基因探针-分子杂交技术 -
基因工程(基因工程的主要技术与原理分子杂交技术)
Southern杂交主要用来判断某 一生物样品中是否存在某一基因， 以及该基因所在的限制性酶切片 段的大小。（DNA水平）
Southern杂交也可检测目的基 因的拷贝数。
CK 1 2 3 4 5
Southern bloting
这种检测方法与其它免疫学方法的不同是，一方面 可以避免非特异性的免疫反应，而且更关键的是可以 检测出目标蛋白质的分子量，从而直观的在滤膜上显 示出目标蛋白。
五、Dot blot hybridization
1、原理：
在Southern杂交的基础上发展起来的用于 快速检测特异核酸分子的杂交技术。将核酸 样品直接转移到适当的滤膜上，然后进行杂 交检测。
凝胶
3）转移并固定到滤膜上
通过毛细管渗吸或电转移或真空转移的方式，将凝 胶上的DNA转移到硝酸纤维素滤膜或尼龙膜上。最后 通过80℃处理或紫外线照射将DNA固定在滤膜上。
Southern blotting 装置示意图
4）探针的制备及杂交
预杂交：将结合了DNA分子的滤膜先与特定的预 杂液进行预杂交，也就是将滤膜的空白处用鱼精 DNA或牛奶蛋白封闭起来，防止在杂交过程中滤膜 本身对探针的吸附。
当用一个标记的核酸分子与核酸样品杂交, 便可查明该样品中是否存在与该标记核酸分 子具有同源性的核酸分子。这个标记的核酸 分子称为探针(probe)，可以是DNA，也可以 是RNA，或合成的寡核苷酸。
二、基本过程
1、核酸印迹（Nucleic acid blotting): 将核酸样品（DNA、RNA或蛋白质）在凝胶
在1975年，由英国的E. Southern首先设计发明的， 因此又称为Southern杂交（Southern blotting)。
DNA分子杂交技术及其原理
什么是DNA分子杂交技术？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。
比如上面的“钥匙”，就像你用一串的“钥匙”去试，但你可以先在要的那个“钥匙”上做个标记，你不要认识“钥匙”的齿（这里的齿你可以想像成探针的序列），只要认识“钥匙”上的标记就行。
（这个比喻有点漏洞，就是原始的那些“门”不管用不用钥匙都不能打开，但我暂时没想到其它比方）什么是DNA分子杂交原理？DNA分子杂交：DNA分子杂交的基础是，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分子杂交的意义：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。
dna分子杂交技术原理
dna分子杂交技术原理
DNA分子杂交技术是一种常用的实验技术，用于检测、分离
和定量DNA序列。
其原理基于DNA的互补配对特性。
首先，人工合成两条DNA片段，一条称为“探针”，另一条称
为“目标DNA”。
探针和目标DNA片段的序列需要在一定程度上互补。
探针通常被标记上荧光染料或放射性同位素等化学标记物，以便于检测。
然后，将探针和目标DNA混合，并进行热变性处理。
这个过
程使得DNA分子的双链断裂，形成两条单链DNA。
接下来，通过降温使两条单链DNA重新互补配对。
如果目标DNA中
有与探针互补的序列，它们将形成稳定的双链结构。
在杂交后，通过适当的处理，可以将未与探针结合的目标
DNA从混合物中去除。
而与探针结合的DNA可以被检测、定量和分离。
可以使用不同的技术来检测已标记的探针，例如荧光检测或放射性测量。
DNA分子杂交技术广泛应用于生物医学研究、遗传学、基因
工程和临床诊断等领域。
它可以用于检测特定的DNA序列、
基因分型、基因突变等。
此外，通过结合其他的分析技术，如聚合酶链式反应（PCR），DNA分子杂交技术还可以实现高
效的基因扩增和检测。
dna分子杂交技术操作流程
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[说明]核酸分子杂交及PCR技术
![[说明]核酸分子杂交及PCR技术](https://img.taocdn.com/s3/m/cd08778f50e79b89680203d8ce2f0066f53364c4.png)
