限制性片段长度多态性
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)
RFLP
限制性片段长度多态性(RFLP,Restriction Fragment Length Polymorphism)RFLP技术于1980年由人类遗传学家Bostein提出。
它是第一代DNA分子标记技术。
Donis—Keller利用此技术于1987年构建成第一张人的遗传图谱。
DNA 分子水平上的多态性检测技术是进行基因组研究的基础。
RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism,限制片段长度多态性)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的研究。
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,导致酶切片段大小发生了变化,这种变化可以通过特定探针杂交进行检测,从而可比较不同品种(个体)的DNA水平的差异(即多态性),多个探针的比较可以确立生物的进化和分类关系。
所用的探针为来源于同种或不同种基因组DNA的克隆,位于染色体的不同位点,从而可以作为一种分子标记(Mark),构建分子图谱。
当某个性状(基因)与某个(些)分子标记协同分离时,表明这个性状(基因)与分子标记连锁。
分子标记与性状之间交换值的大小,即表示目标基因与分子标记之间的距离,从而可将基因定位于分子图谱上。
分子标记克隆在质粒上,可以繁殖及保存。
不同限制性内切酶切割基因组DNA后,所切的片段类型不一样,因此,限制性内切酶与分子标记组成不同组合进行研究。
常用的限制性内切酶一般是HindⅢ,BamHⅠ,EcoRⅠ,EcoRV,XbaⅠ,而分子标记则有几个甚至上千个。
分子标记越多,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。
1 原理该技术是利用限制性内切酶能识别DNA分子的特异序列,并在特定序列处切开DNA分子,即产生限制性片段的特性,对于不同种群的生物个体而言,他们的DNA序列存在差别。
如果这种差别刚好发生在内切酶的酶切位点,并使内切酶识别序列变成了不能识别序列或是这种差别使本来不是内切酶识别位点的DNA序列变成了内切酶识别位点。
第五章分子标记技术原理与应用
AFLP标记的基本原理是基于PCR技术扩增基因 组DNA限制性片段,基因组 DNA先用限制性内切酶切割,然后将双链接头 连接到DNA片段的末端,接 头序列和相邻的限制性位点序列,作为引物结 合位点。限制性片段用两种 酶切割产生,一种是罕见切割酶,一种是常用 切割酶。
分子标记的应用
获得与目标性状连锁的分子标记
分子标记辅助育种的经典例子
美国科学家将分子选择应用在玉米杂种优势遗传改良上,经过改良的B73 改良的Mo17的组合比原始的B73 Mo17组合和一个高产推广组合 Pioneer hybrid 3165皆增产10%以上(Stuber and Sisco 1991; Stuber et al. 1995)。 通过分子标记技术将3个抗稻瘟病基因(Pi-2、Pi-1和Pi-4)在水稻第6、 11和12号染色体上进行定位,然后利用连锁标记将这3个抗性基因聚合起 来。基因聚合试验从3个分别带有Pi-2、Pi-1和Pi-4基因的近等基因系 C101LAC、C101A51和C101PKT出发,已成功地获得聚合了这3个抗稻瘟病 基因的植株,它们可以作为供体亲本在育种中加以利用,可同时提供数 个抗性基因。 (Zheng et al. 1995)
一、限制性片段长度多态性技 术(RFLP)
限制性片段长度多态性技术(RFLP)是用已知的 限制性内切酶消化目标 DNA,电泳印迹,再用DNA探针杂交并放射自 显影,从而得到与探针同源 的DNA序列酶切后在长度上的差异。 RFLP标记在正常的分离群体中都呈典型的孟德 尔式遗传。PFLP的结果稳 定,在作物基因图谱构建和QTL基因定位分析 上使用较多。
三、简单重复序列SSR
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。
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。
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。
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。
现有分子标记有哪些
