DNA指纹图谱分析实验

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。

1985年Jefferys博士首先将DNA指纹技术应用于法医鉴定。1989年该技术获美国国会批准作为正式法庭物证手段。我国警方利用DNA?指纹技术已侦破了数千例疑难案件。DNA 指纹技术具有许多传统法医检查方法不具备的优点，?如它从四年前的精斑、血迹样品中，仍能提取出DNA来作分析；如果用线粒体DNA检查，时间还将延长。此外千年古尸的鉴定，在俄国革命时期被处决沙皇尼古拉的遗骸，以及最近在前南地区的一次意外事故中机毁人亡的已故美国商务部长布朗及其随行人员的遗骸鉴定，都采用了DNA指纹技术。

此外，它在人类医学中被用于个体鉴别、确定亲缘关系、医学诊断及寻找与疾病连锁的遗传标记；在动物进化学中可用于探明动物种群的起源及进化过程；在物种分类中，可用于区分不同物种，也有区分同一物种不同品系的潜力。在作物的基因定位及育种上也有非常广泛的应用。

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：

犯罪现场DNA样品（CS）、嫌疑犯1 DNA样品（S1）、嫌疑犯2 DNA样品（S2）、嫌疑犯3 DNA样品（S3）、嫌疑犯4 DNA样品（S4）、嫌疑犯5 DNA样品（S5）

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：242g Tris，57.1ml冰醋酸，100ml EDTA（0.5mol/L pH 8.0），使

用时用蒸馏水稀释50倍。

（5）样品缓冲液：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 Hin dⅢ DNA markers

3.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）。

四. 实验步骤

1. DNA样品的制备

采集生物检测样本，在弱碱和螯合剂存在条件下进行组织匀浆，溶解细胞或细胞核膜；利用阴离子去垢剂和蛋白酶，在37℃孵化数小时，消化蛋白质分离DNA；使用有机溶剂如苯酚、氯仿等除去残余蛋白质，萃取DNA；用乙醇或某些盐类从溶液中沉淀DNA。

由于一般采集的样本中的DNA都有不同程度的降解，采用PCR技术扩增出完整的基因组DNA或者特定的高可变位点，以此制备出的DNA样品备用。

2. DNA样品的酶切反应

设置DNA样品的双酶切反应，按下列顺序加样（体积：μl）：

反应管对照管样品DNA 10 10

反应缓冲液（10×） 2 2

双蒸水 6 8

Eco RⅠ10

PstⅠ 1 0

总体积 20 20

加完反应液，温和混匀，置于37℃水浴中反应1小时，取出备用。

3.酶切产物的琼脂糖电泳

（1）在100ml电泳缓冲液（1TAE或0.5TBE）中加入1g琼脂糖，加热熔化，注意观察，当心煮沸的液体，溢出！。当凝胶冷却至60℃左右时加入5ul溴化乙锭溶液（终浓度为1ug/ml），充分混匀。

（2）先用透明胶带封固胶托边缘，放好梳子，然后再倒入凝胶（凝胶厚度在5mm左右）。

（3）在凝胶完全凝固后（室温放置30-45分钟），小心移去梳子和透明胶带，将凝胶放入电泳槽中，加入电泳缓冲液（液面超过胶带约2-3mm）。

（4）取已制备好的酶切DNA样品，加入1/5样品缓冲液，充分混匀。用移液器将样品小心地加入点样孔。在不同的点样孔中，分别加入DNA分子量标记物，对照以及酶切DNA 样品各5-10 l。