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。
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：参与反应的两条核酸链都游离在液体中。
常用固相杂交类型：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。
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则线团。
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，也失去了部分或全部生物活性。
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)，此时50%的DNA分子发生了变性。
分子诊断学之核酸分子杂交技术-医学检验
» 核酸分子杂交（nucleic acid hybridization）
是指用标记的已知DNA或RNA片段检测样品中未 知核酸序列，通过碱基互补配对原则发生同源性结合 ，再经显影或显色的方法，将结合的核酸序列的位置 或大小显示出来。
» 探针( probe )
带有可检测标记的已知序列的DNA或RNA片段。 Institute of Genetic Engineering
分子克隆基本过程：
切 转
分 切 接
筛
Institute of Genetic Engineering
Institute of Genetic Engineering
分子诊断学
核酸分子杂交技术
Nucleic Acid Hybridization Technology
Institute of Genetic Engineering
Institute of Genetic Engineering
影响复性速度的因素：
DNA浓度 DNA片段的大小 DNA片段复杂性 合适的复性温度 适当的离子强度
Institute of Genetic Engin1e7ering
二、核酸分子杂交的技术原理
在DNA复性过程中，如果把不同 DNA单链分子放在同一溶液中， 或把DNA与RNA放在一起，只要 在DNA或RNA的单链分子之间有 一定的碱基配对关系，就可以在 不同的分子之间形成杂化双链 (heteroduplex) 。
检测对象: 克隆化的基因组DNA，细胞总DNA、总RNA
。杂交方法不同，被检测的核酸可以是提纯的，也可以在细 胞内杂交, 即细胞原位杂交。
核酸分子杂交特点：高度的灵敏性、特异性
应用：克隆基因的筛选、酶切图谱的制作、基因组中特
核酸分子杂交过程
核酸分子杂交过程
核酸分子杂交是一种利用两个不同的核酸分子来检测特定基因的技术。
它通过将一个核酸分子 (称为探针) 与另一个核酸分子 (称为模板) 进行杂交来寻找特定的序列。
杂交过程通常需要高温条件来分解核酸分子的二聚体，并使探针与模板结合。
如果探针与模板匹配，则可以使用特定的技术来检测杂交产物。
常见的技术包括 Southern blotting 和 PCR (聚合酶链反应)。
在 Southern blotting 技术中，模板核酸分子被限制性酶切割后，将其电泳分离，然后将其转移到一种特定的膜上，接着用探针核酸进行杂交，再用特定的方法来检测杂交产物。
在 PCR 技术中，模板核酸分子被加热以分解二聚体，然后用特定的引物进行扩增。
这种扩增过程重复进行多次，直到产生足够的样本量。
这种方法能够在短时间内增加核酸分子的数量，因此适用于病毒、细菌和其他微生物的检测。
核酸分子杂交是一种非常重要的生物技术，广泛应用于医学诊断、基因研究、食品安全等领域。
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。
分子杂交名词解释生物化学
分子杂交名词解释生物化学
1.分子杂交（molecularhybridization）：指在体外将两个不同种类的核酸（通常是DNA）互相杂交，形成一个新的双链分子，其中每一条链都来自于不同的原始分子。
2. 探针（probe）：一种标记有特定序列的核酸分子，用于检测样品中是否存在相同或相似的序列。
