DNA指纹的遗传分析.doc

【实验结果】1 电泳结果图： 图1：电泳结果图说明：a.条带1-6是marker的条带。 b.条带7-9是基因D1S80的条带。2 marker的标准曲线的制作：marker1标准带的相关曲线条带123456789101112基因长度/bp103190080 0700600500400300250200150100Lg/bp3.01332.95422.90312.84512.77822.69902.60212.47712.39792.30102.17612迁移距离/cm1.922.022.142.252.352.512.682.852.983.103.223.38图4：marker 1的标准曲线根据图4算出marker 2的相关数据： marker 2的相关数据条带123456迁移距离/cm1.411.641.982.262.673.07Lg/bp3.391453.239753.015512.830832.560422.2966基因长度/bp2462.9181736.8001026677363197所以可以估算出条带16的标准分子量大概为2400、1700、1000、700、400、200。将这一组数据应用到实验结果中marker标准曲线的绘制上，显然会给实验结果带来很大的影响。但又不可避免。marker标准条带的相关数据条带123456基因长度/bp240017001000700400200lg/bp3.38023.23043.00002.84512.60212.3010迁移距离/cm1.221.411.691.952.282.64图2 marker的标准曲线3成员A、C、D的D1S80的计算：根据marker的标准曲线知 表2： 图1中编号ACD的相关数据条带A(7)C(8)D(9)迁移距离/cm2.222.272.32lg/bp2.628182.590862.55354基因长度4253903584结果记录表： 表3： 结果记录表D1S80 DNA指纹特征小组成员大小/bp长度（重复数）杂合/ 纯合A42518纯合B-C39015纯合D35813纯合E-F-【实验分析及讨论】A从图1可知小组成员里只有A、C、D有正常的条带，而且全是纯合体，而B、E、F并没有出现正确的条带，分析可能原因：a在取样时取得太少了，致使提取的DNA浓度过低，在该实验的PCR条件下30个循环不能得到正确的DNA分子拷贝。b取样不合适，可能在去口腔上皮时并没有在适合的位置取，导致取出来的并不是口腔上皮。c在操作过程中一些错误的步骤导致没有提出正确的DNA分子。B图1中最下面的有一排亮亮的条带。据分析是PCR体系里引物的条带。但是我们可以发现与B、E、F相比，A、C、D对应的条带最亮最宽，说明引物的含量较多，但是偏偏 A、C、D有正确的条带。这似乎说不通，但是进一步的分析可以推测有以下两种原因：a在向Pcr小管里加入体系时，由于移液枪不准造成的加入体系不同，但这种概率较小。b在向胶孔加入样品时由于加入量不同造成的结果。这个显然比第一种出现的概率要大得多。C原理中我们指出人类1号染色体上的VNTR D1S80，核心序列由16个核苷酸组成，拷贝数在1441个之间，已知29种不同的等位基因。但是我们的实验结果里D的拷贝数为13，却小于14，由于两者比较接近所以将D的拷贝数应该认为是14，而出现这种偏差的原因可能在于：a marker标准的分子量我们是用的周五晚上组的图估算出来的(如图3)，并不是说明书上标准的，所以marker的标准曲线与实际的可能有一定的差距，这样就会导致最后的结果也会有一定的差距。b在photoshop CS3软件测量距离时，并没有专业的分析距离的功能，而是利用相关功能读出来的，所以这可能会给结果带来很大的偏差。D如果一个个体的两个D1S80等位基因之间相差一个重复，不可以用琼脂糖凝胶电泳检测。原因是在实验中我们用到的缓冲液是1*TAE，1.5%的琼脂糖。根据相关资料显示这种胶的的分辨率在80bp4kb，而一个重复是16bp，所以我们不可以用琼脂糖凝胶电泳检测。F用PCR、RFLP、RAPD方法产生DNA指纹图谱各有利弊：PCR方法简单，但不准确，还需要设计引物.RFLP利用酶的特异性给为准确快速，缺点有RFLP分析对样品纯度要求较高，样品用量大，且RFLP多态信息含量低，多态性水平过分依赖于限制性内切酶的种类和数量，加之RFLP分析技术步骤繁琐、工作量大、成本较高，所以其应用受到了一定的限制。RAPD利用随机的引物原理简单，快速，弊端有RADP图谱中某些弱带重复性较差，而且目前该法在引物长度和序列及应用的引物数目、扩增反应条件等实验技术方面未标准化，影响了不同条件下结果的可比性；每个标记含有的信息量小；有假阳性或假阴性结果；显性标记，无法区分从一个位点扩增的DNA片段是纯合的还是杂合的，无法进行等位基因分析。用在种以上类群间的比较时无法得到可靠的遗传距离。【结果与分析】本次实验所选择的方法是D1S80指纹图谱分析的常用方法。人群中D1S80座位的杂合率约为86。从理论上讲，可能存在435种不同的等位基因组合。利用D1S80座位两侧序列设计的引物（Kasai et al，1990），通过PCR反应，很容易确定特定个体的D1S80等位基因构成，纯合体只有一条DNA带，而杂合体有两条不同的DNA带。