单核苷酸多态性分析技术

单核苷酸多态性(SNP)实验

单核苷酸多态性(SNP)实验 SNP (Single Nucleotide Polymorphism)即单核苷酸多态性,是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多态性(Polymorphism)。据估计,在人类基因组中,大约每千个碱基中有一个SNP,无论是比较于度多态性(RFLP)分析还是微卫星标记(STR),都要广泛得多。 实验方法原理: SNP (Single Nucleotide Polymorphism)即单核苷酸多态性,是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多态性(Polymorphism)。据估计,在人类基因组中,大约每千个碱基中有一个SNP,无论是比较于限制性片段长度多态性(RFLP)分析还是微卫星标记(STR),都要广泛得多。SNP是我们考察遗传变异的最小单位,据估计,人类的所有群体中大约存在一千万个SNP位点。一般认为,相邻的SNPs倾向于一起遗传给后代。于是,我们把位于染色体上某一区域的一组相关联的SNP等位位点称作单体型(haplotype)。大多数染色体区域只有少数几个常见的单体型(每个具有至少5%的频率),它们代表了一个群体中人与人之间的大部分多态性。一个染色体区域可以有很多SNP位点,但是我们一旦掌握了这个区域的单体型,就可以只使用少数几个标签SNPs(tagSNP)来进行基因分型,获取大部分的遗传多态模式。 实验材料: 组织样品 试剂、试剂盒: 液氮、PBS、GA缓冲液、GB缓冲液、蛋白酶K、无水乙醇、蛋白液、漂洗液等 仪器、耗材: 离心管、离心机、废液收集管、吸附柱、水浴锅、分光光度计、低温冰箱等 实验步骤:

一、DNA抽提 1. 取新鲜肌肉组织约100 mg,PBS漂洗干净,置于1.5 ml离心管中,加入液氮,迅速磨碎。 2. 加200 μl 缓冲液GA,震荡至彻底悬浮。加入20 μl 蛋白酶K(20 mg/ml)溶液,混匀。 3. 加220 μl 缓冲液GB,充分混匀,37℃消化过夜,溶液变清亮。加220 μl 无水乙醇,充分混匀,此时可能会出现絮状沉淀。 4. 将上述一步所得溶液和絮状沉淀都加入一个吸附柱CB 中,(吸附柱放入废液收集管中)12 000 rpm 离心30 秒,弃掉废液。 5. 加入500 μl 去蛋白液GD(使用前请先检查是否已加入无水乙醇),12 000 rpm 离心30 秒,弃掉废液。 6. 加入700 μl 漂洗液GW(使用前请先检查是否已加入无水乙醇),12 000 rpm离心30 秒,弃掉废液。加入500 μl 漂洗液GW,12 000 rpm 离心30 秒,弃掉废液。将吸附柱CB 放回废液收集管中,12 000 rpm 离心2 分钟,尽量除去漂洗液。 7. 将吸附柱CB 转入一个干净的离心管中,加入100 μl 洗脱缓冲液(洗脱缓冲液应在60-70℃水浴预热),混匀,室温放置15 分钟,12 000 rpm 离心30 秒。洗脱第二次,将洗脱缓冲液50 μl 加入吸附柱中,室温放置15 分钟,12 000 rpm 离心30 秒。 8. 采用Beckman DU 640 spectrophotometer 检测提取到的基因组DNA 浓度,在OD260 处有显著吸收峰。同时检测纯度,OD260/280 的值应为为1.7-1.9。 9. 从原液中取出相应体积DNA 溶液,稀释致50 ng/ul,原液置于-70℃保存,稀释液置于-20℃保存。 二、PCR扩增目的片段