3. 单链构象（single-stranded conformation）：指单链DNA或RNA分子在特定条件下所呈现的空间结构，可用于分析核酸序列的变异或突变。
4. 限制性内切酶（restriction endonuclease）：一种具有切割特定DNA序列能力的酶，常用于制备DNA片段或检测特定序列。
5. 聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）：一种通过模拟生物体内的DNA复制过程，在体外扩增DNA序列的技术。
可用于检测或分析极微量的DNA样品。
6. 荧光素酶（luciferase）：一种常用于检测生物体内基因表达水平的标记酶。
常与荧光素底物配合使用，通过检测底物发光信号来表征目标基因的表达程度。
7. 反向转录聚合酶链反应（reverse transcription polymerase chain reaction，RT-PCR）：一种将RNA转录为cDNA，再通过PCR扩增cDNA的技术。
常用于研究基因表达调控机制。
以上是分子杂交在生物化学领域中的相关概念和术语，相信可以帮助读者更好地了解和应用分子杂交技术。
分子杂交技术
分子杂交技术分子杂交技术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。
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。
杂交的双方是所使用探针和要检测的核酸。
该检测对象可以是克隆化的基因组DNA,也可以是细胞总DNA或总RNA。
根据使用的方法被检测的核酸可以是提纯的，也可以在细胞内杂交, 即细胞原位杂交。
探针必须经过标记，以便示踪和检测。
使用最普遍的探针标记物是同位素, 但由于同位素的安全性，近年来发展了许多非同位素标记探针的方法。
核酸分子杂交具有很高的灵敏度和高度的特异性,因而该技术在分子生物学领域中已广泛地使用于克隆基因的筛选、酶切图谱的制作、基因组中特定基因序列的定性、定量检测和疾病的诊断等方面。
因而它不仅在分子生物学领域中具有广泛地应用,而且在临床诊断上的应用也日趋增多。
第一节核酸探针标记的方法核酸探针根据核酸的性质，可分为DNA和RNA探针;根据是否使用放射性标记物的与否,可分为放射性标记探针和非放射性标记探针;根据是否存在互补链,可分为单链和双链探针;根据放射性标记物掺入情况,可分为均匀标记和末端标记探针。
下面将介绍各种类型的探针及标记方法。
一、双链DNA探针及其标记方法分子生物研究中，最常用的探针即为双链DNA探针，它广泛应用于基因的鉴定、临床诊断等方面。
双链DNA探针的合成方法主要有下列两种:切口平移法和随机引物合成法。
1. 切口平移法(nick translation) 当双链DNA分子的一条链上产生切口时, DNA聚合酶Ⅰ就可将核苷酸连接到切口的3'羟基末端。
同时该酶具有从5'→3'的核酸外切酶活性,能从切口的5'端除去核苷酸。
由于在切去核苷酸的同时又在切口的3'端补上核苷酸,从而使切口沿着DNA链移动,用放射性核苷酸代替原先无放射性的核苷酸，将放射性同位素掺入到合成新链中。
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。
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。
核酸分子杂交的原理和实验方法
核酸分子杂交的原理和实验方法原理所谓DNA探针，实质上是一段已知的基因片段，应用这一基因片段即可与待测样品杂交。
如果靶基因和探针的核苷酸序列相同，就可按碱基配对原则进行核酸分子杂交，从而达到检查样品基因的目的。
在随机引物法标记反应液中，有随机合成的六聚体核昔酸(hexanucleotide)作为引物，dATP、dCTP、dGTP、dTTP和D1G-11-dUTP作为合成底物，以单链DNA作为模板，在Klenow酶的作用下，合成掺入地高辛的DNA链。
以地高辛标记的探针与靶基因DNA链杂交后，再通过免疫反应来进行检测。
一般通过酶标抗地高辛抗体来检测，就可以肯定杂交反应的存在。
免疫检测采用过氧化物酶系统，DAB显色。
敏感性很高。
