浅谈几种典型分子生物学技术的原理与应用
分子生物学技术的研究与应用
分子生物学技术的研究与应用引言：分子生物学技术是一门近年来快速发展的交叉学科，它的主要研究对象是生物分子，如核酸、蛋白质、脂类等，通过对生物分子的结构和功能进行研究，探究生命现象的本质，揭示生命系统的规律性和机制，并应用于生物医学、生态环境、生产生活等领域。
一、DNA测序技术1.1 Sanger测序Sanger测序技术是DNA测序的一种传统方法，基于合成DNA 链的反应，衍生出荧光标记的终止子，从而推导出DNA序列。
该技术具有高精度、可靠性等优点，但速度慢、成本高是其不足之处。
1.2 第二代测序Illumina公司的Solexa、Roche公司的454、ABI公司的SOLID 等第二代测序技术，都在不同程度上克服了Sanger测序的缺陷，突破了DNA测序的局限性。
第二代测序的高通量、高速度、低成本，使其能更广泛地应用于基因组学、转录组学、表观基因组学等领域。
1.3 第三代测序PacBio公司的SMRT技术、Oxford Nanopore公司的MinION 技术等第三代测序技术，其最显著的特点是实时和直接测序，具有高亲和性、高速度、直接单分子检测的特点。
虽然在误差率、长度、稳定性等方面还存在不足，但是其将会成为未来DNA测序的趋势。
二、基因工程技术2.1 重组DNA技术重组DNA技术是基因工程技术的基础。
通过酶切、粘接等方法，将DNA片段进行重组并转移到其他生物体中进行表达。
该技术可用于制备重组蛋白、生产抗体、生物修复等。
2.2 基因编辑技术CRISPR-Cas9基因编辑技术是近年发展起来的一项基因工程技术。
它基于细菌天然免疫系统，可以设计和定向剪接目标基因，实现特定基因的添加、替换或删减。
该技术在生物样本处理、疾病治疗、生物能源等方面具有广泛应用前景。
三、分子诊断技术3.1 PCR技术PCR技术是分子诊断中最常用的一种技术。
它利用DNA聚合酶的复制能力，可以从微量DNA中扩增出大量目标DNA片段。
常用分子生物学技术的原理及其应用
分子生物学技术是生物学领域中的重要工具，广泛应用于基础研究、医学诊断、药物研发等领域。
以下是常用的分子生物学技术及其原理和应用：1. PCR技术：PCR（聚合酶链式反应）是一种体外扩增DNA的方法，基本原理是通过DNA聚合酶酶在体外模拟DNA的复制过程，从而快速扩增目标DNA片段。
PCR技术在基因克隆、基因检测、DNA指纹分析等领域有着广泛的应用。
2. 基因克隆技术：基因克隆是将感兴趣的DNA片段插入到载体DNA 中，构建重组DNA分子的过程。
通过基因克隆技术可以获得大量目的基因的DNA序列，用于研究基因功能、表达调控等方面。
3. 蛋白质表达与纯化技术：蛋白质表达技术是将外源基因导入宿主细胞中，使其表达目的蛋白质的过程。
通过蛋白质表达与纯化技术，可以获得大量纯净的蛋白质样品，用于研究蛋白质结构、功能等。
4. 基因编辑技术：基因编辑技术包括CRISPR-Cas9系统、TALENs和ZFNs等，可以实现对基因组特定区域的精准编辑。
基因编辑技术在疾病治疗、植物育种等领域有着巨大的潜力。
5. RNA干扰技术：RNA干扰是一种通过RNA介导的基因沉默机制，可使目标基因的mRNA水平下降，从而抑制基因表达。
RNA干扰技术在基因功能研究、疾病治疗等方面具有重要应用价值。
6. 蛋白质亲和纯化技术：蛋白质亲和纯化技术利用蛋白质与其结合物质之间的特异性相互作用，实现对目标蛋白质的选择性富集和纯化。
该技术在药物筛选、蛋白质相互作用研究等领域有着广泛应用。
7. 基因芯片技术：基因芯片是一种高通量的生物芯片技术，可同时检测上千个基因的表达水平。
基因芯片技术广泛应用于基因表达谱分析、疾病诊断、药物研发等领域。
