DNA的多态性
分子医学实验-DNA多态性
試寫出幾種檢測DNA多態性的基因技術1〃限制性片段長度多態性（Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP）：由DNA 的多態性，致使DNA 分子的限制酶切位元點及數目發生改變，用限制酶切割基因組時，所產生的片段數目和每個片段的長度就不同，即所謂的限制性片段長度多態性，導致限制片段長度發生改變的酶切位點，又稱為多態性位點。
最早是用Southern Blot/RFLP方法檢測，後來採用聚合酶鏈反應（PCR）與限制酶酶切相結合的方法。
現在多採用PCR-RFLP法進行研究基因的限制性片段長度多態性。
2〃單鏈構象多態性（SSCP）：是一種基於單鏈DNA構象差別的點突變檢測方法。
相同長度的單鏈DNA如果順序不同，甚至單個堿基不同，就會形成不同的構象。
在電泳時泳動的速度不同。
將PCR產物經變性後，進行單鏈DNA凝膠電泳時，靶DNA中若發生單個堿基替換等改變時，就會出現泳動變位（mobility shift），多用於鑒定是否存在突變及診斷未知突變。
3〃PCR-ASO探針法（PCR-allele specific oligonucleotide, ASO）：即等位基因特異性寡核苷酸探針法。
在PCR擴增DNA片段後，直接與相應的寡核苷酸探雜交，即可明確診斷是否有突變及突變是純合子還是雜合子。
其原理是：用PCR擴增後，產物進行斑點雜交或狹縫雜交，針對每種突變分別合成一對寡核苷酸片段作為探針，其中一個具有正常序列，另一個則具有突變堿基。
突變堿基及對應的正常堿基勻位於寡核苷酸片段的中央，嚴格控制雜交及洗脫條件，使只有與探針序列完全互補的等位元基因片段才顯示雜交信號，而與探針中央堿基不同的等位元基因片段不顯示雜交信號，如果正常和突變探針都可雜交，說明突變基因是雜合子，如只有突變探針可以雜交，說明突變基因為純合子，若不能與含有突變序列的寡核苷探針雜交，但能與相應的正常的寡核苷探針雜交，則表示受檢者不存在這種突變基因。
DNA多态性及其分析
DNA多态性及其分析DNA多态性是指DNA序列在人群或物种中存在的差异。
这些差异可以以单个核苷酸的替代（单核苷酸多态性，SNP）、插入（插入/缺失多态性，INDEL）或重复序列（重复序列多态性）等形式存在。
这些多态性可以对个体之间的遗传差异进行研究，并被广泛用于种系关系、疾病易感性、药物反应等方面的研究。
DNA多态性的分析是指通过不同的实验方法来研究DNA中的差异。
常用的分析方法包括PCR（聚合酶链式反应）、测序、引物扩增长度多态性（PCR-RFLP）、串联重复序列（STR）等。
下面将详细介绍各种分析方法及其应用。
PCR是一种广泛应用的DNA分析方法，通过特定的引物扩增特定DNA序列，从而实现对该序列的研究。
PCR通常通过选择性引物来扩增目标序列，然后通过电泳或测序等方法来检测PCR产物。
PCR在研究DNA多态性中被广泛应用，例如通过扩增SNP位点来研究个体的遗传差异。
测序是一种可以直接读取DNA序列的方法，可以精确地测定DNA中的碱基序列。
测序方法包括Sanger测序、NGS（Next-Generation Sequencing）等。
测序方法可以用于鉴定SNP、INDEL等多态性，并且可以在同一次实验中检测多个位点。
PCR-RFLP（引物扩增长度多态性）是一种通过PCR扩增特定DNA序列后再通过限制性酶切来检测DNA多态性的方法。
不同的基因型会产生不同的酶切片段，从而可以通过电泳等方法来检测不同的基因型。
PCR-RFLP方法简单、便宜，并且适用于大规模筛查。
STR（串联重复序列）是指在DNA中串联重复的小片段DNA序列，STR位点的多态性通常由重复单元的数目和结构差异所决定。
STR是DNA指纹分析的主要依据，可以在法医鉴定、亲子鉴定等方面发挥重要作用。
DNA多态性的分析在生物学、医学等领域有广泛的应用。
例如，在种系关系研究中，通过分析DNA多态性可以揭示不同群体或物种之间的遗传关系。
在疾病研究中，通过对DNA多态性的研究可以发现与疾病相关的位点，从而对疾病的易感性进行分析。
