核酸的分子杂交技术及其应用
核酸分子杂交与应用
(2)加入所需的限制酶，并在适当条件下温育
(3)加入适量T4DNA聚合酶。
(4)当切除了所需数量的核苷酸后，加入 1μl2mmol/L四种核苷酸(其中一种为标记核苷酸)，37oC保温一小时。
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标记步骤
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加入除标记核苷酸外的其他三种脱氧核糖核苷酸溶液(也可以是多种标记核苷酸)，20mmol/L溶液各1μl。
以下操作要在同位素工作室中有防护措施的情况下进行操作 加入100μCi(10μl)标记的核苷酸溶液。注：应贮存在－20oC冰箱中，使用前在室温下放置15～30分钟融化。要尽量减少冻融次数。
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随机引物标记法特点
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STEP3
STEP2
STEP1
除能进行双链DNA标记外，也可用于单链DNA或RNA探针的标记。当用RNA为模板是，操作方法同上，但必须采用反转录酶。
标记活性高，只需25ng样品DNA，可在3小时内使40％～60％以上甚至90％的标记dNTP掺入到探针DNA链上
操作方便
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3’末端标记
探针的标记
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随机引物法 标记原理：随机引物是含有各种可能排列的寡聚核苷酸片段的混合物，可以与任何核酸序列杂交，起到聚合酶促反应的引物作用。将待标记的探针模板与随机引物一起退火，合成标记探针。
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标记步骤
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标记步骤
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取200ng双链DNA溶于1μl蒸馏水中，在蜡膜上与1μl随机引物充分混匀，吸入一毛细玻璃管中，用火封严两端。置沸水浴中30分钟并迅速置冰水浴中1分钟。将DNA转入上述离心管中
STEP4
STEP3
STEP2
STEP1
影响变性的因素：
影响变性的因素：
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核酸杂交的原理及其应用
核酸杂交的原理及其应用一、核酸杂交的原理核酸杂交是指DNA或RNA的单链与其互补序列的另一条单链通过互补碱基配对结合的过程。
核酸杂交的原理主要包括序列互补性和碱基配对。
1.序列互补性：DNA和RNA分子中的碱基可以通过特定的规则进行互补配对。
DNA的碱基A与RNA的碱基U互补，碱基C与碱基G互补。
这种序列互补性是核酸杂交的基础。
2.碱基配对：核酸杂交的过程中，互补的碱基会通过氢键结合。
DNA双链中的A与T之间形成两个氢键，碱基C与G之间形成三个氢键。
这些氢键的形成增强了双链的稳定性。
二、核酸杂交的应用核酸杂交在生物学和医学领域有广泛的应用。
以下是核酸杂交的主要应有：1.DNA杂交化学（DNA hybridization chemistry）：核酸杂交在DNA的杂交化学中，可以用于DNA的检测和诊断。
通过将DNA探针与待测样本中的目标DNA序列进行杂交，可以检测目标DNA的存在与否。
这种技术可以应用于基因检测，病原体检测，遗传疾病的诊断等方面。
2.Northern blotting：Northern blotting是一种用于检测RNA分子的技术。
在Northern blotting中，通过核酸杂交将RNA分子转移到固定膜上，然后使用标记的DNA或RNA探针与目标RNA序列进行杂交。
通过检测探针的杂交信号，可以确定目标RNA的大小和相对丰度。
这种技术常用于研究基因表达的调控机制。
3.Southern blotting：Southern blotting是一种用于检测DNA分子的技术。
在Southern blotting中，通过核酸杂交检测DNA在凝胶上的分子量和数量。
这种技术常用于DNA重排、基因突变和DNA测序等方面。
4.亚细胞定位：核酸杂交可以用于确定特定DNA或RNA序列在细胞中的位置。
通过将探针标记为荧光染料或放射性同位素，可以使探针在细胞中可见。
这种技术可以用于研究基因的表达和定位。
5.基因组学研究：核酸杂交在基因组学中起着重要的作用。
核酸分子杂交与应用
• cDNA探针：以mRNA为模板经过逆转录酶催化产生的互补于mRNA的DNA链。
2020年10月29日星期
5
四
探针的种类
• DNA探针优点： • 1、一般克隆在质粒载体中，可以无限繁殖； • 2、DNA探针不易降解 • 3、DNA的标记方法比较成熟。
牛血清白蛋白
2020年10月29日星期
12
四
