RFLP限制性片段长度多态性
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RFLP中应用的限制性内切酶
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限制性内切酶(restriction endonuclease)是一类具有 特殊功能的核酸切割酶,丌同的内切酶可辨认并作用亍特 异的DNA序列,并将 DNA切断。
常用的限制性内切酶一般是HindⅢ,BamHⅠ ,EcoRⅠ, EcoRV,XbaⅠ,而分子 记则有几个甚至上千个。分子 记 越多,则所构建的图谱就越饱和。构建饱和图谱是RFLP 研究的主要目标之一。
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RPLF技术的原理
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利用特定的限制性内切酶识别并切割丌同生物个体的基因 组DNA,得到大小丌等的DNA片段,所产生的DNA数目 和各个片段的长度反映了DNA分子上丌同酶切位点的分布 情冴。 通过凝胶电泳分析这些片段,就形成丌同带,然后不兊隆 DNA探针迚行Southern杂交和放射显影,即获得反映个 体特异性的RFLP图谱。它所代表的是基因组DNA在限制 性内切酶消化后产生片段在长度上差异。 由亍丌同个体的等位基因之间碱基的替换、重排、缺失等 变化导致限制内切酶识别和酶切収生改变从而造成基因型 间限制性片段长度的差异。
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数据分析
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(一)将滤膜正面向上,放入暗盒中(加双侧增感屏)。 (二)在暗室内,将2张X光底片放入曝光暗盒,并用透明 胶代固定,合上暗盒。 (三)将暗盒置-70℃低温冰箱中使滤膜对X光底片曝光 (根据信号强弱决定曝光时间,一般在1-3天)。 (四)从冰箱中叏出暗盒,置室温1-2h,使其温度上升至 室温,然后冲洗X光底片(洗片时先洗一张,若感光偏弱, 则在多加两天曝光时间,再洗第二张片子)。(注:注意 同位素的安全使用)
限制性片段长度多态性
限制性片段长度多态性(Restriction Fragment of Length Polymorphism,RFLP)一基本原理各种限制性酶能识别特定的碱基序列,并将其切开。
碱基的变异可能导致切点的消失或新切点的出现,从而引起DNA片段长度和数量的差异。
用特定的限制性内切酶消化目标DNA并通过电泳将长度不同的片断分开,并印记于硝酸纤维滤膜上,再与相应的探针杂交,就可以检测限制性片段长度多态性(RFLP).二主要材料DNA抽提用试剂,限制性内切酶,dNTP及Taq聚合酶电泳用琼脂糖或聚丙烯酰胺配制试剂,PCR扩增仪,水浴锅,电泳仪和电泳槽,硝酸纤维素滤膜或尼龙膜,探针标记物等。
三方法步骤(图1)图1(一) 样本DNA制备采用常规DNA抽提的方法或DNA抽提试剂盒提取样本DNA,置低温下保存。
对大多数样本而言,用于分析的样本DNA片段须先从总DNA中分离获取,并制备足够的量。
为此,RFLP分析常先用PCR方法扩增目标片段。
无论怎么做,必须保证DNA样本的纯度,这一点是非常重要的。
(二) 限制性内切酶降解样本DNA根据不同的目标DAN,选择合适的限制性内切酶。
目前常用的限制性内切酶有EcoRⅠ和HindⅢ等。
该步骤必须保证酶解完全。
如果有必要,可以用琼脂糖凝胶电泳溴化乙锭分析酶解结果。
酶解的时间根据实际情况而定。
(三) 电泳电泳的主要目的是把DNA片段按大小(长短)分离开来,得到一个根据分子量排列的连续带谱。
电泳可采用琼脂糖凝胶电泳,也可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳。
时间由几小时到24小时不等。
(四) 转印所谓转印,就是将已经电泳的DNA片段通过一定的方法转到固相支持物上。
常用的固相支持物有硝酸纤维素滤膜或尼龙膜。
转印前需经过碱变性溶液处理,将双链DNA变性为单链DNA。
转印的方法一般有三种。
根据DNA分子的复杂度转移2―12小时。
1 盐桥法;也叫毛细管转移法。
先把硝酸纤维素滤膜放在20×SSC 溶液中浸透,然后把滤膜平铺在凝胶上,再在滤膜上放上浸过20×SSC溶液的滤纸3张,再在该滤纸层上铺上干燥的滤纸3张,由于滤纸的吸附作用,胶下的缓冲液透过凝胶被吸附上来,同时胶中的DNA 分子就转移到滤膜上。
第9章 动物DNA限制性片段长度多态性分析
第9章 动物DNA限制性片段长度多态性分析9.1 动物DNA限制性片段长度多态性基本概况DNA限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,简称RFLP)是进行动物物种分化和群体遗传多样性研究的一项重要经典技术,而线粒体DNA和核糖体DNA 则是动物RFLP研究中最为常用的两种遗传标记(Nei,Tajima 1981)。
动物线粒体DNA是一种共价闭环的环状双链DNA,具有严格的母系遗传方式,每个细胞中有 1 000~10 000个拷贝,容易从组织中分离、提纯(Brown等 1979;Avise等 1983;Lansman 1983)。