限制性片段长度多态性实验——

实验六■限制性片段长度多态性 (Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP) —、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"俊生了变化,这种变化可以通过 PCR ,酶切及琼脂糖凝胶电泳逬行检测,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、基因走位以及生物进化和分类、遗传多样性等研究。 三、仪器、材料与试別 (-)仪器:电热恒温水浴锅,琼脂糖凝胶电泳及检测系统 (二)材料与试列:Hind JU限制性内切酶,10xM Buffer,待分析的PCR产物,DL2000 DNA Marker, 6xLoading Buffer (上样缓冲液),灭菌双蒸水,1.5%琼脂糖凝胶(注意:含溟化乙锭EB ,致癌,请带手套操作),0.5%TBE (电泳缓冲液1 四、实验步骤 1、Hind m限制性内切酶酶切 反应体积(10pl )f在0.2ml Eppendorf管中依次加样: 10xM buffer i ML ddH2O 5.5 pL Hind 皿0.5 pL PCR产物 3 ML 37°C水浴消化2h ,消化产物全部用于琼脂糖检i则。 2、琼脂糖凝胶电泳 配置1.5%琼脂糖凝胶,取10pl酶切产物+1川上样缓冲液280V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) M12 34 5678 9 10 Hind HI内切酶识别位点:AIAGCTT TTCGATA

一个内含子长度多态性标记与栽培稻F_1花粉育性基因座连锁

分子植物育种,2006年,第4卷,第3期,第323-328页 MolecularPlantBreeding,2006,Vol.4,No.3,323-328 研究报告 ResearchReport 一个内含子长度多态性标记与栽培稻F 1 花粉育性基因座连锁 吴海滨1,2朱汝财1李迪1赵德刚2*白羊年1* 1海南省热带农业资源开发利用研究所,三亚,572025;2贵州省农业生物工程重点实验室,贵州大学,贵阳,550025 *共同通讯作者,degangzhao@yahoo.com;baiyangnian@hitar.org 摘要本研究利用两份栽培稻(OryzasativaL.)种质HITAR005和IRGC20509杂交建立了含有500个单 株的F 2群体,采用内含子长度多态性标记对F 2 群体中的117株进行了标记基因型分析。研究发现一个内含 子长度多态性标记,RI01594,其标记座位上与父本(IRGC20509)相同基因型的纯合植株完全消失,且母本纯合基因型植株与杂合基因型植株的比率符合1:1(!2 C =0.90,"2C<X20.05),表现出一种明显的偏分离现象。分析该分子标记所在的目的序列,RI01954标记所位于的基因含有3个内含子是一个功能未知的转录因子,粳稻Nipponbare(日本晴)在该基因的第3个内含子序列与籼稻9311的序列相比有24个碱基的缺失。进一步分析RI01954标记的PCR产物表明,发现消失的纯合植株基因型偏向于粳稻Nipponbare(日本晴)。结合供试 的F 2群体的花粉育性检测结果,初步表明RI01594标记与栽培稻F 1 花粉育性基因座连锁,与F 1 花粉不育基 因座连锁的遗传距离小于0.5cM,推测与RI01954标记连锁的栽培稻的F 1 花粉不育性基因座是一个新的杂种不育位点。 关键词栽培稻,内含子长度多态性,F1花粉育性,偏分离 AnILPMarkerCloseLinkingwiththeTentativeNovelF1PollenSterileLocusinCultivatedRice WuHaibin1,2ZhuRucai1LiDi1ZhaoDegang2*BaiYangnian1* 1HainanInstituteofTropicalAgriculturalResources,Sanya,572025;2GuizhouKeyLaboratoryofAgriculturalBioengineering,GuizhouUniversity,Guiyang,550025 *Co-correspondingauthor,degangzhao@yahoo.com;baiyangnian@hitar.org AbstractTheF2populationcontaining500individualswasdevelopedusingtwocultivatedricegermplasms(O-ryzasativaL.),HITAR005asfemaleparentfromHITARandIRGC20509asmaleparentfromIRRI,andtheILP(intronlengthpolymorphism)markerswereemployedtogenotypethe117individualsoftheF2population.RI01954,anILPmarkermappedinthe3rdchromosome,wasfoundthatitshomozygouslocusformaleparentwerecompletelyabsentinthe117individualsandtheratioofRI01954locusbetweenhomozygousoffemaleparentandheterozygouswas1:1(#2C=0.90,$2C<X20.05),whichshowedobviouslydistortedsegregationintheF2population.ThesequenceconferringRI01954wasdeeplyanalyzedthatitisunknownfunctionaltranscriptfactorcontainingthreeintrons.Thereis24bpdeletionofthe3rdintroninJaponicaNipponbarecomparingwithIndica9311.AnalysisofPCRproductsamplifiedbyprimersofRI01954showedthatthebandsformaleparentdisappearedwereidenticaltoJaponicaNipponbare.CombiningtheresultofpollenfertilityanalysisintheF2population,itwasprimarycon-cludedthatRI01954markercloselylinkedtothephenotypeoftheF1pollensterilitylocusandthegeneticdistancesbetweenthemwasestimatedlessthan0.5cM.AndalsoitsuggestedthatthelocuslinkedwithRI01954wasanov-elF1pollensterilelocusinthecultivatedrice. KeywordsCultivatedrice(OryzasativaL.),Intronlengthpolymorphism(ILP),Hybridsterility,Distortedsegregation