标记步骤
• 3、加入除标记核苷酸外的其他三种脱氧核糖核苷酸溶液(也可以是多种标记核苷酸)， 20mmol/L溶液各1μl。 以下操作要在同位素工作室中有防护措施的情况下进行操作
• 4、加入100μCi(10μl)标记的核苷酸溶液。注：应贮存在－20oC冰箱中，使用前在室 温下放置15～30分钟融化。要尽量减少冻融次数。
大肠杆菌DNA聚合酶I Klenow片段末 端标记法
T4DNA聚合酶标记法
2020年10月29日星期
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四
大肠杆菌DNA聚合酶I Klenow片段末
端标记法：
标记反应步骤： (1)在反应管中依次加入下列试剂并混匀
DNA
1μg
10xKlenow片段缓冲液
2mmol/L3种dNTP(无dATP)
[α-32P]dATP
2020年10月29日星期
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四
标记步骤
• 5、加入无菌蒸馏水，至终体积为46.5μl，混匀 • 6、加入0.5μl稀释的DNase I溶液，混匀 • 7、加入1μl(5U)DNA聚合酶I溶液，混匀 注：以上操作均在冰浴中进行 • 8、置14～16oC水浴中保温1～2小时 • 9、加入2μl 0.5mol/L EDTA终止反应 • 10、纯化标记的DNA探针
核酸杂交的常用方法及应用
核酸杂交的常用方法及应用核酸杂交是一种基于互补配对的技术，主要用于研究和分析DNA或RNA的序列、结构和功能。
它是分子生物学和遗传学领域中重要的实验方法之一，具有广泛的应用。
以下将详细介绍核酸杂交的常用方法以及应用领域。
一、核酸杂交的常用方法1. Northern blotting：该技术用于检测和分析RNA的存在和表达水平。
首先，将RNA样本经电泳分离，并转移到固定在膜上的核酸上。
接下来，使用与待测序列互补的探针进行核酸杂交，通过探针与RNA的互补配对形成的杂交物质来检测目标RNA分子。
最后，将膜进行显影和成像，从而获得感兴趣的RNA片段的信息。
2. Southern blotting：该技术用于检测和分析DNA的存在和序列特性。
与Northern blotting相似，该方法也是将DNA样本经过电泳分离后转移到固定在膜上的核酸上。
然后，使用与目标DNA序列互补的探针进行核酸杂交，并通过探针与DNA的互补配对形成的杂交物质来检测目标DNA分子。
3. Fluorescence in situ hybridization (FISH)：该技术是一种高分辨率的细胞遗传学方法，用于检测和定位特定DNA或RNA序列在细胞核中的位置。
这种方法使用标记了荧光染料的探针与待测核酸序列进行杂交，然后通过荧光显微镜观察荧光信号的分布情况，从而确定目标序列在细胞中的位置。
4. Hybridization chain reaction (HCR)：该技术通过设计一组特定的序列探针，使其形成一个连锁反应，从而实现特定核酸序列的多重扩增。
这种方法可以用于检测特定的DNA或RNA序列，例如基因突变、病原体等，具有高灵敏度和高特异性。
5. DNA microarray：该技术基于DNA杂交原理，可以同时检测上千个DNA 序列。
首先，将多个探针序列固定在特定的载体上，与待测DNA样本进行核酸杂交。
然后通过检测与目标DNA杂交的标记物来确定样本中的目标DNA序列，从而分析样本中大量的DNA信息。
核酸分子杂交
RNA提取
RNA变性电泳 印迹转移 预杂交 杂交
RNase 具有活性高，不 易灭活 抑制RNase活 性
所有的试剂和器皿都 必须进去除RNase 处理！！
变性处理：甲醛、乙二醛
破坏RNA二级结构
洗膜
放射自显影或化学显色
基本步骤
1. RNA经变性电泳完毕后，可立即将RNA转 移至硝酸纤维素滤膜上。 2. 将该杂交膜夹于两张滤纸中间，用真空烤箱 于80℃干燥0.5-2小时。 3. 预杂交，时间为1-2小时。 4. 杂交 过夜 5. 洗膜 6. 用X光片进行放射自显影，附加增感屏于70℃曝光24-48小时。
Northern 杂交与Southern 杂交很相似。主 要区别是被检测对象为RNA，其电泳在变 性条件下进行,以去除RNA 中的二级结构， 保证RNA 完全按分子大小分离。
变性电泳主要有3 种:
甲醛变性电泳 乙二醛变性电泳
羟甲基汞变性电泳
电泳后的琼脂糖凝胶用与Southern 转移相 同的方法将RNA 转移到硝酸纤维素滤膜上, 然后与探针杂交。
3. 屏蔽防护：利用射线通过物质时，与物 质相互作用使其能量被物质吸收而逐渐 减弱的原理，可以设置一定的屏障物来 进行防护。常用的材料有水、砖、大理 石、混凝土、重金属铅等。
32P
有机玻璃版 铅衣
4. 利用衰变：可利用放射性物质存在自发 衰变，其活性随之减少的原理进行外照 射防护。如：半衰期小于15天的放射性 废物，允许放置10个半衰期后作一般废 物处理。
注意事项 1. DNase I的量 2. dNTP a-P 3. 温度4-16℃
Pol I DNase I
两条链都可 被标记
随机引物合成法
核酸杂交技术的原理和应用
核酸杂交技术的原理和应用介绍核酸杂交技术是一种利用互补配对原理来检测和分析核酸序列的重要技术。