8. 蛋白质组学技术：蛋白质组学技术主要包括蛋白质质谱分析、蛋白质组芯片等，用于研究蛋白质在生物体内的表达水平、翻译后修饰等。
蛋白质组学技术在疾病诊断、药物靶点鉴定等方面有着重要应用。
以上是常用的分子生物学技术及其原理和应用。
常用分子生物学技术的原理及其应用
基因突变技术的最新进展
近年来，随着技术的发展，基因突变技术不断取得新 的突破和进展。
输标02入题
高通量突变筛选技术使得能够在短时间内对大量基因 进行突变和筛选，加速了基因功能研究和药物研发的 进程。
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基因编辑技术的出现，如CRISPR-Cas9系统，使得能 够实现精准地编辑基因组，为基因治疗和生物育种等
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基因突变技术在生物工程中广 泛应用于菌种改良、基因治疗
和生物制药等领域。
通过基因突变技术可以改良微 生物菌种的代谢途径，提高产
物的产量和品质。
在基因治疗中，基因突变技术 可用于纠正致病基因的缺陷， 治疗遗传性疾病和癌症等疾病
。
在生物制药中，基因突变技术 可用于产生具有特定性质的蛋 白质或酶，用于药物研发和生
常用分子生物学技术的原理及其应 用
目 录
• 基因克隆技术 • 基因表达技术 • 基因突变技术 • 蛋白质组学技术
01 基因克隆技术
基因克隆技术原理
基因克隆技术是通过将外源DNA片段插入到载体DNA中，然后将其转化到宿主细胞 中进行复制和表达，从而获得目的基因或基因片段的过程。
基因克隆的关键步骤包括：目的基因的获取、载体的选择和制备、DNA连接、转化 和筛选。
疾病治疗
基因表达技术可用于疾病 治疗，如基因疗法和基因 编辑等。
基因表达技术的最新进展
CRISPR-Cas9系统
这是一种新型的基因编辑技术，通过向导RNA和Cas9蛋白的引导，实现对特 定DNA序列的切割和编辑。
人工染色体
通过基因表达技术，可以人工构建染色体，实现生物体的染色体数目和结构的 改变。
领域带来了革命性的变革。
临床兽医相关的分子生物学技术
临床兽医相关的分子生物学技术
临床兽医领域中，分子生物学技术被广泛应用于动物疾病的诊断、治疗和预防。
以下是几种常见的分子生物学技术及其应用：
1. PCR技术
PCR技术是一种用于扩增DNA片段的技术。
在临床兽医领域中，PCR技术可以用于检测动物体内的病原微生物。
例如，PCR技术可以检测犬体内的心丝虫、猫体内的猫传染性腹膜炎病毒等疾病的病原菌。
2. DNA测序技术
DNA测序技术是一种用于测定DNA序列的技术。
在临床兽医中，DNA测序技术可以用于鉴定动物的基因组，以及研究动物基因与疾病之间的关系。
例如，DNA测序技术可以用于鉴定犬基因组，从而研究犬遗传性疾病的发病机制。
3. 基因表达分析技术
基因表达分析技术是一种用于研究基因表达的技术。
在临床兽医中，基因表达分析技术可以用于研究动物疾病的发病机制，以及评估治疗效果。
例如，基因表达分析技术可以用于研究犬的肿瘤细胞中基因的表达情况，以及治疗肿瘤的药物对
基因表达的影响。
4. 基因编辑技术
基因编辑技术是一种用于修改基因的技术。
在临床兽医中，基因编辑技术可以用于治疗一些遗传性疾病。
例如，基因编辑技术可以用于治疗犬的遗传性失明疾病，例如视网膜色素变性。
总之，分子生物学技术在临床兽医中发挥着重要的作用，可以帮助兽医师更准确地诊断和治疗动物疾病，为动物的健康保驾护航。
常用分子生物学技术的原理及其应用
常用分子生物学技术的原理及其应用概述分子生物学技术是现代生物学研究中应用广泛的一系列技术方法。
