9.DNA-DNA杂交技术

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第4讲核酸分子杂交技术

第4讲核酸分子杂交技术核酸分子杂交技术(DNA/DNAorDNA/RNA)核酸分子杂交技术：具一定同源性的两条(DNA或RNA)单链在适宜的温度及离子强度等条件下,可按碱基互补配对原则特异性地复性，形成双链探针(序列已知，单链)待测核苷酸序列(单链)主要内容第一节分子杂交技术的理论基础第二节核酸分子杂交的方法第三节核酸杂交的探针第一节分子杂交技术的理论基础核酸分子杂交技术：1968年华盛顿卡内基学院(CarnegieIntituteofWahington)的RoyBritten及其同事发明的关键步骤：变性—杂交(复性)--检测信号—结论变性复性DNA-DNA杂交双链分子信号的采集与处理结论一、DNA变性与复性(一)DNA变性1、定义：某些理化因素导致两条DNA 链间的氢链断裂变为单链的过程，称DNA变性2、变性的方法：1)热变性：温度升高到90~100℃时，双链核酸分子链间的氢键完全断裂。

2)酸碱变性：pH值低于3或高于10时，双链核酸分子链间的氢键断裂。

3)化学试剂变性：如尿素、甲酰胺、甲醛等使双链核酸分子链间的氢键断裂3、核酸溶液变性后的理化性质变化：粘度降低密度增加紫外吸收值增加(利用DNA变性后波长260nm处紫外吸收的变化追踪变性过程)4、DNA变性曲线AT区先解链，GC区后解链，阶梯式曲线，当达到一定温度时，DNA双螺旋几乎是同时解开的变性DNA/总DNATm值：50%DNA分子发生变性的温度(即熔解曲线中点对应的温度),这一现象和结晶的融解相类似，故又称融点或融解温度(meltingtemperature,Tm)Tm是指消光值上升到最大消光值一半时的温度5、GC含量与Tm值(meltingtemperature)之间的关系(G+C)%=(Tm-69.3)某2.44Tm=(G+C)%某0.41+69.3Tm不是一个固定的数值，它与很多因素有关：pH值、离子强度和DNA的碱基比例DNA制剂不应保存在离子强度过低的溶液中，一般保存在1mol/lNaCl溶液中较稳定(二)复性1、定义：变性的单链核酸分子在一定条件下按碱基互补原则重新结合为双链核酸的过程，称复性或杂交。

分子杂交的基本方法

分子杂交的基本方法分子杂交是基因工程领域中常用的方法，可以用来将两个不同物种的DNA分子进行结合，产生新的DNA分子，用来获得物种间的新特性。

以下将详细介绍分子杂交的基本原理和方法。

1.原理：分子杂交的基本原理是利用DNA的互补碱基配对规律来进行DNA分子的结合。

DNA的碱基配对规律是A-T，C-G，即腺嘌呤配对胸腺嘧啶，胞嘧啶配对鸟嘌呤。

根据这个原理，可以将两个不同物种的DNA分子进行部分或完全的配对，形成新的DNA分子。

2.方法：（1）杂交DNA的制备：首先需要获得两个源DNA，分别来自于不同物种。

源DNA可以通过基因克隆、基因合成或者分离纯化的方法获得。

将这两个源DNA进行处理，包括DNA的纯化、限制性酶切、PCR扩增等。

（2）DNA杂交：将处理完的两个源DNA混合在一起，在适当的条件下进行杂交。

在实验室中，一般将这两个源DNA放入一个反应管中，然后加入缓冲液和杂交试剂。

杂交试剂可以是盐溶液、有机溶剂或者其他适当的试剂，可以提高DNA的互补配对速度和稳定性。

（3）杂交条件的控制：在进行DNA杂交的过程中，需要注意控制一些条件，以确保杂交成功。

例如，温度、时间、pH值和离子浓度等。

不同的DNA杂交反应需要不同的条件控制，这些条件可以通过实验的多次优化来确定。

（4）杂交DNA的检测：测定杂交DNA的方法有很多，常见的方法包括：-凝胶电泳：通过电极的作用，将DNA样品分离出来，并通过染色剂、荧光探针等方法观察杂交DNA在凝胶上的迁移位置，以判断分子杂交的成功与否。