动物DNA限制性片段长度多态性分析

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。生物ESUs已被证明是一个在保护中很有用的概念标准。例如,在我们最近的一项研究中,发现广西的白头叶猴(Trachypithecus francoisi leucocephalus)和黑叶猴(T.f.francoisi)在mtDNA序列上严格地互为单系群(Wang等 1996),这明确地说明了白头叶猴是保护中应受到重视的一个ESU S。 核糖体DNA(ribosomal DNA,简称rDNA)是一类中等重复的核内DNA序列,每个重复单元(repetype)由非转录间隔区(non-transcribed spacer,简称 NTS)、转录间隔区(internal transcribed spacer,简称 ITS)和3种RNA(18S RNA,5.8S RNA,28S RNA)基因编码区 组成。这3个区域的DNA序列有不同的进化速率,编码区非常保守,适合于构建生命系统树的基部分枝;转录间隔区则中度保守,适合于推断50×106年前左右的事件;非转录间隔区则进化速度较快,适合于种间和已有隔离的群体间关系的研究(Appels, Honeycutt 1986; Hillis,Davis 1986;Suzuki等 1990)。此外,rDNA以一种协同的方式进化,在个体内和群体内有着较好的均质性(homoplasmy)。因此,有人认为,少量个体的抽样就能有效地代表 本章作者:王 文,陈永久,兰宏

基因多态性分析

. 人基因多态性分析 一、实验目的 1. 了解基因多态性在阐明人体对疾病、毒物的易感性与耐受性、疾病临床表现的多样性以及对药物治疗的反应性中的重要作用。 2. 了解分析基因多态性的基本原理和研究方法。 二、实验原理 基因多态性(gene polymorphism)是指在一个生物群体中,同时存在两种及以上的变异型或基因型或等位基因,也称为遗传多态性(genetic polymorphism)。人类基因多态性对于阐明人体对疾病的易感性、毒物的耐受性、药物代谢差异及遗传性疾病的分子机制有重大意义;与致病基因连锁的多态性位点可作为遗传病的诊断标记,并为分离克隆致病基因提供依据;病因未知的疾病与候选基因多态性的相关性分析,可用于辅助筛选致病易感基因。 聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction—Restriction Fragment Length Polymorphism,PCR-RFLP)分析是一种常用的DNA分子标记。原理是通过PCR扩增获得目的基因。若目的基因存在等位变异(多态性),且变异正好发生在某种限制性内切酶识别位点上,使酶切位点增加或者消失,则酶切结果就会产生大小不同的片段,即片段长度多态性,再利用琼脂糖凝胶电泳分离,可呈现出多态性电泳图谱。若将患者与正常的多态性图谱比较,可确定是否变异。应用PCR-RFLP,可检测某一致病基因已知的点突变,进行直接基因诊断,也可以此为遗传标记进行连锁分析进行间接基因诊断。 三、器材与试剂 1. 器材 ⑴离心机。 ⑵DNA扩增仪。 ⑶电泳仪。 ⑷水平电泳槽。 ⑸紫外检测仪。 ⑹移液器。 2. 试剂 . . ⑴口腔拭子DNA抽提试剂盒。 ⑵琼脂糖。 ⑶1×TAE电泳缓冲液:980ml蒸馏水中加入50×TAE母液20ml。 ⑷50×TAE母液:Tris 121g,0.5M EDTA(pH8.0)50ml,冰醋酸28.55ml,定容至500ml。