这些技术能够帮助科学家从分子水平上理解生物学系统的结构和功能，并促进相关研究的进展。
本文将介绍几种常用的分子生物学技术，并详细探讨它们的原理和应用。
1. 聚合酶链式反应（PCR）•原理：聚合酶链式反应（PCR）是一种体外合成DNA的方法，通过循环性反应使DNA的数量迅速扩增。
该技术主要包括三个步骤：变性、退火和延伸。
在变性步骤中，DNA双链被加热使其解旋成两条单链。
在退火步骤中，引物与模板DNA序列互补碱基配对。
在延伸步骤中，热稳定DNA聚合酶将新的DNA链延伸。
•应用：PCR技术在生物学研究和临床诊断中有着广泛的应用。
它可以用于基因克隆、基因突变分析、DNA测序、DNA指纹鉴定等。
此外，PCR还常用于检测病原体、肿瘤标记物以及遗传性疾病的诊断。
2. 凝胶电泳•原理：凝胶电泳是一种分离DNA和蛋白质的常见方法。
该技术基于物质在电场中的迁移速度不同，利用电势差将分子分离开来。
DNA片段在凝胶中迁移速度与其大小有关，大片段迁移较慢，小片段迁移较快。
•应用：凝胶电泳广泛应用于DNA分析、蛋白质分析以及核酸杂交等实验中。
在分子生物学研究中，凝胶电泳可用于确认PCR扩增产物的大小，并进行DNA片段的分离和纯化。
此外，它还可以检测基因突变、遗传关系等。
3. 蛋白质电泳•原理：蛋白质电泳是一种分离和分析蛋白质的技术。
该技术基于蛋白质的大小、电荷和形状差异，利用电势差将蛋白质分离开来。
在电泳过程中，蛋白质样品被加载到聚丙烯酰胺凝胶中，并通过电场迁移。
•应用：蛋白质电泳在生物学研究和临床诊断中具有重要作用。
它可以用于鉴定蛋白质在细胞中的表达水平、研究蛋白质结构和功能以及检测特定蛋白质的存在与否。
此外，蛋白质电泳还用于分离和纯化重组蛋白质。
4. 核酸杂交•原理：核酸杂交是一种通过互补碱基配对而发生的分子相互作用。
通过标记的探针DNA或RNA与靶序列相互结合形成稳定的双链或三链结构，从而可进行检测和定位。
常用分子生物学技术的原理及应用
常用分子生物学技术的原理及应用一、PCR技术1.PCR（Polymerase Chain Reaction）技术是一种常用的分子生物学技术，主要用于扩增DNA片段。
2.PCR技术的原理是通过添加DNA模板、引物和DNA聚合酶，以及一系列特定的温度循环，迅速扩增目标DNA序列。
3.PCR技术的应用广泛，如基因克隆、基因突变分析、疾病诊断等。
二、蛋白质电泳技术1.蛋白质电泳技术是用于分离和定量蛋白质的常用方法。
2.蛋白质电泳技术包括SDS-PAGE和蛋白质西方印迹等。
3.SDS-PAGE是一种蛋白质分子量分析方法，通过凝胶电泳分离蛋白质。
4.蛋白质西方印迹则用于检测特定蛋白质的表达，并通过特异性抗体与该蛋白质结合，产生特定的信号。
三、原位杂交技术1.原位杂交技术是研究基因表达和基因组结构的重要工具。
2.原位杂交技术通过结合特异性探针和标记物，用于检测目标序列在组织或细胞中的分布。
3.原位杂交技术有多种类型，如荧光原位杂交（FISH）和非放射性原位杂交等。
4.原位杂交技术在遗传学研究、疾病诊断和生物学研究中得到广泛应用。
四、基因克隆技术1.基因克隆技术是将特定DNA片段插入到载体DNA中的技术。
2.基因克隆技术的关键步骤包括：DNA片段的切割、载体DNA的选择和连接、转化等。
3.基因克隆技术在基因工程、重组蛋白质的表达以及基因功能研究等方面具有重要应用。
五、DNA测序技术1.DNA测序技术是用于确定DNA序列的方法。
2.DNA测序技术包括Sanger测序和高通量测序等。
3.Sanger测序是一种经典的测序方法，逐个位置确定DNA序列。
4.高通量测序技术通过并行测序大量的DNA片段，实现快速高效的DNA测序，并被广泛应用于基因组学研究、药物研发等领域。