-核酸杂交：将已知序列的DNA序列化学标记，然后与杂交DNA进行杂交，通过探针与目标DNA结合的结果来判断分子杂交的结果。

-PCR扩增：通过合成引物和DNA多聚酶的作用，可以通过PCR扩增的方法来检测分子杂交的结果。

-表型观察：通过观察转基因生物的表型特征来判断分子杂交的成功与否。

3.应用：分子杂交技术可以应用于多个领域，例如基因工程、转基因植物、医学研究等。

核酸分子杂交的概念和基本原理

核酸分子杂交的概念和基本原理
核酸分子杂交的基本原理是互补配对。

DNA由四种碱基组成，即腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。

在DNA的双链结构中，A总是与T互补，G总是与C互补。

RNA的组成与DNA类似，但胸腺嘧啶（T）被尿嘧啶（U）取代。

1.样品制备：将待检测的核酸提取和纯化，通常使用的方法有酚/氯仿法或商用试剂盒。

2.样品标记：将一条核酸链标记上荧光物质或放射性同位素，以便于后续的检测和可视化。

标记通常使用DNA或RNA标记试剂盒来完成。

3.杂交：将待检测的样品核酸与已知碱基序列的探针核酸杂交。

探针核酸是一条已知序列的DNA或RNA，在实验中作为参照物。

杂交条件包括温度、盐浓度和时间等。

4.杂交后处理：将杂交的核酸片段进行洗脱和处理，以去除未杂交的核酸。

这可以通过水洗、盐洗或酶处理等方法来完成。

5.分析和检测：通过荧光显微镜、放射计数器或PCR等方法来检测和分析杂交的核酸。

可以测量荧光强度、放射性计数或扩增产物的数量等，以确定核酸的相互作用或特定序列的存在。

核酸分子杂交技术在生物医学研究和诊断中具有广泛的应用。

例如，它可以用于检测病毒感染、基因突变、基因表达差异以及遗传性疾病的诊断等。

此外，核酸分子杂交还可以用于基因组和转录组的分析，帮助科学家理解基因调控、进化和物种间关系等重要生物学问题。

综上所述，核酸分子杂交技术基于互补配对原理，通过使两条互补的核酸链结合，来研究DNA和RNA的相互作用和序列特征。

它是一种重要的实验技术，在生物医学研究和诊断中得到广泛应用。

DNA分子杂交

merase Chain Reaction ,PCR）PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
Southern blotting：印迹（Blotting）通常是指通过吸附或电泳方法将经凝胶电泳分离的大分子物质从胶上转移到固相载体上，再与特定的探针反应从而达到检测或鉴定这些大分子物质的过程。Southern于1975年首先建立从琼脂糖凝胶电泳中分离的DNA转至纤维膜上，再与特定的带有放射性同位素标记的DNA（或RNA）片断杂交，最后经过放射自显影等方法从X光底片上显现一条或多杂交分子区带，从而达到检测特定DNA片断的方法，后来把这种方法称Southern Blotting（Southern印迹）；随后于1977年，Alwine等八以上类似方法用于检测经琼脂糖凝胶或聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）电泳中分离的特定RNA，此方法又称为Northern Blotting（Northern印迹）；1979年Towbin等再将该方法扩展到特定的蛋白质检测或分析上，成为Western Blotting（Western 印迹）

核酸的杂交的概念

核酸的杂交的概念核酸的杂交是指两个单链核酸通过互补碱基配对形成双链结构的过程。

其中，DNA-DNA杂交一般指的是两个DNA分子之间的互补配对，而RNA-DNA杂交则是RNA分子和DNA分子之间的互补配对。

核酸的杂交是基于DNA或RNA的碱基互补配对原则进行的。

DNA的四种碱基包括腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C），而RNA则是用尿嘧啶（U）代替胸腺嘧啶（T）。

