有關DNA指紋技術的幾點思考

人教版必修二第58頁“科學#8226;技術#8226;社會”部分介紹了DNA指紋技術，并配有DNA指紋圖譜。思考之后不禁有這樣的疑惑：DNA指紋圖譜上的條帶是否包含了所有的DNA序列？哪一部分是基因，哪一部分是非基因呢？人類都有相似的基因，酶解后DNA為什么條帶位置不一樣呢？帶著這些疑問，查閱了大量資料之后發現要弄清這些問題首先要明確以下內容。

一、真核生物基因組的特點

從構成DNA的堿基順序看，真核生物基因組包括單拷貝序列和重復序列。有些重復序列會在DNA分子中重復出現成千上萬次，它們約占DNA總序列的3～4%。

二、高變區DNA

高變區DNA即高度重復序列，是一種簡單的重復序列，有的重復單位長度不超過6bp，但在基因組中重復可達十萬次。這些序列中G-C含量遠比基因組中其他部分要低得多，當將DNA切成片段進行氯化銫密度梯度超離心時，由于富含A-T片段的浮力密度小，在離心管中常常單獨形成一條較窄的帶，在主體DNA帶的上面，故稱為衛星DNA，衛星DNA存在于很多真核基因組中。

人的衛星DNA或稱隨體DNA是由一些短的DNA片段（10bp左右）多次重復所構成的，不同的個體及基因組的不同位置上衛星DNA不同。提取樣品基因組DNA后，用能識別而又不切割該衛星DNA的限制性內切酶處理基因組DNA，再將樣品進行凝膠電泳，然后不同長度的重復片段就會分開，將這些重復序列與特異性探針雜交，獲取有個體特異性的放射自顯影圖，即為DNA指紋。

三、DNA指紋技術步驟

1.提取生物樣品中基因組DNA。

2.選用相應的限制性核酸內切酶，把大分子DNA長鏈切成許多長度不同的小片段。

3.對酶解完全后的DNA片段在電場中進行分離。

4.先利用堿性溶液將凝膠板中雙鏈DNA片段變性為單鏈片段，然后將這些單鏈DNA片段轉移并固定在尼龍膜上。

5.讓放射性DNA探針與尼龍膜上的單鏈DNA片段進行分子雜交。

6.用放射性膠片和尼龍薄膜疊放，進而將不同的DNA片段位置顯影在膠片上。

由此可見，DNA指紋具有高度變異性，而且雜合性高。雜合性可以這樣理解，衛星DNA不僅具有多態性，而且不同個體的基因組上同一個位置的重復次數也不一樣，比如同一種衛星DNA在個體A中重復20次，在個體B中重復30次，而在個體C中有可能重復10次等等。因此，DNA指紋圖譜中的條帶應該是不同個體內的高變區DNA，在不同個體內存在著很大的差異性，但在親子代之間按孟德爾方式遺傳，具有遺傳的穩定性。

(責任編輯 羅 艷）