核酸分子杂交的种类及应用
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
23
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
13
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
核酸分子杂交的几种类型 -回复
核酸分子杂交的几种类型-回复核酸分子杂交是一种用于研究DNA和RNA相互作用的常见实验技术。
该技术可以用于研究基因表达、蛋白质相互作用、突变分析等。
在核酸分子杂交中，两条核酸链通过互补配对形成杂交（或杂交化合物）。
下面将介绍几种常见的核酸分子杂交类型。
1. 片段杂交（Dot blot）片段杂交是一种最简单的核酸杂交技术。
在这种方法中，目标DNA片段（或RNA）以单链形式固定在固相载体上，如膜片或微孔板。
然后，配对探针标记有放射性同位素或荧光染料，与目标DNA一起进行杂交。
通过检测标记的探针，可以确定是否与目标DNA片段杂交。
2. 南方杂交（Southern blot）南方杂交是一种用于检测和定量目标DNA片段的杂交技术。
在这种方法中，DNA经电泳分离后，转移到膜片上。
然后，膜片上的DNA与互补的探针分子杂交，并通过标记的探针检测杂交的目标DNA。
3. 北方杂交（Northern blot）北方杂交是一种用于检测和定量RNA的杂交技术。
在这种方法中，RNA经电泳分离后，转移到膜片上。
然后，膜片上的RNA与互补的探针分子杂交，并通过标记的探针检测杂交的目标RNA。
4. 原位杂交（In situ hybridization）原位杂交是一种用于检测细胞和组织中RNA或DNA的特定序列的杂交技术。
在这种方法中，标记的探针与固定的细胞或组织中的目标核酸序列杂交。
然后，通过显微镜观察标记的探针和目标核酸的共定位，从而确定目标序列的存在。
5. 竞争性杂交（Competitive hybridization）竞争性杂交是一种用于研究不同核酸序列之间互相竞争结合的杂交技术。
在这种方法中，标记的探针与非标记的探针或样品中的DNA或RNA 竞争杂交。
通过比较标记的探针与不同浓度的非标记探针或样品杂交的强度，可以确定不同序列之间的亲和力或结合特性。
总之，核酸分子杂交是一种重要的实验技术，广泛应用于生物医学研究和临床诊断。
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。
核酸的分子杂交技术及其应用
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。
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
核酸分子杂交的种类及应用
核酸分子杂交摘要：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和方法。
本文主要介绍了核酸分子的原理，分类以及它的相关应用。
关键词：核酸分子；分类；应用；1.核酸杂交技术的原理核酸分子（DNA、RNA）是由许多单核苷酸分子通过3，5磷酸二酯键相互连接所形成的生物大分子。
DNA分子双链的形成，DNA的复制，以及RNA的转录等都遵循碱基互补配对原则。
DNA是由两条互补配对的单核苷酸链通过氢键连接的双链分子。
双链结构的核酸分子在加热、偏碱环境或受尿素、甲酰胺等氢键解离剂的作用，则形成单链分子，称为核酸“变性”。
两条单链核甘酸若有同源顺序，则在一定条件下，他们的碱基互补配对，从而形成双链分子，称为核酸“复性”或核酸“杂交”[1]。
核酸分子杂交是用核酸分子的变性，复性等理化性质而设计的一种常用技术。
通常利用一种顺序已知，并被放射性同位素标记的核酸片段看作为探针，与未知样品的核酸进行分子杂交，如果样品中的核酸与探针有碱基互补顺序就能形成杂交分子。
此时标有同位素或生物素的探针则固定在标本上，用放射性自显影法或免疫组化法可显示出探针[2]。