六、蛋白质质谱技术1.蛋白质质谱技术是分析蛋白质结构和功能的重要方法。
2.蛋白质质谱技术包括质谱仪的使用和蛋白质样品的制备等。
3.蛋白质质谱技术能够快速鉴定蛋白质样品中的蛋白质组分，并定量分析特定蛋白质的表达水平。
第20章常用分子生物学技术的原理及其应用
第20章常用分子生物学技术的原理及其应用分子生物学技术是研究生物分子结构、功能、调控及其相互关系的重要手段，具有识别、分离、纯化、检测和重组生物分子的功能。
在生命科学研究和生物技术应用中，常用的分子生物学技术主要包括核酸提取、聚合酶链式反应（PCR）、限制酶切片段长度多态性分析（RFLP）、DNA测序、原位杂交、Northern和Southern blot杂交等。
下面将介绍这些常用分子生物学技术的原理及其应用。
1.核酸提取：核酸提取是从细胞或组织中获得目的核酸的方法。
其原理是通过细胞破碎及蛋白酶消化等步骤，将细胞内的核酸释放出来，并进行纯化。
核酸提取技术广泛应用于基因克隆、基因组学研究、医学诊断以及法医学中的DNA分析等领域。
2.聚合酶链式反应（PCR）：PCR是一种体外合成DNA的技术，通过多轮的循环温度反应，可以快速扩增一段特定的DNA序列。
其原理是利用DNA聚合酶酶活与特定引物的作用，在一系列温度循环中，使DNA序列通过链分离、引物结合、DNA合成循环进行扩增。
PCR技术被广泛应用于基因分型、基因克隆、突变检测、DNA测序等领域。
3.限制酶切片段长度多态性分析（RFLP）：RFLP是一种检测DNA序列多态性的方法，通过限制酶切割目的DNA，在凝胶电泳中观察DNA片段的长度差异。
其原理是利用限制酶对特定序列的识别和切割，形成不同长度的DNA片段，经凝胶电泳分离，通过核酸探针杂交或染料染色等方法来观察差异。
RFLP技术广泛应用于基因分型、基因组学研究、变异检测等领域。
4. DNA测序：DNA测序是一种确定DNA序列的方法，通过测定DNA的碱基顺序，揭示基因组结构和功能。
常用的DNA测序技术包括Sanger测序和高通量测序。
Sanger测序原理是利用DNA聚合酶、引物和一种特殊的停止链终止剂，在DNA合成过程中随机终止，形成不同长度的DNA片段，通过电泳分离后，通过染料或探针检测碱基顺序。
高通量测序技术基于快速测序平台和大规模并行测序，提高了测序效率和准确性，广泛应用于基因组学、转录组学等领域。
实例分析分子生物学技术的应用
实例分析分子生物学技术的应用
分子生物学技术是指利用分子生物学原理和方法进行研究和应用的技术。
它包括了一系列实验技术和工具，用于研究生物分子的组成、结构、功能和相互作用等。
以下是几个分子生物学技术在不同领域的应用实例。
1.PCR技术在基因检测中的应用：
PCR（聚合酶链反应）是一种能够扩增特定DNA片段的技术。
它在医学诊断中起着重要作用。
例如，PCR技术可用于检测病毒、细菌和遗传疾病等。
例如，PCR技术可以用来检测乙肝病毒、HIV病毒等。
它的应用使得相关的疾病可以更早被发现和治疗。
2.基因工程在农业中的应用：
通过利用基因工程技术，可以改变作物的遗传性状，使其具有更好的产量、抗性或品质等。
例如，转基因作物就是通过将外源基因导入到作物中，以达到改进作物的目的。
例如，转基因玉米及转基因大豆已经广泛种植用于食品和饲料产业。
3.基因组学研究中的高通量测序技术：
4.RNA干扰技术在基因功能研究中的应用：
RNA干扰（RNA Interference，RNAi）是一种特定的基因沉默技术。
通过引入特定的双链RNA分子，可以选择性地沉默目标基因的表达。
这项技术在研究基因功能和发现新的药物靶点方面发挥着关键作用。