提取线粒体DNA的实验技术比较简单,且重复性好(王文,施立明 1993)。
mtDNA的基因结构比较简单、稳定,分子量小(15.7~19.5kb),处于限制性内切酶分析范围,因此易于进行结果分析(Brown 1979)。
在脊椎动物中,mtDNA无组织特异性,即个体内的线粒体DNA具有高度的均一性(Avise等 1983),这就有利于限制性内切酶分析。
更为重要的是,mtDNA进化速度快,是单拷贝核DNA的5~10倍,因而是进行近缘种间和种内群体间分化关系研究的良好遗传标记(Brown等 1979,1983;Wilson 1985;Avise 1986;Harrison 1989)。
生物多样性研究中基本保护单元----进化显著性单元(evolutionary significant units,简称ESUs)(Ryder 1989)的确定,就极大地依赖于不同动物群体线粒体DNA单倍型的系统发育关系(Moritz 1994)。
ESUs的定义为:在mtDNA单倍型上互为单系群(monophyly)、在核基因座位上等位基因频率有显著差别的群体即称为ESUs。
强调mtDNA的互为单系群,不仅因为它在进化上的重要性,而且因为理论上和模拟实验均说明隔离群体在一定时间后能达到这种状态。
RFLP,SNP标记
RFLP的操作流程
RFLP具有以下特点:
RFLP遍布低拷贝编码序列,并且非常稳定,但 RFLP实验操作繁琐,检测周期长,成本高昂, 不适于大规模的分子育种。 可以用来测定多态性是由父本还是母本产生的, 也可用来测定由多态性产生的突变类型究竟是 由碱基突变或倒位、 还是由缺用
SNP标记技术,主要包括两个方面:SNP位点 的发现和SNP分型。 发现SNPs方法:包括直接测SNPs。 通常从待测定 的基因或ESTs提供的序列设计引物,扩增出目 的片段,对扩增产物进行双链测序。然后,还 要对所得序列进行排序并仔细鉴别真正的多态 性和由于测序误差而产生的差异。也可以通过 生物信息学相关软件查找预测SNP。
(三)分子信标技术 与Taqman技术相 似,分子信标技术也是在PCR反应体系种 加入荧光标记的探针与靶序列杂交,通过 仪器检测荧光值的变化,进行基因分型。 (四)焦磷酸测序法 焦磷酸测序法 是一种不依赖平板胶或毛细管电泳,不依 赖DNA的荧光标记/激发/检测体系的序列 分析技术,适用于已知SNP的序列验证及 基因分型。
优点:(1)SNP具有共显性,能获得的 标记数量多,易于实现高通量。 (2)SNP是基因组中最简单、最常见的 多态性形式,具有很高的遗传稳定性。 缺点:芯片设计成本高,由于DNA样品的 复杂性,有些SNP不能被捡起。
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SNP标记
基于DNA芯片技术的分子标记技术 核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)是美国学者 Lander E于1996年提出的第三代DNA遗 传标记。由于单个核苷酸改变而导致核酸 序列多态,即基因中的点突变。SNP 标 记可帮助区分两个个体遗传物质的差异。 人类基因组大约每 1250 bp SNP 出现一 次,已有2000多个标记定位于人类染色 体,对人类基因组学研究具有重要意义。 检测 SNP 的最佳方法是 DNA 芯片技术。
如何用PCR法检测基因的多态性
如何用PCR法检测基因的多态性多态性(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)。
基因多态性的主要检测方法简述如下:1.限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP):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,用限制酶切割基因组时,钠问亢兔扛銎蔚某ざ染筒煌此降南拗菩云纬ざ榷嗵裕贾孪拗破纬ざ确⑸谋涞拿盖形坏悖殖莆嗵晕坏恪W钤缡怯肧outhern Blot/RFLP方法检测,后来采用聚合酶链反应(PCR)与限制酶酶切相结合的方法。
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。
相同长度的单链DNA如果顺序不同,甚至单个碱基不同,就会形成不同的构象。
在电泳时泳动的速度不同。
将PCR产物经变性后,进行单链DNA凝胶电泳时,靶DNA中若发生单个碱基替换等改变时,就会出现泳动变位(mobility shift),多用于鉴定是否存在突变及诊断未知突变。
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。
在PCR扩增DNA片段后,直接与相应的寡核苷酸探杂交,即可明确诊断是否有突变及突变是纯合子还是杂合子。
其原理是:用PCR扩增后,产物进行斑点杂交或狭缝杂交,针对每种突变分别合成一对寡核苷酸片段作为探针,其中一个具有正常序列,另一个则具有突变碱基。
突变碱基及对应的正常碱基匀位于寡核苷酸片段的中央,严格控制杂交及洗脱条件,使只有与探针序列完全互补的等位基因片段才显示杂交信号,而与探针中央碱基不同的等位基因片段不显示杂交信号,如果正常和突变探针都可杂交,说明突变基因是杂合子,如只有突变探针可以杂交,说明突变基因为纯合子,若不能与含有突变序列的寡核苷探针杂交,但能与相应的正常的寡核苷探针杂交,则表示受检者不存在这种突变基因。