核酸分子杂交可分为液相杂交、固相杂交和原位杂交[3]。
2.固相分子杂交：将待测的靶核甘酸链预先固定在固体支持物（硝酸纤维素膜或尼龙膜）上，而标记的探针则游离在溶液中，进行杂交反应后，使杂交分子留在支持物上，然后再进行检测和计算。
固相分子杂交又可分为：Southern印迹杂交、Northern印迹杂交、Western印迹杂交、斑点杂交、菌落原位杂交等。
2.1 Southern印迹杂交1975年建立的一种DNA转移方法。
该法利用硝酸纤维素膜(或经特殊处理的滤纸或尼龙膜)具有吸附DNA的功能。
首先用酚提法从待检测组织中提取DNA，然后以限制性内切酶消化待测的DNA片段，接着进行琼脂糖凝胶电泳使DNA按分子量大小分离，电泳完毕后，将凝胶放入碱性溶液中使DNA变性，解离为两条单链。
核酸的分子杂交
3 核酸探针的标记
为确定探针是否与相应基因组DNA杂交，有必要对探针加以标记，以便在结合部位获得可识别的信号。
3.1 标记的种类
同位素： 32P、35S、3H、125I等标记探针 非同位素： 生物素、地高辛配体、荧光素等作为标记物 两者比较：后者不及前者敏感，但后者保存时间较长，无同位素污染。
有互补特定核苷酸序列的单链DNA或RNA混在一起时，其相应同源区段将会退火形成双链结构。
Home
应 用：
检测特定生物有机体之间是否存在亲缘关系； 用来揭示核酸片段中某一特定基因的存在与否、拷贝数及表达丰度。
2 核酸探针的制备
2.1 探针（Probe)的概念: 一段带有检测标记的与目的基因或目的DNA特异互补的已知核苷酸序列。
202X
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第五节 核酸的分子杂交 Nucleic Acid Hybridization
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核酸分子杂交 把亲源关系较近的，不同生物个体来源的变性DNA或RNA单链，经退火处理形成DNA-DNA或DNA-RNA这一过程叫分子杂交。
2.2 探针的制备方法
01
02
03
PCR扩增
DNA重组技术
化学合成
长度一般以50~300bp为宜。制备方法：
2.3 探针的分类 据来源及性质不同可分为： 基因组DNA探针 cDNA探针 RNA探针 寡核苷酸探针
2.4 合成寡核苷酸探针注意原则
核酸分子杂交和PCR技术
核酸的分子杂交技术一、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那么发生异源性结合，再经显影或显色的方式，将结合核酸序列的位置或大小显示出来。
待测的核酸序列，能够是克隆的基因片段，也能够是未克隆化的基因组DNA和组织细胞的RNA。
二、核酸分子杂交的分类液相杂交核算分子杂交印记杂交固相杂交原位杂交1.固相杂交：将需要杂交的一条核酸链先固定在固体支持物上，另一条核酸链游离在液体中。
2.液相杂交：参与反映的两条核酸链都游离在液体中。
经常使用固相杂交类型：Southern印迹杂交、Northern印迹杂、菌落原位杂交、斑点杂交、狭缝杂交、组织原位杂交、夹心杂交等。
三、核酸分子杂交的大体原理一、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，有规那么的空间结构被破坏，形成单链分子，称为核酸的变性。
﹡引发核酸变性的因素：热、酸、碱、化学试剂（如：尿素、甲酰胺、甲醛等）。
﹡加热变性是最经常使用的方式，一样加热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。
可用紫外吸收的转变来跟踪DNA的变性进程。
以A260吸收值对应温度作图，取得DNA的变性曲线或熔解曲线。
增色效应：DNA变性后对260nm紫外光收增加的现象。
DNA热变性现象双螺旋结构即发生解体，两条链分开形成无规那么线团。