（5）盖上电泳槽，打开电源并调节电压（通常用50-100伏），电泳40-60分钟（注意：DNA样品从负极向正极泳动）。

4. 结果观察与分析

关闭电源，取出凝胶，在紫外灯下观察DNA的迁移位置，并讨论实验结果。判断CS与哪一个DNA样品是同一个样品，找出罪犯。

五. 注意事项

（1）酶切时，应尽量减少反应中的加水量以使反应体系减到最小。但要确保酶体积不超过反应总体积的十分之一，否则限制酶活性将受到甘油的抑制。

（2）进行酶切消化时，将除酶以外的所有反应成分加入后再从冰箱中取出酶，并应放

置于冰上。每次取酶时都应换一个无菌吸头。操作要尽可能快，用完后立即将酶放回冰箱。

（3）溴化乙锭是一种强烈的致癌物质，使用时必须带手套。实验结束后，含溴化乙锭的凝胶要进行净化处理。

种质资源DNA指纹图谱库

“种质资源DNA指纹图谱库”科研计划启动铁观音可做“亲子鉴定” 发布时间：2011-10-20 8:31:07 稿件来源：泉州网-泉州晚报 “市面上销售的安溪铁观音是否原产于安溪，做了‘亲子鉴定’就知道。”近日，记者获悉，针对漳州华安、浙江海宁等地茶园冒用铁观音品牌的情况，安溪本地茶企举起科技大旗，以DNA指纹图谱鉴定方式鉴别茶叶的原产地。 抢搭品牌便车 安溪铁观音、西湖龙井、祁门红茶、武夷岩茶……纵观中国十大名茶，每一个茶叶品种之前都要冠上特定的地名，可以说，只有特定的水土和气候条件才能够产出举世闻名的好茶。 安溪西坪铁观音茶叶研究所所长魏火连告诉记者，作为中国十大名茶之一，安溪铁观音以其独具的“香、韵”风靡全国，这让不少外地的茶企动起了“品牌”搭便车的念头。 据悉，漳州华安县本以盛产“清香型五季茶”闻名，可是近年来部分茶企频频使用铁观音对产品进行包装宣传；三明大田县部分茶企则将当地种植的茶叶冠以“安溪铁观音”之名进行销售；此外，福建漳平、贵州黎平等县、市也大量种植铁观音，其部分成品没有标明原产地，而是冠以“安溪铁观音”之名进行销售。 冲击本地茶企 “制茶是一件天时地利人和的事情，要有合适的气候和水土，更要有人工炒茶的技艺和经验。”国家级非物质文化遗产乌龙茶（铁观音）制作技艺代表性传承人魏月德告诉记者，安溪有将近三百年的铁观音制茶经验，这是外地无法复制的。因此，无论华安还是大田，即使两者有安溪相似的地理自然条件，但要做出和安溪一样品质的铁观音，实属不易。 “最怕的是，客商买到冒充安溪铁观音的茶叶后，认为安溪铁观音品质下降，不仅影响来年订单量，还损坏了安溪铁观音的品牌美誉度。”中国茶都茶叶交易市场的茶商吴女士告诉记者，大量外地茶叶的冲击还会导致安溪铁观音价格下跌，这对安溪本地的茶企来讲，是个不容忽视的危险信号。 查图谱辨真伪 “安溪铁观音品牌维权的难题在于如何鉴定茶叶是否原产于安溪。”魏火连告诉记者，铁观音茶产业让安溪近百万人口走上了致富的道路，经30年高速发展，如何保持茶产业的可持续发展，保护好安溪铁观音的品牌价值显得尤为重要。 针对这一情况，福建魏荫名茶有限公司联合福建农林大学茶学系设立了博士后工作站，启动了“铁观音种质资源DNA指纹图谱库”科研计划。 据福建农林大学茶学系主任孙威江教授介绍，利用DNA指纹图谱库检测相当于给茶叶做亲子鉴定，它能分辨安溪产和安溪以外产地生产的铁观音，甚至可分辨出“内安溪”和“外安溪”茶叶。随着图谱信息的完善，查出某批茶叶产自安溪哪个厂商的技术也将成为现实。 安溪县工商局相关科室的负责人告诉记者，该图谱库的研究与建立有利于安溪铁观音的原产地保

DNA指纹图谱分析实验

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。 1985年Jefferys博士首先将DNA指纹技术应用于法医鉴定。1989年该技术获美国国会批准作为正式法庭物证手段。我国警方利用DNA?指纹技术已侦破了数千例疑难案件。DNA 指纹技术具有许多传统法医检查方法不具备的优点，?如它从四年前的精斑、血迹样品中，仍能提取出DNA来作分析；如果用线粒体DNA检查，时间还将延长。此外千年古尸的鉴定，在俄国革命时期被处决沙皇尼古拉的遗骸，以及最近在前南地区的一次意外事故中机毁人亡的已故美国商务部长布朗及其随行人员的遗骸鉴定，都采用了DNA指纹技术。

