DNA指纹的遗传机理及检测方法
实验一 DNA指纹的遗传分析
实验一 DNA指纹的遗传分析 指纹的遗传分析
D技术 ）
数目可变的串联重复序列, VNTR* 数目可变的串联重复序列, VNTR* viariable number tandem repeat 核心序列core 核心序列core sequence 长度: 长度: 2~300bp 重复次数: 可变的 重复次数:
• 结果与分析： 结果与分析： 1. DNA电泳图 电泳图 2. D1 S80等位基因是杂合还是纯合？ 等位基因是杂合还是纯合？ 等位基因是杂合还是纯合 3. 重复单位为 的PCR产物长 重复单位为1 产物长161bp， 产物长 ， 重复数每增加一个，序列增加长度16bp， 重复数每增加一个，序列增加长度 ， 计算重复数。 计算重复数。
VNTR-A5 VNTR-A7 VNTR-B2 VNTR-B3
VNTR-A VNTR-B
1. 父母遗传性 2. 长度多态性 同一座位、 同一座位、不同座位
• 材料： 材料： 人类口腔细胞， 人类口腔细胞，VNTR D1 S80 • 方法： 方法： 1. 收集 收集DNA样品（沸水法） 样品（ 样品 沸水法） 2. PCR扩增 扩增D1 S80等位基因 扩增 等位基因 3.扩增产物的鉴定和分析（DNA电泳） 扩增产物的鉴定和分析（ 电泳） 扩增产物的鉴定和分析 电泳
DNA指纹的遗传机理及检测方法
• 7、用放射性胶片与尼龙薄膜叠放， 尼龙膜上的放射性探针便会发出X 射线使胶片曝光，从而使杂交探针 的长度不同的DNA片段位置显影在 胶片上。这样的特征DNA片段条状 图谱，便是所谓的DNA指纹。
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多位点 性
DNA指 纹的特 点
简单的 遗传方 式
高度变 异性
DNA指纹的特点
• 多位点性 高分辨率的DNA指纹图谱通常由 15-30条带 组成，看上去就像挂号信上的条码签一样。DNA指纹区中 的绝大多数区带是独立遗传的，因此一个DNA指纹探针能 同时检测基因组中数十个位点的变异性。 • 简单的遗传方式 DNA指纹图中的区带是可以遗传的， 这不同于人的指纹。DNA指纹区带遵循简单的孟德尔遗传 方式。后代图中的每一条带都可以在双亲之一的图中找到， 只有0.004的可能性使子女中的一条带不能在其父母中的 图中找到。同一个体无病变的不同组织产生的DNA指纹图 完全相同，并能在培养的细胞株中维持下去。需要说明的 是，同卵双胞胎的DNA指纹图完全相同。
• 4、在胶板尺寸较长的凝胶电泳仪中，对酶 解完全后的DNA片段进行电泳，各酶切片 段就会按其长度大小在电场中进行分离。 • 5、先用碱性溶液使凝胶板中分离开的双链 DNA片段变性为单链片段，然后将凝胶板 夹在尼龙膜中，并永久性地固定在尼龙膜 上。 • 6、让放射性DNA探针与尼龙膜上的单链D NA片段进行杂交。
遗传学家Jefferys和第一张DNA指纹
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DNA指纹图谱的构建
• 国外在20世纪70年代发展起来的DNA片段分析技术—— 限制性片段长度多态性标记（RFLP）在许多领域都有成功 的应用，也常用于构建各种DNA指纹图谱。 • 但目前人们已普遍感到RFLP方法技术步骤繁琐费时费力， 应用不便。自20世纪80年代中期PCR技术诞生以来，因其 操作简便、不需使用同位素、灵敏度高、特异性强等优点， 迅速被用于相关领域。从常规PCR发展而来的应用随机引物 扩增的随机扩增多态性DNA标记或称任意引物PCR 解决了 未知特异DNA序列的情况下检测DNA的多态性。RAPD技术 目前广泛用于中药DNA指纹图谱的构建，在目前绝大多数药 用动植物DNA序列还未知的情况下，RAPD技术具有广阔的 应用前景。
dna指纹技术的原理及其应用
DNA指纹技术的原理及其应用1. 引言DNA指纹技术是一种用于鉴定个体身份的重要工具。