同时，一系列物化性质发生改变：260nm处紫外吸收值升高，粘度降低，浮力密度升高。
由于二级结构的丧失，也失去了部份或全数生物活性。
增色效应和减色效应当DNA分子加热变性后，其260nm的紫外吸收会急剧增加的现象称为增色效应。
变性DNA复性后，在260nm处的吸收值减少的现象称为减色效应。
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)，现在50%的DNA分子发生了变性。
核酸分子杂交概念解释
核酸分子杂交概念解释
核酸分子杂交是指两条核酸链（通常是DNA或RNA链）通过互相结合，形成一个稳定的双螺旋结构的过程。
这种结合是通过碱基间的氢键形成的，碱基之间的配对是高度选择性的。
DNA分子的碱基配对规则是腺嘌呤（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。
核酸分子杂交在生物学和分子生物学中有许多应用，其中最为著名的是分子杂交技术（molecular hybridization technique）。
这一技术可用于检测和分析DNA或RNA 的序列相似性，以及研究基因表达、基因组结构等方面。
以下是核酸分子杂交的一些关键概念：
1. 碱基配对：核酸分子的稳定性来自于两条链之间的碱基配对。
在DNA中，A与T 形成两个氢键，G与C形成三个氢键。
RNA中的规则类似，但是T被替换为尿嘧啶（U）。
2. 选择性：核酸分子杂交的过程是高度选择性的，只有符合碱基配对规则的两条链能够结合。
这种选择性是生物体内DNA复制和RNA转录的基础。
3. 热力学稳定性：杂交的稳定性受到环境条件的影响，尤其是温度。
高温通常会导致核酸分子的解离，而低温则有助于形成更稳定的双链结构。
4. 杂交实验：分子生物学中的分子杂交实验利用了核酸分子的互补配对性质。
例如，通过将待测的DNA或RNA与已知序列的标记分子杂交，可以用于检测目标序列的存在、测定相对丰度等。
5. 应用领域：核酸分子杂交技术在基因克隆、基因检测、DNA指纹分析等方面有广泛应用，为研究生物学和遗传学提供了重要工具。
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。
核酸分子杂交技术一、核酸分子杂交的基本原理与分类（可编辑）
核酸分子杂交技术一、核酸分子杂交的基本原理与分类分子杂交技术与应用分子杂交技术与应用? 分子杂交技术的目的是什么?分子杂交的基本方法有哪些?Southern印迹法有哪些步骤,为了达到什么目的呢为什么叫印迹法呢?一、核酸分子杂交的基本原理与分类一、核酸分子杂交的基本原理与分类(一)核酸分子杂交的基本原理(一)核酸分子杂交的基本原理1、变性(denaturation)1、变性(denaturation)(1)定义:(1)定义: 在一定的条件下,双螺旋之间氢键断裂,双在一定的条件下,双螺旋之间氢键断裂,双螺旋解开,形成无规则线团,双链解链成为单链。
螺旋解开,形成无规则线团,双链解链成为单链。
(2).引起核酸变性的因素(2).引起核酸变性的因素变性剂变性剂酸(尿素)(尿素)碱碱有机溶剂热有机溶剂热(乙醇)(乙醇)(3)、变性后核酸的特点:(3)、变性后核酸的特点:粘度下降粘度下降密度增加密度增加紫外吸收增加紫外吸收增加 2、融解温度(Tm):2、融解温度(Tm):定义:在DNA热变性时,其A 的升高达最定义:在DNA热变性时,其A 的升高达最260260 大值一半时的温度。
大值一半时的温度。
3、复性(退火)3、复性(退火) 变性DNA经过一定处理重新形成双螺旋的过程。
变性DNA 经过一定处理重新形成双螺旋的过程。
影响复性速度的因素: 影响复性速度的因素:DNA浓度 DNA浓度 DNA片段的大小 DNA片段的大小 DNA片段复杂性 DNA片段复杂性合适的复性温度合适的复性温度适当的离子强度适当的离子强度4、杂交4、杂交定义两条来源不同,但具有互补序列的核酸,按两条来源不同,但具有互补序列的核酸,按碱基配对原则复性形成一个杂交体,这个过程即碱基配对原则复性形成一个杂交体,这个过程即分子杂交。