两个核酸分子之间的杂交是通过这些互补的碱基配对进行的，即A与T（或U）之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。

这种互补特性使得杂交后的双链结构具有较好的稳定性。

核酸的杂交在生物学研究中有着广泛的应用。

一方面，杂交可以用于核酸的检测和分析。

例如，在基因诊断中，可以通过分子探针与待测样品中的特定DNA序列杂交来检测目标序列的存在与否。

此外，在基因组学研究中，可以利用杂交技术对不同物种的基因组进行比较，从而揭示它们之间的相似性和差异性。

另一方面，核酸的杂交还可以用于分子克隆和基因表达调控的研究。

在分子克隆中，通过将目标DNA序列与载体DNA杂交，可以将目标序列导入到载体中，从而实现重组DNA的构建。

而在基因表达调控研究中，可以通过杂交技术来检测RNA的转录水平，以及分析RNA的亚细胞定位和运输。

此外，杂交技术还可以用于核酸序列的测序和基因组的拼装。

通过将待测DNA片段与已知序列的探针进行杂交，可以确定待测片段的序列。

同时，可以利用多个重叠片段的杂交信息进行基因组的拼装，从而得到完整的基因组序列。

总结起来，核酸的杂交是一种重要的实验技术，它可以用于核酸的检测、分析和克隆，以及基因表达调控和基因组研究等方面。

核酸的杂交原理简单而有效，为生物学研究提供了重要的工具和方法。

随着技术的不断发展，杂交技术在生物学研究中的应用将会更加广泛和深入。

dna印迹杂交名词解释

dna印迹杂交名词解释
DNA印迹杂交是一种用于分子生物学研究的技术，也被称为Southern杂交。

它用于检测DNA分子的特定序列在样本中的存在与否，并研究DNA序列之间的相似性和差异性。

下面是一些与DNA印迹杂交相关的名词解释：
1.DNA印迹（DNA Blotting）：将DNA样本分离并转移到固体
载体（如膜或纸张）上的过程。

这样可以保留DNA分子的特定序列，并便于后续的杂交检测。

2.DNA探针（DNA Probe）：DNA分子的一段具有特异性的序
列，用于寻找和结合目标DNA分子的特定序列。

探针通常与标记物（如放射性同位素或荧光分子）结合，以便于检测。

3.DNA杂交（DNA Hybridization）：将标记的DNA探针与待
测样本中的DNA序列进行结合的过程。

如果样本中存在与探针相匹配的目标序列，则会形成稳定的杂交复合物。

4.杂交探测（Hybridization Detection）：使用适当方法（如放
射性测量或荧光显微镜观察）检测和测量目标DNA与探针间杂交的程度。

5.北方杂交（Northern Blotting）：一种应用于检测RNA分子
的特定序列的方法，与DNA印迹杂交类似。

DNA印迹杂交技术的应用广泛，可以用于基因表达研究，DNA 检测和诊断，基因组比较分析等领域。

使用这一技术，研究人
员可以了解DNA序列的组成和变异，深入了解基因的功能和调控机制。

DNA斑点杂交系列(一)-实验方法文档

DNA斑点杂交系列(一)-实验方法点杂交（Dot blot）是将被检标本点到膜上，烘烤固定。

这种方法耗时短，可做半定量分析。

一张膜上可同时检测多个样品，为使点样准确方便，市售有多种多管吸印仪（Manifold），如MinifoldⅠ和Ⅱ、Bio-Dot（Bio-Rad）和Hybr i-Dot,它们有许多孔，样品加到孔中，在负压下就会流到膜上呈斑点状或狭缝状。