现有分子标记有哪些(类型,优缺点和应用)?。
现有的分子标记有:1、限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP):优点:数量不受限制。
缺点:但克隆可探针较为困难、操作较繁锁、周期长、费用高。
2、数目可变串联重复多态性(Variable Number of Tandem Repeats,VNTR):优点:小卫星标记的多态信息含量较高,在17一19之间。
缺点:数量有限,而且在基因组上分布不均匀,这就极大限制其在基因定位中的应用。
VNTR 也存在实验操作繁琐、检测时间长、成本高的缺点。
3、随机引物的PCR标记①随机扩增多态性DNA(Random Amplified Polymorphism DNA,RAPD),优点:⑴简单,速度快;⑵ RAPD分析只需少量DNA样品;⑶不依赖于种属特异性和基因组结构,一套引物可用于不同生物基因组分析;⑷成本较低。
缺点:⑴RAPD标记是一个显性标记,不能鉴别杂合子和纯合子;⑵存在共迁移问题,凝胶电泳只能分开不同长度DNA片段,而不能分开那些分子量相同但碱基序列组成不同的DNA片段;⑶RAPD技术中影响因素很多,所以实验的稳定性和重复性差。
②任意引物PCR(Arbitrarily Primed Polymerase Chain Reaction,AP-PCR)优点:AP-PCR方法不需预知序列资料,而且检测的基因组样本是任意的,还能够用于检测近等基因系(或同类系)中的多态性。
在杂合体中仅可辨别长度多态性缺点:每个新的多态性都必须经纯化才能进一步使用。
③DNA扩增指纹印迹(DNA Amplification Fingerprinting,DAF)优点:提供的谱带信息比RAPD大得多,如当使用5个核昔酸的引物时,引物和模板的组合大约可扩增出10-100个DNA片段。
缺点:PCR扩增产物是在凝胶上进行分离,通过银染可产生非常复杂带型。
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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❖ (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。
❖ 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)。
检测基因多态性的方法
检测基因多态性的方法基因多态性是指一个基因在个体或种群中存在两个或更多的等位基因,并且这些等位基因的频率大于1%。
基因多态性在人类的特征和疾病的研究中具有重要意义,因为它可以帮助我们了解基因对特定特征和疾病的贡献程度以及个体对药物治疗的反应程度。
下面将介绍几种常见的基因多态性检测方法。
1.PCR-RFLP(聚合酶链反应限制性片段长度多态性)PCR-RFLP是一种基于聚合酶链反应(PCR)和限制性酶切的技术。
首先,通过PCR扩增目标DNA区域,然后使用限制性内切酶切割PCR产物。
由于不同的等位基因可能在限制性酶切位点处有不同的序列,因此切割后的片段长度也会不同。
通过电泳分离不同长度的片段后,可以通过比较不同样本的片段模式来确定等位基因型。
2.SNP(单核苷酸多态性)芯片3.测序技术传统的测序技术,如Sanger测序,已被广泛用于检测基因多态性。
通过PCR扩增目标基因区域并分离纯化PCR产物后,使用测序方法确定其序列。
通过与已知参考序列比较,可以确定等位基因的存在和基因型。
近年来,高通量测序技术的快速发展,如Illumina测序和Ion Torrent测序等,使得更大规模的基因多态性检测成为可能。
4.扩增片段长度多态性(AFLP)AFLP是一种通过PCR扩增特定DNA片段来检测多态性的方法。
它结合了限制性酶切和PCR扩增的原理。
首先,使用特定的限制性酶切割DNA样本,然后使用一对特定的引物进行PCR扩增。
由于每个DNA片段在PCR 扩增时会加上特定的引物顺带序列,因此PCR产物的长度会有差异。
通过电泳分离PCR产物后,可以通过比较不同样本的PCR产物长度模式来确定等位基因型。
5.基因芯片基因芯片是基因多态性检测的一种常用方法,特别适用于密集编码的基因区域。
基因芯片使用固定的DNA探针,通过和样品DNA杂交检测目标基因区域的多态性。
探针可以是PCR产物、cDNA或合成的oligonucleotide。
聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性检测
聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性检测-是采用聚合酶链式反应扩增目的DNA片段,然后将待检测的DNA片段用限制性内切酶酶切聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性检测-是采用聚合酶链式反应扩增目的DNA片段,然后将待检测的DNA片段用限制性内切酶酶切,限制性内切酶识别并切割特异的序列,然后将酶切后的产物进行电泳,由片段的多样性来比对不同来源基因序列的差异性。
新疆维吾尔族人群SCN5A基因在单纯性先天性心脏病中的相关性分析宋娜,许瑞,周璨林,邱进,热孜宛古丽·伊敏,周勇(新疆医科大学基础医学院生物学教研室,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830011)文章亮点:文章发现SCN5A基因H588R,C5457T,R1193Q位点在新疆维吾尔族单纯性先天性心脏患者群中存在多态性,其中C5457T位点等位基因T分布增加房间隔缺损、动脉导管未闭的发病风险,等位基因T是疾病的易感基因,R1193Q位点等位基因等位基因A分布增加房间隔缺损、法洛氏四联症和卵圆孔未闭的发病风险,等位基因A是疾病的易感基因。
关键词:组织构建;组织工程;先天性心脏病; 钠通道;SCN5A基因;基因多态性;单核苷酸多态性;H588R;C5457T;R1193Q;基因突变;电生理;国家自然科学基金主题词:组织工程;心脏病;钠;基因摘要背景:SCN5A是目前报道最多的编码心肌钠离子通道的基因,SCN5A基因编码人心脏电压门控钠通道的α亚基,在人心肌细胞中高度表达,其主要负责动作电位的产生和兴奋细胞的扩展,对控制心肌细胞的兴奋传导起着关健作用。
目的:研究SCN5A基因H588R,C5457T,R1193Q位点多态性与新疆地区维吾尔族单纯性先天性心脏病的相关性。
方法:选取150例新疆维吾尔族单纯性先天性心脏病患者作为病例组,150例新疆维吾尔族健康人群作为对照组。
采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性分析技术和直接测序法对SCN5A基因H588R,C5457T,R1193Q位点进行多态性检测,分析不同基因型频率和等位基因频率在病例组和对照组中的分布。
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技术原理
rflp技术原理今天咱们来唠唠一个超酷的技术——RFLP技术。
这名字听起来是不是有点神秘兮兮的?其实呀,它的原理就像一场有趣的基因小魔术呢!RFLP,全称限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism)。
那啥是限制性片段呢?这就得先从限制酶说起啦。
限制酶就像一把超级小剪刀,不过这把剪刀可挑剔得很呢!它只在特定的DNA序列位置下剪子。
比如说,有一种限制酶就专门找“GAATTC”这个小密码,一看到这个序列,咔嚓,就把DNA链给剪断啦。
不同的限制酶有不同的识别序列,就像每个小剪刀都有自己专属的裁剪图案一样。
那这个和基因的多态性又有啥关系呢?咱都知道,基因就像一本超级复杂的生命之书,每个人的这本“书”虽然大致内容相似,但还是有很多小差别。
这些差别就体现在DNA序列上啦。
比如说,在某个特定的区域,你的DNA可能是一种序列,我的可能就稍微有点不一样。
当我们用同一种限制酶去剪我们的DNA的时候,因为序列的不同,剪出来的片段大小就不一样喽。
这就像是用同样的模具去切割不同形状的小饼干,最后得到的饼干块大小肯定不同呀。
想象一下,我们有一段长长的DNA链,就像一条长长的彩色绳子。
如果这个绳子上有好几个限制酶的识别位点,那限制酶就会在这些位点把绳子剪断。
如果两个人的这段DNA绳子在某些位点的序列不一样,那么限制酶剪出来的小片段长度就会有差异。
这种差异就是RFLP所说的多态性啦。
那我们怎么能看到这些片段长度的不同呢?这就用到了电泳技术。
电泳就像是一场DNA片段的赛跑比赛。
我们把这些被限制酶剪断的DNA片段放在一个特殊的凝胶里面,然后通上电。
DNA片段都是带负电的小粒子,在电场的作用下,它们就会朝着正极跑。
但是呢,因为片段大小不一样,小的片段跑起来就轻快,像个小瘦子,很快就跑到前面去了;大的片段就像个小胖子,跑得慢腾腾的。
这样,在凝胶上就会形成不同的条带,就像一个个小梯子一样。
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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。