它广泛应用于基因组学、遗传学、分子生物学和生物医学等领域。
本文将介绍核酸杂交技术的原理和应用，并通过列点方式详细解释。
核酸杂交技术的原理1.互补配对原理：核酸分子由碱基组成，DNA分子中的腺嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）以及鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）之间可以形成互补配对，RNA 分子中的腺嘌呤（A）和尿嘧啶（U）以及鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）之间也可以形成互补配对。
核酸杂交技术利用这种互补配对原理，根据核酸序列的互补性进行分析。
2.杂交反应：核酸杂交反应是指两条互补的核酸序列在合适的条件下发生结合。
在适当的盐浓度和温度下，核酸链会解开，使碱基的互补配对能够进行。
通过控制反应条件，可以选择性地使核酸链发生杂交反应，从而检测特定的核酸序列。
3.标记物的应用：核酸杂交技术通常需要使用标记物来检测杂交反应的结果。
常用的标记物包括放射性同位素、荧光染料和酶等。
这些标记物可以与杂交的核酸序列结合，通过测量标记物产生的放射性、荧光或酶活性变化来分析核酸杂交反应的结果。
核酸杂交技术的应用1.基因组学研究：核酸杂交技术在基因组学研究中发挥了重要作用。
通过杂交探针，可以检测到不同组织和生物体中的特定基因表达情况，从而深入研究基因调控网络和功能。
此外，核酸杂交技术还可以用于研究基因组的结构和变异。
2.遗传学分析：核酸杂交技术是遗传学分析的重要工具之一。
通过对不同个体的核酸序列进行杂交反应，可以检测到基因型差异和基因变异等关键信息。
这对于遗传性疾病的诊断和研究具有重要意义。
3.分子生物学研究：核酸杂交技术在分子生物学研究中也得到了广泛应用。
它可以用于检测、定位和分析特定核酸序列，从而揭示细胞和分子水平上的生物学过程。
例如，在研究基因表达调控、蛋白质合成和RNA修饰等方面，核酸杂交技术发挥了重要作用。
4.生物医学应用：核酸杂交技术在生物医学领域也有广泛的应用。
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。
核酸杂交的分类原理应用
核酸杂交的分类、原理与应用1. 概述核酸杂交是一种重要的实验技术，广泛应用于生物学研究、医学诊断和药物开发等领域。
本文将介绍核酸杂交的分类、原理和应用。
2. 核酸杂交的分类核酸杂交可根据参与杂交的核酸类型进行分类，主要分为DNA-DNA杂交和RNA-DNA杂交。
2.1 DNA-DNA杂交DNA-DNA杂交是指两个DNA分子之间通过互补配对形成双链结构。
该杂交形式常用于寻找基因的同源序列，基因组比较和分子进化研究等。
2.2 RNA-DNA杂交RNA-DNA杂交是指RNA与DNA之间通过互补配对形成双链结构。
该杂交形式在分子生物学研究中被广泛应用，如转录研究、RNA定位和疾病诊断等。
3. 核酸杂交的原理核酸杂交的原理主要基于碱基互补配对，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）之间形成两个氢键，鸟嘌呤（G）与胸腺嘧啶（C）之间形成三个氢键。
通过这样的配对规则，能够确定两个互补的核酸序列之间的配对位置，进而形成双链结构。
4. 核酸杂交的应用4.1 基因组分析核酸杂交技术在基因组分析中被广泛应用。
例如，荧光原位杂交（FISH）技术利用互补的探针标记目标基因或染色体区域，能够帮助研究者确定某一基因的位置和拷贝数变异等。
4.2 基因表达分析核酸杂交技术在基因表达分析中起着重要的作用。
例如，Northern blotting能够通过与目标RNA互补的DNA探针检测特定的mRNA转录水平，帮助研究者了解基因的表达模式。
4.3 分子诊断核酸杂交技术在分子诊断中有着广泛的应用。
例如，DNA杂交检测（Southern blotting）可用于检测病原体的核酸，如病毒、细菌和寄生虫等。
此外，核酸杂交还可以用于检测遗传性疾病的突变和新型病毒的鉴定等。
4.4 药物研发核酸杂交技术在药物研发中扮演着重要角色。
例如，RNA干扰（RNA interference）利用RNA杂交分子诱导特定基因的沉默，为研发基于RNA干扰的药物提供了理论基础。
核酸分子杂交技术简介及其应用
班级生物硕01 姓名牛浩学号 20172120470核酸分子杂交技术简介及其应用摘要：本文简要介绍了核酸分子杂交技术的基本概念及其原理，它的杂交类型，包括斑点杂交、细菌的原位杂交技术、Southern吸印杂交和Northern吸印杂交。
探讨了核酸分子杂交技术的研究应用，最后对核酸分子杂交技术做出了相应的研究展望。
关键词：核酸分子杂交技术；概念；原理；杂交类型；研究应用；展望1 基本概念及原理核酸分子杂交技术是基因工程中重要的研究手段，是目前生物化学、分子生物学和细胞生物学研究中应用最广泛的技术之一。
也是现阶段定性、定量和定位检测DNA与RNA序列片段必须掌握的基本技术与方法。
由于其特异性强，灵敏度高、定位准确等优点，目前已被广泛应用于分子生物学、生理学、遗传学、病毒学等基础学科的研究。