反复冲洗进样孔，取出膜烤干或紫外线照射以固定标本，这时的膜就可以进行杂交。

（1）DNA斑点杂交：①先将膜在水中浸湿，再放到15×SSC中。

②将DNA样品溶于水或TE,煮沸5min,冰中速冷。

③用铅笔在滤膜上标好位置，将DNA点样于膜上，每个样品一般点5μl（2-10μg DNA）。

④将膜烘干，密封保存备用。

（2）RNA斑点杂交：与上法类似，每个样品至多加10μg总RNA（经酚/氯仿或异硫氰酸胍提取纯化），方法是将RNA溶于5μl DEPC水，加5μl甲醛/SSC缓冲液（10×SSC中含6.15mol/L甲醛），使RNA变性，然后取5-8μl点样于处理好的滤膜上，烘干。

（3）完整细胞斑点杂交：应用类似检测细菌菌落的方法，可以对细胞培养物的特异序列进行快速检测，将整个细胞点到膜上，经NaOH处理，使DNA暴露、变性和固定，再按常规方法进行杂交与检测。

有人曾用此法从105个培养细胞中检测到至少5pg的Epstein-Barr病毒DNA.完整细胞斑点印迹法可以用于筛选大量标本，因为它使细胞直接在膜上溶解，所以DNA含量甚至比常用的提取法还高，又不影响与32P标记的探针杂交，但它不适用于非放射性标记探针，因为DNA纯度不够，会产生高本底。

DNA斑点杂交系列(二)-实验举例一、实验原理用地高辛标记的HCV RNA探针检测HCV RT-PCR产物。

二、实验步骤1. 处理：将尼龙膜浸泡于20×SSC中吸足液体后，夹在两层滤纸中37℃烘烤20-30 min。

核酸分子杂交(DNADNA or DNARNA)

将RNA或DNA变性后直接点样于NC膜或尼龙膜上
优点：简单、快速、可同时检测多个样品
液相杂交
指待测核酸和探针都存在于杂交液中，碱基互补的单链核酸分子在液体中配对形成杂交分子的过程。
（一）RNA酶保护分析法
1、RNA酶保护分析法原理
RNaseA和RNaseT1专一水解杂交体系中的单链RNA，不水解探针RNA与待测RNA互补形成的双链RNA，使杂交分子得到保护，称RNA酶保护分析法。
核酸分子杂交的基本原理
DNA变性
• 方法
热变性：90~100℃ 酸碱变性：常采用碱变性化学试剂变性：尿素、甲酰胺、甲醛等
• 特点：粘度增加、密度增加、增色效应、溶解温度(melting temperature,Tm)
DNA复性或杂交(hybridization)
• DNA/DNA,DNA/RNA,RNA/RNA等
2、凝胶过滤柱层析法：利用凝胶的分子筛作用，将大分子DNA和小分子dNTP、磷酸根离子及寡核苷酸（<80bp)等物质分离，常用凝胶基质是 Sephadex G-50
3、微柱离心法：其原理与上述凝胶过滤柱层析法相同，不同的是上述采用洗脱的方式纯化探针，而此法则是利用离心的方式来纯化探针
Biotin
Avidin
(2)探针标记物理想标记物应具备的特性：
• 高度灵敏性 • 不影响碱基配对的特异性 • 不影响探针分子的主要理化性质 • 对酶促反应活性无影响或影响不大 • 检测方法具有高度灵敏性和高度特异性
BCIP/NBT
紫蓝色沉淀
碱性磷酸酶
抗Dig抗体 Dig
(3)探针标记方法
影响杂交的因素
核酸分子的浓度和长度
• 浓度大，复性快；分子量大，复性慢

常用的分子生物学基本技术核酸分子杂交技术

常用的分子生物学基本技术核酸分子杂交技术由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法的灵敏性，它已成为分子生物学中最常用的基本技术，被广泛应用于基因克隆的筛选，酶切图谱的制作，基因序列的定量和定性分析及基因突变的检测等。