特发性卵巢早衰患者AMH,AMHR—Ⅱ基因多态性分析

特发性卵巢早衰患者AMH,AMHR—Ⅱ基因多态性分析 目的探讨特发性卵巢早衰与AMH,AMHR-Ⅱ的基因多态性。方法选择2015年6月~2017年3月在我院诊断的特发性卵巢早衰患者50例为POF组。另选择健康体检者100例为对照组。PCR方法测定两组AMH,AMHR-Ⅱ基因多态性。结果POF组AMH基因突变位点基因型及等位基因频率与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。POF组AMHR-Ⅱ c.49+10T>G 基因位点GG基因型比例显著高于对照组,G等位基因频率显著高于对照组,c.622-2C>T基因位点TT基因型比例显著高于对照组,T等位基因频率显著高于对照组,c.622-24C>A 基因位点AA基因型比例显著高于对照组,A等位基因频率显著高于对照组,c.1038G>T基因位点TT基因型比例显著高于对照组,T等位基因频率显著高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论AMHR-Ⅱ基因多态性可能是特发性卵巢早衰的重要的发病机制。 [Abstract] Objective To discuss polymorphism analysis of AMH,AMHR-Ⅱgene in patients with idiopathic premature ovarian failure. Methods 50 cases with idiopathic premature ovarian failure from Jun 2015 to Mar 2017 were selected as POF group. And 100 cases for physical examination were selected as control group. Polymorphismof AMH,AMHR- II gene of two groups was detected by PCR. Results Genotype and allele frequency of AMH gene mutation sites of POF group showed no significant difference with the control group(P>0.05). The proportion of GG genotype in AMHR- loci II,c.49+10T>G of POF group was higher than that of the control group,and G allele frequency was higher than that of the control group;The proportion ofTTgenotype inc.622-2C>Tof POF group was higher than that of the control group,and Tallele frequency was higher than that of the control group;The proportion ofAAgenotype inc.622-24C>Aof POF group was higher than that of the control group,and Aallele frequency was higher than that of the control group;The proportion ofTTgenotype inc.1038G>Tof POF group was higher than that of the control group,and Tallele frequency was higher than that of the control group;The difference showed significant difference(P<0.05). Conclusion Polymorphism of AMHR-Ⅱgene may be an important pathogenesis of idiopathic premature ovarian failure. [Key words] Idiopathic premature ovarian failure;AMH;AMHR-Ⅱ;Gene polymorphism 特發性卵巢早衰是指無精确原因的,自身免疫抗体正常的,染色体核型正常的女性在40周岁之前出现的性器官萎缩、持续性闭经,伴有卵泡雌激素、黄体生成素升高,雌激素下降的一种综合征[1-2]。我国卵巢早衰的发病率相对较高,而其中有80%为特发性卵巢早衰,患者主要表现为月经紊乱,血管 舒缩功能不稳定,容易出汗、潮热、情绪波动等。目前特发性卵巢早衰的发病机制还不十分明确,可能与遗传、自身免疫因素、感染、代谢异常、环境等有

