DNA指纹图谱技术

DNA指纹图谱法的基本操作：从生物样品中提取DNA（DNA一般都有部分的降解），可运用PCR 技术扩增出高可变位点（如VNTR系统，串联重复的小卫星DNA等）或者完整的基因组DNA，然后将扩增出的DNA酶切成DNA片断，经琼脂糖凝胶电泳，按分子量大小分离后，转移至尼龙滤膜上，然后将已标记的小卫星DNA探针与膜上具有互补碱基序列的DNA片段杂交，用放射自显影便可获得DNA指纹图谱。

琼脂糖凝胶电泳是分离，鉴定和纯化DNA片段的常规方法。

利用低浓度的荧光嵌入染料-溴化乙锭进行染色，可确定DNA在凝胶中的位置。

如有必要，还可以从凝胶中回收DNA条带，用于各种克隆操作。

琼脂糖凝胶的分辨能力要比聚丙烯酰胺凝胶低，但其分离范围较广。

用各种浓度的琼脂糖凝胶可以分离长度为200bp至近50kbp的DNA。

长度100kb或更大的DNA，可以通过电场方向呈周期性变化的脉冲电场凝胶电泳进行分离。

在基因工程的常规操作中，琼脂糖凝胶电泳应用最为广泛。

它通常采用水平电泳装置，在强度和方向恒定的电场下进行电泳。

DNA分子在凝胶缓冲液（一般为碱性）中带负电荷，在电场中由负极向正极迁移。

DNA分子迁移的速率受分子大小，构象。

电场强度和方向，碱基组成，温度和嵌入染料等因素的影响。

三. 实验材料和试剂1. DNA样品2.化学试剂和溶液（1）DNA样品反应缓冲液：100mM Tris，200mM NaCl，20mM MgCl2，2mM DTT，pH 8.0 （2）EcoRⅠ限制性内切酶（3）PstⅠ限制性内切酶（4）电泳缓冲液（50×TAE）Tris 242g冰醋酸57.1mlEDTA（0.5mol/L pH 8.0）100ml使用时用蒸馏水稀释50倍。

（5）样品缓冲液（DNA sample loading dye）0.25%溴酚蓝0.25%二甲苯青40%（W/V）蔗糖（6）溴化乙锭（EB）10mg/ml（7）琼脂糖agarose（电泳级）（8）DNA分子量标记物：Lambda HindⅢDNA markers3. 仪器设备和消耗品电泳仪、电泳槽、样品梳、微波炉、水浴锅、移液器（10μl，200μl，1000μl）、离心管、一次性枪头（200μl，1000μl）。

DNA指纹图谱分析实验一. 实验目的1. 掌握DNA指纹图谱技术的概念、原理和基本操作过程2. 学习DNA的限制性酶切的基本技术3. 掌握琼脂糖凝胶电泳的基本操作技术，学习利用琼脂糖凝胶电泳测定DNA片段的长度，并能对实验结果进行分析。

二. 实验原理1984年英国莱斯特大学的遗传学家Jefferys及其合作者首次将分离的人源小卫星DNA 用作基因探针，同人体核DNA的酶切片段杂交，获得了由多个位点上的等位基因组成的长度不等的杂交带图纹，这种图纹极少有两个人完全相同，故称为"DNA指纹"，意思是它同人的指纹一样是每个人所特有的。

DNA指纹的图像在X光胶片中呈一系列条纹，很像商品上的条形码。

DNA指纹图谱，开创了检测DNA多态性（生物的不同个体或不同种群在DNA结构上存在着差异）的多种多样的手段，如RFLP（限制性内切酶酶切片段长度多态性）分析、串联重复序列分析、RAPD（随机扩增多态性DNA）分析等等。

各种分析方法均以DNA的多态性为基础，产生具有高度个体特异性的DNA指纹图谱，由于DNA指纹图谱具有高度的变异性和稳定的遗传性，且仍按简单的孟德尔方式遗传，成为目前最具吸引力的遗传标记。

DNA指纹具有下述特点：1．高度的特异性：研究表明，两个随机个体具有相同DNA图形的概率仅3×10－11；如果同时用两种探针进行比较，两个个体完全相同的概率小于5×10－19。