1 将小组的电泳结果拍照，并把照片贴在实验报告上，对照片进行必要的说明，例如，相对分子质量的标记各片段的大小（bp）。（见附图）2 根据电泳结果，填写D1S80等位基因分析结果（表7-1）：D1S80 DNA指纹特征学生姓名大小/bp长度（重复数）杂合/ 纯合小组成员A46019.688杂合小组成员A38014.688杂合小组成员D59027.812杂合小组成员D48020.938杂合表7-1 结果记录表注：因为重复数为l的DIS80 PCR 产物长161bp，所以，重复数每增加一个，序列增加长度16 bp。据此可以催算：重复数=1+（PCR产物大小161）/163在班级中调查有无同学D1S80指纹图谱完全相同或部分相同。自行查找有关人群中D1S80各等位基因频率的资料，计算两个没有亲缘关系的个体，其D1S80指纹图谱完全相同或部分相同的概率。从各小组的电泳紫外图谱看，有一些同学的DNA指纹图谱看起来有些相似，但鉴于本次实验误差大，难以确定其指纹图谱是相同的。理论上可能存在435种不同的等位基因组合。那么D1S80指纹图谱完全相同的概率应为1/(435*435)=1/189221.【讨论】从图电泳图可以看出，只有A、D两小组成员的条带清晰明显。小组成员E的PCR产物聚集在加样孔中没有迁移，可能是因为其产物不存导致的；其他成员均没有条带或很浅，可能是由于收集的DNA样本过少，未能PCR出足够的扩增产物。【思考题】用PCR、RFLP、RAPD方法产生DNA指纹图谱各有哪些利弊？答：RFLP分析对样品纯度要求较高，样品用量大，步骤繁琐、工作量大、成本较高；RADP图谱中某些弱带重复性较差，而且目前该法在引物长度和序列及应用的引物数目、扩增反应条件等实验技术方面未标准化，影响了不同条件下结果的可比性；四、结果与分析本次实验所选择的方法是D1S80指纹图谱分析的常用方法。人群中D1S80座位的杂合率约为86。从理论上讲，可能存在435种不同的等位基因组合。利用D1S80座位两侧序列设计的引物（Kasai et al，1990），通过PCR反应，很容易确定特定个体的D1S80等位基因构成，纯合体只有一条DNA带，而杂合体有两条不同的DNA带。1将小组的电泳结果拍照，附于下：2根据电泳结果，填写D1S80等位基因分析结果DlS80 DNA指纹特征小组成员大小/bp长度（重复数）杂合/纯和小组成员A60029纯和小组成员B50022纯和小组成员C55025纯和注：因为重复数为l的DIS80 PCR 产物长161bp，所以，重复数每增加一个，序列增加长度16 bp。据此可以催算：重复数=1+（PCR产物大小161）/16【讨论】1.本人的条带是第二条，不是很清楚，原因可能是样品浓度过稀，也就是一开始刮取的口腔内壁细胞太少了，水浴时又洒了少许，以至于后来PCR也没扩增出。还有一个可能的原因就是DNA的纯度不够，带有太多的杂质，从而跑电泳时DNA被杂质阻滞，因此效果不太好。2.跑出的条带上的DNA是人源小卫星DNADIS80的PCR产物。它是一种具有多位点、高变异、稳定遗传的DNA分子，而且每个人的DIS80DNA中重复序列的数目是不同的，所以它比传统的指纹分析更方便、快捷、准确。3.实验过程中，有两次水浴的步骤，一定要注意将离心管的盖子盖紧，由于离心管是灭菌的，所以如果盖子盖的不紧，就会从沸水浴中炸开，自己就是这种情况，导致条带不清楚。思考题：1用PCR、RFLP、RAPD方法产生DNA指纹图谱各有哪些利弊？答：PCR作为现代生物学研究的一种常用方法，具有特异性高、灵敏度高、简便节约、经济的优点；但是它最大的缺点是对不同的片段条件不同，所以很难掌握，而且必须要得到目的基因片段。RFLP这种方法比较稳定，但RFLP实验操作繁琐，检测时间长，成本较贵，不太适合大规模的分子育种。PAPD相对RFLP来说，更加省时省力，不需要进行DNA多种酶切、转膜以及探针的制备等多个步骤，但是它不能用来测定多态性是由父本还是母本产生的，而RFLP这种技术可以做到，而且PADA这项技术源于PCR技术。2如果一个个体的两个D1S80等位基因之间相差一个重复，是否仍然可以用琼脂糖凝胶电泳检测，为什么？答：我认为若DIS80等位基因之间只差一个重复序列的话，就不能使用琼脂糖凝胶胶电泳检测了。因为琼脂糖凝胶电泳的原理是利用琼脂糖的网状聚合结构，分子量的DNA不易穿过，泳动距离就近，反之亦然。但是一个重复序列也只有166bp。实在太小了，琼脂糖凝胶不能将它们分离。五实验步骤： 漱口清洁口腔，再漱口持续1分钟，将漱口水吐到纸杯中。取1.5ml漱口水放入1.5ml离心管进行离心。以10000转/分钟的速度离心15分钟，弃上清液。滴加30l生理盐水，用移液枪吸吹，用于悬浮细胞。沸水浴10分钟，结束后立刻用冰水浴冷却，震荡均匀。以10000转/分钟的速度离心15分钟。取上清液（约20l）放入新离心管中。取5l上清液加入PCR小管，进行扩增。结果分析：根据上述实验结果，分析ALDH2基因片段提取过程中出现的误差如下：1.漱口过程中要严格保持持续1分钟，否则会出现口腔上皮细胞数量提取不足。2.离心过程中要严格配平，口腔上皮细胞液体如果过多李林效果不好，离心管不紧密也可能会导致液体溅出。3.移液抢在移取液体时，如果不遵守使用规则可能导致获取的生理盐水或离心上清液的浓度值不准确。4.离心