可用于膜上杂交和原位杂交。
操作程序(1) 随机引物标记操作程序如下：①用灭菌去离子蒸馏水稀释1μg DNA至总体积16μl。
②DNA热变性：把DNA瓶置于沸水中，水浴10分钟。
然后，迅速地插入碎冰中3分钟以上。
③加4μl DIG Random Labeling Mix(高效),混匀后再离心2000/r.p.m×5分钟。
④置37℃反应至少120分钟。
时间越长，产量越高。
延长反应时间至20小时可明显增加地高辛标记DNA的产量。
应根据需要控制反应时间。
⑤加入2μ1 10mM EDTA以中止反应，对于原位杂交和膜上杂交反应来说，标记反应可告结束，上述反应液置-20℃保存至少一年以上。
且可反复使用。
可根据下表估计标记产量：DNA模板量标记一小时标记二十小时10ng 45ng 600ng30ng 130ng 1050ng100ng 270ng 1500ng300ng 450ng 2000ng1000ng 850ng 2300ng3000ng 1350ng 2650ng(2)核酸探针膜上杂交原理和操作（一）杂交总原则脱氧核苷酸通过磷酸二酯键缩合成长链构成DNA的一级结构。
两条碱基互补的多核苷酸链按碱基配对原则形成双螺旋，构成DNA的二级结构。
分子杂交技术原理
分子杂交技术原理分子杂交技术是一种重要的分子生物学技术，它可以用于研究DNA、RNA和蛋白质等生物分子的结构、功能和相互作用。
分子杂交技术的原理主要包括杂交、探针和探针标记三个方面。
首先，杂交是指两条不同DNA或RNA分子之间的碱基互补配对。
在实验室中，可以通过将一条标记有放射性同位素或荧光染料的DNA或RNA探针与待检测的DNA或RNA样品进行杂交，来检测目标分子的存在和数量。
杂交的原理是基于DNA和RNA的碱基互补配对规律，即腺嘌呤（A）与鸟嘌呤（T）之间形成两个氢键，胞嘧啶（C）与鸟嘌呤（G）之间形成三个氢键，因此可以利用这种互补配对关系来进行特异性的分子识别。
其次，探针是分子杂交技术中的重要组成部分，它是一段已知序列的DNA或RNA分子，可以与待检测的目标分子特异性地进行杂交。
探针的选择对于分子杂交技术的准确性和灵敏度有着重要的影响，因此需要根据待检测目标的特点来设计合适的探针序列，以确保杂交的特异性和稳定性。
最后，探针标记是指在探针上标记放射性同位素、荧光染料或酶等标记物，用于检测探针与目标分子的杂交情况。
通过标记探针，可以使其在杂交后产生特定的信号，如放射性同位素探针可以通过放射性测定来检测目标分子的数量，荧光标记探针可以通过荧光显微镜或荧光成像系统来观察目标分子的位置和表达水平，酶标记探针可以通过酶联免疫吸附试验（ELISA）等方法来检测目标分子的存在和活性。
综上所述，分子杂交技术的原理包括杂交、探针和探针标记三个方面，通过这些原理可以实现对DNA、RNA和蛋白质等生物分子的检测和分析。
分子杂交技术在基因工程、生物医学研究和临床诊断等领域具有重要的应用价值，对于揭示生命活动的分子机制和疾病发生发展的机理具有重要意义。
希望本文对分子杂交技术的原理有所帮助，谢谢阅读！。
核酸分子杂交技术名词解释
核酸分子杂交技术名词解释1. 嘿,各位生物小伙伴们!今天咱们来聊一个特别有意思的技术 - 核酸分子杂交。
听着挺高大上的是不是?别担心,我用最接地气的方式给大家讲明白!2. 核酸分子杂交说白了就是让两条单链核酸配对在一起。
就像是在玩一个超级精密的拼图游戏,每个碎片都得完美匹配才行。
3. 这项技术的原理特别有意思。
你想啊,咱们的脱氧核糖核酸就是大家常说的遗传物质平时都是双螺旋结构,就像一个扭起来的麻花。
要想让它们杂交,得先把这个麻花给拆开。
4. 怎么拆呢?那就得用高温啦!就像煮面条一样,把温度调到九十多度,这些双链核酸就会乖乖分开,变成单链。
这个过程科学家们管它叫变性,我觉得叫"解放单身"更形象。
5. 单链出来后,咱们就把温度降下来,让它们有机会相遇。
这时候有意思的事情就发生了 - 互补的碱基会自动配对,就像是命中注定的情侣相遇一样,立马就黏在一起了!6. 这个配对可有讲究了,得严格按照配对规则来。
腺嘌呤只能和胸腺嘧啶配对,鸟嘌呤只能和胞嘧啶配对。
这就像是相亲一样,条件得完全匹配才行。
7. 杂交技术最神奇的地方在于它的专一性。
