收600μl上清于新1.5ml离心管, 加入等体积氯仿/异戊醇（24:1）, 上下颠倒混合至下层有机相呈深绿色;(6)1g离心5-10分钟;(7)吸收450μl上清于新1.5ml离心管, 加入两倍体积95％乙醇和1/10体积3M NaAc, 轻轻上下颠倒混匀至白色絮状沉淀出现;(8)1g离心10分钟;(9)弃去上清, 用500μl 75％乙醇浸洗沉淀5分钟, 除去离子及CTAB残余, 1g离心5分钟,弃上清,自然干燥;(10)加入50μlTE（含20μg/ml RNaseA）, 放于4ºC溶解;(11)充足溶解后, 测定并调整浓度。