该方法的优点是简单,不需要用其他仪器。
缺点是转移时间较长,转移后杂交信号较弱。
2电泳转移。
将DNA变性后,可电泳转移至带电荷的尼龙膜上。
该法的优点是不需要脱嘌呤/水解作用,可直接转移较大的DNA片段。
缺点是转移中电流较大,温度难以控制。
通常只有当毛细管转移和真空转移无效时,才采用电泳转移。
3真空转移。
有多种真空转移的商品化仪器,它们一般是将硝酸纤维素膜或尼龙膜放在真空室上面的多孔屏上,再将凝胶置于滤膜上,缓冲液从上面的一个贮液槽中流下,洗脱出凝胶中的DNA,使其沉积在滤膜上。
该法的优点是快速,在30分钟内就能从正常厚度(4-5mm)和正常琼脂糖浓度(<1%)的凝胶中定量地转移出来。
转移后得到的杂交信号比盐桥法转移强2-3倍。
缺点是如不小心,会使凝胶碎裂, 并且在洗膜不严格时,其背景比毛细转移要高。
(五) 烤膜
去除纸巾等,用蓝色圆珠笔在滤膜右上角记下转移日期,做好记号,取出滤膜,在2×SSC中洗5分钟,凉干后在80℃中烘烤2小时。
注意在使用尼龙膜杂交时,只能空气干燥,不得烘烤。
(六) 预杂交
将滤膜放入含预杂交液的密封小塑料袋中,将预杂交液加在袋的底部,前后挤压小袋,使滤膜湿透。
在一定温度下(一般为37-42℃)预
杂交3-12小时,弃去预杂交液。
预杂交液中并不含有探针,该步的主要目的是减低背景,为杂交作准备。
(七) 探针的制备
探针是一种已知特异性的分子,它的制备首先需要获得所要的特异性的DNA片段。
然后再用放射性物质标记,如P32,a-PdNTPd等。
用这些物质标记虽然灵敏性高,效果好,但不安全。
另外,在试验中还常用地高辛标记,它没有半衰期且安全性好。
标记的方法常用缺口平移法、末端标记法、随机引物延伸法和反转录标记法。
该步骤必须保证探针的纯度以防止在杂交过程中出现杂带。
并且探针在杂交前也要使之变性。
(八) 杂交
在杂交液中加入探针,混匀。
如步骤(六)将混合液注入密封塑料袋中,在与预杂交相同温度下杂交6-12小时。
(九) 洗膜
漂洗去非特异性结合的探针。
(十) 放射自显影和分析
空气干燥硝酸纤维素滤膜,然后在X光片上曝光。
通常曝光1-2天后可见DNA谱带。
然后对谱带进行分析。
四RFLP的主要应用
(一) 遗传图谱和物理图谱的绘制。
所用的探针来源于同种或不同种基因组DNA的克隆,位于染色体的不同位点,从而可以作为一种分子标记(mark),构建分子图谱。
当
某个性状(基因)与某个(些)分子协同分离时,表明这个性状(基因)与分子标记连锁。
分子标记与性状之间交换值的大小,即表示目标基因与分子标记的距离,从而可将基因定位在分子图谱上。
(二) 系统发育分析
将不同物种的DNA分子进行杂交,可以通过构建系统进化树来确定物种之间亲缘关系的远近。
比如,在狐蝠亚科中,主要有两种食性的蝙蝠,即食花蜜狐蝠和食果实狐蝠,通过对这两种食性的物种进行RFLP分析和比较,构建两个物种的系统发育树,就可以确定食果实狐蝠是由食花蜜狐蝠进化而来。
(三) 基因诊断以及疾病基因的检测
在医学上,如果要检验病人的某基因是否发生癌变,可以先制备该基因在正常情况下的cDNA,然后把它与病人的这个基因进行杂交,即通过RFLP分析,就可以确定该基因是否发生癌变。
(四) 亲子鉴定和痕迹检验
在医学实践中,能准确进行亲子鉴定的是DNA检测,检测方法并非检测出全部碱基顺序,而是进行DNA杂交,即把所要检测的两人的卫星DNA进行杂交,再比较差异大小,从而说明两人的血缘关系,如父子、母女等。
另外,在公安机关的刑事侦察中,也常用DNA 杂交技术进行痕迹检验。
犯罪分子只要留下一丝一毫的身体细胞遗留物,如血液、皮屑、毛发等,技术人员就可以把犯罪嫌疑人的DNA 样本和现场发现的遗留物中提取的DNA样本通过DNA杂交,比较它们是否相同,从而确定现场留下的痕迹是否为犯罪嫌疑人的。
五对RFLP的评价
与其他的很多分子生物学技术相比,RFLP技术是比较完善和相对经典的。
例如,在植物中它可以用来测定多态性是由父本还是母本产生的。
另外,相对RAPD来说,它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失、插入造成的。
然而,虽然RFLP有很多优点,但它也具有很多缺点,主要表现在以下几个方面。
(一) 操作比较烦琐和费时,实验周期较长。
(二) 通常只能检测那些已知的、改变限制性内切酶识别位点序列的DNA变异,而不利于搜索未知的DNA变异。
(三) RFLP方法检测变异时的拷贝灵敏度非常有限。
因此,在实际工作中,如果样本中可能存在多种DNA序列,而且其比例不是接近1∶1,很少使用RFLP方法来检验多态性。