T-RFLP
桂林医学院生物技术学院
——程骏
T-RFLP简介
T-RFLP中文全称是末端限制性片段长度多态性
(Terminal restriction fragment length polymorphism ),又可以称为16sRNA基因的末端限制 性片段分析技术。它是将目标DNA片段的一个末端(通常 是5′端)用荧光标记,这样在酶切后,分析的目标只限 于有荧光标记的末端限制性片段上。酶切后产生长度不 等的末端限制性长度片段经过毛细管电泳分离,并经ABI 自动测序仪上检测和计算后,输出末端限制性片段长度 的大小和荧光强度图。测序仪上输出的图谱含有的不同 波峰越多,则表明微生物种类越丰富。通过比较不同样 品图谱间波峰的异同,就可以得到不同样品中菌群的差 异。
下面是一张酶切不完全的电泳图
四、送去做T-RFLP的测序
这个实验测序是送去生工做的测序, 用的是DNA测序仪ABI3730,大约3~4 天能拿到,因此我的实验部分大约两周 能做一次。
五、图谱分析和数据分析
这是两个 同组样本 的图谱, 波峰大致 上是相同 的,这样 表明这两 个样本数 据是比较 可靠的。
总结
IL-10基因的发现及IL-10细胞因子在动物体中的重要作用越来越 引起大家的注意,特别是其在免疫系统中的作用。通过T-RFLP技术 得到的数据,我们可以初步判定IL-10基因对于小鼠的肠道菌群是有很 大影响的,正常小鼠和IL-10基因敲除小鼠之间肠道菌群存在很大差异 ,至少有一种或多种菌群在数量上差异很大。 由于在时间、知识和现有条件的情况下,这个实验没有得到关于 具体菌群方面的结论。不过仅仅是通过数据我们就能得到比较丰富的 结论了,随着T-RFLP技术越来越被广泛应用在医学、环境学、地质 地理学和微生物学的研究中,我想这项技术在国内会发挥重要作用。
RFLP名词解释
RFLP名词解释RFLP是限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism)的缩写,是一种分子生物学技术,常用于分析DNA样本中的基因型。
下面对RFLP进行详细解释,包括其原理、应用和优缺点。
RFLP技术是基于DNA序列的差异来检测个体间的基因型差异。
它利用了DNA序列中的限制性内切酶剪切位点的多态性,通过对DNA样本进行酶切和凝胶电泳,分析得到的DNA片段长度的差异来判断个体的基因型。
RFLP技术的原理如下:1. 获取DNA样本:从个体的细胞中提取DNA样本,可以通过多种方法如血液、唾液、组织样本等获得。
2. DNA酶切:用特定的限制性内切酶对DNA样本进行酶切。
限制性内切酶是一种具有特异性的酶,它会识别和切割特定的DNA序列。
如果个体的DNA序列中存在特定的切割位点,则酶切会产生不同长度的DNA片段。
3. 凝胶电泳:将经过酶切的DNA样本加载到凝胶电泳槽中,经过电场离子迁移,分离出不同长度的DNA片段。
4. 可视化和分析:通过染色或探针杂交等方法,对电泳结果进行可视化,并进行分析确定DNA片段的长度。
RFLP技术得以应用于诸多领域,具有以下几个主要的应用方面:1. 遗传病分析:RFLP技术可以用于检测导致遗传病的基因突变。
通过分析DNA序列中的限制性内切酶位点是否发生改变,可以确定个体是否携带突变基因,并判断其患病风险。
2. 亲子鉴定:利用RFLP技术可以对个体的DNA样本进行比对,确定亲子关系。
通过对父母和子女DNA样本的酶切和电泳分析,可以判断是否存在一致的DNA片段长度,从而确定亲子关系。
3. 种群遗传学研究:通过对不同个体的DNA样本进行RFLP 分析,可以判断不同个体之间的基因型差异,从而对种群内的遗传多样性进行研究,了解不同种群的遗传背景及遗传演化。
4. 进化与系统发生关系研究:RFLP技术可以用于研究不同物种或亚种之间的进化关系。
rflp的基本原理
rflp的基本原理RFLP是指限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism),是一种基于DNA序列的分子生物学技术。
它可以检测DNA序列中存在的多态性,即不同个体之间的DNA序列差异。
RFLP技术被广泛应用于基因组学、遗传学、医学等领域。
一、RFLP的基本概念1.1 限制性酶限制性酶又称为切割酶,是一种能够识别特定DNA序列并将其切割成特定长度片段的酶。
1.2 片段长度多态性片段长度多态性指的是同一基因在不同个体中由于存在不同位点上的限制性酶切割位点而产生不同大小的DNA片段。
二、RFLP技术流程2.1 DNA提取和纯化首先需要从样品中提取出DNA,并进行纯化处理,以保证后续实验中得到高质量的DNA样品。
2.2 限制性酶切割将提取出来的DNA与特定的限制性酶进行反应,使其在特定位点上进行切割形成DNA片段。
2.3 凝胶电泳分离将反应后得到的DNA片段通过凝胶电泳进行分离,根据片段长度的不同,在凝胶中形成不同大小的DNA条带。
2.4 转膜将凝胶上的DNA条带转移到膜上,以便进行进一步的检测和分析。
2.5 探针杂交使用特定的DNA探针与转移后的DNA片段进行杂交反应,通过探针与DNA片段之间的互补配对来检测目标基因是否存在多态性。
2.6 检测和分析通过显色、放射自显影等方法来检测和分析DNA条带,确定目标基因在不同个体中是否存在多态性。