分子杂交。
DNA/DNA的杂交作用:DNA/DNA的杂交作用: 检测特定生物有机体之间的亲源关系检测特定生物有机体之间的亲源关系DND/DNA或RNA/DNA:DND/DNA或RNA/DNA: 揭示核酸片断中某种特定基因的位置。
核酸分子杂交技术
核酸分子杂交技术
核酸分子杂交技术是一种用于检测和分析核酸特异性的分子生物学技术。
它可以检测和分
析特定的基因或基因产物，如RNA或DNA，以及其他特定的核酸分子，如转录因子、调控
因子等。
核酸分子杂交技术可以用来确定特定基因的存在、结构和功能，也可以用来检测
和鉴定病毒、细菌和其他微生物的存在。
核酸分子杂交技术的基本原理是，将两个不同的核酸分子（称为“杂交物”）混合在一起，使它们能够结合在一起。
这种结合是由特定的碱基对结合所决定的，也就是说，只有具有
相同的碱基序列的两个核酸分子才能结合在一起。
结合后的核酸分子杂交物可以被检测到，从而可以用来确定特定核酸分子的存在。
核酸分子杂交技术可以用来检测和分析特定基因的存在、结构和功能，也可以用来检测和
鉴定病毒、细菌和其他微生物的存在。
在肿瘤学研究中，核酸分子杂交技术可以用来检测
肿瘤细胞中特定基因的表达水平，从而可以帮助医生更好地诊断和治疗患者。
此外，核酸
分子杂交技术还可以用来研究基因调控，以及研究基因突变对基因表达的影响。
核酸分子杂交技术的应用非常广泛，可以用来研究基因、蛋白质和其他生物分子，以及病毒、细菌和其他微生物。
它可以用来诊断和治疗疾病，以及研究基因调控和基因突变对基
因表达的影响。
总之，核酸分子杂交技术是一种重要的分子生物学技术，在医学、生物学和其他领域都有
着广泛的应用，可以用来检测和分析特定的基因、病毒和其他微生物，并且可以用来研究
基因调控和基因突变对基因表达的影响。
Southern杂交技术
一、核酸分子杂交技术
2、核酸分子杂交的分类：
②固相杂交：将参加反应的一条核酸链先 固定在固体支持物上，另一条游离在溶 液中。固体支持物有硝酸纤维素滤膜、 尼龙膜、乳胶颗粒、磁珠和微孔板等。 固相杂交时，未杂交的游离片段可容易 地漂洗除去，膜上的杂交物容易检测和 能防止靶DNA自我复性等优点，故该法最 为常用。
8、杂交结果的检测
② 非放射性核素探针的检测
显色反应：通过连接在抗体或抗生物素蛋白上的显色物质（如酶、荧光 素等）进行杂交信号的检测。常用的检测物质与方法有以下几类：
– 酶法检测：这是最常用的检测方法。通过酶促反应使其底物形成有 色反应产物。最常用的酶是碱性磷酸酶和辣根过氧化物酶。
– 荧光检测法：荧光检测法主要用于非放射性探针的原位杂交检测。 – 化学发光法：化学发光是指在化学反应过程中伴随的发光反应。 – 电子密度标记：利用重金属的高电子密度，在电子显微镜下进行检
二、Southern杂交的基本原理
• 利用Southern印迹法可进行克隆基因的酶切 、图谱分析、基因组中某一基因的定性及定 量分析、基因突变分析及限制性片断长度多 态性分析（RFLP）等。
三、Southern 杂交的主要步骤
1、待测DNA样品的制备、酶切 2、待测DNA 样品的电泳分离：琼脂糖
三、Southern 杂交的主要步骤
5、探针的制备
⑥探针标记 –随机引物法 –缺口平移法 (DNaseI and DNA聚合酶I) –末端标记法 • 碱性磷酸酶-T4多核苷酸激酶 [γ-32p]-ATP标记 DNA/RNA-5′ • 末端转移酶（poly(N*)n） • T4DNA聚合酶/Klenow片断 （粘末端补平）
同源性比较，与非靶区域的同源性不应超过70%或有连 续8个或更多的碱基同源。
核酸分子杂交的概念基本原理探针及类型
核酸分子杂交的概念、基本原理、探针及类型分子杂交的概念及基本原理主要内容：一、分子杂交的概念二、分子杂交基本原理（一）DNA 变性：1、D NA变性的方法2、增色效应3、溶解曲线4、融解温度5、影响Tm值的因素。
