基因探针-分子杂交技术
DNA分子杂交技术及其原理
什么是DNA分子杂交技术？给你做个比喻，希望对你理解有帮助。
将宿主DNA（一般做克隆是有很多宿主DNA）比喻成很多还没装锁的“门”，而你希望插入宿主DNA上（或替换掉一段序列）的目的基因比做是一把特定的“锁”，而这个基因探针就是能开那把锁唯一的“钥匙”。
如果你能用“钥匙”打开某个“门”，说明“锁”已经装上了。
也就是说如果能检测到杂交信号，说明目的基因已经接到宿主DNA上了。
杂交的原理其实就是碱基互补配对。
至于怎么看出来是否杂交上，这个是要在探针上做标记（标记可以有很多种，生物的、荧光的、放射性的等等），杂交后是要洗脱的，只有这种特异性的杂交才被保留下来，再通过检测探针上的标记来看出是否杂交上。
比如上面的“钥匙”，就像你用一串的“钥匙”去试，但你可以先在要的那个“钥匙”上做个标记，你不要认识“钥匙”的齿（这里的齿你可以想像成探针的序列），只要认识“钥匙”上的标记就行。
（这个比喻有点漏洞，就是原始的那些“门”不管用不用钥匙都不能打开，但我暂时没想到其它比方）什么是DNA分子杂交原理？DNA分子杂交：DNA分子杂交的基础是，具有互补碱基序列的DNA分子，可以通过碱基对之间形成氢键等，形成稳定的双链区。
在进行DNA分子杂交前，先要将两种生物的DNA分子从细胞中提取出来，再通过加热或提高pH的方法，将双链DNA分子分离成为单链，这个过程称为变性。
然后，将两种生物的DNA单链放在一起杂交，其中一种生物的DNA单链事先用同位素进行标记。
如果两种生物DNA分子之间存在互补的部分，就能形成双链区。
由于同位素被检出的灵敏度高，即使两种生物DNA分子之间形成百万分之一的双链区，也能够被检出。
DNA分子杂交的意义：分类学上不同物种的DNA分子之间可以进行分子杂交，但是，远缘物种的DNA分子之间进行杂交分子的可能性远比近缘物种的要小得多。
例如，细菌与真核细胞DNA分子之间形成杂交分子的可能性很小；不同细菌的DNA分子之间杂交时，能形成某些互补片段；人的DNA分子与小鼠的DNA分子之间杂交时，只有少量的人DNA单链和小鼠DNA单链能形成杂交分子，而且只是部分碱基配对。
dna分子杂交技术原理
dna分子杂交技术原理
DNA分子杂交技术是一种常用的实验技术，用于检测、分离
和定量DNA序列。
其原理基于DNA的互补配对特性。
首先，人工合成两条DNA片段，一条称为“探针”，另一条称
为“目标DNA”。
探针和目标DNA片段的序列需要在一定程度上互补。
探针通常被标记上荧光染料或放射性同位素等化学标记物，以便于检测。
然后，将探针和目标DNA混合，并进行热变性处理。
这个过
程使得DNA分子的双链断裂，形成两条单链DNA。
接下来，通过降温使两条单链DNA重新互补配对。
如果目标DNA中
有与探针互补的序列，它们将形成稳定的双链结构。
在杂交后，通过适当的处理，可以将未与探针结合的目标
DNA从混合物中去除。
而与探针结合的DNA可以被检测、定量和分离。
可以使用不同的技术来检测已标记的探针，例如荧光检测或放射性测量。
DNA分子杂交技术广泛应用于生物医学研究、遗传学、基因
工程和临床诊断等领域。
它可以用于检测特定的DNA序列、
基因分型、基因突变等。
此外，通过结合其他的分析技术，如聚合酶链式反应（PCR），DNA分子杂交技术还可以实现高
效的基因扩增和检测。
dna分子杂交技术操作流程
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[说明]核酸分子杂交及PCR技术
![[说明]核酸分子杂交及PCR技术](https://img.taocdn.com/s3/m/cd08778f50e79b89680203d8ce2f0066f53364c4.png)
核酸的分子杂交技术一、核酸分子杂交用标记的已知DNA或RNA片段（探针）来检测样品中未知核酸序列，通过核苷酸间碱基互补的原则发生异源性结合，再经显影或显色的方法，将结合核酸序列的位置或大小显示出来。