分子生物学名词解释
RFLP：个体之间DNA的核苷酸序列存在差异，称为DNA多态性。
由于碱基组成的变化而改变了限制性内切酶的酶切位点，从而导致相应的限制性片段的长度和数量发生变化，称为RFLP。
翻译：是指在多种因子辅助下，由tRNA携带并转运相应氨基酸，识别mRNA上的三联体密码子，在核糖体上合成具有特定序列多肽链的过程，称为翻译。
突变: DNA的结构发生永久性改变，即突变.转化：通过自动获取或人为地供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型。
转导：当病毒从被感染的（供体）细胞释放出来、再次感染另一（受体）细胞时，发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组即为转导作用。
受体：是细胞膜上或细胞内能识别外源化学信号并与之结合的成分，其化学本质是蛋白质，个别糖脂。
粘粒：又称柯斯质粒，是一类由人工构建的含有λDNA 粘性末端cos序列和质粒复制子的杂种质粒载体。
它是为克隆和增殖真核基因组DNA的大区段而设计的，是组建真核生物基因文库及从多种生物中分离基因的有效手段。
质粒：是存在于细菌染色体外的、具有自主复制能力的环状双链DNA分子。
端粒：以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端都有一种特殊的结构叫端粒。
该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体，仅在真核细胞染色体末端存在。
端粒DNA由重复序列组成，人类端粒一端是TTAGGG另一端是AATCCC.克隆：通过无性繁殖过程所产生的与亲代完全相同的子代群体。
探针：用放射性核素、生物素或荧光染料标记其末端或全链的已知序列的多聚核苷酸链被称为“探针”。
转录：以DNA为模版，由DNA依赖的RNA聚合酶（RNApol）催化4中NTP聚合，生成RNA 的过程。
增强子：其含有多个作用原件，可以特异性地与转录因子结合，增强基因的转录活性的段短DNA序列。
启动子：能被RNA聚合酶特异性识别并与其结合，启动转录的DNA序列。
操纵子:由功能相关的一组基因在染色体上串联，共同构成的一个转录单位。
基因多态性及其生物学作用和医学意义
基因多态性及其生物学作用和医学意义一、基因多态性：多态性（polymorphism）是指处于随机婚配的群体中，同一基因位点可存在2种以上的基因型。
在人群中，个体间基因的核苷酸序列存在着差异性称为基因（DNA）的多态性(gene polymorphism)。
这种多态性可以分为两类，即DNA位点多态性(site polymorphism)和长度多态性(longth polymorphism)。
1.位点多态性：是由于等位基因之间在特定的位点上DNA序列存在差异，也就是基因组中散在的碱基的不同，包括点突变（转换和颠换），单个碱基的置换、缺失和插入。
突变是基因多态性的一种特殊形式，单个碱基的置换又称为单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP), SNP通常是一种二等位基因（biallelic）或二态的变异。
据估计，单碱基变异的频率在1/1000-2/1000。
SNP在基因组中数量巨大，分布频密，检测易于自动化和批量化，被认为是新一代的遗传标记。
2. 长度多态性：一类为可变数目***重复序列（variable number of tandem repeats, VNTRS），它是由于相同的重复顺序重复次数不同所致，它决定了小卫星DNA（minisatellite）长度的多态性。
小卫星是由15-65 bp的基本单位***而成，总长通常不超过20bp，重复次数在人群中是高度变异的。
另一类长度多态性是由于基因的某一片段的缺失或插入所致，如微卫星DNA（microsatellite），它们是由重复序列***构成，基本序列只有1-8bp,如(TA)n及(CGG)n 等，通常重复10-60次。