全世界人口约50亿，即5×109。

因此，除非是同卵双生子女，否则几乎不可能有两个人的DNA指纹的图形完全相同。

2．稳定的遗传性：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。

3．体细胞稳定性：即同一个人的不同组织如血液、•肌肉、毛发、精液等产生的DNA指纹图形完全一致。

DNA指纹技术的原理与应用生物技术1001班，谢晓梅，0306100209摘要：随着分子生物学和遗传性的迅速发展，遗传多态性的研究已经从形态水平深入到分子水平。

DNA指纹技术是分子生物学中一种新技术，它是从分子水平区别不同种类生物之间以及同种生物之间差异的重要手段，为DNA多态性的研究提供了便利的技术手段，同时在法医学、医学、遗传育种、物种进化等方面得到广泛应用。

本文综述了DNA多态性研究与DNA指纹技术的基本原理、具体分析技术、应用以及前景等。

关键词：DNA多态性；DNA指纹图谱；原理；技术；应用1.DNA指纹技术的原理1.1.DNA的多态性多态性是指在一个生物群体中，同时和经常存在两种或者多种不连续的变异型或基因型或等位基因，也称之为遗传多态性。

每一个个体在遗传上的不同不仅表现在基因产物上，其本质是DNA水平上的差异。

一般是由于DNA分子中不编码蛋白质的区域和没有重要调节功能的区域发生了中立突变，这些突变构成的DNA变异，在群体中如果大于10%，则称为DNA分子水平的遗传多态性，简称DNA多态性。

1.1.1DNA多态性的发现1980年，Wyman和White在人DNA文库中的随机片段中分离到一个可揭示DNA多态性的高变重复序列。

随后，1985年，Jeffrey 等用人肌红蛋白基因内含子中33bp的核心序列的高变重复序列片段做探针，获得了好像人的指纹一样具有高度特异的DNA“指纹图”，并首次用于亲子鉴定中，为DNA多态性应用与法医学等领域开辟了新纪元，也促进了DNA多态性的更广泛更深入的研究。

1.1.2 DNA多态性的分类DNA多态性包括DNA片段长度多态性、DNA重复序列多态性和单核苷酸多态性。

1.1.2.1DNA片段长度多态性（FLP）DNA片段长度多态性，即由于单个碱基的缺失、重复和插入所引起限制性内切酶位点的变化，而导致DNA酶切片段长度的变化，又称为限制性片段长度多态性，这是一类比较普遍的多态性。