DNA分子是由两条单链形成的双股螺旋结构，维系这一结构的力是两条单链碱基氢键和同一单链上相邻碱基间的范德华力。
在一定条件下，双螺旋之间氢键断裂，双螺旋解开，形成无规则线团，DNA分子成为单链，这一过程称作变性或融解。
加热、改变DNA融解的pH值，或有机溶剂等理化因素，均可使DNA变性。
变性的DNA粘度下降，沉降速度增加，浮力上升，紫外光吸收增加。
在温度升高引起的DNA变性过程中，DNA的变性会在一个很狭窄的温度范围内发生，这一温度范围的重点被称作融解温度T m。
T m值得大小取决于核酸分子的G-C含量，核酸分子的G-C含量越高，其T m值越高。
因为G-C碱基之间有三个氢键，而A-T碱基之间只有两个氢键[1]。
变性DNA只要消除变性条件，具有碱基互补的单链又可以重新结合形成双链，这一过程称作复性。
根据这一原理，将一种核酸单链标记成为探针，再与另一种核酸单链进行碱基互补配对，可以形成异源核酸分子的双链结构，这一过程称作杂交（hybridization）。
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序列就可以形成杂交体。
试论述核酸变性与复性以及分子杂交技术原理在医学领域的应用
试论述核酸变性与复性以及分子杂交技术原理在医学领域的应用以下是我整理的有关于试论述核酸变性与复性以及分子杂交技术原理在医学领域的应用，仅供参考：现代分子生物学是研究生物大分子--核酸及其表达产物蛋白质的结构、功能、遗传、调控、相互关系和相互作用，从分子水平上探讨生命现象的科学，其主要研究对象是核酸（DNA和RNA）和蛋白质。
自从1953年Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构以来，分子生物学在短短五十年时间里以超乎想象的速度飞速发展，渗透到医学每一个领域。
可以毫不夸张的说，如果没有分子生物学的应用，人类探索生命活动的行为将会寸步难行。
将分子生物学技术应用到临床检验诊断学，使疾病诊断深入到基因水平，称为基因诊断。
基因诊断技术主要包括核酸分子杂交技术、聚合酶链式反应（PCR）技术、基因多态性分析技术、单链构象多态性（SSCP）分析技术、荧光原位杂交染色体分析（FISH）技术、波谱核型分析（SKY）技术、DNA测序技术、基因芯片技术以及蛋白质组技术等，一些先进的分离和检测技术大大促进了上述技术的完善和发展，如毛细管电泳技术（CE）、液质联用技术（LC/MS/MS）、变性高效液相色谱技术（DHPLC）、非荧光遗传标记分析技术等。
基因诊断在感染性疾病、遗传性疾病、肿瘤性疾病等的诊断中发挥越来越重要的作用。
下面，我们就临床检验诊断中涉及的主要分子生物学技术作一简要介绍。
1、核酸分子杂交技术即基因探针技术。
利用核酸的变性、复性和碱基互补配对的原理，用已知的探针序列检测样本中是否含有与之配对的核苷酸序列的技术。
是临床应用最早的，也是最基础的分子生物学技术，是印迹杂交、基因芯片等技术的基础。
不少探针已经商品化。
2、PCR技术PCR技术是一种特异扩增DNA的体外酶促反应，可以短时间扩增出两段已知序列之间的DNA，用于诊断、鉴定、制备探针及基因工程产品开发等，是一项及其有效和实用的技术。
由于PCR试验存在一定的假阳性和假阴性问题，导致PCR技术在我国临床诊断中的应用曾一度被叫停，近年来由于改进的PCR技术如巢式PCR（nestedPCR）、多重PCR(multiplexPCR)、荧光PCR技术等在较大程度上增加了该技术的敏感性和特异性。
分子杂交技术的原理和应用
分子杂交技术的原理和应用1. 引言分子杂交技术是一种重要的实验室技术，它在分子生物学研究、基因工程以及药物研发等领域得到了广泛应用。
本文将介绍分子杂交技术的原理和应用。
2. 原理分子杂交技术基于互补配对原则，利用单链核酸的碱基序列进行互补配对。
在分子杂交实验中，我们通常使用DNA或RNA进行杂交。
2.1 DNA杂交DNA杂交是一种通过碱基互补配对的技术，它可以用于检测和分离特定的DNA序列。
DNA杂交实验可以分为两类：杂交化合物的制备和杂交温度的确定。
2.1.1 杂交化合物的制备在DNA杂交实验中，我们需要制备含有目标DNA序列的探针。
探针可以使用放射性核苷酸或荧光标记的核苷酸进行标记。
在制备过程中，我们需要提取目标DNA序列，并与探针进行杂交反应。
2.1.2 杂交温度的确定杂交温度是DNA杂交实验中非常重要的参数。
通过控制杂交温度，我们可以选择性地分离目标DNA序列。
一般来说，杂交温度应高于DNA的熔解温度，但低于探针与非特异性DNA序列的杂交温度。
2.2 RNA杂交RNA杂交是一种用于检测和分离特定RNA序列的技术。
与DNA杂交类似，RNA杂交实验也基于碱基互补配对原理进行。
在RNA杂交实验中，常使用荧光标记的核苷酸或荧光标记的探针进行标记。
3. 应用分子杂交技术在多个领域中得到了广泛应用。
以下是几个典型的应用案例：3.1 基因检测和筛选分子杂交技术可以用于检测和筛选特定基因。
通过制备含有目标基因序列的探针，我们可以将探针与待测样品中的DNA或RNA发生杂交反应，从而确定目标基因的存在与否。
3.2 基因表达调控分子杂交技术可以用于研究基因的表达调控。