DNA指纹图谱

DNA指纹图谱实验 上课地点：化学楼120 上课时间：选课时 任课教师：薛闯办公地点：生化楼215 电话：84706308 课程要求： 预习实验内容，掌握实验目的及原理、仪器和试剂、实验步骤； 手写完成预习报告（实验名称、实验目的、实验原理、实验器材与试剂、实验方法与步骤），课堂检查预习报告情况。 自带U盘和尺子。 实验注意事项： 1、实验台上物品按实验室管理老师要求摆放整齐； 2、实验废物按实验室管理老师要求收集； 3、实验结束后，经老师检查后方可离开。 实验纪律： 1、按时上课 2、穿实验服（白大衣） 3、不许吃东西，课堂严禁大声喧哗 4、手机静音 实验成绩： 预习报告：20分 实验操作：40分 报告内容：结果和讨论40分

DNA指纹图谱实验 （指导教师：薛闯） 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. 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。 3. 掌握对DNA指纹数据进行基本统计分析方法。 二. DNA指纹图谱实验原理 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。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 指纹图谱法的基本操作：

DNA指纹的遗传分析

【实验结果】 1 电泳结果图： 图1：电泳结果图 说明：a.条带1-6是marker的条带。 b.条带7-9是基因D1S80的条带。 2 marker的标准曲线的制作： marker1标准带的相关曲线 图4：marker 1的标准曲线根据图4算出marker 2的相关数据： 离

度 所以可以估算出条带1’~6’的标准分子量大概为2400、1700、1000、700、400、200。 将这一组数据应用到实验结果中marker标准曲线的绘制上，显然会给实验结果带来很大的影响。但又不可避免。 marker标准条带的相关数据 图2 marker的标准曲线 3成员A、C、D的D1S80的计算： 根据marker的标准曲线知 表2： 4结果记录表：

表3：结果记录表 【实验分析及讨论】 A从图1可知小组成员里只有A、C、D有正常的条带，而且全是纯合体，而B、E、F并没有出现正确的条带，分析可能原因：a在取样时取得太少了，致使提取的DNA浓度过低，在该实验的PCR条件下30个循环不能得到正确的DNA分子拷贝。b取样不合适，可能在去口腔上皮时并没有在适合的位置取，导致取出来的并不是口腔上皮。c在操作过程中一些错误的步骤导致没有提出正确的DNA分子。 B图1中最下面的有一排亮亮的条带。据分析是PCR体系里引物的条带。但是我们可以发现与B、E、F相比，A、C、D对应的条带最亮最宽，说明引物的含量较多，但是偏偏 A、C、D有正确的条带。这似乎说不通，但是进一步的分析可以推测有以下两种原因：a在向Pcr小管里加入体系时，由于移液枪不准造成的加入体系不同，但这种概率较小。b在向胶孔加入样品时由于加入量不同造成的结果。这个显然比第一种出现的概率要大得多。 C原理中我们指出人类1号染色体上的VNTR D1S80，核心序列由16个核苷酸组成，拷贝数在14～41个之间，已知29种不同的等位基因。但是我们的实验结果里D的拷贝数为13，却小于14，由于两者比较接近所以将D的拷贝数应该认为是14，而出现这种偏差的原因可能在于：a marker标准的分子量我们是用的周五晚上组的图估算出来的(如图3)，并不是说明书上标准的，所以marker的标准曲线与实际的可能有一定的差距，这样就会导致最后的结果也会有一定的差距。b在photoshop CS3软件测量距离时，并没有专业的分析距离的功能，而是利用相关功能读出来的，所以这可能会给结果带来很大的偏差。 D如果一个个体的两个D1S80等位基因之间相差一个重复，不可以用琼脂糖凝胶电泳检测。原因是在实验中我们用到的缓冲液是1*TAE，1.5%的琼脂糖。根据相关资料显示这种胶的的分辨率在80bp~4kb，而一个重复是16bp，所以我们不可以用琼脂糖凝胶电泳检测。 F用PCR、RFLP、RAPD方法产生DNA指纹图谱各有利弊：PCR方法简单，但不准确，还需要设计引物.RFLP 利用酶的特异性给为准确快速，缺点有RFLP分析对样品纯度要求较高，样品用量大，且RFLP多态信息含量低，多态性水平过分依赖于限制性内切酶的种类和数量，加之RFLP分析技术步骤繁琐、工作量大、成本较高，所以其应用受到了一定的限制。RAPD利用随机的引物原理简单，快速，弊端有RADP图谱中某些弱带重复性较差，而且目前该法在引物长度和序列及应用的引物数目、扩增反应条件等实验技术方面未标准化，影响了不同条件下结果的可比性；每个标记含有的信息量小；有假阳性或假阴性结果；显性标记，无法区分从一个位点扩增的DNA片段是纯合的还是杂合的，无法进行等位基因分析。用在种以上类群间的比较时无法得到可靠的遗传距离。 【结果与分析】 本次实验所选择的方法是D1S80指纹图谱分析的常用方法。人群中D1S80座位的杂合率约为86％。从理论上讲，可能存在435种不同的等位基因组合。利用D1S80座位两侧序列设计的引物（Kasai et al，1990），通过PCR反应，很容易确定特定个体的D1S80等位基因构成，纯合体只有一条DNA带，而杂合体有两条不同的DNA带。 1．将小组的电泳结果拍照，并把照片贴在实验报告上，对照片进行必要的说明，例如，相对分子质量的标记各片段的大小（bp）。 （见附图） 2．