一、概述DNA指纹识别技术是20世纪末至21世纪初以来在法医学领域迅速发展的一项重要技术。

它通过对人体细胞中的DNA进行特定区域的分析，确定一个人的唯一DNA指纹图谱，为刑事案件的破案和亲子鉴定提供了可靠的科学依据。

本文将介绍DNA指纹识别技术在法医鉴定中的应用实例，以探讨其在破案和司法公正中的重要作用。

二、DNA指纹识别技术的基本原理1. DNA结构和特点DNA是存在于人体细胞核内的一种生物分子，其结构具有高度的稳定性和唯一性。

每个人的DNA序列都是独一无二的，如同人类的“生物密码”。

2. DNA指纹的提取和分析通过各种手段（如血液、唾液、头发等）从犯罪现场或亲子鉴定样本中提取DNA，然后使用聚合酶链式反应（PCR）和电泳技术对DNA 进行放大和分析，最终得到一个特定的DNA指纹图谱。

三、DNA指纹识别技术在刑事案件中的应用实例1. 破案实例1：1988年美国弗吉尼亚州的鲍德温案该案发生于1988年，受害者是一名19岁的女性。

警方在案发现场发现了凶手留下的一根头发，通过对头发样本的DNA分析，成功将凶手与案件通联起来，最终将其逮捕归案。

2. 破案实例2：1997年我国北京的杀人案1997年，北京发生了一起特大杀人案，案发现场留下了多处血迹和遗弃的作案工具。

通过对血迹和作案工具的DNA指纹鉴定分析，成功找到了嫌疑人的DNA信息，并最终将其绳之以法。

四、DNA指纹识别技术在亲子鉴定中的应用实例1. 实例1：亲子鉴定案在一起亲子鉴定案中，一名母亲怀疑自己的孩子被非法收养，并找到了曾经的亲生父亲进行亲子鉴定。

通过对母亲、孩子和疑似亲生父亲的DNA样本进行比对和分析，最终证实孩子的身份，并为其争取到合法权益。

2. 实例2：家庭寻亲案在一位失散多年的儿童寻亲案中，通过对失散儿童和疑似亲属的DNA 指纹进行比对和分析，最终成功找到了失散多年的亲人，实现了家庭团聚。

五、DNA指纹识别技术的发展与应用前景随着科学技术的进步和法医学领域的不断发展，DNA指纹识别技术已经成为法医学中不可或缺的一部分。

DNA指纹法的原理及应用1. 简介DNA指纹法是一种通过比较个体之间的DNA序列差异来进行身份鉴定的技术。

它的原理是利用DNA序列的唯一性和稳定性来确定个体的身份，因为每个人的DNA序列都是独一无二的。

DNA指纹法经过多年的发展和改进，已经成为法医学、亲子鉴定、犯罪侦破等领域中最为可靠和有效的一种鉴定方法。

2. 原理2.1 核酸提取DNA指纹法的第一步是从样本中提取出目标个体的DNA。

通常使用的样本包括血液、口腔拭子、头发根等。

提取DNA的过程主要包括细胞破碎、溶解蛋白质、去除杂质等步骤，最终得到纯净的DNA。

2.2 PCR扩增提取到的DNA通常只有极少量，不足以进行分析。

因此，需要使用聚合酶链式反应（PCR）对DNA进行扩增。

PCR是一种能够在体外迅速扩增DNA片段的技术，可以将数量极少的DNA扩增至足够用于分析的数量。

2.3 DNA片段分析扩增后的DNA片段可以通过多种方法进行分析，如聚丙烯酰胺凝胶电泳、毛细管电泳、聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性（PCR-RFLP）等。

这些方法能够将DNA片段按照长度进行分离，生成DNA指纹图谱。

2.4 DNA指纹比对通过比对样本中的DNA指纹图谱，可以判断不同样本之间的相似性或差异性。

如果两个样本的DNA指纹图谱相同，那么它们很有可能来自同一个个体；如果两个样本的DNA指纹图谱不同，那么它们来自不同的个体。

3. 应用3.1 法医学在法医学中，DNA指纹法被广泛应用于犯罪侦破、鉴定遗骨、确认身份等方面。

通过对受害者、嫌疑犯等人体样本提取DNA，进行分析比对，可以帮助警方快速确认犯罪嫌疑人或者揭示未知身份的受害者。

3.2 亲子鉴定DNA指纹法在亲子鉴定中有着重要的应用。

通过对父母和子女的DNA进行比对，可以确定亲子关系。

这对于婴儿认养、亲属关系确认等方面具有重要作用。

3.3 医学研究DNA指纹法在医学研究中也有广泛的应用。

通过对不同人群的DNA指纹进行比对，可以研究不同基因型与特定疾病的关联性，探索遗传疾病的发病机制以及寻找新的治疗方法。

DNA指纹图谱分析实验一. 实验目的1. 掌握DNA指纹图谱技术的概念、原理和基本操作过程2. 学习DNA的限制性酶切的基本技术3. 掌握琼脂糖凝胶电泳的基本操作技术，学习利用琼脂糖凝胶电泳测定DNA片段的长度，并能对实验结果进行分析。

二. 实验原理1984年英国莱斯特大学的遗传学家Jefferys及其合作者首次将分离的人源小卫星DNA 用作基因探针，同人体核DNA的酶切片段杂交，获得了由多个位点上的等位基因组成的长度不等的杂交带图纹，这种图纹极少有两个人完全相同，故称为"DNA指纹"，意思是它同人的指纹一样是每个人所特有的。

DNA指纹的图像在X光胶片中呈一系列条纹，很像商品上的条形码。

DNA指纹图谱，开创了检测DNA多态性（生物的不同个体或不同种群在DNA结构上存在着差异）的多种多样的手段，如RFLP（限制性内切酶酶切片段长度多态性）分析、串联重复序列分析、RAPD（随机扩增多态性DNA）分析等等。