三、RFLP技术优缺点3.1 优点(1)可以检测到基因组中存在的多态性,有助于研究遗传疾病、物种起源等问题;(2)技术成熟,操作简单易行;(3)对样品来源没有特殊要求,可以从各种生物体中提取DNA样品进行检测。
3.2 缺点(1)需要使用大量限制性酶,并且每个限制性酶只能识别特定的DNA序列,对于大规模筛查较为困难;(2)需要使用放射性标记的探针进行检测,存在一定的危险性;(3)需要较长时间进行实验操作,不适用于快速筛查。
RFLP限制性内切酶片段长度多态性
三、RFLP技术的优点及注意的问题
1、RFLP技术的优点
第一,标记数目可以是无限的:RFLP揭示的是DNA水平自然变异,其数目几乎是无限的的时间。
四、RFLP在作物遗传育种上的应用
1、分子水平上选择目的性状
RFLP图本身对植物育种并没有直接的用处,只有当它与经典标记即原已定位的基因结合起来 才有用,当确定哪一个RFLP标记与目的性状表现协同分离,即目的基因与RFLP的连锁,使得 对期望基因重组型的选择容易进行,在分子水平上选择目的性状,不受环境条件遗传背景的 影响,RFLP连锁图谱为育种者们提供了一种高效选择手段,在马铃薯、玉米、辣椒、棉花、 大豆、生菜、甘薯、番茄、麦类作物上已相继出现RFLP作图的有关报道。育种者们只要选择 了与目的基因紧密连锁的一个或多个RFLP标记,也就选择了目的基因,因为与目的基因连锁 的RFLP标记是易于检测的。这种间接对那些直接选择有困难或过于费时、费力的性状以及在 分离群体中隐性性状的选择特别有效。在番茄中已鉴定的与RFLP标记连锁的基因,有番茄花 叶病毒、镰刀菌、细菌斑和根结线虫的抗性基因及控制植株生长习性(SP)和果实成熟特性的 主效基因,另外玉米中矮杆花叶病毒抗性基因、莴苣霜霉病抗性基因也都建立了RFLP标记。
3、进行品种或品系遗传纯度的测定
对整个基因组中许多连锁位点上RFLP图谱的了解,则可对某一品种或纯系进行基因型图解, 以代表这一品系具有品种特异性,因此基因组中一些微小变异可以从RFLP图谱的改变监测出 来;所以RFLP图谱技术还可用于种子专利登记中,解决侵权纠纷,在欧洲已为一些商业育种 者用来保护自己的品种权益。
限制性片段长度多态性课件
在法医学中的应用
限制性片段长度多态性在法医学中发挥了重要作用,它可以帮助解决犯罪案件和 身份识别问题。
通过分析犯罪现场留下的DNA样本,限制性片段长度多态性分析可以提供有关嫌 疑人的遗传信息,有助于缩小嫌疑人范围或确认身份。此外,它还可以用于失踪 人员身份的鉴定和遗产纠纷等问题的解决。
限制性片段长度多态性的实验
限制性片段长度多态 性课件
目录
• 限制性片段长度多态性概述 • 限制性片段长度多态性的应用 • 限制性片段长度多态性的实验技术 • 限制性片段长度多态性与疾病关联
研究 • 限制性片段长度多态性的研究展望
01 限制性片段长度多态性概述
定义与特点
定义
限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP)是一种基于限制性酶切和电泳技术检测DNA片段长度变异的方法。
环境因素与疾病关联研究
环境因素对疾病的发生和发展起着重 要作用。
RFLP技术可以用于研究环境因素与特 定RFLP位点的关联,有助于揭示环境 因素对疾病的影响和作用机制。
限制性片段长度多态性的研究
05
展望
新技术的应用
基因组学技术
随着基因组学技术的不断发展, 如全基因组关联分析、基因组测 序等,将有助于更深入地研究限 制性片段长度多态性的遗传机制
03
技术
酶切技术
01
限制性酶切
使用限制性酶对DNA进行切割,产生特定长度的DNA 片段。
02
酶切位点
限制性酶具有特定的识别和切割序列,从而产生具有特 定末端的DNA片段。
03
酶切效率
限制性酶的切割效率受多种因素影响,如DNA序列、酶 浓度和反应温度等。
限制性片段长度多态性
限制性片段长度多态性(Restriction Fragment of Length Polymorphism,RFLP)一根本原理各种限制性酶能识别特定的碱基序列,并将其切开。
碱基的变异可能导致切点的消失或新切点的出现,从而引起DNA片段长度和数量的差异。
用特定的限制性内切酶消化目的DNA并通过电泳将长度不同的片断分开,并印记于硝酸纤维滤膜上,再与相应的探针杂交,就可以检测限制性片段长度多态性(RFLP).二主要材料DNA抽提用试剂,限制性内切酶,dNTP及Taq聚合酶电泳用琼脂糖或聚丙烯酰胺配制试剂,PCR扩增仪,水浴锅,电泳仪和电泳槽,硝酸纤维素滤膜或尼龙膜,探针标记物等。
三方法步骤(图1)图1(一) 样本DNA制备采用常规DNA抽提的方法或DNA抽提试剂盒提取样本DNA,置低温下保存。
对大多数样本而言,用于分析的样本DNA片段须先从总DNA中别离获取,并制备足够的量。
为此,RFLP分析常先用PCR方法扩增目的片段。
无论怎么做,必须保证DNA样本的纯度,这一点是非常重要的。
(二) 限制性内切酶降解样本DNA根据不同的目的DAN,选择适宜的限制性内切酶。
目前常用的限制性内切酶有EcoRⅠ和HindⅢ等。
该步骤必须保证酶解完全。
假如有必要,可以用琼脂糖凝胶电泳溴化乙锭分析酶解结果。
酶解的时间根据实际情况而定。
(三) 电泳电泳的主要目的是把DNA片段按大小(长短)别分开来,得到一个根据分子量排列的连续带谱。