它通过分析个体DNA中的特定区域进行比对，可以确定个体之间的遗传差异。
DNA指纹技术在刑事侦查、亲子鉴定、人类遗传学研究等领域具有广泛的应用价值。
2. DNA指纹技术的原理DNA指纹技术的核心原理是利用DNA序列的多态性进行鉴定。
在人类基因组中，存在着许多具有变异性的DNA序列，称为遗传标记或多态性DNA序列。
这些多态性DNA序列可以通过PCR（聚合酶链式反应）技术进行扩增，并通过凝胶电泳等手段进行检测。
DNA指纹技术主要包括以下几个步骤： - DNA提取：从样本（如血液、唾液、皮肤细胞）中提取DNA。
- PCR扩增：利用特定引物扩增目标DNA片段。
- 凝胶电泳：将PCR产物经过凝胶电泳分离。
- 加色：通过染色剂使DNA片段可视化。
3. DNA指纹技术的应用DNA指纹技术在各个领域中广泛应用，下面将分别介绍其在刑事侦查、亲子鉴定和人类遗传学研究中的应用。
3.1 刑事侦查在刑事侦查中，DNA指纹技术被广泛应用于犯罪嫌疑人的辨认和罪证的确立。
通过对现场留下的DNA样本进行提取和分析，可以与嫌疑人的DNA进行比对，从而确定是否有犯罪嫌疑人存在。
该技术的高度准确性和可靠性使其成为解决复杂刑事案件的重要手段。
3.2 亲子鉴定DNA指纹技术在亲子鉴定中具有重要的应用价值。
通过对父母和子女的DNA进行比对，可以确定两者之间的亲缘关系。
亲子鉴定对于解决争议性的亲属关系问题、维护家庭和谐、保护儿童权益等方面具有重要作用。
3.3 人类遗传学研究DNA指纹技术也被广泛应用于人类遗传学研究领域。
通过对不同个体之间的DNA序列进行比对和分析，可以研究人类遗传变异和演化规律，探索人类群体的起源和迁徙历史。
此外，DNA指纹技术还可以用于鉴定基因突变导致的遗传疾病，为疾病的诊断和治疗提供依据。
4. 结论DNA指纹技术以其高度准确性和可靠性在法医学、医学和科学研究等领域取得了重大突破。
dna指纹技术的原理与应用论文
DNA指纹技术的原理与应用论文引言DNA指纹技术是一种通过比较个体DNA序列特征来进行鉴定和识别的方法。
它已经被广泛应用于诸如刑事调查、亲子鉴定、遗传研究等领域。
本文将介绍DNA指纹技术的原理以及其在实际应用中的价值。
DNA指纹技术的原理DNA指纹技术主要基于以下原理进行鉴定和识别： 1. DNA序列的唯一性：每个个体的DNA序列是独特的，除了一千万分之一的基因突变外，DNA序列是不可变的。
2. 特定DNA片段的选择性扩增：通过PCR扩增技术，可以选择性地扩增出特定的DNA片段，使其可以被检测。
3. DNA的电泳分离：通过DNA电泳技术，可以将扩增出的DNA片段按照大小进行分离。
DNA指纹技术的应用DNA指纹技术在各个领域都有着广泛的应用，以下是一些常见的应用案例： -刑事调查：DNA指纹技术可以通过对现场遗留的DNA进行鉴定，帮助警方追踪犯罪嫌疑人并解决案件。
- 亲子鉴定：通过比较亲子之间的DNA序列特征，可以确定亲子关系，为法院提供有效的证据。
- 遗传研究：DNA指纹技术可以帮助科学家进行遗传研究，揭示人类基因组的变异和遗传疾病的发生机制。
- 基因编辑：在基因编辑中，DNA指纹技术可以用来验证编辑后的DNA序列是否与预期一致，保证编辑的准确性。
DNA指纹技术的优势与局限性DNA指纹技术具有以下优势： - 高度敏感：DNA指纹技术可以从几个细胞中提取足够的DNA量进行分析，因此具有很高的敏感性。
- 高度特异性：每个个体的DNA序列是独特的，所以DNA指纹技术可以提供非常特异性的鉴定结果。
- 持久稳定：DNA序列是相对稳定的，在一定程度上可以保持其特征不变，因此可以长期保存。
然而，DNA指纹技术也存在一些局限性： - 样本污染：DNA指纹技术对样本的纯度要求较高，如果样本受到污染，可能会导致结果的不准确性。
- 样本数量限制：DNA指纹技术需要有足够的DNA量才能进行分析，如果样本数量过少，可能无法得到可靠的结果。
dna指纹法的原理及应用
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指纹技术及其应用