各种分析方法均以DNA的多态性为基础，产生具有高度个体特异性的DNA指纹图谱，由于DNA指纹图谱具有高度的变异性和稳定的遗传性，且仍按简单的孟德尔方式遗传，成为目前最具吸引力的遗传标记。

DNA指纹具有下述特点：1．高度的特异性：研究表明，两个随机个体具有相同DNA图形的概率仅3×10－11；如果同时用两种探针进行比较，两个个体完全相同的概率小于5×10－19。

全世界人口约50亿，即5×109。

因此，除非是同卵双生子女，否则几乎不可能有两个人的DNA指纹的图形完全相同。

2．稳定的遗传性：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。

3．体细胞稳定性：即同一个人的不同组织如血液、?肌肉、毛发、精液等产生的DNA指纹图形完全一致。

DNA指纹名词解释1. 引言DNA指纹是一种针对个体的特定DNA序列进行分析的技术，可用于识别个人身份、确定亲子关系、破解罪案等。

本文将详细解释DNA指纹的定义、原理、应用以及优缺点等相关内容。

2. DNA指纹的定义DNA指纹是DNA序列的一种特征模式，通过分析DNA的多态性位点来进行识别和比对。

DNA指纹是个体间DNA序列的差异性，与人类每个个体具有唯一的DNA序列一样。

DNA指纹通常由DNA分析技术得出，其结果以特定的字符串表示，被称为DNA 指纹图谱。

3. DNA指纹的原理DNA指纹的原理基于DNA的两个特征：遗传稳定性和多态性。

遗传稳定性指的是个体DNA序列在遗传传递过程中基本保持不变，因此DNA指纹可用于确定亲子关系。

多态性指的是DNA序列中存在大量变异位点，这些位点的差异可以用于个体识别。

DNA指纹分析的步骤主要包括DNA提取、DNA扩增、PCR产物分析和电泳分析。

首先，从样本中提取DNA，通常使用血液、唾液或者毛发等。

然后，使用聚合酶链反应（PCR）技术对DNA进行扩增，选择特定的位点进行扩增。

接下来，通过电泳技术将扩增产物进行分离，并通过染色剂对不同长度的DNA片段进行染色。

最后，通过与基因座库中的DNA指纹图谱进行比对，确定个体的DNA指纹。

4. DNA指纹的应用4.1 个体识别DNA指纹是一种有效的个体识别方式，可用于刑事调查、人员鉴定等领域。

通过与数据库中的DNA指纹图谱进行比对，可以确定个体的身份，从而为司法系统提供准确的证据。

4.2 亲子鉴定DNA指纹在亲子鉴定中发挥着重要作用。

通过比对儿童与父母的DNA指纹，可以确定亲子关系。

这对于解决争议的亲子鉴定案件、调解家庭纠纷等具有重要意义。

4.3 疾病诊断和预测DNA指纹也可用于疾病的诊断和预测。

某些遗传病和病态突变与特定的DNA序列有关，通过分析DNA指纹，可以帮助医生确定疾病的患病风险，提供个性化的治疗方案。

4.4 品种鉴定和物种鉴别DNA指纹不仅可以用于个体识别，还可以用于品种鉴定和物种鉴别。

DNA(脱氧核糖核酸)是细胞染色体中的遗传基因,其分子各个片段就代表各个遗传信息。

由于DNA指纹图谱直接反映DNA水平上的差异,它成为当今最先进的遗传标记系统。

DNA指纹图谱技术主要有:限制性片段长度多态性(Restriction fragment length polym or2 phism,简称RF LP)、随机扩增多态性(Random am plified polym orphic DNA,简称RAPD)、小卫星DNA (Mini2satellite DNA)、微卫星DNA (Microsatellite DNA)、内部简单重复序列(ISSR)、扩增片段长度多态性(Am plified fragment length polym or2 phism,简称AF LP)等等。