待测的核酸序列，可以是克隆的基因片段，也可以是未克隆化的基因组DNA和组织细胞的RNA。
二、核酸分子杂交的分类液相杂交核算分子杂交印记杂交固相杂交原位杂交1.固相杂交：将需要杂交的一条核酸链先固定在固体支持物上，另一条核酸链游离在液体中。
2.液相杂交：参与反应的两条核酸链都游离在液体中。
常用固相杂交类型：Southern印迹杂交、Northern印迹杂、菌落原位杂交、斑点杂交、狭缝杂交、组织原位杂交、夹心杂交等。
三、核酸分子杂交的基本原理1、变性：在某些理化因素的作用下，核酸双链分子碱基对的氢键断裂，疏水作用被破坏，双链螺旋或发夹结构被拆开，有规则的空间结构被破坏，形成单链分子，称为核酸的变性。
﹡引起核酸变性的因素：热、酸、碱、化学试剂（如：尿素、甲酰胺、甲醛等）。
﹡加热变性是最常用的方法，一般加热80-100℃数分钟即可使核酸分子氢键断裂，双链分开。
﹡变性的核酸分子失去了生物活性，同时理化性质也随之改变，其紫外吸收值（A260）也随之升高。
可用紫外吸收的变化来跟踪DNA的变性过程。
以A260吸收值对应温度作图，得到DNA的变性曲线或熔解曲线。
增色效应：DNA变性后对260nm紫外光收增加的现象。
DNA热变性现象双螺旋结构即发生解体，两条链分开形成无规则线团。
同时，一系列物化性质发生改变：260nm处紫外吸收值升高，粘度降低，浮力密度升高。
由于二级结构的丧失，也失去了部分或全部生物活性。
增色效应和减色效应当DNA分子加热变性后，其260nm的紫外吸收会急剧增加的现象称为增色效应。
变性DNA复性后，在260nm处的吸收值减少的现象称为减色效应。
A260值达到最大值1/2时的温度称为解链温度或熔解温度（melting temperature,Tm)，此时50%的DNA分子发生了变性。
分子诊断学之核酸分子杂交技术-医学检验
» 核酸分子杂交（nucleic acid hybridization）
是指用标记的已知DNA或RNA片段检测样品中未 知核酸序列，通过碱基互补配对原则发生同源性结合 ，再经显影或显色的方法，将结合的核酸序列的位置 或大小显示出来。
» 探针( probe )
带有可检测标记的已知序列的DNA或RNA片段。 Institute of Genetic Engineering
分子克隆基本过程：
切 转
分 切 接
筛
Institute of Genetic Engineering
Institute of Genetic Engineering
分子诊断学
核酸分子杂交技术
Nucleic Acid Hybridization Technology
Institute of Genetic Engineering
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影响复性速度的因素：
DNA浓度 DNA片段的大小 DNA片段复杂性 合适的复性温度 适当的离子强度
Institute of Genetic Engin1e7ering
二、核酸分子杂交的技术原理
在DNA复性过程中，如果把不同 DNA单链分子放在同一溶液中， 或把DNA与RNA放在一起，只要 在DNA或RNA的单链分子之间有 一定的碱基配对关系，就可以在 不同的分子之间形成杂化双链 (heteroduplex) 。
检测对象: 克隆化的基因组DNA，细胞总DNA、总RNA
。杂交方法不同，被检测的核酸可以是提纯的，也可以在细 胞内杂交, 即细胞原位杂交。
核酸分子杂交特点：高度的灵敏性、特异性
应用：克隆基因的筛选、酶切图谱的制作、基因组中特
核酸分子杂交过程
核酸分子杂交过程
核酸分子杂交是一种利用两个不同的核酸分子来检测特定基因的技术。
它通过将一个核酸分子 (称为探针) 与另一个核酸分子 (称为模板) 进行杂交来寻找特定的序列。
杂交过程通常需要高温条件来分解核酸分子的二聚体，并使探针与模板结合。