例如，研究人类疾病的基因调控机制时，可以利用分子杂交技术检测特定基因的表达水平。
3.3 药物研发分子杂交技术在药物研发中也得到了广泛应用。
通过制备含有药物靶标基因的探针，可以使用分子杂交技术来筛选药物候选化合物，从而加快药物研发过程。
3.4 产业应用分子杂交技术在农业和畜牧业中也有重要应用。
核酸分子杂交
核酸分子杂交特点：灵敏度高（<1pg互补序列）速度快（<24h）简单易行应用：基因克隆的筛选; 酶切图谱制作;基因组中特定基因序列的定量和定性检测;基因突变分析;疾病的诊断;微生物病原体检测利用两条不同来源的多核苷酸链之间的互补性而使它们形成杂交体双链叫核酸杂交。
与核酸杂交技术相对应的另一项技术被称为探针技术，它是指利用标记分子对其它分子的识别性而实现对后者进行检测的一种技术，我们把标记的分子叫探针（Probe）。
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。
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。
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。
Tm与核酸的G、C含量有关。
Tm=（G+C）%×0.41+69.3 Tm也受介质中离子强度的影响，离子强度低，熔解温度也低。
2复性: 在适当条件下，变性DNA的两条互补单链重新结合，形成双链的过程称为复性。
在热变性后，当温度缓慢冷却至比Tm值低20-30℃时，变性的单链DNA即可恢复双链螺旋结构，这样的复性又称为退火。
简述核酸分子杂交的原理及其应用
简述核酸分子杂交的原理及其应用核酸分子杂交是指两条互补的核酸链通过碱基配对形成稳定的双链结构的过程。
核酸分子杂交的原理是基于核酸序列的互补性。
核酸由四种碱基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G和胞嘧啶C）组成，互补碱基对的配对规则是A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。
根据这一互补规则，核酸链可以通过碱基配对形成双链结构。
核酸分子杂交的应用主要有以下几个方面：1.分子生物学研究：核酸杂交是分子生物学研究中常用的技术手段之一、通过核酸杂交可以检测目标序列的存在、定位和表达。
例如，可以将标记有荧光等探针的核酸与靶序列杂交，然后通过荧光显微镜观察杂交信号来确定目标序列的位置和表达水平。
2.基因诊断：核酸杂交可以用于诊断病原体感染、遗传性疾病等。
例如，通过核酸杂交可以检测病毒、细菌或寄生虫的核酸序列，从而判断感染情况并确定感染的病原体。
此外，也可以通过核酸杂交检测染色体异常、基因突变等与遗传性疾病相关的DNA变异。
3.基因工程：核酸杂交在基因工程中广泛应用。
一种常见的应用是基因克隆，通过将DNA片段与载体DNA进行杂交，可以将目标基因克隆进入载体中，从而进一步进行基因的表达和功能研究。
此外，核酸杂交也可以用于检测基因表达的调控机制，如通过RNA杂交技术确定RNA的稳定性和降解速率。
4.农业生产：核酸杂交在农业领域有着广泛的应用。
通过核酸杂交技术，可以进行基因型鉴定和遗传背景分析，从而筛选适应性更强、产量更高、病虫害抗性更强的作物品种。
此外，还可以通过核酸杂交技术对转基因作物进行检测，以确保农产品的质量和安全性。
总之，核酸分子杂交是一种重要的实验技术，可以用于核酸序列的检测、基因诊断、基因工程和农业生产等领域。
随着分子生物学和基因工程的发展，核酸分子杂交技术在生命科学研究和应用中的作用将越来越重要。
核酸分子杂交
核酸分子杂交引言核酸分子杂交是一种基本的分子生物学技术，用于研究核酸的序列和结构。
通过将两个互补的核酸链合并，可以形成一个双链结构，从而确定核酸分子的完整序列。
本文将介绍核酸分子杂交的原理、方法和应用。
原理核酸分子杂交基于DNA和RNA的互补配对原理。
DNA由四种碱基组成：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。
RNA与DNA的碱基配对方式类似，但胸腺嘧啶（T）被尿嘧啶（U）取代。
互补配对规则如下： - A与T（或U）互补； - G与C互补。
通过利用互补配对规则，可以将两个互补的核酸链合并成一个双链结构。
核酸分子杂交的原理是通过探针和靶标之间的互补配对，来确定目标核酸的序列和结构。
方法核酸分子杂交的方法多种多样，常见的方法包括：杂交化学、Southern杂交和Northern杂交。
1. 杂交化学杂交化学是通过化学反应将探针和靶标的核酸序列进行杂交。
常用的方法包括：- DNA-DNA杂交：将DNA探针与靶标DNA在一定条件下进行杂交，通过测量杂交后的信号来确定目标DNA序列。
- RNA-DNA杂交：将RNA探针与靶标DNA在一定条件下进行杂交，通过测量杂交后的信号来确定目标DNA序列。
2. Southern杂交Southern杂交是一种用于检测特定DNA序列的方法。
首先，将DNA样品切割成片段，并通过电泳分离这些片段。
然后，通过离心转膜将DNA迁移到膜上。
接下来，将标记有互补序列的DNA探针加入到膜上，探针与目标DNA进行互补配对。