DNA指纹技术及其应用一、什么是DNA指纹每个人体细胞内含有23对染色体，它们大小各异。
遗传信息贮存于染色体内的DNA 分子中。
DNA中脱氧核苷酸排列方式叫序列，即一级结构。
DNA序列中存在三种类型：单拷贝序列、中等程度重复序列和高度重复序列。
重复序列就是一种序列在DNA分子中重复出现几百次、几千次、几万次甚至百万次，它们约占DNA总序列的3～4％。
每个重复序列在300个核苷酸长度之内。
由于高度重复序列经超离心后，以卫星带出现在主要DNA带的邻近处，所以也被称为“卫星DNA”。
卫星DNA中的重复序列单元则称为“小卫星DNA”。
“小卫星DNA”具有高度的可变性，不同个体彼此不同。
但“小卫星DNA”中有一小段序列则在所有个体中都一样，称为“核心序列”。
如果把核心序列串联起来作为分子探针，与不同个体的DNA进行分子杂交，就会呈现出各自特有的杂交图谱，它们与人的指纹一样，具有专一性和特征性，因人而异，因此被称作“DNA指纹”(DNA fingerprint)。
二、DNA指纹的特点1.特异性：研究表明，两个随机个体具有相同DNA图形的概率仅3×10－11，两个同胞个体具有相同图谱的概率也仅仅为二百万分之一(即2×10-6)。
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.遗传性：DNA是人的遗传物质，其特征是由父母遗传的，DNA指纹区带遵循简单的孟德尔遗传方式。
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，只有0.4%的可能性，子女中的一条带在其父母中的图中不能找到(基因突变的结果)。
3.稳定性：即同一个体无病变的不同组织，如血液、•肌肉、毛发、精液等产生的DNA 指纹图形完全一致。
4.多位点性：高分辨率的DNA指纹图通常由15～30 条带组成，看上去就像挂号信上的条码签一样。
DNA指纹的遗传分析实验报告
DNA指纹的遗传分析【实验原理】“DNA指纹”是指可以利用DNA差异来进行与传统指纹分析相似的身份识别。
DNA指纹是以DNA的多态性为基础，而卫星DNA的发现则是其最重要的奠基石。
卫星DNA是由一短序列（即重复单位或核心序列）多次重复而成，因此也有人称其为可变数目串联重复序列（variable numbers of tandem reprat，VNTR）,在人类基因组中存在多种由不同重复单位组成的卫星DNA，重复单位的碱基序列在不同个体中具有高度的保守性，而卫星DNA 的多态性则来源于重复单位的重复次数不同，并形成了众多的等位基因。
列如，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。
1984年Jefferys等人首次将分离的人源小卫星DNA用作基因探针，同人类核DNA的酶切片段杂交，产生了由10多条带组成的杂交图谱，不同个体杂交图谱上带的位置就像指纹一样因人而异，因而Jefferys等人称之为DNA 指纹图谱。
产生DNA指纹图谱的过程叫做DNA指纹分析，目前包括PCR、RFLP（限制性内切酶酶切片段长度多态性）和RAPD（随机扩增多态性DNA）等方法。
DNA指纹图谱的基本特点：（1）多位点性：基因组中某些位点的小卫星重复单位含有相同或相似的核心序列。
在一定的杂交条件下，一个小卫星探针可以同时与十几个甚至几十个小卫星位点上的等位基因杂交。
（2）高变异性：DNA指纹图谱反应的是多个位点上的等位基因的特征，具有很高的变异性。
发现两个无血缘关系个体具有相同DNA指纹图谱的概率仅为5×10-19，因此，除了同卵双胞胎，几乎不可能有两个人的DNA指纹图谱完全相同。
（3）稳定的遗传性：DNA指纹图谱中的谱带能够稳定遗传，杂合带遵守孟德尔遗传规律。
子代DNA指纹图谱中产生与双亲都不同的新带的概率（基因突变）仅在0.001～0.004之间。
简述dna指纹的原理及其应用