一、DNA指纹图谱的方法11RF LP方法RF LP方法是G rodzicker等人于1974年发明的。

它是一种利用限制性酶切片段长度差异来检测生物个体之间差异的分子标记技术。

RF LP方法于上个世纪80年代开始应用于植物,在水稻、小麦、玉米、蕃茄和马铃薯等作物上的研究都已有报道。

但RF LP的多态信息含量是相对而言的,在一些作物上RF LP探针可进行品种间及种间的鉴别,而在小麦、马铃薯、大豆等作物上的多态性较低。

特别是小麦,它是严格的自花授粉作物,基因组较大,多态性很低(即使在相当分散的品种间也是如此)。

因而,RF LP方法在指纹图谱中的应用受到限制。

21RAPD方法RAPD方法是Willams等人于1990年发明的。

它是利用扩增DNA片段长度差异来检测生物个体的分子标记技术。

它可在对物种没有任何分子生物学研究的情况下,对其进行基因组指纹图谱的构建。

其相对于RF LP方法较简便,DNA用量也较少,且省去了使用放射性同位素,受到了许多学者的重视。

Welth1991年曾用RAPD分析玉米杂交种的品种纯度,He等人1992年曾用RAPD识别小麦品种,在花生、小麦、水稻等作物上也曾进行过深入研究。

生物学导论（工科平台）实验报告
实验名称：DNA指纹图谱
学生姓名：罗磊
学生学号：516021910409
指导教师：何丽明
实验时间：2016 年10 月14 日
1、插入小组DNA指纹图谱电泳结果照片，进行分析，找出罪犯（50分）。

第二列为犯罪现场DNA样
品的电泳图，通过对比第三
组图片和第二组一样，因此
第三组DNA的主人为罪犯。

2、评价分析实验中的关键步骤（30分）。

a)制胶时拔出梳子应该垂直拔出。

b)DNA 样品应先离心。

电泳液应没过凝胶2mm。

c)点样时应注意不能戳破点样孔。

d)电解时不可将电极接反。

3、 DNA分子在电泳缓冲液中带正电荷还是负电荷？在电场中的运动方向如何(20分)？
负电荷，向正极移动。

DNA指纹图谱技术在土壤微生物多样性研究中的应用pace等于1986年首次利用rrna基因确定环境样品中的微生物，通过对5s rrna基因的序列分析来研究微生物的生态和进化。

该方法很快被用于微生物多样性研究领域。

由于5s rrna基因相对较小，携带信息相对较少，因而揭示微生物群落多样性的能力有限。

相比之下，随后开展的16s rrna基因序列分析为微生物多样性研究提供了更多信息，且效率更高。

目前16s rrna基因序列分析已广泛应用于微生物多样性的研究。

16s rrna基因序列分析是主要基于已建立的微生物16s rrna基因序列数据库，用以确定细菌的系统发育关系，并使序列探针用于识别未知菌成为可能。

当然序列探针的确定也可根据分子标记方法，如rapd方法进行。

利用16s rrna基因序列研究微生物多样性可采用不同的策略。

目前一般常用以下几种方法。

一、变性梯度凝胶电泳（dgge）和温度梯度凝胶电泳（tgge ）1993年muyzer等将dgge技术引入环境微生物学多样性的研究。

随后该技术被广泛用于比较不同生态系统中的微生物群落的多样性及监测特定微生物种群的动态变化，dgge和tgge的原理是根据含有不同序列的dna片段（16s rrna基因扩增产物）在具有变性剂梯度或温度梯度的凝胶上由于其解链行为的不同而导致迁移率的不同，部分解链的dna片段在凝胶中的迁移速率低于完全螺旋形式的dna分子，从而含有不同碱基序列的dna片段就得到有效分离。

结合pcr扩增标记基因或其转录物（rrna和mrna）的dgge方法能直接显示微生物群落中优势组成成分。

由于它可同时对多个样品进行分析，使之非常适合研究微生物群落的时空变化，而且可以通过对酶切条带进行序列分析，或通过与独特的探针杂交鉴定群落组成，可以方便地了解环境被干扰后的微生物群落变化或某种指示微生物的命运。

oliver等用dgge方法考察了农田微生物的变化情况，认为环境变化对农田微生物的多样性有很大影响。