长度多态性是按照孟德尔方式遗传的，它们在基因定位、DNA指纹分析，遗传病的分析和诊断中广泛地应用。
造成基因多态性的原因：1复等位基因（multiple allele）位于一对同源染色体上对应位置的一对基因称为等位基因（allele）。
DNA多态性分析基础详解
DNA多态性分析基础详解DNA多态性分析（Polymorphism Analysis of DNA）是一种用以研究个体之间基因组差异的分析方法。
DNA多态性是指DNA序列的差异，这些差异可能会导致个体之间的遗传差异。
DNA多态性可以作为人类遗传学、分子进化学和医学研究的重要工具之一DNA多态性分析可以通过不同的方法进行。
其中常用的方法包括限制性片段长度多态性（Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP）、单点突变（Single Nucleotide Polymorphism，SNP) 分析、序列分析和扩增子长度多态性（Amplified Fragment Length Polymorphism，AFLP）等。
RFLP是一种具有高度位点特异性的分析技术。
这种方法是基于限制酶特异性切割DNA，然后通过电泳将产生的DNA片段分离，并通过染色剂将其可视化。
RFLP可以用于检测DNA序列的特定变异位点，从而确定个体之间的差异。
SNP分析是目前最常用的DNA多态性分析方法之一、这种方法利用PCR扩增待检测的DNA片段，然后使用特异性引物结合DNA序列进行扩增。
产生的扩增产物将通过电泳分离，并通过测序或其它方法来检测SNP位点的具体变异。
序列分析是一种直接检测DNA序列的方法。
它利用测序技术来确定个体之间的差异，通常应用于长序列的DNA分析。
序列分析可以提供更精确的结果，但是相对较为耗时和费用较高。
AFLP则是一种无需基因序列信息即可研究DNA多态性的方法。
这种方法将限制酶切割DNA，然后使用引物对产生的DNA片段进行扩增。
产生的扩增产物经过电泳分离并可视化，从而了解个体之间的差异。
DNA多态性分析在人类遗传学研究中具有广泛的应用。
它可以用于亲子鉴定、个人特征分析、基因功能研究以及疾病易感性筛查等领域。
在医学研究中，DNA多态性分析可以用于确定特定基因变异与特定疾病之间的关系，从而为疾病的早期诊断和个体化治疗提供依据。
Section 1 DNA结构多态性
外形 螺旋方向 螺旋直径 碱基数/圈 螺距 糖环折叠
粗、短 右手 2.55nm
major 11
细长 左手 1.84nm 12 4.56nm
minor
适中 右手 2.37nm 10.4 3.4nm C2’内式 宽、深
minor major
2.46nm
minor C3’内式
嘧啶C2’内式； 嘌呤C3’内式 平坦
螺旋的稳定因素为氢键和碱基堆积力；
双 螺 旋 平 均 直 径 =2nm ， 螺 距 =3.4nm ， 每 圈 螺 旋 包 含 10bp
B型双螺旋DNA的结构特征
碱 基 配 对 及 氢 键 形 成
T：A
C：G
2.2 DNA的其它双螺旋构象：
(1) A-DNA： • 相对湿度92% —B 型；相对湿度<75% —A 型DNA • A 型：较宽、短的右手螺旋，碱基倾角19 • 存在：RNA分子双螺旋区、 RNA-DNA杂交链 (2) Z-DNA： • 为左手双螺旋，螺距=4.56nm，每圈12nt。螺旋细长，只 有小沟。 • 磷酸及核糖骨架呈现Z字形走向。 • 必须含G，且嘌呤碱与嘧啶碱基交替出现，盐或有机溶 剂、DNA甲基化，导致B-DNA→Z-DNA • 存在：天然DNA局部区；人工合成寡核苷酸链 (3) C、D、E-型：类似于B 型，属于B-族DNA
• P-DNA中反式Watson-Crick碱基配对方式
2.3 DNA双螺旋族形相互转换：
3.三链DNA结构（triplet DNA ） ：
3.1 三股螺旋DNA (triple helices ，triplex)：
寡聚嘧啶核苷酸或寡聚嘌呤核苷酸双螺旋，第三条寡聚嘌呤
