DNA指纹图谱分析和总结.docx
DNA指纹图谱实验
上课地点：化学楼120 上课时间：选课时
任课教师：薛闯 办公地点：生化楼215 电话课程要求：
预习实验内容，掌握实验目的及原理、仪器和试剂、实验步骤；
手写完成预习报告（实验名称、实验目的、实验原理、实验器材与试剂、实验方法与步骤），课堂检查预习报告情况。
自带U盘和尺子。
实验注意事项：
1、实验台上物品按实验室管理老师要求摆放整齐；
2、实验废物按实验室管理老师要求收集；
3、实验结束后，经老师检查后方可离开。实验纪律：
1、按时上课
2、穿实验服（白大衣）
3、不许吃东西，课堂严禁大声喧哗
4、手机静音实验成绩：
预习报告： 20分
实验操作： 40分
报告内容：结果和讨论 40分
DNA指纹图谱实验
（指导教师：薛闯）
一．实验目的
掌握
掌握DNA指纹图谱技术的概念、原理和基本操作过程
掌握琼脂糖凝胶电泳的基本操作技术，学习利用琼脂糖凝胶电泳测定片段的长度。
DNA
3.掌握对DNA指纹数据进行基本统计分析方法。
二.DNA指纹图谱实验原理
1984年英国莱斯特大学的遗传学家Jefferys及其合作者首次将分离的人源小卫星DNA用作基因探针，同人体核DNA的酶切片段杂交，获得了由多个位点上的等位基因组成的长度不等的杂交带图纹，这种图纹极少有两个人完全相同，故称为DNA指纹，意思是它同人的指纹一样是每个人所特有的。DNA指纹的图像在X光胶片中呈一系列条纹，很像商品上的条形码。由于DNA指纹图谱具有高度的变异性和稳定的遗传性，且仍按简单的孟德尔方式遗传，成为目前最具吸引力的遗传标记。
DNA指纹具有下述特点：
高度的特异性：研究表明，两个随机个体具有相同 DNA 图形的概率仅3×10-11；如果同时用两种探针进行比较，两个个体完全相同的概率小于5×10-19。全世界人口约50亿，即5×109。因此，除非是同卵双生子女，否则几乎不可能有两个人的DNA指纹的图形完全相同。
稳定的遗传性：DNA是人的遗传物质，其特征是由父母遗传的。分析发现，DNA指纹图谱中几乎每一条带纹都能在其双亲之一的图谱中找到，这种带纹符合经典的孟德尔遗传规律，即双方的特征平均传递50%给子代。
体细胞稳定性：即同一个人的不同组织如血液、肌肉、毛发、精液等产生的
DNA指纹图形完全一致。
DNA指纹图谱法的基本操作：
从生物样品中提取
从生物样品中提取DNA（DNA一般都有部分的降解），可运用PCR技术扩增出高可变位点（如VNTR系统，串联重复的小卫星DNA等）或者完整的基因组DNA，然后将扩增出的DNA酶切成DNA片断，经琼脂糖凝胶电泳，按分子量大小分离后，转移至尼龙滤膜上，然后将已标记的小卫星DNA探针与膜上具有互补碱基序列的DNA片段杂交，用放射自显影便可获得DNA
指纹图谱。
DNA
DNA指纹图谱法的基本操作示意图
琼脂糖凝胶电泳：
琼脂糖凝胶电泳是分离，鉴定和纯化DNA片段的常规方法。利用低浓度的荧光嵌入染料-溴化乙锭进行染色，可确定DNA在凝胶中的位置。如有必要，
还可以从凝胶中回收
还可以从凝胶中回收DNA条带，用于各种克隆操作。琼脂糖凝胶的分辨能力要比聚丙烯酰胺凝胶低，但其分离范围较广。用各种浓度的琼脂糖凝胶可以分离长度为200bp至近50kbp的DNA。长度100kb或更大的DNA，可以通过电场方向呈周期性变化的脉冲电场凝胶电泳进行分离。
在基因工程的常规操作中，琼脂糖凝胶电泳应用最为广泛。它通常采用水平电泳装置，在强度和方向恒定的电场下进行电泳。DNA分子在凝胶缓冲液（一般为碱性）中带负电荷，在电场中由负极向正极迁移。DNA分子迁移的速率受
分子大小，构象。电场强度和方向，碱基组成，温度和嵌入染料等因素的影响。
DNA指纹数据处理：
DNA指纹图谱的共有带率（Band-sharing，简称BS）
ABS=2NAB/(N
A
＋N)
B式中：N指个体A的条带数，N
B
为个体B的条带数，N 指个体A和个体B共有的
A
条带数。
B AB
平均等位基因频率(q)及最低平均杂合率(Ht)
q＝l-(1-BS)1/2，Ht＝l-q
式中BS为共有带率。
两个个体具有完全相同的DNA指纹图谱的概率（P）两个无关个体具有完全相同的DNA指纹图谱的概率为：
P1=（1-2BS＋2BS2）n/BS；两个同胞个体具有完全相同的DNA指纹图谱的概率为：
式中：n为个体的平均条带数，q为平均等位基因频率。三.实验材料和试剂DNA样品：犯罪现场CSDNA样品、嫌疑犯S1DNA样品、嫌疑