例如，通过RNAi技术，我们可以沉默特定的癌症相关基因，研究其对肿瘤生长的影响，为新的抗癌药物研发提供候选目标。
总的来说，分子生物学技术在医学、农业、基因组学以及生物医学研
究中都有广泛的应用。
随着技术的不断进步，分子生物学技术的应用将会
更加广泛，为我们理解生命的本质和解决实际问题提供更多的工具和方法。
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浅谈几种常用分子生物学技术的原理及其在昆虫分类中的应用摘要：在以分子生物学技术占主导地位的生物世纪，分子生物学技术已被应用到生物科学当中，当然应用到昆虫分类中也起到了很明显的成效。
本文主要介绍了核酸序列分析、RFLP 技术、RAPD 技术、分子杂交技术、同工酶电泳技术、SSCP和DSCP技术等几种常见分子生物学技术的原理及其在昆虫分类中的应用。
通过总结分析得出分子生物学技术在昆虫分类中有着重大的意义。
关键字：分子生物学技术；昆虫分类；核酸序列分析；同工酶电泳技术随着生命科学和化学的不断发展，人们对生物体的认知已经逐渐深入到微观水平。
从单个的生物体到器官到组织到细胞，再从细胞结构到核酸和蛋白的分子水平，人们意识到可以通过检测分子水平的线性结构（如核酸序列），来横向比较不同物种，同物种不同个体，同个体不同细胞或不同生理（病理）状态的差异。
因此分子生物学技术在现代生物学研究工作中起着至关重要的作用。
这里主要介绍了几种常用分子生物学技术的原理及其在昆虫分类中的应用。
1 核酸序列分析现代生物学研究业已证实核酸是生物遗传的本质，他决定着生物体的形态性状。
因此通过核酸序列分析能从根本上对生物进行鉴定分类，当然核酸序列分析在昆虫分类工作中也会起着至关重要的作用。
在昆虫体内，有细胞核DNA和线粒体DNA两种DNA。
1.1 线粒体DNA的研究线粒体DNA为双链闭环分子,昆虫的线粒体DNA大小为15.4～16.3 kb,其中含有编码2个核糖体RNA(12SrRNA,16S rRNA)、22个tRNA、1个细胞色素b、3个细胞色素氧化酶(CO I、COII、COIII)、6个NADH降解酶(ND1～6)和2个ATP酶(6和8)的基因。
目前,通常用于鞘翅目昆虫分类研究的基因有以下几种:16SrRNA、ND4、ND5、COI等。
我国研究者刘晓丽和任国栋测定了9 种拟步甲科昆虫的16SrDNA部分基因序列,并与GenBank中的1种步甲的基因序列作同源性比较,构建了分子系统树,对它们的亲缘关系进行研究,结果与传统的分类观点相吻合[1]。
李伟丰等对来自不同国家的7 种长蠹科害虫的线粒体DNA ND4基因的部分序列进行测定,发现这7种昆虫不仅在外形特征上存在差异,并且在ND4基因序列上也存在明显差异[2]。
这为长蠹科昆虫的准确鉴定提供了充分的证据。
日本学者普遍认为日本步甲是在冰河世纪时从欧亚大陆传入日本的,然而Tominaga 等学者通过线粒体ND5 基因比较和日本地史学研究,发现日本的步甲是来源于在欧亚大陆分离时本身居住在日本的步甲祖先[3]。
我国也有不少研究者也利用线粒体DNA的部分基因序列对瓢虫进行分类。
1.2 核糖体DNA的研究核糖体DNA ( ribosomal DNA , rDNA) 是编码核糖体RNA的基因,是一类中度重复的DNA 序列,以串联多拷贝形式存在于染色体DNA中。
每个重复单位由非转录间隔区、转录间隔区和3种RNA基因编码区组成。
由于rDNA是生物界普遍存在的遗传结构,具有多拷贝性、编码区保守、转录间隔区中度保守等优点,因而在个体及群体内有较好的均一性,少量样品能有效代表其来源群体的rDNA的变异情况。
因此,rDNA已成为生物系统进化研究中一个非常有用的分子标记。