简述DNA指纹的原理及其应用1. DNA指纹的原理DNA指纹是一种通过比较DNA序列的方法，将个体的DNA样本与其他个体的DNA样本进行区分和识别的技术。
其原理基于下面几个关键步骤：1.1 DNA提取首先，从样本中提取出DNA。
常用的样本包括血液、口腔拭子、头发、唾液等。
提取DNA的方法通常采用蛋白酶、溶剂等物质将细胞壁破坏，并使用离心等技术将DNA从细胞中提取出来。
1.2 PCR扩增接下来，使用聚合酶链反应（PCR）对DNA进行扩增。
PCR是一种可以在体外迅速复制DNA片段的技术，通过多次循环反应使得少量的DNA片段迅速增加至足够数量用于后续分析。
1.3 酶切然后，使用限制性内切酶切割扩增得到的DNA片段。
限制性内切酶是一种可以识别并切割特定DNA序列的酶，不同的酶具有不同的酶切位点。
1.4 凝胶电泳将经过酶切的DNA片段通过凝胶电泳分离。
凝胶电泳是一种基于DNA片段的长度差异将其分离的技术。
在电场的作用下，DNA片段会在凝胶上进行迁移，根据片段大小的不同，迁移速度也不同。
1.5 探针杂交与检测最后，使用适当的DNA探针对分离得到的DNA片段进行杂交检测。
DNA探针是与目标DNA序列互补的DNA片段，通过与目标DNA序列发生特异性杂交，来检测目标DNA序列的存在与否。
2. DNA指纹的应用DNA指纹技术具有高度的准确性和唯一性，因此广泛应用于以下领域：2.1 刑事司法在刑事司法领域，DNA指纹技术被广泛应用于犯罪侦破和司法鉴定。
通过对犯罪现场、嫌疑犯或受害者的DNA进行比对，可以确定嫌疑犯的身份，确认罪犯或无辜者，为法庭提供有力的证据。
2.2 亲子鉴定DNA指纹技术可以用于亲子鉴定。
通过比对父母和子女之间的DNA序列，可以确定亲子关系的真实性。
亲子鉴定在民事案件、遗产继承和收养等方面有重要的应用。
2.3 遗传疾病诊断与预防DNA指纹技术可用于遗传疾病的诊断和预防。
通过分析个体的DNA序列，可以检测到一些遗传性的疾病风险，提前采取适当的预防措施，减少疾病的发生。
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• 4、在胶板尺寸较长的凝胶电泳仪中，对酶 解完全后的DNA片段进行电泳，各酶切片 段就会按其长度大小在电场中进行分离。 • 5、先用碱性溶液使凝胶板中分离开的双链 DNA片段变性为单链片段，然后将凝胶板 夹在尼龙膜中，并永久性地固定在尼龙膜 上。 • 6、让放射性DNA探针与尼龙膜上的单链D NA片段进行杂交。
遗传学家Jefferys 遗传学家
张DNA 纹
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DNA 纹图谱 构建
• 国外在20世纪70年代发展起来的DNA片段分析技术 国外在20世纪70年代发展起来的DNA片段分析技术—— 20世纪70年代发展起来的DNA片段分析技术 限制性片段长度多态性标记（RFLP） 限制性片段长度多态性标记（RFLP）在许多领域都有成功 的应用，也常用于构建各种DNA指纹图谱。 DNA指纹图谱 的应用，也常用于构建各种DNA指纹图谱。 • 但目前人们已普遍感到RFLP方法技术步骤繁琐费时费力， 但目前人们已普遍感到RFLP方法技术步骤繁琐费时费力， RFLP方法技术步骤繁琐费时费力 应用不便。 20世纪80年代中期PCR技术诞生以来 世纪80年代中期PCR技术诞生以来， 应用不便。自20世纪80年代中期PCR技术诞生以来，因其 操作简便、不需使用同位素、灵敏度高、特异性强等优点， 操作简便、不需使用同位素、灵敏度高、特异性强等优点， 迅速被用于相关领域。从常规PCR PCR发展而来的应用随机引物 迅速被用于相关领域。从常规PCR发展而来的应用随机引物 扩增的随机扩增多态性DNA标记或称任意引物PCR DNA标记或称任意引物 扩增的随机扩增多态性DNA标记或称任意引物PCR 解决了 未知特异DNA序列的情况下检测DNA的多态性。RAPD技术 DNA序列的情况下检测DNA的多态性 未知特异DNA序列的情况下检测DNA的多态性。RAPD技术 目前广泛用于中药DNA指纹图谱的构建， DNA指纹图谱的构建 目前广泛用于中药DNA指纹图谱的构建，在目前绝大多数药 用动植物DNA序列还未知的情况下，RAPD技术具有广阔的 DNA序列还未知的情况下 用动植物DNA序列还未知的情况下，RAPD技术具有广阔的 应用前景。 应用前景。
