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实验七 DNA指纹的遗传分析
【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)~。DNA指纹图谱还具有体细胞稳定性,即用同一个体的不同组织如血液、肌肉、毛发、精液等的DNA作出的DNA指纹图谱是一致的。
由于DNA指纹图谱具有这些显著的特征,他已经成为最具吸引力的遗传标记。Jeffreys是第一个意识到DNA指纹可以建立个人身份识别系统的人,并且首先将其用于亲子鉴定,移民审查和凶杀侦破。1989年该技术获美国国会批准作为正式法庭物证手段。此外,它还被用于医生诊断及寻找与疾病连锁的遗传标记,探明动物种群的起源及进化过程,在作物的基因定位及育种上也有非常广泛的应用。
【材料】
人类口腔细胞。
【仪器与试剂】

微量移液器,小型离心机,恒温水浴锅,漩涡振荡器,PCR仪,电泳仪,电泳槽,透射式紫外分析仪(或凝胶成像仪)。
枪头,, mL离心管,棉签,使用前均需121℃高温灭菌

NaCl,琼脂糖,溴化乙锭,Na2-EDTA,SDS,Tris,Proteinase K,冰醋酸,溴酚蓝,二甲苯腈蓝,蔗糖,甘油,DNA相对分子质量标记,Chelex 100树脂(Bio-Rad),PCR pre-mix(TaKaRa)。

(1)5% Chelex树脂
Chelex 100(Bio-Rad)
50mmol/L Tris-HCl 10mL
用4mo