日本学者利用28SrDNA对发光叩甲的进化进行研究,通过构建系统树发现叩甲祖先是不发光的,这表明发光的叩甲是独立于其它发光的甲虫而进化的。
Bocakova 等对核基因18SrDNA和28SrDNA、线粒体基因16SrDNA和COI进行扩增,并构建系统进化树,研究发现尽管鞘翅目的关键特征在叩甲类昆虫中受到很大程度限制,但它们有多重的起源,说明世系和独立地获得相似特征的关系密切[4]。
郑福山等通过对我国菱角萤叶甲6个地理种群和褐背小萤叶甲扬州种群的ITS1 进行测序,发现ITS1 在小萤叶甲属昆虫中进化速度较快,种下具有一定差异,种间差异明显,该基因适合小萤叶甲属种间和属下的分类鉴定研究[5]。
Kawamura 等对世界各主要疫区甘薯象甲的ITS1 进行扩增, 获得557～587bp 的序列,来源于印度的象甲ITS1 序列明显较长,系统发生树明显可以分为印度的和东亚的2个分支[6]。
Contreras2Díaz 等利用线粒体DNA 和ITS2 序列对加那利群岛的步甲进行分析,系统进化树表明该地区步甲可以分为2个分支,一支包含由来源于拉戈梅拉岛照叶林和特纳里夫的步甲,另一支包含大加那利岛和来源于西方4个岛屿的步甲[7]。
Gómez2Zurita 等对47个叶甲样品(34 种)的ITS2序列进行研究,发现叶甲的ITS2 序列和其它叶甲总科昆虫的ITS2有相似性,但和其它节肢动物的ITS2没有明显相似性[8]。
2 RFLP 技术限制性片段长度多态性(RFLP)是指用限制性内切酶处理不同的DNA，产生不同长度的限制性片段所呈现的多态现象。
可根据酶切图谱,计算类群之间的遗传距离,构建系统树,此方法既可以进行近缘种及种内群体间的比较,同时也可以进行远缘物种的比较,主要用于构建基因组连锁图谱及确定物种间的亲缘关系。
由于RFLP 技术存在许多局限性：现有的限制性内切酶不可能检出所有的核苷酸改变、酶切所产生的不同长度的酶切片段所能提供的多态信息量有限等,目前在鞘翅目昆虫分类研究中的应用不多, 国内主要应用于双翅目、膜翅目等昆虫的快速鉴定。
3 RAPD 技术随机扩增多态性DNA(RAPD)技术在PCR的基础上,利用随机合成的寡聚核苷酸序列为引物(一般为10个nt),分别与DNA的2条单链结合,在DNA聚合酶的作用下, 对基因组特定区域进行PCR 扩增。
由于不同物种基因组中与引物相匹配的碱基序列的空间位置和数量都可能不同,所以扩增产物的大小也有可能不同,即扩增片段DNA 的多态性反应了基因组DNA相应区域的多态性。
此方法的优点是快速简便、反应灵敏,对遗传背景不清楚的材料也能可应用。
目前已经广泛应用于同翅目、蜻蜓目、等翅目、直翅目、双翅目、鳞翅目、膜翅目等昆虫的分类研究中。
其中在鞘翅目的分类研究中应用最多。
安榆林等利用RAPD 技术对采自中国和美国光肩星天牛8个地理种群进行遗传关系分析,发现美国的和中国的光肩星天牛种群的样本之间存在显著差异,遗传关系较远。
随后,他们又对更多的采自中国、美国和韩国各地的光肩星天牛进行RAPD 聚类分析,研究结果与前一结果一致。
李志强等利用RAPD 技术证实辽宁省不同地域稻水象甲存在遗传差异,并分析了这一差异性对追溯稻水象甲传播过程和开展其传播蔓延控制的意义。
张迎春等利用RAPD技术对瓢虫科的6个种进行亲缘关系分析,该结果与形态学分类结果一致[9]。
Scataglini等利用RAPD对来自不同国家的墨西哥棉铃象甲进行系统发育分析,其系统树显示了墨西哥棉铃象甲不同种群的亲缘关系的远近，从而揭示了南美洲棉铃象甲是先于棉花的粗放耕作而自然发生的，它们的爆发可能是和耕地的增加相联系的[10]。
Taberner等利用RAPD技术分析了糖料作物害虫鞘翅目象甲科的种群遗传特性,并对各个种群之间的关系进行分析,明确了西班牙南部种群间的生态和进化关系[11]。
