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1、用PCR扩增法检测性别,原理,聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)的基本原理是,通过热变性使目的DNA(模板DNA)双链解开;通过退火将引物复性结合到它们的互补位置;通过DNA聚合酶延长引物,反复循环体外扩增出大量一对引物之间的DNA片段。人类个体的表型性别是由Y染色体决定的,具体地说是由Y染色体上编码睾丸发育的睾丸决定因子(testis determining factor,TDF)基因所决定,TDF基因的存在决定着睾丸的发育,即决定个体发育为男性。研究表明TDF基因位于Y染色体短臂与拟常染色体相接的35kb区域,该区域又称为Y染色体性别决定区(sex
2、determining region of the Y,SRY)。,在SRY基因区域设计特异的引物,如果能够利用PCR技术体外扩增出SRY基因片段,即可判断为男性,否则为女性。本实验在SRY基因区域内设计了一对引物,利用引物Y1.5/Y1.6扩增出一239bp的片段。利用PCR技术扩增SRY基因片段检测性别具有广泛的实际应用价值,如结合细胞遗传学的核型分析,通过确认SRY所在区域的缺失或易位,诊断46,XY女性或46,XX男性性反转综合征的患者;通过检测胎儿的性别,预防甲型血友病、G6PD缺乏症等X连锁隐性遗传病患儿的出生;,通过骨髓移植后Y染色体特异的SRY基因片段的DNA分析是由阳性转为阴
3、性或相反,来判断异性别的骨髓移植程度;多年尸块的DNA常有降解,而PCR只分析DNA的一小部分,不受降解的影响,因此本实验技术常应用于法医学上尸块或血斑的性别确定;此外,本实验还可用于需要快速、准确、同时需检查大量标本的运动员体检。,一、由微量外周血标本制备模板DNA 试剂与材料:1、细胞裂解缓冲液(SDS;蛋白酶K)2、酚:氯仿:异戊醇(25:24:1体积比)3、3mol醋酸钠(PH5.2)4、无水乙醇,-20保存 5、70%乙醇,-20保存 6、TE缓冲液,步骤,1、1.5ml Eppendorf离心管中加入细胞裂解液100l。2、取末梢血一滴(约5-10l)立即悬浮细胞裂解液中,37保温
4、2小时。3、加入100l酚:氯仿:异戊醇(25:24:1体积比)混合液,盖紧。轻轻摇混,充分混合;室温15000rpm离心5分钟。4、用开口粗的吸管转移上层水相于新的Eppendorf离心管,按步骤5重复抽提1次。如果水相还混浊,增加一次酚抽提。,步骤,5、转移上层水相,加入10l 3mol醋酸钠(PH5.2)轻摇混匀,再加入250l冷无水乙醇沉淀DNA。室温放置10分钟。6、415000rpm离心15分钟,使DNA沉淀(颗粒化)。7、弃上清,加70%冷乙醇500l轻振混匀,415000rpm离心5分钟。8、弃上清,将Ep管倒置在纸巾上,完全除去水分。将DNA自然干燥。9、加10l TE溶解,
5、制成DNA样品。(进行PCR时,取1l即可)。,二、PCR检测性别 试剂与材料:1、上、下游引物(各5 mol/L)2、模板DNA溶液3、10PCR缓冲液:(高压灭菌)4、dNTPs溶液(2.5mmol/L原液)5、Taq DNA聚合酶(5U/l)6、液体石蜡(高压灭菌),琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段 7、电泳级琼脂糖8、电泳缓冲液:5TBE贮存液 9、5mg/ml的溴化乙锭溶液,4暗存。10、上样缓冲液:0.25%溴酚蓝,0.25%二甲苯青,30%甘油于水中。4贮存。11、微波炉、电泳仪、水平电泳槽、制胶模和加样孔梳齿。12、透射紫外灯、照相机和胶带纸。,实验步骤:(一)、SRY基因引物设计
6、 Y1.5 5-CTA GAC CGC AGA GGC GCC AT-3 Y1.6 5-TAG TAC CCA CGC CTG CTC CGG-3 扩增DNA片段长度239bp,(二)、PCR反应 1、在0.5ml Eppendorf管中依次加入H2O 59l10PCR缓冲液 10ldNTPs溶液(2.5mmol/L原液)8l(0.2mmol/L)上游引物(5 mol/L)10l(0.5mol/L)下游引物(5 mol/L)10l(0.5mol/L)模板DNA溶液(基因组DNA溶液)1l Taq DNA聚合酶(5U/l)2l(2.5U/100l)总量 100l,2、混匀,短暂离心。3、PCR条
7、件Y1.5/Y1.6PCR扩增条件:变性 955分钟 变性 9475秒 复性 5590秒 延伸 72150秒循环30次。扩增产物冷却至室温可于4保存。,(三)、扩增产物分析(方法参见实验四、琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段)取PCR扩增产物10l进行1.5%的琼脂糖凝胶电泳,EB染色后紫外灯下检查是否有目的片段扩增出来。通常有239bp区带者为男性,无239bp区带者为女性。1、组装制胶模。用胶带纸将制胶模两端开口封好,水平放置,调节梳齿与制胶模底面的距离,保持0.5-1mm空隙,梳齿用铁夹在一旁固定。2、参照琼脂糖凝胶的分离能力表选择凝胶浓度(一般为0.8%),称取琼脂糖,用电泳缓冲液在沸水浴上
8、或微波炉上将琼脂糖颗粒完全溶解。,3、待胶冷却至50左右,加入溴化乙锭(终浓度为0.5g/ml,每10ml加入1l原液),充分混匀后倒入胶模。注意要避免胶体中产生气泡,若有气泡可用吸管小心吸去。待胶凝结后,通常需要在室温中放置30-45分钟(也可用保鲜膜将凝胶包好,置41-2小时以增加凝胶强度),非常小心地移去梳子和胶带纸,将凝胶放入电泳槽。加入电泳缓冲液,使液面高出凝胶表面1-2mm。4、向DNA酶解管中加入1/10体积的上样缓冲液,充分混合。用微量移液器将样品依次加入加样孔内。注意孔中不得留有气泡,加样时吸管头也不必插入孔中,可对准孔,在孔的上方加样,使样品自然沉入孔内,以避免吹出的气泡将样品冲出孔外。,5、盖上电泳槽盖,接上电源,将电压调至20V,恒压电泳。注意加样孔在阴极,使DNA向阳极方向移动。6、当溴酚蓝泳动到一定位置时,停止电泳。分离大片段DNA时,溴酚蓝可能已泳出胶,可根据二甲苯青的位置判断终止时间。电泳完成后可直接在透射紫外灯下观察结果。7、用加红色滤色镜的相机,光圈放到最大,曝光15-30秒,拍照记录。,