如果探针与模板匹配，则可以使用特定的技术来检测杂交产物。
常见的技术包括 Southern blotting 和 PCR (聚合酶链反应)。
在 Southern blotting 技术中，模板核酸分子被限制性酶切割后，将其电泳分离，然后将其转移到一种特定的膜上，接着用探针核酸进行杂交，再用特定的方法来检测杂交产物。
在 PCR 技术中，模板核酸分子被加热以分解二聚体，然后用特定的引物进行扩增。
这种扩增过程重复进行多次，直到产生足够的样本量。
这种方法能够在短时间内增加核酸分子的数量，因此适用于病毒、细菌和其他微生物的检测。
核酸分子杂交是一种非常重要的生物技术，广泛应用于医学诊断、基因研究、食品安全等领域。
分子杂交技术
分子杂交技术引言分子杂交技术是一种重要的实验手段，在生物学和生物化学领域被广泛应用。
它通过将两个不同源的核酸序列（DNA或RNA）进行杂交，从而得到具有特定性质和功能的新分子。
在本文中，我们将介绍分子杂交技术的原理、应用和未来发展方向。
原理分子杂交技术主要基于核酸的互补配对原理。
DNA和RNA 分子中的碱基有互补配对性质，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）或尿嘧啶（U）互补配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）互补配对。
在杂交过程中，两个互补的核酸序列会通过碱基间的氢键相互结合，形成一个稳定的双链结构。
应用分子克隆分子杂交技术在分子克隆中起到至关重要的作用。
通过将目标基因的DNA序列与载体DNA进行杂交，可以实现基因的定向克隆。
例如，使用限制性内切酶将目标基因和载体DNA切割开后，通过杂交技术将两者粘合在一起，形成重组DNA，然后可以通过转化、转染等手段将重组DNA导入到宿主细胞中，实现基因的表达。
基因探针分子杂交技术也被广泛应用于基因探针的设计和制备。
基因探针是一种用于检测目标基因在细胞或组织中表达情况的分子工具。
通过将特异性的探针与目标基因进行杂交，可以实现对目标基因的检测和定位。
分子杂交技术可以用于制备放射性或非放射性的探针，例如荧光探针或生物素标记的探针，从而实现对目标基因的高灵敏度和高特异性的检测。
基因组分析分子杂交技术还可以用于基因组分析。
例如，通过杂交技术可以将特异性的探针与目标基因组中的特定区域进行杂交，从而实现对基因组的定位和映射。
此外，分子杂交技术还可以用于研究基因组中的DNA重复序列、非编码RNA等。
DNA鉴定分子杂交技术在DNA鉴定领域也有广泛的应用。
例如，通过杂交技术可以将可疑犯罪嫌疑人的DNA样本与现场留下的DNA样本进行比对，以确定是否属于同一人。
此外，分子杂交技术还可以用于亲子鉴定、物种鉴定等。
未来发展方向随着科技的不断发展，分子杂交技术也在不断更新和发展。
未来，我们可以预见以下几个方面的发展：1.高通量分子杂交技术的发展：随着高通量测序技术的发展，分子杂交技术可以与测序技术结合，实现对大规模样本的高效分析，从而推动基因组学、转录组学等领域的研究进展。
分子杂交名词解释生物化学
分子杂交名词解释生物化学
1.分子杂交（molecularhybridization）：指在体外将两个不同种类的核酸（通常是DNA）互相杂交，形成一个新的双链分子，其中每一条链都来自于不同的原始分子。
2. 探针（probe）：一种标记有特定序列的核酸分子，用于检测样品中是否存在相同或相似的序列。
3. 单链构象（single-stranded conformation）：指单链DNA或RNA分子在特定条件下所呈现的空间结构，可用于分析核酸序列的变异或突变。
4. 限制性内切酶（restriction endonuclease）：一种具有切割特定DNA序列能力的酶，常用于制备DNA片段或检测特定序列。
5. 聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）：一种通过模拟生物体内的DNA复制过程，在体外扩增DNA序列的技术。