DNA指纹图谱分析

DNA指纹图谱分析 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，

生物指纹图谱调研报告

中药生物指纹图谱调研报告 一、中药生物指纹图谱简介 中药生物指纹图谱（biological fingerprint of TCM）是利用基因组学和蛋白组学技术研究药材基因型特征和中药作用于特定生物细胞后引起基因和蛋白的表达的变化规律和作用机制，从分子水平上揭示中药、中药与生物的细胞作用后的基因与蛋白的表达特征，研究解决化学成分和药理作用、药效活性的相关性，是中药指纹图谱研究的一个重要方面和最高级阶段。主要包括中药基因组学指纹图谱、中药蛋白组学指纹图谱和中药材DNA指纹图谱[1]。 目前，由于宏观上中药作用靶点和作用机制的多样性及对基因作用的多样性，中药基因组学指纹图谱和蛋白质组学指纹图谱可反映中药制剂作用于某特定细胞或动物后所引起的基因或蛋白的特定构象的复杂变化情况。这两种指纹图谱可称为生物活性指纹图谱。这种指纹图谱不但包含了化学信息，也体现了和此相关的药效、临床疗效等生物医药信息，通过比较不同蛋白质、基因指纹图谱体现的不同药效结果，就可确定何种物质基础(化学成分群)是该中药制剂的最佳方式，而且为解决中药研究中缺乏标准品的难题提供了一条可行之路[1]。目前，中药基因组学和蛋白质组学有关指纹图谱的研究工作正在开展。中药蛋白质组学及基因组学指纹图谱可从分子水平上丰富整个中药指纹图谱研究体系。无论是中成药二次开发，还是中药新药研究，都有一个关键问题需要解决--逐步在分子水平上研究解决化学成分(物质基础)和药理作用、药效活性的相关性。而其中，通过蛋白质组学的研究得到的蛋白质组学指纹图谱又具有很高的说服力。 中药材DNA指纹图谱多运用聚合酶链反应(PCR)从不同生物样品中人工合成DNA片段,这种DNA片段的大小、数目因不同生物而异,因而称之为DNA指纹图谱。由于DNA分子标记技术直接分析的是生物遗传因子而非表现型,所以结果可不受环境因素、样品状态和材料来源等外界条件的影响,因此为中药品种鉴别中极为可靠的手段。随着分子生物学技术的发展,已有文献报道用DNA指纹图谱作为药材的鉴定方法.李晓波[2]等人的研究预示DNA指纹技术正在逐渐成为中药鉴定的一种新方法。DNA指纹图谱由于其特点，无法客观反映药用植物因外部环境影响基因表达造成的药效成分含量的差异，只能用于药材种质资源的考察。对于DNA指纹技术在中药材鉴定方面的推广和普及的关健是

