人类dna分析第一章.ppt

第一章 DNA分型的科学基础;一、DNA的分子生物学基础 1、DNA的结构 一级结构 二级结构 三级结构;第一章 DNA分型的科学基础;组成DNA碱基的特点： Chargaff规则 （1）所有DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的克分子含量 相等，即A=T，鸟嘌呤与胞嘧啶的克分子含 量相等，即G=C。因此，嘌呤的总数等于嘧 啶的总数，即A+G=T+C；;（2）DNA碱基组成只有种的特异性，即不同生物 种的DNA具有自己独特的碱基组成； （3）DNA碱基组成没有组织器官的特异性，任何 组织器官的DNA碱基序列均相同； （4）DNA的碱基序列不随年龄、营养状态、环境 条件的不同而改变。;第一章 DNA分型的科学基础;第一章 DNA分型的科学基础;2、DNA的理化性质 （1）DNA的变性与复性 变性（denaturation）或叫熔化（melting） 热变性 酸碱变性 有机溶剂变性 增色效应;第一章 DNA分型的科学基础;第一章 DNA分型的科学基础;复性的速度受诸多因素的影响： DNA的浓度：DNA浓度直接影响到DNA单链之间的碰撞几率，DNA浓度越大，复性速度越快； DNA的分子大小：DNA分子越大，扩散越慢，也难形成正确配对，复性速度慢； 温度：温度过高，有利于DNA变性而不利于复性；温度过低，少数碱基配对形成的局部双链不易解离，难以杂交； 离子强度：离子强度过低，不利于杂交，常采用0.15～1.0 mol/L溶液进行复性； 分子的复杂性：DNA分子越复杂，复性速度越慢。 ;（2）粘度 高分子溶液 普通溶液 线形分子 不规则线团分子 球形分子 当DNA溶液因受热或在其他因素作用下发生螺旋 线团转变时，粘度降低。所以可用粘度作为DNA变性的指标。;（3）DNA紫外吸收 核酸其最大吸收峰在260 nm处，而蛋白质在280 nm处 260 nm与280 nm处吸收峰值比可以判断DNA样品是否纯净 ;（4）酸碱性质 磷酸分子连接二核苷酸 当溶液的pH值高于4时，DNA呈多阴离子状态，在电场作用下带负电 ;3、DNA的半保留复制 ;第一章 DNA分型的科学基础;二、遗传学基础 1、孟德尔遗传学 基因座 等位基因 纯合子 杂合子 显性基因 隐性基因 表现型 性状 性状分离 不完全显性 共显性 遗传连锁 随机分配 连锁平衡 连锁不平衡;第一章 DNA分型的科学基础; 这意味着各种不同组织，如血、毛发、皮肤、唾液等细胞含有相同的DNA信息，个体不同组织具有同一性，可以提供相同的遗传信息。 ;基因频率 指群体中某个基因数目与该座位等位基因总数目的百分比。 基因型频率 指不同基因型在全部个体中所占的比率。 全部基因型频率的总和为1或100%。;基因频率的计算 基因频率 = 群体中某个座位的特定等位基因的拷贝数 / 群体中该座位所有等位基因数 两种计算方法： 通过获得的不同基因型的数目 通过基因频率;第一章 DNA分型的科学基础;例：假设有个群体有1000个二倍体个体，其中353个为AA，494个为Aa，153个为aa，则在此群体中A与a的基因频率分别为多少？ ;解： （1）当一个座位上存在两个等位基因时： p = f（A）= [（2×AA）+ Aa] / 2×个体总数 q = f（a）= [（2×aa）+ Aa] / 2×个体总数 （2）当一个座位上存在两个以上等位基因时：;第一章 DNA分型的科学基础;基因型频率的计算： 纯合子的基因型频率为基因频率的平方 杂合子的基因型频率为一对等位基因频率的乘积，再乘以2;例：设MN血型的基因频率为m及n，m=0.486，n=0.514，计算各基因型的频率。;解： mm = m2 = 0.4862 = 0.2362 mn = 2mn= 2×0.486×0.514 = 0.4996 nn = n2 = 0.5142 = 0.2642 MN血型基因频率之和 = mm + 2mn + nn = 0.2362 + 0.4996 + 0.2642 = 1;2、群体遗传学 主要是研究人群中基因及基因型的结构、分布、变化以及在逐代传递中能够对其产生影响的各种因素。;遗传多态性 指在同一个群体中，同一个基因座上存在有两个或两个以上的、由遗传决定的不同等位基因的现象。 多态平衡现象（balanced polymorphism） 基因突变——杂合优势——遗传