（二）复性：退火一、分子杂交的概念：分子杂交（molecular hybridization ）指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。
利用这一原理，就可以使用已知序列的单链核酸片段作为探针，去查找各种不同来源的基因组DNA分子中的同源基因或同源序列。
二、分子杂交基本原理：（一）DNA 变性：DNA变性是指双螺旋之间氢键断裂，双螺旋解开，形成单链无规则线团，因而发生性质改变（如粘度下降，沉降速度增加，浮力上升，紫外吸收增加等）。
1、D NA变性的方法：1）加热；2）改变DNA溶液的pH ；3）有机溶剂（如乙醇、尿素、甲酰胺及丙酰胺等）等理化因素。
2、增色效应：DNA在260nm处有最大吸收值，这一特征是由于含有碱基的缘故。
在DNA双螺旋结构模型中碱基藏于内侧，变性时由于双螺旋解开，于是碱基外露，260nm紫外吸收值因而增加，这一现象称为增色效应（hyperchromic effect ）。
利用DNA变性后波长260nm处紫外吸收的变化可追踪变性过程。
3、溶解曲线：如果升高温度使DNA变性，以温度对紫外吸收作图，可得到一条曲线，称为溶解曲线。
4、融解温度：通常人们把50%DNA分子发生变性的温度称为变性温度（即熔解曲线中点对应的温度），由于这一现象和结晶的融解相类似，故又称融点或融解温度（melting temperature ，Tm ）。
因此Tm是指消光值上升到最大消光值一半时的温度。
5、影响Tm值的因素：Tm不是一个固定的数值，它与很多因素有关：1）部因素：pH、离子强度。
随着溶剂内离子强度上升，Tm 值也随着增大。
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核酸分子杂交
摘要:核酸分子杂交技术就是基因工程中重要的研究手段,就是目前生物化学、分子生物学、与细胞生物学研究中应用最广泛的技术之一。
也就是现阶段定性、定量与定位检测DNA与RNA序列片段必须掌握的基本技术与方法。
本文主要介绍了核酸分子的原理,分类以及它的相关应用。
关键词:核酸分子;分类;应用;
1、核酸杂交技术的原理
核酸分子(DNA、RNA)就是由许多单核苷酸分子通过3,5磷酸二酯键相互连接所形成的生物大分子。
DNA分子双链的形成,DNA的复制,以及RNA的转录等都遵循碱基互补配对原则。
DNA就是由两条互补配对的单核苷酸链通过氢键连接的双链分子。
双链结构的核酸分子在加热、偏碱环境或受尿素、甲酰胺等氢键解离剂的作用,则形成单链分子,称为核酸“变性”。
两条单链核甘酸若有同源顺序,则在一定条件下,她们的碱基互补配对,从而形成双链分子,称为核酸“复性”或核酸“杂交”[1]。
核酸分子杂交就是用核酸分子的变性,复性等理化性质而设计的一种常用技术。
通常利用一种顺序已知,并被放射性同位素标记的核酸片段瞧作为探针,与未知样品的核酸进行分子杂交,如果样品中的核酸与探针有碱基互补顺序就能形成杂交分子。
此时标有同位素或生物素的探针则固定在标本上,用放射性自显影法或免疫组化法可显示出探针[2]。
核酸分子杂交可分为液相杂交、固相杂交与原位杂交[3]。
2、固相分子杂交:
将待测的靶核甘酸链预先固定在固体支持物(硝酸纤维素膜或尼龙膜)上,而标记的探针则游离在溶液中,进行杂交反应后,使杂交分子留在支持物上,然后再进行检测与计算。
固相分子杂交又可分为:Southern印迹杂交、Northern印迹杂交、Western印迹杂交、斑点杂交、菌落原位杂交等。
2、1 Southern印迹杂交
1975年建立的一种DNA转移方法。
该法利用硝酸纤维素膜(或经特殊处理的滤纸或尼龙膜)具有吸附DNA的功能。
首先用酚提法从待检测组织中提取DNA,然后以限制性内切酶消化待测的DNA片段,接着进行琼脂糖凝胶电泳使DNA按分子量大小分离,电泳完毕后,将凝胶放入碱性溶液中使DNA变性,解离为两条单链。
再在凝胶上贴上硝酸纤维素膜,使凝胶上的单链DNA区带按原来的位置吸印到膜上。