最后，通过探针的标记物来检测目标DNA的存在与否。
3. Northern杂交Northern杂交是一种用于检测特定RNA序列的方法。
它与Southern杂交类似，但靶标是RNA而不是DNA。
首先，通过电泳分离RNA样品，并将其迁移到膜上。
然后，通过添加标记有互补序列的DNA或RNA探针，与目标RNA进行互补配对。
最后，通过探针的标记物来检测目标RNA的存在与否。
核酸分子杂交的原理及应用
核酸分子杂交的原理及应用1. 引言核酸分子杂交是一种基于两个互补序列结合的原理，被广泛应用于生物学领域。
本文将介绍核酸分子杂交的原理及其在各个领域的应用。
2. 核酸分子杂交的原理核酸分子杂交是指在适当的条件下，两个互补的核酸序列结合形成双链结构的过程。
核酸分子杂交的原理基于DNA和RNA的互补碱基配对规律，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）之间形成两个氢键，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）之间形成三个氢键。
这种特殊的互补配对性使得核酸分子能够在适当的条件下相互识别并结合。
3. 核酸分子杂交的应用核酸分子杂交在生物学研究中有广泛的应用，以下是几个主要的应用领域：3.1 基因组学核酸分子杂交在基因组学中起着重要的作用。
通过核酸分子杂交，可以检测特定基因在细胞中的表达情况。
例如，通过制备荧光探针，能够用核酸分子杂交的方法检测细胞中特定基因的表达水平，进一步了解基因调控网络和疾病发生机制。
3.2 遗传学核酸分子杂交也在遗传学研究中被广泛应用。
通过核酸分子杂交技术，可以检测特定序列在染色体上的位置。
例如，荧光原位杂交（FISH）技术可以用来检测染色体异常和基因缺陷，帮助诊断遗传疾病。
3.3 诊断医学核酸分子杂交在诊断医学中有着重要的应用。
例如，核酸杂交抗体检测（HCA）技术可以用来检测病原体的核酸序列，诊断感染性疾病。
此外，通过核酸分子杂交还可以检测遗传病变、肿瘤突变等，为临床诊断提供依据。
3.4 农业与环境科学在农业和环境科学领域，核酸分子杂交也有广泛的应用。
例如，在农作物改良中，通过核酸分子杂交可以检测转基因植物的特定基因是否被成功导入。
此外，核酸分子杂交还可以用于环境监测，检测特定细菌或污染物的存在。
4. 杂交条件的优化为了获得准确可靠的结果，核酸分子杂交需要在适当的条件下进行。
以下是几个常用的优化条件：•温度：杂交温度是一个关键因素，需要根据所研究的核酸序列进行优化。
•盐浓度：盐浓度可以影响核酸的杂交速度和效果，通常采用适当的盐浓度进行优化。
核酸分子杂交的方法及其在医学检验中的应用
核酸分子杂交的方法及其在医学检验中的应用核酸分子杂交技术及其在医学检验中的应用核酸分子杂交技术是一种技术，可以用来检测和识别特定的基因，查明个体与被研究物之间的关系。
在过去的几十年里，它已经被广泛应用于疾病诊断、环境检测和发现新基因等领域，基本上都要求快速、灵敏和特异性的检测结果，以及定性和定量的研究结果，而这一切都可以通过核酸分子杂交技术来实现。
本文综述其基本原理、步骤、优缺点以及在医学检验中的应用。
一、核酸分子杂交的基本原理核酸分子杂交技术(in situ hybridization, ISH)是一种用来识别和检测特定的基因序列的分子生物学技术，通常用于染色体分析，可以发现特定基因所在的细胞和组织。
它是根据两种相互作用的核酸分子之间结合的原理工作，即“杂交”。
在杂交反应中，一条条的核酸分子（DNA或RNA）互相结合，形成特定的结构，从而在某些非常特异的情况下进行识别。
另外，通过应用适当的荧光技术，可以直观地观察和显示杂交反应。
二、核酸分子杂交技术的步骤核酸分子杂交技术包括以下几个步骤：（1）样本准备。
样本准备是研究时的第一步，在这一步骤中研究者根据自己的研究需求，选择合适的样本。
（2）核酸分离。
在核酸分离步骤中，由于核酸是微小的，因此需要采用特殊的技术来从样本中分离出核酸，而这些技术通常是PCR，即聚合酶链反应，用于提高核酸的灵敏度。
（3）核酸杂交。
在核酸杂交的步骤中，首先，将抗体结合到探针中，然后将探针与样本中的核酸结合起来，形成双螺旋构型，从而实现特异性识别。
（4）信号分析。
在信号分析步骤中，需要对样本中的核酸进行鉴定，以及检测所测试的核酸是否核苷酸序列正确的特定目的。
最常见的技术是利用基因组芯片，通过它们可以对大量的基因进行组合扩增，从而识别、分析和检测出特定基因。
三、核酸分子杂交技术的优缺点（1）优点核酸分子杂交技术有很多优点，如：（1）操作简单，容易实现自动化，可以提高生产效率；（2）能够检测出对特定基因的非常特异性的序列；（3）可以测定大量基因，使得研究者可以更容易地进行基因组学研究；（4）技术可以检测出胞内和蛋白质的体外表达；（5）核酸分子杂交技术的发展使得药物研发有了新的思路和突破，可以更加准确高效地展开新药的研发。
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核酸的分子杂交技术及其应用1概述核酸的分子杂交(molecular hybridization)技术是目前生物化学和分子生物学研究中应用最广泛的技术之一，是定性或定量检测特异RNA或DNA序列片段的有力工具。