可用于检测或分析极微量的DNA样品。
6. 荧光素酶（luciferase）：一种常用于检测生物体内基因表达水平的标记酶。
常与荧光素底物配合使用，通过检测底物发光信号来表征目标基因的表达程度。
7. 反向转录聚合酶链反应（reverse transcription polymerase chain reaction，RT-PCR）：一种将RNA转录为cDNA，再通过PCR扩增cDNA的技术。
常用于研究基因表达调控机制。
以上是分子杂交在生物化学领域中的相关概念和术语，相信可以帮助读者更好地了解和应用分子杂交技术。
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基因探针 ——分子杂交技术
基因探针
❖ 基因探针，即核酸探针，是一段带有检测标记， 且序列已知的，与目的基因互补的核酸序列 (DNA或RNA)。
分子杂交技术的分类
❖ 根据其检测对象不同，可分为
Southern杂交 Northern杂交 Western杂交
Southern杂交
检测样品DNA的处理 电泳分离及变性处理 转移并固定到滤膜上
探针的制备及杂交 检测与分析
检测样品DNA的处理
❖ 提取检测样品的基因组DNA ❖ 用限制性内切酶对其进行酶切，至大小不同的DNA片段
地高辛：
可以与dCTP连接成 地高辛-dCTP
原理： 地高辛 +பைடு நூலகம்抗地高辛抗体 （带有荧光素或酶的标记）
杂交 ❖ 预杂交：将结合了DNA分子的滤膜先与特定的预杂
液进行预杂交，也就是将滤膜的空白处用鱼精DNA 或牛奶蛋白封闭起来，防止在杂交过程中滤膜本 身对探针的吸附。
❖ 杂交：在一定的温度和溶液条件下，将标记的探 针与滤膜混合，如果滤膜上的DNA分子存在与探针 同源的序列，那么探针将与该分子形成杂合双链， 从而吸在滤膜上。
Western杂交
❖ 1、基本原理和基本过程与Southern 杂交基本相同
❖ 2、检测对象为蛋白质（或酶） ❖ 3、SDS-PAGE电泳分离 ❖ 4、用“抗体-抗原”免疫反应或
“DNA-protein”结合反应鉴别滤膜 上的蛋白质。
杂交炉
安装杂交管
洗膜：经过一定的洗涤程序将游离的探针分子除 去。
检测与分析
❖ 1、放射自显影：适用于放 射性同位素标记的探针
❖ 2、比色或化学发光检测： 适于非同位素标记的探针
❖ 通过放射自显影或生化检 测，就可判断滤膜上是否 存在与探针同源的DNA分子 及其分子量。
检测对象 DNA RNA 蛋白质
探针 核酸 核酸 抗体
基本操作程序
印迹
将样品在凝胶 上分离，然后 将样品通过 “影印”的方 式转移到固相 支持物上（如 滤膜）。
杂交
将已印迹有样 品的滤膜与带 有放射性标记 或其它标记的 探针进行杂交。
结果检测
通过放射自显 影或显色反应， 判断样品中是 否有与探针同 源的分子。
转移的方法
❖毛细管虹吸法、电转移法、真空转移法
探针的制备 ❖ 一、探针的合成 ❖ PCR、化学合成等方法 ❖ 二、探针的标记 ❖ 同位素：3H、35S、32P等 ❖ 非同位素：地高辛、生物素、荧光素等
LOGO
电泳分离及变性处理
❖ 琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段 ❖ 变性处理 ❖ 通常DNA变性的方法：热变性、酸碱
变性、化学试剂变性 ➢ 在0.4M NaOH碱性条件下变性
0.4M NaOH 凝胶
转移并固定到滤膜上
❖ 通过毛细管虹吸法，将凝胶上的DNA转移到硝 酸纤维素膜或尼龙膜上。最后通过紫外线照射 将DNA固定在滤膜上。
Northern杂交
❖ 1、检测对象为RNA。 ❖ 2、与Southern杂交不同的是：1）不需
要限制性核酸酶切；2）变性方法不是碱 变性，而是采用化学试剂变性法。 ❖ 3、主要用于检测某一组织或细胞中已知 的特异mRNA的表达水平，或比较不同组 织或细胞的同一基因的表达情况。