DNA指纹技术及其应用

DNA指纹技术及其应用 周珊珊（浙大环科所，杭州310029） 摘要综合比较、分析了目前常DNA指纹技术，如RFLP、VNRT、RARP、AFLP、STS(SSR、CAPS、SCAR)、RFLP、SSCP、SNP等的原理、特点和适用范围，简要介绍了DNA指纹技术的研究发现状以及发展前景。 关键词DNA指纹技术；分子杂交；PCR技术；DNA芯片技术 前言 DNA指纹图谱是一种在单一实验中可检测出大量DNA位点差异性的分子生物学技术。1985年，Jeffreys及其合作者[1]分析了人的肌红蛋白基因，从中获得了多位点的小卫星探针。它可同时与众多的DNA限制性酶切电泳图谱杂交，可得到具多条带的复杂图谱。这种表现出高度的种属及个体特异性的杂交图谱即称为DNA指纹图谱(DNA fingerprint)。随着各种高水平探针如报卫星探针、寡聚核苷酸探针的相继问世，成为当今最先进的分子水平上的遗传标记系统。指纹图谱具有高度的变异性及多位点性，充分体现了物种的遗传多态性，使其在动植物科学研究、遗传疾病的诊断、基因图谱的绘制，遗传标记及法医学等方面得到广泛应用。本文将对几类主要的DNA指纹技术原理及特点做简要叙述，并进一步阐述其发展前景。 1．DNA指纹技术原理及特点 2.1 基于分子杂交技术的DNA指纹技术 2.1.1 限制性片断长度多态性（Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP） 某些DNA序列的差异可通过限制性酶切片段长度的改变反映出来，此即限制性片段长度多态性(RFLP)。1980年Botstein等[2]首先提出利用RFLP作为标记构建遗传图图谱。其主要原因是由于DNA序列个别碱基的突变而引起某个限制性内切酶识别位点的获得或丢失，表现为不同长度的酶切片段。 RFLP的等位基因具有共显性特点。RFLP标记位点数量不受限制，通常可检测的基因座位数为1～4个[3]。RFLP结合基因探针分析的最大优点是产生的带型清楚明确。这是因为相当大量的DNA被切割，电泳和染色后的DNA片段易于显示出来。相反，PCR产生的指纹(如AP－PCR或ERIC－PCR产生的指纹)很难以再现并可能“模糊的”或“假的”带，使其难以解释。RFLP技术也存在一些缺陷，主要是

DNA指纹图谱技术

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。但是dgge/tgge 技术也存在一定的局限性。 其缺陷之一是只能分离约500 bp大小的dna片段，这限制了作为下一步用于杂交分析的探针设计。并且研究报道有些种类细菌16s rdna在dgge上不只显示1条带，而不同种细菌的16s rdna序列在dgge上也可能因为具有相同的解链行为而不能被分开。即便存在以上的一些局限性，dgge/tgge仍是分析微生物群落多样性较为敏感的方法之一。 二、单链构象多态性（sscp） sscp是对16s rrna基因扩增产物进行分析的另一种简便有效的方法。该技术最初用来检测人类dna的基因多态性，lee等在1996年首次报道将sscp技术应用到环境样品微生物群体多样性分析。不同碱基序列的单链dna分子构象不同，dna片段变性成单链后受到凝胶不同分子筛作用力最终使不同dna片段得到分离。电泳结束后可以将不同的条带切下并测序，或采用特异性探针进行杂交，进而

DNA鉴定全过程

先上个度娘： 鉴定方法 DNA亲子鉴定的方法: 1．DNA指纹法 DNA指纹指具有完全个体特异的dna多态性，其个体识别能力足以与手指指纹相媲美，因而得名。可用来进行个人识别及亲权鉴定，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"。 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，可广泛用于亲自鉴定。 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 5×10^9。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。 2．STR检测，短串联重复序列（short tandem repeat，STR）又称微卫星DNA（micro satellite DNA），是一类广泛存在于人类基因组中的DNA多态性基因座。它由2~6碱基对构成核心序列，呈串联重复排列。STR基因位点长度一般在100～300 bp之间．因个体间DNA 片断长度或DNA序列差异而成高度多态性，在基因传递过程中遵循孟德尔共显性方式遗传。因其基因片段短、扩增效率高、判型准确等特点，被称作第二代DNA指纹，近几年亲子鉴定多采用该方法。 3.SNP-单核苷酸多态性 SNP成为第三代遗传标志,人体许多表型差异、对药物或疾病的易感性等等都可能与SNP 有关。 4 RFLP分析法。 限制图谱标记和可见表型重组频率是可测量的，将遗传图谱分为基因型和表型两种分子标