它是利用核酸分子的碱基互补原则而发展起来的。
在碱性环境中加热或加入变性剂等条件下，双链DNA之间的氢键被破坏(变性)，双链解开成两条单链。
这时加入异源的DNA或RNA(单链)并在一定离子强度和温度下保温(复性)，若异源DNA或RNA之间的某些区域有互补的碱基序列，则在复性时可形成杂交的核酸分子。
在进行分子杂交技术时，要用一种预先分离纯化的已知RNA或DNA序列片段去检测未知的核酸样品。
作为检测工具用的已知RNA或DNA序列片段称为杂交探针(probe)。
它常常用放射性同位素来标记。
虽然核酸分子杂交技术的应用仅有二十多年的历史，但它在核酸的结构和功能的研究中作出了重要贡献，在基因的表达调控和物种的亲缘关系研究中也发挥重要作用。
而且，随着核酸探针制备及标记技术的丰富和完善以及以不同材料为支持物的固相杂交技术的发展，使核酸分子杂交技术在分子生物学领域中的应用更加广泛。
这里我们将就分子杂交技术的几个主要过程及其应用进行介绍。
2核酸探针的制备核酸分子杂交的灵敏性主要依赖杂交探针的放射性比活度。
比活度高就可提高反应的灵敏性，减少待测样品的用量。
目前一般所用的是体外标记，这里介绍几种最常用的方法：2.1DNA的切口平移双链DNA分子的一条链有切口时，大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ可把核苷酸残基加到切口处的3’端，同时由于此酶具有5’→3’外切核酸酶活性，它还可从5’端除去核苷酸。
这样5’端核苷酸的去除与3’端核苷酸的加入同时进行，导致切口沿着DNA链移动，称切口平移(nicktranslation)。
常用于在双链DNA 上打开切口的酶为胰DNA酶Ⅰ。
由于高放射性比活度的核苷酸置换了原有核苷酸，就有可能制备比活度大于108计数/(分.μg)的32P标记的DNA探针。
2.2单链DNA探针的制备与传统的双链探针相比，单链探针由于不存在互补链，因此可以消除由探针的两条链重退火形成无效杂交体的可能。
最常用的是以M13噬菌体载体合成单链DNA探针的方法。
其主要原理是用人工合成的寡核苷酸引物(其序列与载体上固定区段的序列相互补。
可从生物试剂公司直接购买)与来自重组M13噬菌体的单链DNA退火，然后以此寡核苷酸作为引物在大肠杆菌DNA聚合酶ⅠKlenow大片段催化下合成互补的放射性标记DNA。
2.3单链RNA探针的制备首先将感兴趣的DNA序列到带有SP6噬菌体或T7及T3噬菌体的启动子的重组载体质粒中。
由于这些重组质粒带有的强启动子能被噬菌体的依赖DNA的RNA聚合酶所识别。
因此，当把线状质粒与适当的依赖DNA的RNA聚合酶及4种rNTP(核糖核苷三磷酸)在体外混合并温育时，就可在噬菌体启动子处开始合成RNA。
单链RNA探针除具有单链DNA探针的优点之外，还具有：①合成效果高(模板可反复被转录)；②用DNA酶Ⅰ处理就可容易除去RNA探针中的模板DNA，而无需用凝胶电泳纯化；③RNA杂交体稳定性高，所以探针在杂交反应中产生的信号较DNA探针强，等优点。
3杂交膜的准备核酸的分子杂交可分成液相杂交和固相杂交两大类。
液相杂交是将待检测的核酸样品和同位素标记的杂交探针同时溶于杂交液中进行反应，然后分离杂交双链和未参加反应的探针，用仪器计数并通过计数分析杂交结果。
固相杂交是把欲检测的核酸样品先结合到某种固相支持物上，再与溶解于溶液中的杂交探针进行反应，杂交结果可用仪器进行检测，但大多数情况下直接进行放射自显影，然后根据自显影图谱分析杂交结果。
目前，固相杂交技术的发展较快，而且应用范围更为广泛。
目前使用最多的固相支持物是硝酸纤维素(NC)膜。
它对单链DNA有较强的吸附作用。
RNA经过一些特殊变性剂处理后，也能较容易地结合到NC膜上。
下面介绍固相杂交反应中常用的几种将核酸样品转移到膜上的方法。
3.1点印迹的直接点样法(Dot blotting)这是一种能快速而且简便地检测样品中微量核酸的常用技术。
其方法主要是将待测样品直接在NC膜上，然后进行杂交检测。
其主要过程包括膜的处理、点样、变性、中和、干燥固定以及变性剂去除(检测RNA法)等。
3.2DNA转移(Southern blotting)用于点印迹的DNA直接点样法具简单、快速、灵敏度高等优点，但不能确定特异DNA序列的大小和定位。
1975年Southern氏建立了吸附转移法硝酸纤维素膜杂交。
其主要原理是利用滤纸对水的毛细管吸附作用，将经限制酶酶切及琼脂糖凝胶电泳分离的的DNA片段转移到固相杂交膜上，此时的DNA 片段还保留着原来凝胶中的分布图式。
然后再用探针进行杂交。
3.3RNA转移(Northern blotting)这是在Southern blot的基础上发展的RNA固相杂交技术，其因两技术相类似而得名。
其方法与Southernblot一样。
但RNA需先经乙二醛等变性剂处理后，再于合适的条件下电泳，这样便能使充分变性的RNA像变性DNA一样直接转移到NC膜上。
固定之后除去变性剂，再进行杂交，可大大提高杂交的敏感性，每条区带所需的RNA量可从500pg降低到1pg以下。
此外，由于有时需要分离的核酸样品分子量很小，用琼脂糖凝胶不能达到要求的分辨率。