电泳可采用琼脂糖凝胶电泳,也可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳。
时间由几小时到24小时不等。
(四) 转印所谓转印,就是将已经电泳的DNA片段通过一定的方法转到固相支持物上。
常用的固相支持物有硝酸纤维素滤膜或尼龙膜。
转印前需经过碱变性溶液处理,将双链DNA变性为单链DNA。
转印的方法一般有三种。
根据DNA分子的复杂度转移2―12小时。
1 盐桥法;也叫毛细管转移法。
先把硝酸纤维素滤膜放在20×SSC 溶液中浸透,然后把滤膜平铺在凝胶上,再在滤膜上放上浸过20×SSC溶液的滤纸3张,再在该滤纸层上铺上枯燥的滤纸3张,由于滤纸的吸附作用,胶下的缓冲液透过凝胶被吸附上来,同时胶中的DNA 分子就转移到滤膜上。
限制性片段长度多态性实验(RFLP)——【RT-PCR技术】
实验六、限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP) 一、实验目的学习和掌握限制性片段长度多态性(RFLP)遗传标记的基本原理和检测方法。
二、实验原理第一代分子遗传标记RFLP是根据不同品种(个体)基因组的限制性内切酶的酶切位点碱基发生突变,或酶切位点之间发生了碱基的插入、缺失、重排等,导致酶切片段大小发生了变化,这种变化可以通过PCR,酶切及琼脂糖凝胶电泳进行检测,从而可比较不同品种(个体)的DNA水平的差异(即多态性),RFLP已被广泛用于基因组遗传图谱构建、基因定位以及生物进化和分类、遗传多样性等研究。
三、仪器、材料与试剂(一)仪器:电热恒温水浴锅,琼脂糖凝胶电泳及检测系统(二)材料与试剂:Hind Ⅲ限制性内切酶,10×M Buffer,待分析的PCR产物,DL2000 DNA Marker,6×Loading Buffer(上样缓冲液),灭菌双蒸水,1.5%琼脂糖凝胶(注意:含溴化乙锭EB,致癌,请带手套操作),0.5%TBE(电泳缓冲液)。
四、实验步骤1、Hind Ⅲ限制性内切酶酶切反应体积(10μl),在0.2ml Eppendorf管中依次加样:10xM buffer 1 μLddH2O 5.5 μLHind Ⅲ0.5 μLPCR产物 3 μL37℃水浴消化2h,消化产物全部用于琼脂糖检测。
2、琼脂糖凝胶电泳11 配置1.5%琼脂糖凝胶,取10μl 酶切产物+1μl 上样缓冲液,180V 恒压电泳。
DNA 带负电荷,电泳时DNA 从负极向正极泳动。
待泳动至凝胶的1/2~2/3位置时,停止电泳,紫外检测仪下观察。
五、作业写出本实验的具体操作过程并描述你所观察到的结果。
(画图)M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Hind Ⅲ内切酶识别位点:A ↓AGCTTTTCGA ↑AABAA BB 2000 750 5002501000100。
分子标记特点和应用
分子标记技术方法和他们特点1、限制性片段长度多态性标记分析(Re striction Fragment Length Polymorphism,RFLP)—RFLPRFLP技术的是检测DNA 在限制性内切酶酶切后形成的特定DNA 片段的大小。
因此凡是可以引起酶切位点变异的突变如点突变(新产生和去除酶切位点) 和一段DNA 的重新组织(如插入和缺失造成酶切位点间的长度发生变化) 等均可的产生RFLP技术特点:RFLP技术优点:①结果稳定,重复性好,特别是PCR-RFLP(CAPS)由于是特定引物扩增,退火温度高,因而假阳性低,可靠性更高。
②是一种共显性标记,可区分纯合体与杂合体,数据多态信息量大,不受显隐性关系、环境条件、发展阶段及组织部位影响。
③RFLP标记广泛存在于生物体内,不受组织、环境和发育阶段的影响,具有个体、种、属及各种各层次水平的特异性。
④核基因组的RFLP标记表现为孟德尔的共显性遗传,而细胞质基因组的RFLP一般表现为母性遗传。
RFLP技术缺点:①分析所需DNA量较大,分析速度慢。
②步骤较多,周期长,技术复杂,费用高。
③检测多态性水平过分依赖限制性内切酶,使多态性降低,对DNA质量要求高。
④检测中需放射性物质,限制了广泛应用。
⑤对于线粒体DNA而言,因为其进化速度快,影响种以上水平的RFLP分析的准确性。
但是种以上水平影响很小。
2.随机扩增多态性DNA技术(Random Amplified Polymorphism DNA)—RAPD以单一的随机引物(一般为10个碱基)利用PCR技术随机扩增未知序列的基因组DNA获得的DNA片段长度变异。
它是利用随机引物通过PCR反应非定点扩增DNA片段,然后用凝胶电泳分析扩增产物DNA片段的多态性。
RAPD技术特点:RAPD优点:①无种属特异性,一套RAPD引物可以应用于任意一种生物的研究,具有广泛和通用的特点。
②适合于自动化分析。
操作技术简单,不涉及分子杂交和放射性自显影等技术,省工省力和工作进度快。
限制性片段长度多态性 RFLP课件
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三种限制性内切酶
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I型酶
II型酶
如酶的识别位点上 两条DNA链均未甲 基化,就行使内切酶 功能,但切割点不在 识别位点,而在1kb (不少于400bp)或nk b(最多7kb)处随机切割.
