一、DNA提取技术
物理提取法
细胞破碎:植物样本需研磨(如菜花),动物细胞(如鸡血)通过离心分离。
沉淀收集:玻璃棒缠绕絮状DNA或离心获取沉淀物。
化学纯化法
去除杂质:利用高盐溶解DNA、低盐沉淀蛋白质,或通过冷酒精纯化。
酚氯仿法/磁珠法:通过抽提去除蛋白质、多糖等杂质,获得高纯度DNA。
二、DNA扩增技术常规PCR(聚合酶链式反应)
由Kary Mullis于1983年发明,通过引物和DNA聚合酶扩增特定片段,用于微量样本分析。
实时定量PCR(qPCR)
结合荧光探针实时监测扩增过程,用于DNA定量和病原体检测。
特殊扩增技术
STR-PCR:针对短串联重复序列(STR)扩增,用于法医学个体识别。
数字PCR:通过微滴分区实现绝对定量,适用于低浓度样本。
三、DNA分离与定量分析
电泳技术
琼脂糖凝胶电泳:按DNA片段大小分离,形成特定条带图谱。
毛细管电泳:高分辨率分离STR或测序产物,常用于法医鉴定。
光谱与显色法
紫外吸收法:通过260 nm吸光度定量DNA浓度。
二苯胺法:DNA与试剂显蓝色,用于定性检测。
四、DNA序列分析技术
Sanger测序
传统测序方法,通过链终止反应测定碱基序列。
高通量测序
Illumina测序:基于桥式PCR和荧光检测,适用于大规模基因组分析。
纳米孔测序:通过电信号识别碱基,支持长读长和实时分析
五、特殊鉴定方法
STR分析
分析短串联重复序列的多态性,是法医个体识别的核心方法。
SNP分析
检测单核苷酸多态性(SNP),用于遗传病筛查和群体研究。
线粒体DNA分析
针对母系遗传的线粒体DNA,适用于降解样本或亲缘关系鉴定。
DNA指纹技术
通过限制性内切酶切割和探针杂交,生成个体特异性图谱。
六、辅助技术与质量控制
样本采集与处理
血液、唾液、毛发等样本需无菌操作,避免污染。
污染防控
实验环境需严格清洁,设置阴性/阳性对照排除干扰
定量与验证
通过实时qPCR或分光光度法评估DNA质量和浓度。
应用场景
法医学:犯罪现场生物痕迹鉴定(如精斑、血液)。
亲子鉴定:通过STR或SNP比对确认亲缘关系。
物种鉴定:利用PCR-RFLP或测序法鉴别野生动物制品。
医学诊断:遗传病筛查(如唐氏综合征)和个性化医疗。
未来展望
随着技术进步,DNA鉴定正朝着更高灵敏度(如单细胞测序)、快速便携(如手持式测序仪)和多功能整合(如多组学分析)的方向发展,将在司法、医疗和生态保护中发挥更大作用。
通过上述技术组合,DNA鉴定不仅能精准识别个体身份,还能揭示遗传信息,成为现代科学不可或缺的工具。