要是序列不完全匹配,打死也不会结合。
就像挑食的孩子,一点不对付的东西都不吃。
这种死心眼的性格在这儿反倒成了优点!8. 这项技术在实验室里可有用了。
比如说要找某个特定的基因,就可以设计一个带标记的探针,就像派出一个特务去打探情报。
只要目标序列在,探针就能找到它并紧紧抱住。
9. 在医学检验中,核酸杂交简直就是神探!能查出各种病毒感染,还能诊断遗传病。
就像是给基因做体检,有啥问题一查就知道。
10. 不过做杂交实验也挺考验人的耐心。
温度、酸碱度、盐离子浓度都得控制得刚刚好。
要是哪个条件不对,就像给情侣制造了障碍,想配对都配不上。
11. 现在的杂交技术越来越先进了,还能在芯片上进行。
一个小小的芯片上能同时进行成千上万个杂交反应,效率简直比月老牵红线还厉害!12. 说到底,核酸分子杂交就是让互补的核酸序列相遇、相识、相结合的过程。
简述分子杂交技术的一般实验流程
简述分子杂交技术的一般实验流程title: 分子杂交技术的实验流程
content:
分子杂交技术是一种常用的基因工程技术，可用于研究DNA或RNA 序列相似性和寻找同源基因，广泛应用于生物学、医学和农业等领域。
下面我们就来简述一下分子杂交技术的一般实验流程。
1、提取RNA/DNA：首先需要从所研究的生物体中提取RNA或DNA，可以用CTAB法、酚-氯仿法、盐法等各种方法进行提取。
这一步是确
保我们得到高质量的RNA/DNA样本。
2、切割DNA/RNA：若是研究DNA，我们需要使用限制性内切酶切
割DNA；若是用RNA做实验，则需要将RNA转录为cDNA，再使用DNA
酶切割。
这一步的目的是将DNA或RNA分成大量不同大小片段，方便
后续操作。
3、膜上杂交：将DNA或RNA片段与检测DNA/RNA杂交。
这一步需
要将DNA或RNA固定在膜上（通常是聚丙烯腈或硝酸纤维素等），再
用检测DNA或RNA分子与固定的DNA或RNA分子进行杂交反应，以寻
找相同的序列。
4、洗膜：反应后用高盐缓冲液和低盐缓冲液交替洗膜，以去除无
法杂交的DNA/RNA分子，保留杂交的分子。
5、探针检测：将探针（单链RNA或DNA）标记为荧光物等，将其与膜上DNA或RNA分子进行杂交，检测所寻找的DNA/RNA序列是否存在。
如果存在，则探针与目标DNA/RNA分子杂交结合并发出信号，证明样本中有这一特定的序列存在。
综上，这是分子杂交技术的一般实验流程，不同的实验目的会增加一些额外的步骤或调整实验参数。
因此实验过程中要特别注意各操作的条件和细节，以保证实验结果的真实性和可靠性。
分子杂交实验
分⼦杂交实验分⼦杂交实验不同的DNA ⽚段之间，DNA ⽚段与RNA ⽚段之间，如果彼此间的核苷酸排列顺序互补也可以复性，形成新的双螺旋结构。
这种按照互补碱基配对⽽使不完全互补的两条多核苷酸相互结合的过程称为分⼦杂交。
基本原理是待测单链核酸与已知序列的单链核酸（叫做探针）间通过碱基配对形成可检出的双螺旋⽚段。
这种技术可在DNA 与DNA，RNA与RNA，或DNA与RNA之间进⾏，形成DNA-DNA，RNA-RNA或RNA-DNA等不同类型的杂交分⼦。
分⼦杂交是通过配对碱基对之间的⾮共价键（主要是氢键）结合，从⽽形成稳定的双链区。
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。
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。
⽤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。
以下是⼏种常见的杂交技术：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，⼀条反应核酸游离在溶液中。
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。
由于固相杂交后，未杂交的游离⽚段可容易地漂洗除去，膜上留下的杂交物容易检测和能防⽌靶DNA⾃我复性等优点，所以最为常⽤。
常⽤的固相杂交类型有：菌落原位杂交、斑点杂交、狭缝杂交、Southern 印迹杂交、Northern印迹杂交、组织原位杂交和夹⼼杂交等。