然后直接在膜上进行核酸探针(已被同位素标记)与被测样品之间的杂交,再通过放射自显影对杂交结果进行检测[4]。
2、2 Northern印迹杂交
1976年Alwine建立了该方法。
这就是一种将RNA从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的方法。
其检测过程与Southern转移杂交基本相同,所不同的就是用DNA探针检测经凝胶电泳分开的RNA分子。
它主要用于研究基因的转录活性及表达[5]。
2、3 Western印迹杂交
Western印迹就是指将蛋白质样品经聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,然后转移至到固相载体上,然后用抗体通过免疫学反应检测目的蛋白,分析基因的表达程度。
固相载体以非共价键形式吸附蛋白质,且能保持电泳分离的多肽类型及其生物学活性不变。
以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原,与对应的抗体起免疫反应,再与酶或同位素标记的第二抗体起反应,经过底物显色或放射自显影以检测电泳分离的特异性目的基因表达的蛋白成分[6]。
2、4斑点杂交
将待测核酸样品进行DNA或RNA变性处理后,直接点在硝酸纤维素滤膜上,经烘烤固定后,与同位素或生物素标记的探针进行杂交,杂交后放射性双链DNA 可使X光胶片感光,形成自显影斑点。
2、5菌落原位杂交
将培养基上长出的菌落通过影印方法转移到硝酸纤维素膜上,碱变性破坏细菌的细胞壁使其释放出DNA,并经变性处理使双链DNA解链,经烘烤固定后,用同位素标记的探针进行杂交,最后放射自显影。
如果底片上出现蝌蚪状黑点,即证明相应的菌落中具有与探针DNA同源的核酸片段。
3、液相分子杂交[5]
液相分子杂交就是将待测的核酸样品与同位素标记的DNA探针同时溶于杂交液中进行反应,然后分离杂交双链与未参加反应的标记探针,用仪器检测并计算分析杂交结果。
4、原位杂交
将标记探针与细胞或组织中的核酸按碱基配对原则进行特异性杂交,并应用组织化学或免疫组织化学方法在显微镜下进行细胞定位或基因表达的检测技术。
5、应用
5、1基因诊断、传染病病原体的检测
核酸分子杂交具有很高的灵敏性与特异性,因而该技术目前已用于多种遗传性疾病的基因诊断、恶性肿瘤的基因分析、传染病病原体的检测等领域中,其成果大大促进了现代医学的进步与发展。
例如,我们可以用DNA杂交技术来检测某人就是否感染了乙肝病毒(乙肝病毒的遗传物质就是DNA)。
方法就是拿一个用荧光或同位素标记的DNA分子探针(这个探针就就是乙肝病毒DNA分子),如果被检测的DNA分子与探针杂交了,或者说杂交的部位非常多,则说明被测者感染了乙肝病毒;如果被检测的DNA与探针没有杂交,或者说杂交的部位非常少,则说明被测者没有感染乙肝病毒。
5、2在生物合成代谢研究中的应用
用逆转录酶可以在体外以mRNA为模板合成DNA,此种DNA称互补DNA(cDNA)。
用cDNA作为探针,可以检测细胞中的mRNA。
它的敏感性比直接测定蛋白质要高1000倍。
以cDNA作为探针的原位杂交技术结合蛋白测定技术,可以了解单个细胞内mRNA的翻译水平,即蛋白质合成能力,从而可以了解组织器官的代谢与功能状态,以及器官组织内不同细胞群的功能差异,并能同时进行形态学观察。
参考文献
[1]、王平,核酸分子杂交技术及其应用[J]、井冈山医专学报、1996,3(2):15-17、
[2]、宋胜华、核酸分子杂交技术及其应用[J]、临床与实验病理学研究、1987,3(3):185-188、
[3]、尹与平,张世荃、简述核酸分子杂交技术[J]、生物学通报、1992,6:16-48、
[4]、易先平、核酸杂交技术及其在医学中的应用[J]、中国冶金工业医学杂志、1994,11(6):374-375
[5]、张玉研,核酸分子杂交技术简介[J]、细胞生物学杂志、1980,2(2):43-48、
[6]、黄凤珍、分子杂交技术的应用简述[J]、中学生物学,2009,25(9):11-13、。