或嘧啶核苷酸（位于大沟中）。1963年由Hoogsteen最早描述。
dna多态特点
dna多态特点
DNA多态性是指同一物种不同个体之间的DNA序列存在差异。
这种差异表现为个体间某些DNA片段的长度、序列或者结构存在差异，这些差异被称为多态性。
DNA多态性是生物进化的重要基础，它与个体的遗传、表型、疾病易感性等方面密切相关。
以下是DNA多态性的特点：
1. 广泛存在：DNA多态性普遍存在于各种生物物种中，包括人类、动物、植物等。
这种广泛存在使得生物具有多样性和适应性，能够适应不同的环境条件。
2. 遗传稳定性：DNA多态性具有遗传稳定性，也就是说，这种差异是可以遗传给后代的。
在人类中，一些多态性位点与某些疾病的发生密切相关，可以作为疾病预测和预防的指标。
3. 类型多样性：DNA多态性包括多种类型，如单核苷酸多态性（SNP）、微卫星多态性、插入/缺失多态性等。
这些不同类型的多态性在遗传学研究中具有不同的应用价值。
4. 表现复杂性：DNA多态性可以影响个体的表型和疾病易感性，这种影响可以是复杂的。
例如，某些多态性位点可以增加个体患某种疾病的风险，而另一些位点则可以降低风险。
这种复杂性使得对DNA多态性的研究需要深入探讨其与环
境因素之间的相互作用。
5. 技术依赖性：对DNA多态性的检测和分析需要依赖于先进的生物技术，如基因测序、基因芯片等。
这些技术的不断发展为深入研究DNA多态性提供了更多的可能性。
DNA多态性是生物多样性的重要基础，它具有广泛存在、遗传稳定性、类型多样性、表现复杂性和技术依赖性等特点。
对这些特点的深入了解有助于我们更好地理解生物进化、遗传和疾病发生的复杂性。
遗传学研究中的多态性
遗传学研究中的多态性遗传学是一门探究基因遗传规律和遗传现象的学科，是现代生物学的重要分支之一。
而遗传学研究中多态性也成为研究人类遗传相关疾病的一个重要内容。
多态性是指基因或染色体上同一位点存在两种或两种以上等位基因的现象，而不同基因型表现不同的现象称为基因型多态性，不同表现型的现象称为表现型多态性。
多态性在遗传变异和多样性中起到了重要作用，它的存在不仅使得基因组具有了更多的变异可能，同时也反映了生物种群分化和发展的历程与现状。
而在人类遗传疾病研究中，多态性也发挥了重要的作用。
它可以为疾病的发生和发展提供理论基础，对疾病的防治和治疗提供重要参考。
DNA多态性是遗传学研究中最重要的多态性之一。
DNA多态性是基因组中重复序列的变异，包括微卫星DNA重复序列、线粒体DNA控制区变异、单核苷酸多态性等。
其中，微卫星DNA重复序列具有高度多态性和较强的稳定性，在不同基因型中高度变异，可以用于遗传学疾病的分子诊断、个体遗传分析及个体鉴定等方面。
另外，基因多态性也是人类遗传疾病研究中一个重要的方向。
基因的多态性和疾病的发生风险密切相关。
例如，丙戊酸脱氢酶遗传性疾病就与其基因多态性相关，而光敏性白癜风的发生和发展与多种遗传学因素有关，其中的基因多态性也是 a>影响因素之一。
这些研究结果表明，基因多态性在人类遗传疾病研究中发挥着重要的作用。
除此之外，人类遗传疾病的遗传模式也是研究多态性的一个方向。
单基因疾病的遗传模式包括常染色体显性、常染色体隐性、X-连锁显性、X-连锁隐性、常染色体显性遗传等。
了解遗传模式以及遗传载体的变异是进行基因诊断的基础。
总之，多态性在遗传学研究中具有十分重要的意义，能够为疾病的治疗和预防提供重要的依据。
随着技术的发展，多态性还将在遗传学领域发挥更重要的作用。
希望有更多的科学家投入到这一领域的研究之中，为人类健康事业做出更大的贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 基因型与发病率：通过对基因多态性与疾病的易 感性的联系研究，可阐明人体对疾病、毒物和应 激的易感性。就是从基因水平揭示人类不同个体 间生物活性物质的功能及效应存在着差异的本质 。
• 药物代谢与致病基因：致病基因的多态性使同一 疾病的不同个体，在其体内生物活性物质的功能 及效应出现差异，即疾病基因多态性影响药物代 谢的过程及清除率，导致治疗反应性上悬殊，从 而影响治疗效果。