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×

扩增片段长度多态性

扩增片段长度多态性(AFLP,Amplified restriction fragment polymorphism),是1993年荷兰科学家Zabeau和Vos发展起来的一种检测DNA多态性的分子标记技术。文章主要讲述该技术的原理、流程及特点,并从以下三个方面讲述该技术的应用情况:动物学方面,讲述其在动物遗传学,动物系统学,性别鉴定与繁殖行为研究上的应用;植物学方面,讲述其在种质资源鉴定,作物育种上的应用;医学方面,讲述其在肿瘤,遗传病,流行病学方面的进展。文章还分析了AFLP技术的优缺点并展望了其应用前景。 关键词:AFLP,分子标记技术,应用 目前遗传标记主要有4种类型,即形态标记(Morphological Markers)、细胞标记(Cytological Markers)、生化标记(Biochemical Markers)和分子标记(Mo1ecular Markers) [1]。分子标记一般指DNA标记。分子标记依据所用的分子生物学技术,大致分为三大类:(Ⅰ)以电泳技术 (Ⅱ)和分子杂交技术为核心,其代表性技术有RFLP和DNA指纹技术(DNA Fingerprinting) 。 以电泳技术和PCR技术为核心,其代表性技术有RAPD( Random amplified polymorphism DNA) 、SSLP(Simple sequence length polymorphism ,或称Sequence-tagged microsatellitesite, STMS)和AFLP。(Ⅲ)基于DNA芯片技术的分子标记,即SNP[ 2-4 ]。其中,扩增片段长度多态性(AFLP,Amplified restriction fragment polymorphism),是1993年荷兰科学家Zabeau和Vos发展起来的一种检测DNA多态性的方法,已获欧洲专利局的发明专利。该技术具有多态性丰富、灵敏度高、稳定性好、可靠性高、不易受环境影响等优点,近年来广泛应用于生命科学各项研究中。 1. AFLP分子标记技术原理、流程及特点 1.1. AFLP分子标记技术原理 AFLP技术是基于PCR反应的一种选择性扩增限制性片段的方法。由于不同物种的基因组DNA大小不同,基因组DNA经限制性内切酶酶切后,产生分子量大小不同的限制性片段。使用特定的双链接头与酶切DNA片段连接作为扩增反应的模板,用含有选择性碱基的引物对模板DNA进行扩增,选择性碱基的种类、数目和顺序决定了扩增片段的特殊性,只有那些限制性位点侧翼的核苷酸与引物的选择性碱基相匹配的限制性片段才可被扩增。扩增产物经放射性同位素标记、聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,然后根据凝胶上DNA指纹的有无来检验多态性[5]。Vos等(1995)曾对AFLP的反应原理进行了验证,结果检测到的酶切片段数与预测到的酶切片段数完全一致,充分证明了AFLP技术原理的可靠性。

基因多态性分析

人基因多态性分析 一、实验目的 1. 了解基因多态性在阐明人体对疾病、毒物的易感性与耐受性、疾病临床表现的多样性以及对药物治疗的反应性中的重要作用。 2. 了解分析基因多态性的基本原理和研究方法。 二、实验原理 基因多态性(gene polymorphism)是指在一个生物群体中,同时存在两种及以上的变异型或基因型或等位基因,也称为遗传多态性(genetic polymorphism)。人类基因多态性对于阐明人体对疾病的易感性、毒物的耐受性、药物代谢差异及遗传性疾病的分子机制有重大意义;与致病基因连锁的多态性位点可作为遗传病的诊断标记,并为分离克隆致病基因提供依据;病因未知的疾病与候选基因多态性的相关性分析,可用于辅助筛选致病易感基因。 聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction—Restriction Fragment Length Polymorphism,PCR-RFLP)分析是一种常用的DNA分子标记。原理是通过PCR扩增获得目的基因。若目的基因存在等位变异(多态性),且变异正好发生在某种限制性内切酶识别位点上,使酶切位点增加或者消失,则酶切结果就会产生大小不同的片段,即片段长度多态性,再利用琼脂糖凝胶电泳分离,可呈现出多态性电泳图谱。若将患者与正常的多态性图谱比较,可确定是否变异。应用PCR-RFLP,可检测某一致病基因已知的点突变,进行直接基因诊断,也可以此为遗传标记进行连锁分析进行间接基因诊断。 三、器材与试剂 1. 器材 ⑴离心机。 ⑵DNA扩增仪。 ⑶电泳仪。 ⑷水平电泳槽。 ⑸紫外检测仪。 ⑹移液器。 2. 试剂