限制性片段长度多态性 RFLP
限制性片段长度多态性RFLP
1 RFLP技术的简介 2 RFLP中应用的限制性内切酶 3 RFLP的实验步骤 4 RFLP技术的应用
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分子标记的历史
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第一代分子标记技术
RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism,
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RPLF技术的简介
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个体差异差异大多数都是由于不编码蛋白质的区域和没有 重要调节功能的区域发生中立突变。这些突变构成的差异 成为DNA多态性。
假如DNA 顺序中的某个碱基发生了突变,使突变所在部 位的DNA 序列产生(或缺失)某种限制性内切酶的位点。 这样,利用该限制性内切酶消化此DNA 时,便会产生与 正常不同的限制性片段。在同种生物的不同个体中会出现 不同长度的限制性片段类型,即限制性片段多态性 (Restriction Fragment Length Polymorphism , RFLP )。
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RFLP的类型
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1.点的多态性
表现为DNA链中发生单个碱基的突变,且突变导致一个原有
rflp标记的名词解释
rflp标记的名词解释RFLP是"Restriction Fragment Length Polymorphism"(限制性片段长度多态性)的缩写,是一种基因分型技术,用于研究DNA序列的差异性。
通过观察DNA片段的长度变化,RFLP可以帮助人们了解基因座在个体之间的多态性,从而提供了一种分子遗传分析的方法。
一、RFLP的原理RFLP技术基于DNA序列的变异,而DNA的变异表现为序列中的一处或多处核苷酸序列发生突变。
这些变异会导致限制性内切酶切割DNA序列时产生不同的片段长度。
通过将DNA进行限制性内切酶消化,再通过凝胶电泳技术分离DNA片段,并通过特定的探针杂交以检测特定的片段,就可以确定个体之间的差异。
二、RFLP技术的应用1. 生物学研究:RFLP技术被广泛应用于生物学研究中,特别是用于研究种群遗传学、亲子关系以及进化等方面。
通过分析特定基因座的RFLP分型,可以推测个体或群体之间的亲缘关系、种群的遗传多样性以及基因座的分布情况,为生物学研究提供了宝贵的遗传数据。
2. 遗传疾病检测:RFLP技术在遗传疾病的检测与诊断中也有重要的应用。
许多遗传疾病与特定的基因突变有关,通过分析这些突变引起的RFLP变异,可以确定某些疾病的患病风险。
例如,围绝经期乳腺癌与BRCA1基因的RFLP分型相关,通过进行RFLP分析,可以预测遗传性乳腺癌的风险。
三、RFLP的优缺点1. 优点:RFLP技术在技术成熟的同时,具有高度可靠性和准确性。
通过分析特定基因座的RFLP分型,可以得出有关个体间遗传关系、多态性以及基因特征等信息。
此外,RFLP技术还具有较高的灵敏度,能够检测到充分稀释的DNA样本。
2. 缺点:然而,RFLP技术也存在一些局限性。
首先,该技术要求大量的DNA 样本,通常需要提取和纯化大量高质量的DNA,这在某些情况下可能是困难的。
此外,从样本收集到结果分析需要较长的时间,限制了该技术应用于实时或紧急情况的能力。
RFLP,RAPD,ALFP,SSR的原理及示意图
1.RFLP限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,缩写RFLP) 技术的原理是检测DNA在限制性内切酶酶切后形成的特定DNA片段的大小。
因此凡是可以引起酶切位点变异的突变如点突变(新产生和去除酶切位点)和一段DNA的重新组织(如插入和缺失造成酶切位点间的长度发生变化)等均可导致RFLP的产生。
技术路线:缺点:RFLP分析对样品纯度要求较高,样品用量大,且RFLP多态信息含量低,多态性水平过分依赖于限制性内切酶的种类和数量,加之RFLP分析技术步骤繁琐、工作量大、成本较高,所以其应用受到了一定的限制RFLP原理图示:2.RAPD原理:RAPD技术的全称是随机扩增多态性DNA(Random Amplified Polymorphic DNA),此技术建立于PCR基础之上,使用一系列具有10个左右碱基的单链随机引物,对基因组的DNA全部进行PCR扩增,以检测多态性。
由于整个基因组存在众多反向重复序列,因此须对每一随机引物单独进行PCR。
单一引物与反向重复序列结合。
使重复序列之间的区域得以扩增。
引物结合位点DNA序列的改变以及两扩增位点之间DNA碱基的缺失、插入或置换均可导致扩增片段数目和长度的差异,经聚丙烯酰胺或琼脂糖凝胶电泳分离后通过EB染色以检测DNA片段的多态性。
原理示意图:若位点2处碱基发生改变,则技术路线:RAPD的缺点:RADP图谱中某些弱带重复性较差,而且目前该法在引物长度和序列及应用的引物数目、扩增反应条件等实验技术方面未标准化,影响了不同条件下结果的可比性;每个标记含有的信息量小;有假阳性或假阴性结果;显性标记,无法区分从一个位点扩增的DNA片段是纯合的还是杂合的,无法进行等位基因分析。
用在种以上类群间的比较时无法得到可靠的遗传距离3.AFLP原理:AFLP的全称是扩增片段长度多态性(Amplified Fragment Length Polymorphism),此技术是建立在基因组限制性片段基础上的PCR 扩增。
RFLP,EST,RAPD,AFLP,微卫星SSR,线粒体DNA标记
1.RFLP限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,缩写RFLP) 技术的原理是检测DNA在限制性内切酶酶切后形成的特定DNA片段的大小。
因此凡是可以引起酶切位点变异的突变如点突变(新产生和去除酶切位点)和一段DNA的重新组织(如插入和缺失造成酶切位点间的长度发生变化)等均可导致RFLP的产生。
