PCR技术和考古学

1、1PCR技术和考古学技术和考古学2 聚合酶链式反应聚合酶链式反应( Polymerase Chain Reaction) 简称：简称：PCR PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成PCR与古代与古代DNA的研究的研究 PCR技术的发明，开创了一个新的研究领域古代DNA 古代DNA(ancient DNA，aDNA)是指古代生物遗存组织中的DNA 对古代DNA的研究有助于了解包括人类在内的各种生物的起源、进化和迁徙。 课题：契丹古尸分子考古学研究课题：契丹古尸分子考古学研究 契丹族曾是我国历史上强盛一时的北方少数民族，于公契丹族曾是我国历史上强盛一时的北方少数民族，于公元九元九十一世纪建立

2、了辽王朝，与北宋并立。但此后契十一世纪建立了辽王朝，与北宋并立。但此后契丹族神秘的丹族神秘的“消失消失”了不见于任何史料记载了不见于任何史料记载天书之谜天书之谜目前史学界和民族学界多目前史学界和民族学界多数认为现主要集中于我国数认为现主要集中于我国东北地区的东北地区的达斡尔族达斡尔族来自来自契丹契丹。另外，另外，云南地区一云南地区一称为称为“本人本人”的群体也认的群体也认为他们是契丹的后裔，并为他们是契丹的后裔，并得到了一些历史学家的认得到了一些历史学家的认同。同。 本课题以内蒙古赤峰地区挖掘的十例契丹古尸的牙齿为材料，通本课题以内蒙古赤峰地区挖掘的十例契丹古尸的牙齿为材料，通过硅法提取过硅法

3、提取DNA，PCR和和PCR产物克隆测序，得到了其中产物克隆测序，得到了其中7例标本的例标本的线粒体线粒体DNA的一段序列，通过的一段序列，通过古古DNA的的“真实性标准真实性标准”验证验证，证实，证实了这段序列确实来自契丹古尸本身。了这段序列确实来自契丹古尸本身。 对这对这7例契丹古尸的序列与达斡尔族、鄂温克族、蒙古族，北方例契丹古尸的序列与达斡尔族、鄂温克族、蒙古族，北方汉族的同一区域的例会进行同源性和系统化分析。汉族的同一区域的例会进行同源性和系统化分析。 结果表明：契丹与达斡尔有最近的遗传关系，而结果表明：契丹与达斡尔有最近的遗传关系，而“本人本人”与达与达斡尔具有相似的父系起源，从而

4、也很有可能是契丹的后裔。斡尔具有相似的父系起源，从而也很有可能是契丹的后裔。国际上建立的验证古DNA的“真实性标准”1） 对照抽提物无扩增；2）PCR阴性对照无扩增；3）扩增片段长度和效率间的倒相关性；4）清晰、明确的测序反应；5）结果可重复，而且最好有另外的实验室进行重复；6）符合种系发生上的推断；7）对于人类标本，还可以根据地理区域进行推断硅法提取硅法提取DNADNA古人遗骸（牙齿、骨骼）古人遗骸（牙齿、骨骼）第一次第一次PCRPCR第二次第二次PCRPCR （以第一次（以第一次PCRPCR产物产物 为底物）为底物）PCRPCR产物的克隆产物的克隆测序测序（每一扩增产物至少测（每一扩增产物

5、至少测 三个克隆的序列）三个克隆的序列）验证所得古验证所得古DNADNA序列的真伪序列的真伪序列同源性比较分析（序列同源性比较分析（DNA StarDNA Star软件）软件）现代人血液标本现代人血液标本酚氯仿法提取酚氯仿法提取DNADNAPCRPCRPCR产物产物直接测序直接测序（汉族、达斡尔等）（汉族、达斡尔等）变性聚丙烯酰胺变性聚丙烯酰胺凝胶电泳凝胶电泳Y Y染色体长度多态分析染色体长度多态分析（汉族、达斡尔、（汉族、达斡尔、“本人本人”）古代标本古代标本现代标本现代标本实验方法实验方法第二步：硅法提取DNA 1）总的DNA的提取主要试剂：CTAB、EDTA、氯仿戊丙醇，RNase 2）总DNA的纯化1.取出1.5ml离心管，内含所取DNA，加入100ul硅珠悬浮液硅珠悬浮液（此液要求先行涡旋再使用），使用涡旋振荡器大约15s，使之充分混匀，于室温静置10分钟，再振荡5秒，后离心：8000rpm 15s 4度，去除上清液得到硅珠去除上清液得到硅珠核酸核酸复合物复合物.第三步第三步：第一次PCR第四步第四步：第二次PCR补充：进行第二次PCR是因古代样品DNA量很少，一次PCR的扩增产物的量亦少，不易回收或回收后的量不足以克隆所要求的DNA量，因此一般需进行第二次PCR。 第五步：第五步