DNA片段长度多态性
• DNA片段长度多态性(FLP)，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片段长度的变化。又称限制性片段 长度多态性，这是一类比较普遍的多态性。
DNA多态性的分类
DNA重复序列多态性
• DNA重复序列的多态性(RSP)，特别是短串联重 复序列，如小卫星DNA和微卫星DNA，主要表现 于重复序列拷贝数的变异。小卫星 (minisatellite)DNA由15~65bp的基本单位串联而 成，总长通常不超过20kb，重复次数在人群中是 高度变异的。这种可变数目串联重复序列(VNTR) 决定了小卫星DNA长度的多态性。
DNA多态性的检测
• 3．PCR-ASO探针法（PCR-allele specific oligonucleotide, ASO）：即等位基因特异性寡核 苷酸探针法。 • 4. PCR-SSO法：SSO技术即是顺序特异寡核苷 酸法（Sequence Specific Oligonucleotide, SSO ）。原理是PCR基因片段扩增后利用序列特异性 寡核苷酸探针，通过杂交的方法进行扩增片段的 分析鉴定。
DNA多态性的分类
单核苷酸多态性Leabharlann • 单核苷酸多态性(SNP)，即散在的单个碱基的不 同，基因组中单核苷酸的缺失,插入与重复序列不 属於SNP，但更多的是单个碱基的置换，在CG序 列上频繁出现。这是目前倍受关注的一类多态性 。
• 1. 限制性片段长度多态性（Restriction Fragment Length Polymorphism）:由DNA的多态性，致使 DNA分子的限制酶切位点及数目发生改变，现在 多采用PCR-RFLP法进行研究基因的限制性片段 长度多态性. • 2．单链构象多态性（SSCP）：是一种基于单链 DNA构象差别的点突变检测方法。多用于鉴定是 否存在突变及诊断未知突变。
DNA多态性的检测
• 5. PCR-SSP法：序列特异性引物分析即根据各等 位基因的核苷酸序列，设计出一套针对每一等位 基因特异性的（allele-specific）、或组特异性 (group-specific)的引物，此即为序列特异性引物 （SSP）。 • 6. PCR-荧光法：用荧光标记PCR引物的5’端， 荧光染料FAM和JOE呈绿色荧光，TAMRA呈红色 荧光，COUM 呈兰色荧光，不同荧光标记的多种 引物同时参加反应。
基因多态性的医学意义
• 多态性导致遗传疾病：重复序列多态性作为遗传 病的病因，如CCG，CTG和CAG这样的三核苷酸 重复序列，当其拷贝数过度增高时可以引起强直 性肌营养不良等。点突变引起的疾病:从镰刀状细 胞贫血开始，突变引起各种遗传病的例子愈来愈 多，遗传性肿瘤也逐渐被认识。
基因多态性的医学意义
DNA的多态性
DNA多态性是指染色体DNA等位 基因中核苷酸排列的差异性。
• 生物群体基因多态性现象十分普遍，其中，人类 基因的结构、表达和功能，研究比较深入。人类 基因多态性既来源于基因组中重复序列拷贝数的 不同，也来源于单拷贝序列的变异，以及双等位 基因的转换或替换。按引起关注和研究的先后， 通常分为3大类:DNA片段长度多态性、DNA重复 序列多态性、单核苷酸多态性。
DNA多态性的检测
• 7. PCR-DNA测序：是诊断未知突变基因最直接 的方法，由于PCR技术的应用，使得DNA 测序技 术从过去的分子克隆后测序进入PCR直接测序。 • 8. PCR指纹图法（PCR-fingerprints）：实用于快 速的同种异型DR/Dw配型。 • 9. 基因芯片法：又称为DNA 微探针阵列（Micro array）。
• 多态性适于遗传标记：绝大多数DNA多态性并不 引起遗传病，反而可作为遗传标记来使用。例如: 包括FLP位点、微卫星和小卫星DNA等各种多态 性标记，都已广泛用于遗传病的连锁诊断。
基因多态性的医学意义
• 法医物证学 • 基因诊断 • 基因治疗
• 物种鉴别
• 个体鉴别