技术路线:不同个体DNA的提取PCR扩增目的片断酶切凝胶电泳分开DNA片段转膜Southern杂交数据分析缺点:RFLP分析对样品纯度要求较高,样品用量大,且RFLP多态信息含量低,多态性水平过分依赖于限制性内切酶的种类和数量,加之RFLP分析技术步骤繁琐、工作量大、成本较高,所以其应用受到了一定的限制RFLP原理图示:2.RAPD原理:RAPD技术的全称是随机扩增多态性DNA(Random Amplified Polymorphic DNA),此技术建立于PCR基础之上,使用一系列具有10个左右碱基的单链随机引物,对基因组的DNA全部进行PCR扩增,以检测多态性。
由于整个基因组存在众多反向重复序列,因此须对每一随机引物单独进行PCR。
单一引物与反向重复序列结合。
使重复序列之间的区域得以扩增。
引物结合位点DNA序列的改变以及两扩增位点之间DNA碱基的缺失、插入或置换均可导致扩增片段数目和长度的差异,经聚丙烯酰胺或琼脂糖凝胶电泳分离后通过EB染色以检测DNA片段的多态性。
原理示意图:若位点2处碱基发生改变,则技术路线:选择随机引物DNA的提取PCR反应凝胶电泳图谱分析RAPD的缺点:RADP图谱中某些弱带重复性较差,而且目前该法在引物长度和序列及应用的引物数目、扩增反应条件等实验技术方面未标准化,影响了不同条件下结果的可比性;每个标记含有的信息量小;有假阳性或假阴性结果;显性标记,无法区分从一个位点扩增的DNA片段是纯合的还是杂合的,无法进行等位基因分析。
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RFLP中应用的限制性内切酶
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限制性内切酶(restriction endonuclease)是一类具有 特殊功能的核酸切割酶,不同的内切酶可辨认并作用于特 异的DNA序列,并将 DNA切断。
常用的限制性内切酶一般是HindⅢ,BamHⅠ ,EcoRⅠ, EcoRV,XbaⅠ,而分子 记则有几个甚至上千个。分子 记 越多,则所构建的图谱就越饱和。构建饱和图谱是RFLP 研究的主要目标之一。
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数据分析
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(一)将滤膜正面向上,放入暗盒中(加双侧增感屏)。 (二)在暗室内,将2张X光底片放入曝光暗盒,并用透明 胶代固定,合上暗盒。 (三)将暗盒置-70℃低温冰箱中使滤膜对X光底片曝光 (根据信号强弱决定曝光时间,一般在1-3天)。 (四)从冰箱中取出暗盒,置室温1-2h,使其温度上升至 室温,然后冲洗X光底片(洗片时先洗一张,若感光偏弱, 则在多加两天曝光时间,再洗第二张片子)。(注:注意 同位素的安全使用)
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RFLP的类型
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1.点的多态性 表现为DNA链中发生单个碱基的突变,且突变导致一个原有 酶切位点的丢失或形成一个新的酶切位点。Southern杂交 即可诊断。 2.序列多态性 ①由于DNA 顺序上发生突变如缺失、重复、插入所致。 ②由于高变区(highly variable region )内串联重复顺序 的拷贝数不同所产生的,其突出特征是限制性内切酶识别 位点本身的碱基没有发生改变,改变的只是它在基因组中 的相对位置。
限制性片段长度多态性 RFLP
马静怡 王朋飞 王永涛 08生化与分子生物学 刘天资
08生物科学
限制性片段长度多态性RFLP
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1
RFLP技术的简介
2
RFLP中应用的限制性内切酶
3
RFLP的实验步骤
4
RFLP技术的应用
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分子标记的历史
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第一代分子标记技术 RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism, 限制性片段长度多态性) 第二代分子标记技术 RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA,随机 扩增多态性DNA ) AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism, 扩增片断长度多态性) 事实上,还有很多分子标记技术像SSR、ISSR、SRAP (相关序列扩增多态性)另外,还有现在号称为第三代分 子标记的SNP( 单核苷酸多态性)
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RPLF技术的原理
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
利用特定的限制性内切酶识别并切割不同生物个体的基因 组DNA,得到大小不等的DNA片段,所产生的DNA数目 和各个片段的长度反映了DNA分子上不同酶切位点的分布 情况。 通过凝胶电泳分析这些片段,就形成不同带,然后与克隆 DNA探针进行Southern杂交和放射显影,即获得反映个 体特异性的RFLP图谱。它所代表的是基因组DNA在限制 性内切酶消化后产生片段在长度上差异。 由于不同个体的等位基因之间碱基的替换、重排、缺失等 变化导致限制内切酶识别和酶切发生改变从而造成基因型 间限制性片段长度的差异。
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Southern杂交
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基本原理是:具有一定同源性的两条核酸单链在一定的条 件下,可按碱基互补的原则形成双链,此杂交过程是高度 特异的。 转印后的滤膜在预杂交液中温育4-6h,即可加入标记的 探针DNA(探针DNA预先经加热变性成为单链DAN分 子),即可进行杂交反应。杂交是在相对高离子强度的缓 冲盐溶液中进行。杂交过夜,然后在较高温度下用盐溶液 洗膜。离子强度越低,温度越高,杂交的严格程度越高, 也就是说,只有探针和待测顺序之间有非常高的同源性时, 才能在低盐高温的杂交条件下结合。