末端限制性酶切片段长度多态性分析技术进展_李红

末端限制性酶切片段长度多态性分析技术进展 李 红 (安庆市卫生学校,安徽安庆 246011) 摘 要:末端限制性酶切片段长度多态性分析(T erminal Restriction Frag ment Leng th Polymorphism,T -RFLP)是近年来发展起来的、不依赖于培养的微生物群落分析方法之一.由于 其在微生物群落结构分析方面的特点,包括分辨率高、易于实现自动化及互联网海量数据共享等优 势,自1997年最先被报道以来得到了广泛的应用,成为环境微生物群落分析的最强有力的工具之 一.类似于其他的分子微生物生态学技术,T -RFLP 也有自身的缺陷,本文详细介绍了T -RFLP 技术的原理及其解析环境微生物群落的基本流程,简述了近年来T -RFLP 技术在群落分析中的 研究进展,重点讨论了该技术的局限性及相应的解决办法. 关键词:微生物群落;末端限制性片段长度多态性分析;分子微生物生态学;生物多样性 中图分类号:O657.1 文献标识码:A 文章编号:1001-2443(2006)06-0582-04 引 言 环境中的微生物都不是单独存在的,总是通过各种作用形成微生物群落.分析微生物的群落结构,了解其与环境相互作用关系,有助于从种群和群落水平上深入理解环境中的微生物;了解环境污染物迁移转化的微生物学基础;更深刻地认识各种生物处理工艺的微观机理,从而为调控和优化微生物群落、提高处理效果提供理论指导. 传统的微生物群落分析方法建立在微生物纯种培养分离的基础上.而环境中微生物群落结构非常复杂、多样性极高,因此传统方法存在致命缺陷:无法培养自然界中所有微生物[1],也无法反映自然条件下微生物群落的真实情况[2].所以,有必要研究不依赖微生物培养的环境微生物群落分析方法.1986年Pace 等人利用核酸序列分析技术研究微生物的生态和进化以来,分子生物学技术已被广泛地应用于微生物群落分析,研究方法也层出不穷,包括荧光原位杂交法(Fluorescence In Situ Hybridization ,FISH )[3]、限制性酶切片段长度多态性分析法(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP) [4]、变性梯度凝胶电泳法(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,DGGE)[5]等. 末端限制性酶切片段长度多态性分析(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism,T -RFLP)是RFLP 基础上发展起来的新技术,相对于其它分子生物学技术具有分辨率高、易于实现自动化等特点,是分析复杂环境微生物群落的强有力的工具之一[6,7]. 1 T-RFLP 技术的基本原理 T -RFLP 技术以分子系统学原理为基础,综合运用了PCR 、限制性酶切、荧光标记和DNA 序列分析等技术,通过对特定核酸片段长度多态性的测定来分析微生物群落结构和功能.首先根据比较基因组学原理选取一段具有系统进化标记特征的DNA 序列作为目标分析序列.从原理上讲,微生物群落中任何具有特异性的DNA 片段都可以作为目标分析序列,包括微生物核糖体小亚基(SSU)16S rRNA(原核生物)和18S rRNA (真核生物)的基因序列[8] ,以及一些保守的功能基因序列等.之后根据目标基因序列的保守区设计引物,荧光标记.提取总DNA,PCR 扩增片段一端带有荧光标记.限制性内切酶对扩增的DNA 消化,产生长度不同的片段.电泳分离、荧光检测,检测带荧光标记的片段(Terminal Restriction Fragment,T -RF).通过分析,揭收稿日期:2006-03-16 作者简介:李红(1966-),女,安徽安庆人,讲师,硕士.第29卷6期 2006年12月 安徽师范大学学报(自然科学版)Journal of Anhui Normal University (Natural Science)Vol.29No.6Dec .2006

10 限制性片段长度多态性实验(RFLP)

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 μL ddH2O 5.5 μL Hind Ⅲ0.5 μL PCR产物 3 μL 37℃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

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 10 Hind Ⅲ内切酶识别位点:A ↓AGCTT TTCGA ↑A AB AA BB 2000 750 500 250 1000 100