其基本原理是具有一定同源性的原条核酸单链在一定的条件下（适宜的温室度及离子强度等）可按碱基互补原成双链。

杂交的双方是待测核酸序列及探针（probe）,待测核酸序列可以是克隆的基因征段，也可以是未克隆化的基因组DNA和细胞总RNA。

核酸探针是指用放射性核素、生物素或其他活性物质标记的，能与特定的核酸序列发生特异性互补的已知DNA或RNA片段。

根据其来源和性质可分为cDNA探针、基因组探针、寡核苷酸探针、RNA探针等。

固相杂交固相杂交（solid-phasehybridization）是将变性的DNA固定于固体基质（硝酸纤维素膜或尼龙滤膜）上，再与探针进行杂交，故也称为膜上印迹杂交。

斑步杂交（dot hybridization）是道先将被测的DNA或RNA变性后固定在滤膜上然后加入过量的标记好的DNA或RNA探针进行杂交。

该法的特点是操作简单，事先不用限制性内切酶消化或凝胶电永分离核酸样品，可在同一张膜上同时进行多个样品的检测；根据斑点杂并的结果，可以推算出杂交阳性的拷贝数。

该法的缺点是不能鉴定所测基因的相对分子质量，而且特异性较差，有一定比例的假阳性。

印迹杂交（blotting hybridization）Southern印迹杂交：凝胶电离经限制性内切酶消化的DNA片段，将凝胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至硝基纤维素膜或其他固相支持物上，经干烤固定，再与相对应结构的已标记的探针进行那时交反应，用放射性自显影或酶反应显色，检测特定大小分子的含量。

可进行克隆基因的酶切图谱分析、基因组基因的定性及定量分析、基因突变分析及限制性长度多态性分析（RELP）等。

Northern印迹杂交:由Southerm印杂交法演变而来，其被测样品是RNA。

DNA印迹与杂交技术

（a）
基因组DNA
DNA限制片段
Southern 凝（b）胶转移杂交技
术（c）
（d）硝酸纤维素滤膜
（e）
同探针同源杂交的基因DNA片段
X光底片第十五页，编辑于星期五：八点十一分。
步骤解析
1. 待测DNA样品的制备、酶切
DNA的提取原理：裂解细胞，使DNA释放，交替使用酚、氯仿两种蛋白质变性剂，有效去除蛋白质
hybridization
Southern hybridization
第四页，编辑于星期五：八点十一分。
（一）DNA变性与复性
DNA变性
1、定义：某些理化因素导致两条DNA链间的氢链断裂变为单链的过程，称DNA变性。
第五页，编辑于星期五：八点十一分。
2、变性的方法：（1）热变性：温度升高到90~100℃时，双链核酸
DNA转移到固相支持物上。其基本原理是：容器中的转移缓冲液含有高浓度的NaCl和柠檬酸钠，上层吸水纸的虹吸作用使缓冲液通过滤纸桥、滤纸、凝胶、硝酸纤维素滤膜向上运动，同时带动凝胶中的DNA片段垂直向上运动，凝胶中的DNA 片段移出凝胶而滞留在膜上。
第二十四页，编辑于星期五：八点十一分。
第二十五页，编辑于星期五：八点十一分。
（2）局部双链周围的碱基如不配对时，双链重新解离（3）局部双链周围的碱基如配对，则形成中心序列
（4）形成完整的双链分子
第九页，编辑于星期五：八点十一分。
核酸的分子杂交
将带有互补的特定核苷酸序列的单链DNA或RNA 混合在一起，其相应的同源区段就会退火形成双链结构。如果退火的核酸来自不同的生物有机体，所形成的双链分子就被称为杂种核酸分子。

DNA分子杂交技术与分子杂交技术的区别、联系及类型

DNA分⼦杂交技术与分⼦杂交技术的区别、联系及类型⼀、相关概念解释分⼦杂交是利⽤某些分⼦与另外的⼀些分⼦特异结合⽽形成结合体的过程，狭义指核酸分⼦杂交即具有⼀定同源序列的两条核酸单链（DNA或RNA），在⼀定条件下按碱基互补配对原则经过退⽕处理，形成异质双链的过程。