这种情况下往往需要聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)进行分离，而由于这种胶的孔经较小，用前述的吸印转移法转移速度缓慢，易造成转移不完全。
为了解决之一问题，发展了电泳转移法。
即以电泳的方法使分离后的待测核酸样品从凝胶转移到NC膜或DBM纸等固相支持物上，再进行杂交。
3.4用于原位杂交的菌落转移在基因克隆操作中，为了在众多转化菌落中筛选带有目的基因的重组，常用的方法是用标记的探针通过原位杂交找出带有互补序列的目的基因。
主要步骤包括长好菌落、制膜、NC膜上菌落的裂解及膜上核酸的固定等。
4固相杂交反应核酸样品经直接点样或转移到NC膜上并经真空干燥后，即进行杂交反应。
在杂交液中，NC膜上变性核酸样品与变性后的标记探针在一定条件下形成杂交双链，然后通过仪器计数或放射自显影判定结果。
主要步骤如下。
4.1预杂交目的在于消除NC膜对探针的非特异性结合，降低杂交背景。
将膜在2×SSC中浸泡2分钟。
然后将膜放入盛有预杂交液［6×SSC、0.05×BLOTTO(1×BLOTTO：5%脱脂奶粉。
含0.02%叠氮钠)］的杂交管中，于68℃杂交炉中温育1～2hr。
4.2杂交将32P标记的双链DNA探针100℃加热5分钟变性，迅速置冰浴中冷却。
然后加入预杂交液中混匀，于68℃下杂交16～18小时。
4.3洗膜将膜置于大体积2×SSC和0.1%SDS溶液中，于室温下轻轻振摇5分钟，反复2次。
又于68℃下用1×SSC和0.1%SDS溶液洗2次，约1～1.5小时。
4.4放射自显影将膜在纸巾上凉干，用Saron膜(或冰箱保鲜膜和微波炉用膜)将NC膜做成一夹心包装，用放射性墨水制作的圆点标签在Saron膜上作几个不对称的标记。
然后置X光片暗盒中，黑暗下加X光片并加增感屏于-20℃或-70℃下曝光12～16小时。
X光底片经显影、定影及冲洗后，利用放射性墨水留下的标记对准NC膜与底片的位置，并与凝胶电泳相片或菌落主板相对比，鉴定阳性核酸带或菌落。
5分子杂交技术的应用Southern印迹技术用来检查DNA样品中是否存在有某个特定的基因，特异性非常高，而且还可知道其大小及酶切位点的分布，尽管其操作比较复杂；Northern印迹技术则用来检查中某个特定的基因是否得到转录；点印迹则仅需要一滴液体的样品，就可快捷地检查出其中是否有某个基因，但不能检出基因的大小或重复的程度；菌落原位杂交技术则是基因克隆中，从众多克隆中快速筛选出阳性的最常用的一种方法。
V.Davis(1990)通过病毒的随机引物逆转录制备了IBDV的互补DNA探针。
在点印迹中，探针不能区分病毒的疫苗株、田间株以及突变株，但在很严格的条件下也可获得一些特异性。
V.Vakharia用按澳大利亚IBDV序列合成的引物以及pGEM系统，制备了已知起始位点的。
将从Delaware E株、Grayson株和STC标准毒株获得的RNA从琼脂糖凝胶转移到膜上并用放射性标记的探针检查。
只需1小时的放射自显影。
但探针不能区分病毒的不同毒株。
他用非放射性的地高辛配基系统也获得了好的杂交结果。
Shaohua Zhao等(1990)通过将滑液膜支原体(MS)的WVU1853株克隆到质粒载体pUC18上，并用大肠杆菌转化，构建了MS的基因文库。
在点印迹中，4个转化的克隆与放射性磷标记的MS染色体DNA杂交，但与MGS6株的染色体DNA则没有杂交。
在Southern印迹中，所有氯化铯纯提的重组质粒都含有2个长度在1.0～2.3kbp的MSDNA片段。
用4个重组质粒制备的探针在点印迹中与MS的WVU1853株和9个田间株均可杂交，但与MG及禽支原体其它15个种均无杂交。
M.L.Khan等已制成用来区分MG致病株和疫苗株的DNA探针。
对于MG感染的快速诊断，他将株和种特异性的DNA探针直接应用在田间样品的点印迹检测上。
将1毫升的样品培养液吸到膜上，然后用探针检查。
株特异性的探针具有与MG疫苗株相同的、长度为6kbp的基因序列，它能特异性地检出经MGF株苗免疫的鸡群。
种特异性的探针含有1个9kbp的插入片段，它可检测出所有的MG，而与其它的鸟类支原体则无交叉杂交。
M.Jenkins用Southern印迹来研究球虫的基因表达、基因的构成以及它们在球虫不同种的分布。
能特异性地鉴别球虫特定的发育阶段的探针也已制备。
此外，还研制出了以诊断为目的、具有种特异性的其它探针。
K.S.Henderson等(1990)通过点印迹法，用cDNA探针来检测感染鸡体内的IBDV抗原，并用琼脂扩散试验和免疫荧光试验来作比较。
结果用后两种方法在接种病毒2天后即可从鸡的组织中检出病毒抗原，检出的持续时间分别为3天和4天。
而用点印迹法在接种病毒后1天即可检出病毒抗原并且在整个试验期里(24天)均可检出。
这表明点印迹法比其它两种方法都敏感。
K.P.Snipes等(1990)应用REA及Southern印迹法可将分离自火鸡的多杀性巴氏杆菌的疫苗株(M9)和致病株相鉴别，尽管两者在血清型或荚膜型、生化特征、抗药性、全细胞蛋白的PAGE图以及质粒的内容等方面完全相同。
为禽霍乱流行病学研究提供很有用的工具。
除上述这些应用之外，分子杂交技术还可用于进行细胞原位杂交。
此项技术是在保持细胞，甚至单个染色体形态的情况下，检查细胞内某些基因位置的一种有效的分子工具。