4 分子杂交技术分子杂交是将少量变性的核酸固定在固体支持膜上,用专一性检测互补核酸序列的标记探针与样品进行杂交,再通过反射自显影或酶标颜色反应进行检测。
分子杂交的关键是制备特异性强、灵敏度高、具有高比活的探针,目前应用较多的是地高辛和生物素等非放射性标记探针。
Lorite 等利用原位杂交对叶甲科昆虫的微卫星进行了研究[12]。
由于分子杂交技术要求对研究类群的遗传背景有一定了解,且该技术相对复杂和昂贵,故在鞘翅目的分类研究中应用并不广泛。
5 同工酶电泳技术由于同工酶是基因的产物,能直接反映基因的异同,易于观察研究,目前已作为一种生化遗传标志广泛地应用于发育生物学、群体遗传学、系统分类学等各个领域。
通过物种同工酶的研究,可以推测物种在基因水平的不同,进而可以推测其血缘关系和进化地位。
自20世纪70年代中期以来，应用电泳技术进行昆虫同工酶的研究日益普遍,涉及的昆虫类群有蜉蝣目、蜚蠊目、直翅目、同翅目、半翅目、虱目、双翅目、蚤目、鳞翅目、膜翅目等。
在鞘翅目昆虫中,多见于天牛科、瓢甲科、叶甲科。
唐桦等通过酯酶同工酶电泳发现光肩星天牛和黄斑星天牛在酯酶带上差异甚微,认为这2种天牛应归属于同1个种[13]。
张迎春等分析了瓢虫科2属5种的酯酶同工酶,结果显示属间的酶谱有显著差别,在属内具有某些共性[14]。
每个种都具有自己特有的谱型,彼此易于区分。
聚类分析显示5个种亲缘关系的远近,与形态分类结果一致。
聂传朋等分别于2005年和2007年对叶甲科昆虫酯酶同工酶进行研究,结果表明利用酯酶同工酶分类与传统分类结果基本一致。
说明以酯酶同工酶作为研究手段来进行叶甲类昆虫亚科以下阶元的分类是可行的,同时也说明它们酯酶同工酶酶谱的差异和其分类地位是一致的。
6 SSCP和DSCP技术单链构象多态性(SSCP)技术的原理是基于序列不同的DNA 单链片段,其空间构象亦有所不同，当其在非变性聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳时，其电泳的位置亦发生变化而表现出不同序列单链电泳迁移率的差异，据此判断有无突变或多态性存在。
该方法对检测基因的单个碱基置换或短核苷酸片段的插入或缺失的筛查提供了有效而快速的手段。
双链构象多态性(DSCP)技术的原理和SSCP基本相似，由于突变引起DNA 双螺旋构象不同,从而在聚丙烯酰胺凝胶中的电泳速度发生变化。
SS2CP技术已被广泛应用于人体医学[43244]、畜牧学[45246 ]、植物病理学[47251]、昆虫和线虫分类学[52257]等研究领域。
Boge 等采用SSCP 技术对步甲属进行了种的鉴定[30],Sedlimair 等也应用泛素基因SSCP技术研究了步甲亚属的进化关系。
随着分子生物学的迅猛发展,以及核酸序列分析、RFLP技术、RAPD 技术、分子杂交技术、同工酶电泳技术、SSCP以及DSCP等分子生物学技术在昆虫分类研究中的应用和有益探索,或是解决了传统分类中所存在的学术疑难问题,或是验证了传统分类所得出的结论,已显示出其应有的优势和广阔的发展前景。
然而分子生物学技术在昆虫分类研究中的应用时间毕竟不长,还存在不少问题。
首先是目的基因或DNA 片段的选择,如何在庞大的昆虫DNA 文库中选择最有利于昆虫分类、最能反映其进化关系的基因或DNA 片段,仍存在较大难度。
其次是用不同的目的基因或DNA 片段对同一昆虫进行研究,可能会得到不同的结果。
再次是分析软件或程序包的应用,目前有大量的分子生物学分析软件,不同的软件或程序包有许多不同的假设和参数,研究者采用不同的分析软件或采用同一软件而设置不同的参数,同样的数据可能会得到不同的结果。