核酸分⼦杂交利⽤的原理是碱基互补配对原则，核酸分⼦单链之间有互补的碱基顺序，通过碱基对之间⾮共价键（主要是氢键）的形成即出现稳定的双链区，这是核酸分⼦杂交的基础。

杂交分⼦的形成并不要求两条单链的碱基顺序完全互补，所以不同来源的核酸单链只要彼此之间有⼀定程度的互补顺序（即某种程度的同源性）就可以形成杂交双链。

核酸分⼦杂交可在DNA与DNA、RNA与RNA或RNA与DNA的⼆条单链之间进⾏。

由于DNA⼀般都以双链形式存在，因此在进⾏分⼦杂交时，应先将双链DNA分⼦解聚成为单链，这⼀过程称为变性，⼀般通过加热或提⾼pH值来实现。

使单链聚合双链的过程称为退⽕或复性。

⽤核酸分⼦杂交进⾏定性或定量分析的最有效⽅法是将⼀种核酸单链⽤同位素或⾮同位素标记成为探针，再与另⼀种核酸单链进⾏分⼦杂交。

DNA分⼦杂交技术指以某⼀特定DNA单链为探针，与另⼀DNA单链进⾏分⼦杂交的技术。

⼆、核酸探针的种类探针根据标记⽅法不同可粗分为放射性探针和⾮放射性探针两⼤类，根据探针的核酸性质不同⼜可分为DNA探针，RNA探针，cDNA探针，cRNA探针及寡核苷酸探针等⼏类，DNA探针还有单链和双链之分。

DNA探针是最常⽤的核酸探针，指长度在⼏百碱基对以上的双链DNA或单链DNA探针；cDNA（complementary DNA）是指互补于mRNA的DNA分⼦。

将CDNA⽤同位素进⾏标记即CDNA探针；其它的探针可以据此得出相应的理解三、分⼦杂交的类型分⼦杂交的类型在⾼中主要有以下⼏种类型，DNA探针与DNA单链杂交（Southern杂交）；DNA探针与mRNA单链杂交（Northern杂交）；抗原-抗体杂交(western杂交）。

dna探针杂交原理

dna探针杂交原理
DNA探针杂交原理是通过配对亲和性将单链的DNA探针与目标DNA的互补序列进行杂交，从而检测目标DNA的存在和特定序列的位置。

在杂交过程中，DNA探针的单链与目标DNA的互补序列形成稳定的双链DNA结构。

探针的选择是基于目标DNA序列中的特定碱基配对规则，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）进行互补配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）进行互补配对。

杂交过程通常在一定的温度和盐度条件下进行，使单链DNA 探针与目标DNA序列发生相互吸引作用。

随后，在适当温度下，单链探针与目标DNA的互补序列进行配对，形成双链结构。

DNA探针的设计需要考虑到目标DNA序列的具体特征，例如特定基因的突变点或染色体的特定区域。

探针的选择要确保与目标DNA序列的特定位置完全互补，以确保高度特异性和灵敏性。

通过荧光标记等方法，可以对DNA探针与目标DNA的杂交结果进行检测和分析。

例如，在荧光显微镜下观察标记了荧光物质的DNA探针与目标DNA结合的情况，可通过对信号的强度和位置进行定量和定位。

DNA探针杂交技术在生物学研究、基因诊断以及遗传学等领
域具有广泛应用。

它可以用于检测特定基因的存在、突变点的筛查、染色体的定位以及基因表达水平的分析等。

核酸分子杂交的原理

核酸分子杂交的原理DNA杂交，又称为核酸杂交，是一种利用序列非常相似的两种DNA片段结合在一起的技术，用于识别和对比细胞中的核酸或基因，用于定位基因变异。

DNA杂交是获得分子进化关系的重要工具，以及用于检测转基因作物的生物技术的发展工具。

它的主要原理是将两种单链DNA片段（母本DNA和一个变异DNA片段）合并在一起形成双链，然后将该双链暴露在特定的酶环境中，并配备合适的引物，以自发结合引物介导的方式发生酶切，最终产生不同大小的片段，以及小片段和大片段是否具有相同类型的序列。