• 7、用放射性胶片与尼龙薄膜叠放， 尼龙膜上的放射性探针便会发出X 射线使胶片曝光，从而使杂交探针 的长度不同的DNA片段位置显影在 胶片上。这样的特征DNA片段条状 图谱，便是所谓的DNA指纹。
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多位点 性
DNA指 指 纹的特 点
简单的 遗传方 式Fra bibliotek高度变 异性
DNA指纹的特点 指纹的特点
• 多位点性 高分辨率的DNA指纹图谱通常由 15-30条带 组成，看上去就像挂号信上的条码签一样。DNA指纹区中 的绝大多数区带是独立遗传的，因此一个DNA指纹探针能 同时检测基因组中数十个位点的变异性。 • 简单的遗传方式 DNA指纹图中的区带是可以遗传的， 这不同于人的指纹。DNA指纹区带遵循简单的孟德尔遗传 方式。后代图中的每一条带都可以在双亲之一的图中找到， 只有0.004的可能性使子女中的一条带不能在其父母中的 图中找到。同一个体无病变的不同组织产生的DNA指纹图 完全相同，并能在培养的细胞株中维持下去。需要说明的 是，同卵双胞胎的DNA指纹图完全相同。
DNA指纹的遗传机理及检测方法
DNA指纹的特点 指纹的特点
DNA指纹图谱构建 指纹图谱构建
DNA指纹
DNA指纹技术的 指纹技术的 工作原理
什么是DNA指纹 指纹 什么是
么 DNA 纹
• 纹 独 ， 样 纹。 们 DNA 属 “DNA 纹”。 么 么 DNA 为 纹 样 独 DNA 纹 术 够检测 们 DNA 识别、 亲缘关系、医学诊断 寻 记。 动 进 研究 可 动 过 ； 种 类学 可 区 系 ， 应 。 们 个 界 尚 发现 ， 个 DNA 纹 ？ 实 来识别 。 纹，并 个 连锁 遗传标 种群 进 种 种 种
• 早在1984年，英国莱斯特大学的遗传学家Jefferys及其合 早在1984年 英国莱斯特大学的遗传学家Jefferys及其合 1984 Jefferys 作者首次通过DNA DNA分子生物学实验方法获得了一系列可以 作者首次通过DNA分子生物学实验方法获得了一系列可以 在胶片上看到的图纹，这些图纹极少有两个人完全相同， 在胶片上看到的图纹，这些图纹极少有两个人完全相同， 故称为“DNA指纹”， DNA指纹 故称为 DNA指纹 ，意思是它与人的指纹一样是每个人所 特有的。 特有的。 • 人类历史上第一个用DNA指纹破案的例子也是由Jefferys 人类历史上第一个用DNA指纹破案的例子也是由Jefferys DNA指纹破案的例子也是由 参与完成的。 1986年的一起发生在英国列斯特郡的奸 参与完成的。在1986年的一起发生在英国列斯特郡的奸 杀案中，Jefferys使用DNA指纹成功的证明了当时一名嫌 使用DNA 杀案中，Jefferys使用DNA指纹成功的证明了当时一名嫌 疑男子并非真正凶手。 疑男子并非真正凶手。
• 高度变异性 不同的个体或群体有不同的D NA指纹图。一般选用任何一种识别四个碱 基的内切酶来切DNA，经过电泳后，这种 个体间差异性就能表现出来。英国遗传学 家杰弗里斯对白种人研究表明，两个随机 个体具有完全相同的DNA指纹图的概率为3 000亿分之一，两个同胞个体具有相同图谱 的概率也仅仅为200万分之一。 返回
DNA 纹术 工
• 1、将送检各种生物学检样如毛发、血痕、 精斑、人体组织或白骨等，把其中所含的D NA提取出来。 • 2、如果提取的DNA 量很少，可以将DNA 样品进行PCR扩增，得到大量的所需DNA。 • 3、选用与探针配对的限制性核酸内切酶， 在长链DNA位置上加以切割，将分子量很 大的DNA长链切成许多长度不同的小片段 。