SNP单核苷酸多态性分析

SNP/单核苷酸多态性分析 背景介绍 SNP(single nucleotide polymorphism),即单核苷酸多态性,是由于单个核苷酸改变而导致的核酸序列多态。一般来说,一个SNP位点只有两种等位基因,因此又叫双等位基因。SNP在人类基因组中的发生频率比较高,大约平均每1000个碱基中就有一个多态位点。有些SNP位点还会影响基因的功能,导致生物性状改变甚至致病。单核苷酸多态性是研究人类家族和动植物品系遗传变异的重要依据,因此被广泛用于群体遗传学研究(如生物的起源、进化及迁移等方面)和疾病相关基因的研究,在药物基因组学、诊断学和生物医学研究中起重要作用。 服务项目 1.TaqMan探针法 针对染色体上的不同SNP位点分别设计PCR引物和TaqMan探针,进行实时荧光PCR扩增。探针的5’-端和3’-端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。当溶液中存在PCR产物时,该探针与模板退火,即产生了适合于核酸外切酶活性的底物,从而将探针5’-端连接的荧光分子从探针上切割下来,破坏两荧光分子间的PRET,发出荧光。通常用于少量SNP位点分析(见图1)。

图1.某SNP位点分析结果 A.纯合(G/G) B.杂合(G/T) 2.SNaPshot法 该技术由美国应用生物公司(ABI)开发,是基于荧光标记单碱基延伸原理的分型技术,也称小测序,主要针对中等通量的SNP分型项目。在一个含有测序酶、四种荧光标记ddNTP、紧临多态位点5’-端的不同长度延伸引物和PCR产物模板的反应体系中,引物延伸一个碱基即终止,经ABI测序仪检测后,根据峰的移动位置确定该延伸产物对应的SNP位点,根据峰的颜色可得知掺入的碱基种类,从而确定该样本的基因型。对于PCR产物模板可通过多重PCR反应体系来获得。通常用于10-30个SNP位点分析(见图2)。 图2.人线粒体22个SNP位点的SNaPshot实验结果 3.HRM法 高分辨率熔解曲线分析(HRM)是近几年兴起的SNP研究工具,它通过实时监测升温过程中双链DNA荧光染料与PCR扩增产物的结合情况,来判断是否存在SNP,而且不同SNP位点、是否是杂合子等都会影响熔解曲线的峰形,因此HRM分析能够有效区分不同SNP位点与不同基因型。这种检测方法不受突变碱基位点与类型的局限,无需序列特异性探针,在PCR结束后直接运行高分辨率熔解,即可完成对样品基因型的分析。该方法无需设计探针,操作简便、快

基因多态性的检测方法

基因多态性的检测方法 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。若与已知的突变基因的寡核苷探针匀不能杂交,提示可能为一种新的突变类型。 4. PCR-SSO法:SSO技术即是顺序特异寡核苷酸法(Sequence Specific Oligonucleotide, SSO)。原理是PCR基因片段扩增后利用序列特异性寡核苷酸探针,通过杂交的方法进行扩增片段的分析鉴定。探针与PCR产物在一定条件下杂交具有高度的特异性,严格遵循碱基互补的原则。探针可用放射性同位素标记,通过放射自显影的方法检测,也可以用非放射性标记如地高辛、生物素、过氧化物酶等进行相应的标记物检测。 5. PCR-SSP法:序列特异性引物分析即根据各等位基因的核苷酸序列,设计出