实验中，DNA受体片段先在受体片段介导下按一定规律结合引物，然后由特定酶将受体片段酶切，产生了双链DNA杂交物，由于这种杂交物具有不同DNA序列，因此下一步可以用对应的引物获得更多的片段，以进行进一步的检测。

由于杂交检测的特性可以作为定点突变的检测工具，因此DNA杂交可以在大规模基因组测序和表型分析中发挥重要作用，目前已经发展出了多种杂交技术，例如逆转录杂交（RT-PCR），聚合酶链反应（PCR），表达型修饰-聚合酶链反应（ER-PCR），质粒直接DNA杂交（Direct DNA hybridization），基因检测-聚合酶链反应（TG-PCR）等，可以应用于疾病的基因学研究、基因芯片芯片技术及代谢组学等领域。

DNA杂交也可用于生物技术的应用，例如可以利用质粒直接DNA杂交技术，结合十字花科植物田间转座子表型分析，进行秸秆细胞壁合成物质，蛋白质及DNA等各类生物活性组分的高效检测，也可以直接鉴定物种间亲缘关系。

在DNA序列比较方面，DNA杂交可以用于检测不同物种的DNA相似性，以及检测甲基化印迹技术（MSP）和其它所有基因组学分析应用。

从而，可以定位某一特定DNA片段中的核苷酸序列变异，并确定这些变异可能引起的表型变化，从而为基因功能鉴定及深入基因分析，以及因果性分析提供有价值的信息。

DNA分子杂交技术

DNA分子杂交技术在高中生物教材中，多次提到DNA分子杂交技术，但对于DNA分子杂交技术所用到的工具、依据的原理及应用领域等都只是一带而过，让许多教师和学生深感疑惑，从而导致对此知识理解不深，造成教学和学习上的困难。

在此，笔者对其在高中生物教材中出现过的一些内容进行补充介绍，以期加深理解，达到解疑释惑的目的。

1、什么叫DNA分子杂交技术？DNA分子杂交技术又称DNA探针技术，是利用DNA分子的变性、复性以及碱基互补配对的高度精确性，对某一特异性DNA序列进行探查的新技术。

2、DNA分子杂交技术的原理DNA分子杂交的原理是,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。

3、DNA分子杂交技术的工具 ------ ＤＮＡ探针DNA探针是利用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的特定DNA片断，该片断可大至寄生虫基因组DNA，小至20个碱基。

DNA探针具有特异性；由于用放射性同位素（如32P）或生物素标记探针，使杂交试验同时具有高度的敏感性。

4、DNA分子杂交技术的应用(1) 不同种生物之间亲缘关系的判断不同种生物之间亲缘关系的判断，常采用比较不同生物DNA分子差异来进行,常用DNA分子杂交法。

将两种生物的DNA分子单链放在一起,如果这两个单链具有互补的碱基序列,就会形成杂合双链区。

互补的碱基序列越多，形成的杂合双链区就越多，说明两种生物间的亲缘关系就越近(如图)。

或者是把两个物种的DNA单链融合在一起，然后对这条新的DNA加热。

DNA杂交技术及应用

DNA杂交技术及应用摘要：主要介绍DNA杂交技术的原理，在分开简单介绍Southern杂交、Northern杂交的技术原理和主要的技术过程。

最后简单的举例他们在实践中的运用。

关键词：Southern杂交Northern杂交杂交技术应用Abstract:Introduces the principleof DNA hybridization technique, and Separate introduce the principle and the main technical process of southern blot technique, northern blot tec- htechnique. At last use some example to show their use in practice.Keywords:southern blot technique northern blot technique use of hybridization technique互补的核苷酸序列通过Walson-Crick碱基配对形成稳定的杂合双链分子DNA分子的过程称为杂交。