液相杂交所参加反应的两条核酸链都游离在溶液中，⼀种研究最早且操作复合的杂交类型，在过去的30年⾥虽有时被应⽤，但总不如固相杂交那样普遍。
主要缺点是杂交后过量的未杂交探针在溶液中除去较为困难和误差较⾼。
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检测病原微生物及寄生虫
对于人体或环境中存在的细菌、病毒微生物,现行检 测方法既费时又不够准确。如果用特异的DNA探针检 测微生物包含的核酸片段,不但灵敏快速,而且特异 性强,甚至可以分析同种异株间的区别。DNA探针推 广至微生物检验上,对于诊断传染病、开展流行病学 研究将有重要意义。
法医物证学
人类染色体中存在许多分散的具有串联重复单位 的微小卫星区。利用人体卫星区DNA作探针检测不 同个体的卫星区,产生相应的 DNA指纹图谱,这是 由Jeffeys等在1985年首创,随后几年中迅速获得 发展完善的DNA指纹图谱法新技术。（Nature，1985） 法医学中进行个人识别,可以对犯罪现场的血迹或 衣物上残留的体液干斑进行DNA指纹测定,经核对 指纹档案便可判断案情。 DNA指纹图谱法还可用于亲权鉴定、血液种属区别 和性别鉴定等工作。
Molecular LOGOprobe techniques
基因探针 ——分子杂交技术
By xxx&xxx
目录
简介 基本原理 分类 操作步骤
Southern杂交 Northern杂交 Western 杂交
历史及发展 主要应用
基因探针
分子杂交技术的主要应用
1.基因工程和分子生物学研究 2.检测病原微生物及寄生虫 3.普查和诊断遗传性疾病 4.法医物证学
基因工程和分子生物学研究
作为生物技术核心的基因工程(重组DNA技 术)是 7 0年代兴起的、按人们意愿定向改造生 物遗传性状的技术。 其主要步骤是取得目的DNA,与载体DNA体 外重组,将重组DNA分子导入宿主细胞,筛选能够 表达重组DNA的细胞加以传代扩增。这中间筛 选步骤,就可以用DNA探针进行菌落或噬菌体原 位杂交来完成。
历史及发展
1969年，Gall和Pardue（Yale University）等首次将同位素探针用 于原位杂交实验，获得成功。1987年，染色体原位抑制杂交法的创建 ，使FISH 技术得以迅速发展。随后，Cremer等用生物素和汞或氨基 乙酰荧光素等非放射性物质标记探针，创立了双色FISH技术。1990 年，Nederlof 等用3种荧光素成功探测出了3种以上的靶位DNA 序列 ，从而宣告了多色FISH技术的问世。 Southern印迹杂交（Southern blot）是1975年由英国爱丁堡大学 的E.M.Southern创建，是研究DNA图谱的基本技术，在遗传病诊断 、DNA图谱分析及PCR产物分析等方面有重要价值。 蛋白质印迹的发明者一般认为是 美国斯坦福大学的乔治· 斯塔克（ George Stark）。在尼尔· 伯奈特（Neal Burnette）于1981年所著 的《分析生物化学》（Analytical Biochemistry）中首次被称为 Western Blot。 发展：基因芯片技术、生物传感器等。
基本操作程序
结果检测 杂交 印迹（blotting）
将样品在凝胶 上分离，然后 将样品通过 “影印”的方 式转移到固相 支持物上（如 滤膜）。
将已印迹有样 品的滤膜与带 有放射性标记 或其它标记的 探针进行杂交。
通过放射自显 影或显色反应， 判断样品中是 否有与探针同 源的分子。
普查和诊断遗传性疾病
人类和动物的遗传性疾病是由于基因DNA 的缺陷经遗传引起的。目前已知的三千多种 遗传性疾病中,只有很少一部分可以通过检测 基因的表达产物(蛋白质或酶)的改变予以诊断。 用DNA探针可以在DNA水平分析基因结构的 缺陷,突破依靠基因的蛋白产物进行诊断的局 限。
转移的方法
毛细管虹吸法、电转移法、真空转移法
探针的制备
一、探针的合成 PCR、化学合成等方法 二、探针的标记 同位素：3H、35S、32P等 非同位素：地高辛、生物素、荧光素等
LOGO
普查和诊断遗传性疾病