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转膜
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即将凝胶中的单链DNA片段转移到固相支持物上。而此过 程最重要的是保持各DNA片段的相对位置不变。 DNA是沿与凝胶平面垂直的方向移出并转移到膜上,因此, 凝胶中的DNA片段虽然在碱变性过程已经变性成单链并已 断裂,转移后各个DNA片段在膜上的相对位置与在凝胶中 的相对位置仍然一样,故而称为印迹(blotting)。 用于转膜的固相支持物有多种,包括硝酸纤维素膜(NC 膜)、尼龙(Nylon)膜、化学活化膜和滤纸等,转膜时 可根据不同需要选择不同的固相支持物用于杂交。其中常 用的是NC膜和Nylon膜。
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凝胶电泳分开DNA片段
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在恒定电压下,将DNA样品放在0.8~1.0%琼脂糖凝胶 中进行电泳,标准的琼脂糖凝胶电泳可分辨70- 80000bp的DNA片段,故可对DNA片段进行分离。 分辨大片断的DNA需要用浓度较低的胶,分辨小片段 DNA则需要浓度较高的胶。 另外为了便于测定待测DNA分子量的大小,往往同时在样 品邻近的泳道中加入已知分子量的DNA样品即标准分子量 DNA (DNA marker)进行电泳。
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酶切
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一般选择一种限制酶来切割DNA分子,但有时为了某些 特殊的目的,分别用不同的限制酶消化基因组DNA。 切割DNA的条件可根据不同目的设定,有时可采用部分 和充分消化相结合的方法获得一些具有交叉顺序的DNA 片段。 消化DNA后,加入EDTA,65℃加热灭活限制酶,样品即 可直接进行电泳分离,必要时可进行乙醇沉淀,浓缩 DNA样品后再进行电泳分离。
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三种限制性内切酶
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I型酶
II型酶
III型酶
如酶的识别位点上 两条DNA链均未甲 基化,就行使内切酶 功能,但切割点不在 识别位点,而在1kb (不少于400bp)或nk b(最多7kb)处随机切割.
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RFLP技术的应用
1. 鉴定是否是需要的DNA片段 2. 建立基因组图谱 3. 遗传性疾病的研究和诊断 ①研究:根据多态性片段寻找与疾病相关的基因。
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②诊断:直接检测、连锁分析。
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苯丙酮尿症连锁分析
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父 (杂合子) EcoR V 30kb /25kb
母(杂合子) 30kb/25kb
患儿(纯合子) 30kb/30kb
胎儿(?) 30kb/25kb
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RFLP技术的应用
4. 疾病易感或抵抗基因的检测 5. 器官移植配型 6. 病原体的分型 7. 药物遗传学和药物基因组学 8. 其 他 单卵双生或双卵双生的诊断 个体识别 人类学研究 动植物分类等等。
酶切
抽提DNA或PCR扩增后的DNA经内切酶酶 切, 然后在琼脂糖凝胶电泳分析,适合较 小分子的DNA分析
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不同个体DNA的提取
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1.采用适当的化学试剂裂解细胞,或者用组织匀浆器研磨 破碎组织中的细胞; 2.用蛋白酶和RNA酶消化大部分蛋白质和RNA; 3.用有机试剂(酚/氯仿)抽提方法去除蛋白质。
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RFLP技术的步骤
DNA先酶切,电泳分离,变性后转移到尼龙膜 或硝酸纤维膜,然后与同位素标记的探针杂交, 最后做放射自显形,就可检测出多态性条带。
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PCR扩增目的片断 凝胶电 泳分开 DNA片 段 转膜
South ern杂 交
数据分 析
不同个 体DNA 的提取
就是通常指的DNA 限制性内切酶,II型 限制酶分子量小、仅 需Mg2+作为催化反 应辅助因子。它们能 识别双链DNA的特异顺 序,并在这个顺序内进 行切割,产生特异的DN A片段。
与I型酶特性类似,也 有甲基化功能。不同 的是它能在DNA链上 的特异位点切割,其 切割位点在识别位 点以外,对基因工程 的意义也不大
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RPLF技术的简介
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个体差异差异大多数都是由于不编码蛋白质的区域和没有 重要调节功能的区域发生中立突变。这些突变构成的差异 成为DNA多态性。 假如DNA 顺序中的某个碱基发生了突变,使突变所在部 位的DNA 序列产生(或缺失)某种限制性内切酶的位点。 这样,利用该限制性内切酶消化此DNA 时,便会产生与 正常不同的限制性片段。在同种生物的不同个体中会出现 不同长度的限制性片段类型,即限制性片段多态性 (Restriction Fragment Length Polymorphism , RFLP )。 RFLP作为一种“遗传路标”,对人类基因组制图提供必 要的标记,当多态性顺序与人类遗传性疾病位点连锁时, 可作为遗传缺陷的产前诊断或是鉴别携带者的标记,还可 以应用于亲子鉴定和群体研究等方面。