是指把不同来源的DNA 分别加热100 ℃或调节pH 到大于13时，DNA会变性解离成单链,再把两种来源的DNA单链放到一起，在60℃保持相当长时间,互补的DNA单链就会重新形成双螺旋结构，我们把它叫杂合双链，这即是两个DNA具有相同碱基对排列顺序的部分。

杂交过程是高度特异性的,可以根据所使用的探针已知序列进行特异性的靶序列检测[1]。

1.1 Southern杂交该法是将DNA片段电泳后，从凝胶中转移到硝酸纤维素滤膜(NCM)或尼龙膜上，然后与探针杂交。

被检测对象为DNA，探针为DNA或RNASouthern印迹杂交是进行基因组DNA特定序列定位的通用方法。

一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段，将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上，经干烤或者紫外线照射固定，再与相对应结构的标记探针进行杂交，用放射自显影或酶反应显色，从而检测特定DNA分子的含量[2]。

DNA杂交

DNA杂交：DNA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。

但是，人与鼠之间的DNA 杂交分子的形成，比人与酵母之间DNA杂交分子的形成要容易。

在生物进化过程中，DNA中的碱基序列也发生了变化。

两种生物的DNA单链之间互补程度越高，通过分子杂交形成双螺旋片段的程度也就越高，二者的亲缘关系就越近；反之，亲缘关系就越远。

所以，可以通过DNA分子杂交技术来鉴定物种之间亲缘关系的远近。

我给你做个比喻，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。

DNA分子杂交的原理及其应用

DNA分子杂交的原理及其应用1. 引言在遗传学研究领域，DNA分子杂交是一种重要的实验技术，它可以帮助科学家们了解DNA的结构与功能，并且在基因工程和生物医学研究中具有广泛的应用。

本文将介绍DNA分子杂交的原理及其应用，并探讨其在生物科学中的重要性。

2. DNA分子杂交的原理DNA分子杂交是指两条DNA链之间的碱基配对现象，其原理基于DNA的碱基互补性。

DNA的四种碱基（腺嘌呤，鸟嘌呤，胸腺嘧啶和鳗酸）之间的配对规则是：腺嘌呤与鸟嘌呤之间形成两个氢键，胸腺嘧啶与鳗酸之间形成三个氢键。

根据这个互补性原则，DNA的两条链可以相互配对，形成DNA双链结构。

3. DNA分子杂交的方法DNA分子杂交的主要方法包括： - 杂交探针杂交：将标记的DNA探针与待测DNA样品杂交，然后使用荧光或放射性技术进行检测和分析。

- 原位杂交：将探针直接标记在细胞核酸或染色体上，用于检测基因组的结构和功能。

- 南方杂交：将DNA样品加热使之解链，然后与标记的DNA探针杂交，并通过电泳分离的方式进行分析。

4. DNA分子杂交的应用DNA分子杂交在生物科学中有着广泛的应用。

以下是一些主要的应用领域：4.1 基因检测和诊断DNA分子杂交可以用于特定基因的检测和诊断。

通过设计与目标基因互补的DNA探针，可以在待测样品中检测目标基因的存在与否，从而实现基因的检测和诊断。

4.2 基因组和染色体结构研究DNA分子杂交可以用于研究基因组和染色体的结构和功能。

通过原位杂交和南方杂交等技术，可以确定基因组和染色体上特定基因的位置和数量，有助于理解基因组的组成和调控机制。

4.3 基因表达分析DNA分子杂交可以用于研究基因表达。

通过与特定基因互补的DNA探针杂交，可以检测目标基因在不同组织或发育阶段中的表达水平，从而揭示基因表达调控的模式和机制。

4.4 病原体检测和疾病诊断DNA分子杂交可以用于病原体的检测和疾病的诊断。

通过设计与病原体基因序列互补的DNA探针，可以在临床样品中检测病原体的存在与否，从而帮助医生诊断和治疗疾病。