对于因为基因内点突变或基因部分缺失、重排 或插入而引起的遗传性疾病,可以用DNA探针进 行Southern印渍杂交直接加以分析诊断。 对于那些尚不明其原发的基因缺陷的遗传性疾 病,则需要用DNA探针技术分析限制性片段长度 多态性,以此作为遗传标志作出分析诊断。 总之,DNA探针技术有助于开展产前诊断或遗传 咨询、携带者普查,为防治遗传性疾病开辟了新 路。
检测病原微生物及寄生虫
乙型肝炎是危害我国人民健康的大敌,现在已 开发DNA探针法检测乙肝病毒DNA的技术,比现行的 免疫学检验结果更灵敏可靠,是普查乙肝传染的强 有力手段,该技术正在国内普及推广。 此外,DNA探针还可以应用于对利什曼原虫病、 疟原虫病等寄生虫感染疾病的诊断。
地高辛：
可以与dCTP连接成地 高辛-dCTP
原理： 地高辛 + 抗地高辛抗体 （带有荧光素或酶的标记）
杂交
预杂交：将结合了DNA分子的滤膜先与特定的预杂 液进行预杂交，也就是将滤膜的空白处用鱼精DNA 或牛奶蛋白封闭起来，防止在杂交过程中滤膜本 身对探针的吸附。 杂交：在一定的温度和溶液条件下，将标记的探 针与滤膜混合，如果滤膜上的DNA分子存在与探针 同源的序列，那么探针将与该分子形成杂合双链， 从而吸在滤膜上。
Western杂交
1、基本原理和基本过程与Southern杂 交基本相同 2、检测对象为蛋白质（或酶） 3、SDS-PAGE 电泳分离 4、用“抗体-抗原”免疫反应或“DNAprotein”结合反应鉴别滤膜上的蛋白质。
杂交炉
安装杂交管
洗膜：经过一定的洗涤程序将游离的探针分子除 去。精确控制杂交及洗涤条件（如温度及盐浓度）， 在同源序列中即使有一对碱基错配也可检出。这技 术已应用于遗传病（基因病）的临床诊断。
检测与分析
1、放射自显影：适用于放射性同位素标记 的探针 2、比色或化学发光检测：适于非同位素标 记的探针 通过放射自显影或生化检测，就可判断滤 膜上是否存在与探针同源的DNA分子及其分 子量。
Northern杂交 1、检测对象为RNA。 2、与Southern杂交不同的是：1）不需要限 制性核酸酶切；2）变性方法不是碱变性， 而是采用化学试剂变性法。 3、主要用于检测某一组织或细胞中已知的 特异mRNA的表达水平，或比较不同组织或细 胞的同一基因的表达情况。
电泳分离及变性处理
琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段 变性处理 通常DNA变性的方法：热变性、酸碱 变性、化学试剂变性 在0.4M NaOH碱性条件下变性
0.4M NaOH 凝胶
转移并固定到滤膜上
通过毛细管虹吸法，将凝胶上的DNA转移到硝 酸纤维素膜或尼龙膜上。最后通过紫外线照射 将DNA固定在滤膜上。
分子杂交技术的分类
根据探针来源的不同，可分为
来源 基因组探针 （genomic probe） cDNA 探针 （cDNA probe） 基因组 mRNA
寡核苷酸探针 （Oligonucleotides Probe）
人工合成
根据其检测对象不同，可分为 Southern杂交 Northern杂交 Wesห้องสมุดไป่ตู้ern杂交 检测对象 DNA RNA 蛋白质 探针 核酸 核酸 抗体
Southern杂交
检测样品DNA的处理 电泳分离及变性处理
转移并固定到滤膜上
探针的制备及杂交
检测与分析
检测样品DNA的处理
提取检测样品的基因组DNA 用限制性内切酶对其进行酶切，至大小不同的DNA片段
基因工程和分子生物学研究
分子生物学研究中凡涉及核酸的定位、定量及序 列分析等方面的工作,诸如染色体基因定位,基因突 变及不同种属间基因变异的研究,细胞 中DNA的转 录过程的研究,以及探讨病毒、肿瘤基因和细胞癌 变之间可能存在的关系等,都需要应用分子探针技 术。
基因探针，即核酸探针，是一段带有检测标记， 且序列已知的，与目的基因互补的核酸序列 (DNA或RNA)。
FISH
基因探针分析的基本原理
两条不同来源的核酸单链如果在一定区段具有互 补的碱基序列,或者说具有一定的同源性,就可以 特异性结合,形成双链杂种分子,这种结合称为核 酸分子杂交。 如果用已知核酸(通常是DNA)片段作为探针,通过 与未知核酸(DNA或RNA)样品进行杂交试验,根据两 者杂交状况的分析,就可以确定它们同源性程度, 检测特定核苷酸序列在样品中的存在及含量。这 便是核酸探针分析的基本原理。