SNP单核苷酸多态性检测技术

1定义: 单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP),主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。它是人类可遗传的变异中最常见的一种。占所有已知多态性的90%以上。SNP在人类基因组中广泛存在,平均每500~1000个碱基对中就有1个,估计其总数可达300万个甚至更多。SNP所表现的多态性只涉及到单个碱基的变异,这种变异可由单个碱基的转换(transition)或颠换(transversion)所引起,也可由碱基的插入或缺失所致。但通常所说的SNP并不包括后两种情况。单核苷酸多态性(SNP)是指在基因组上单个核苷酸的变异,包括置换、颠换、缺失和插入。所谓转换是指同型碱基之间的转换,如嘌呤与嘌呤( G2A) 、嘧啶与嘧啶( T2C) 间的替换;所谓颠换是指发生在嘌呤与嘧啶(A2T、A2C、C2G、G2T) 之间的替换。从理论上来看每一个SNP 位点都可以有4 种不同的变异形式,但实际上发生的只有两种,即转换和颠换,二者之比为2:1。SNP 在CG序列上出现最为频繁,而且多是C转换为T ,原因是CG中的C 常为甲基化的,自发地脱氨后即成为胸腺嘧啶。一般而言,SNP 是指变异频率大于1 %的单核苷酸变异。在人类基因组中大概每1000 个碱基就有一个SNP ,人类基因组上的SNP 总量大概是3 ×106个。依据排列组合原理,SNP 一共可以有6种替换情况,即A/ G、A/ T、A/ C、C/ G、C/ T 和G/ T ,但事实上,转换的发生频率占多数,而且是C2T 转换为主,其原因是Cp G的C 是甲基化的,容易自发脱氨基形成胸腺嘧啶T , Cp G 也因此变为突变热点。理论

06级研究生班分子生物学期终考试试卷(a卷)标准答案.doc

06级研究生班分子生物学期终考试试卷(A卷)标准答案 一、名词解释: 1、基因家族:是指核昔酸序列或编码产物具有一定程度同源性的一组基因. 2、m RNA的选择剪接:是指真核细胞基因表达所转录出的前体mRNA的剪接过程中,参加拼接的外显子可以不按其在基因组的线性分布次序拼接,内含子也可以不被切除而保留,即一个外显子或内含子是否出现在成熟的mRNA中是可以选择的。这种剪接称mRNA选择剪接。 3、R NA干涉技术是指由短的双链RNA诱导的同源RNA降解的过程,可使基因的表达受到抑制。它是在基因的转录后水平抑制基因表达的一种研究基因功能的方法。 4、基因定点诱变:指将基因的某一个或某些位点进行人工替换或删除的过程, 称为基因定点诱变. 5、错义突变:指DNA分子中碱基的取代,经转录产生的mRNA后,相应密码子发生改变,编码另一种氨基酸,使蛋白质屮的氨基酸组成和排列顺序发生改变。传基因技术是指将外源基因导入受精卵细胞或胚胎干细胞中,通过外源基因与 细胞染色体DNA之间随机重组的发牛:而将外源基因插入到受体细胞染色体DNA 上的过程。 .填空题:每空1分,共25分 1、获得启动子、增强子;基因易位;原癌基因扩增;点突变 2、同义突变;错义突变;无义突变;移码突变 3、限制性片段长度多态性;微卫星序列;单核昔酸多态性 4、一条多肽链;编码序列;两侧的侧翼序列;插入序列

5、基因添加(增补);基因干预;基因置换:导入白杀基因;基因修饰 6、点突变;DNA多态性 7、旁观者效应 8、核酸分子杂交;PCR技术 三?单项选择题(每题1分,共15分?) 1-5 (ABBBA)6-10 ( CACDC)11-15 ( ADDDA) 四、问答题 一、简述转座作用的遗传学效应(4分) 1、转座引起插入突变(1分) 当插入序列或转座子插入某个基因的操纵序列前时,可引起操纵子后的结构基因表达失活。 2、转座可产生新基因(1分) 如杲转座子上带有某些抗药性基因,它一方面会造成靶位点DNA突变,同吋会使该位点产生抗药性。 3、转座可出现染色体畸变发生(1分) 当转座发生在宿主DNA原有位点吋,往往导致转座子两个拷贝之间的同源重组,引起DNA的缺失或倒位。 4、转座可以引起生物进化(1分) 由于转座作用,使一些原来在染色体上相距甚远的基因组合到一起,构建成一个操纵子或表达单元,也可能产生上些具有新的生物学功能的基因和新的蛋白质分子。

相关文档
最新文档