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如何通过pcr方法破案

发布时间:2022-10-17 06:02:30

什么是PCR技术

PCR技术也就是基因扩增技术,它是通过基因扩增仪,在细胞外进行DNA复制,由1个DNA分子增加到2个,然后依次增加到4个,8个…,使分子数目呈几何级数增加,以在短时间内获得足够的DNA,供研究用的一种技术。
PCR技术的出现,使生物学的研究一大突破。在PCR技术问世之前,人们无法查出爱滋病病毒感染者,因为这种病毒在感染者体内的含量很少,且难于培养。在PCR技术问世之后,可将爱滋病病毒的核酸进行扩增从而查出受感染者,并可研究治疗方法
PCR技术已经在分子生物学中发挥了重要作用。可以预知,它在遗传病诊断、治疗,在动、植物育种,以及在司法破案等方面,将会发挥更大的作用。

❷ PCR是怎样的技术

PCR技术也就是基因扩增技术,它是通过基因扩增仪,在细胞外进行DNA复制,由1个DNA分子增加到2个,然后依次增加到4个,8个…,使分子数目呈几何级数增加,以在短时间内获得足够的DNA,供研究用的一种技术。

PCR技术的出现,使生物学的研究一大突破。在PCR技术问世之前,人们无法查出爱滋病病毒感染者,因为这种病毒在感染者体内的含量很少,且难于培养。在PCR技术问世之后,可将爱滋病病毒的核酸进行扩增从而查出受感染者,并可研究治疗方法。

PCR技术,还可对运动场上男扮女装的“女运动员”加以识别。过程如下:从自报是女运动员头上取1根带毛囊的头发,加蒸馏水煮沸,,使毛囊细胞破裂;把高速离心分离出的染色体放入其因扩增仪中进行基因扩增;大约2小时后,用一定的染料对扩增液染色;最后,把经染色的扩增液体涂在琼脂板上,用紫外线照射,如果出现橘红色光带,则说明染色体中含有睾丸决定基因(在Y染色体上),为男性,否则为女性。

目前,这项技术是性别鉴定中的最佳技术,准确性可达100%,也是迄今为止最文明的性别检测法之一,只要1根毛发即可辨男女。

1992年,在巴塞罗那奥运会上,组委会决定首先使用基因扩增法识别性别,但由于准备不足,只局限用于最可疑的少数运动员。1993年,在我国上海举行的首届东亚运动会上,全面使用了这一技术。在这届运动会前夕,有关科研人员进行了1037例“预试”,还进行了10例“双盲”(验方和递方都不知道头发是取自男还是女)试验,结果表明,准确率达100%!这种既文明又准确的性别鉴定法,解除了“性别舞弊”对运动会官员的困扰。

PCR技术已经在分子生物学中发挥了重要作用。可以预知,它在遗传病诊断、治疗,在动、植物育种,以及在司法破案等方面,将会发挥更大的作用。

❸ 什么是PCR技术

PCR技术是模拟体内DNA的天然复制过程,在体外扩增DNA分子的一种分子生物学技术,主要用于扩增位于两段已知序列之间的DNA区段。在待扩增的DNA片段两侧和与其两侧互补的两个寡核苷酸引物,经变性、退火和延伸若干个循环后,DNA扩增2ⁿ倍。

PCR的每个循环过程包括高温变性、低温退火、中温延伸三个不同的事件:(①变性:加热使模板DNA在高温下(94℃左右)双链间的氢键断裂而形成两条单链;②退火;使溶液温度降至50~60℃,模板DNA与引物按碱基配对原则互补结合。

3、延伸:溶液反应温度升至72℃,耐热DNA聚合酶以单链DNA为模板,在引物的引导下,利用反应混合物中的4种脱氧核苷三磷酸(dNTP),按5'一3’方向复制出互补DNA。

(3)如何通过pcr方法破案扩展阅读

【技术原理】

DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多种酶的作用下可以变性解链成单链,在DNA聚合酶与启动子的参与下,根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子拷贝。在实验中发现,DNA在高温时也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复性成为双链。

因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,并设计引物做启动子,加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。

但是,DNA聚合酶在高温时会失活,因此,每次循环都得加入新的DNA聚合酶,不仅操作烦琐,而且价格昂贵,制约了PCR技术的应用和发展。

发现耐热DNA聚合同酶--Taq酶对于PCR的应用有里程碑的意义,该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活,不需要每个循环加酶,使PCR技术变得非常简捷、同时也大大降低了成本,PCR技术得以大量应用,并逐步应用于临床。

【工作原理】

类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火(复性)--延伸三个基本反应步骤构成:

①模板DNA的变性:模板DNA经加热至90~95℃一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备。

②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至50~60℃,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。

③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在DNA聚合酶的作用下,于70~75℃,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”。

而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。

【工作步骤】

标准的PCR过程分为三步:

1.DNA变性(90℃-96℃):双链DNA模板在热作用下,氢键断裂,形成单链DNA

2.退火(复性)(40℃-65℃):系统温度降低,引物与DNA模板结合,形成局部双链。

3.延伸(68℃-75℃):在Taq酶(在72℃左右最佳的活性)的作用下,以dNTP为原料,从引物的5′端→3′ 端延伸,合成与模板互补的DNA链。

每一循环经过变性、退火和延伸,DNA含量既增加一倍。

现在有些PCR因为扩增区很短,即使Taq酶活性不是最佳也能在很短的时间内复制完成,因此可以改为两步法,即退火和延伸同时在60℃-65℃间进行,以减少一次升降温过程,提高了反应速度。

❹ DNA技术,是怎样帮助警察破案的

尽管人类与他人的DNA共有性达到99.9%,但彼此之间相差仅0.1%,这在将他们识别为不同个体方面起着关键作用。将犯罪嫌疑人的DNA与犯罪现场的DNA进行比对,可以确保刑事定罪。也可以通过现场提取到的DNA与犯罪数据库进行对比从而确认犯罪嫌疑人。

在过去的30年中,DNA技术和工具得到了改进,可以帮助解决大量以DNA为主要证据的情况。PCR技术(聚合酶链反应技术)是对研究人员有重大帮助的一种工具。 当代法医学增加了犯罪分子被捕和定罪的机会。除了刑事定罪之外,聚合酶链反应技术对于证明可能被错误地怀疑或定罪的人的无辜行为也非常有用。显然,聚合酶链反应已引起法医学的变革,并将继续在刑事调查中发挥重要作用。

❺ DNA与破案的问题

在法学中,DNA的核对使犯罪的解决有了革命性的突破。从嫌疑犯和犯罪现场得到的样本,能够用来与DNA的数据库比较,能容易地证明嫌疑人有罪。然而,DNA的核对遭受到很多的批评,尤其是在法庭上作为呈堂证供时。

DNA指纹鉴定

DNA是脱氧核糖核酸的学术名词缩写。DNA看起来象一条不断盘旋的阶梯,并有30亿个梯级附在其上。梯级是由单一的,化学上称为:鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和腺嘌呤,的自然基团构成。这些化合物在DNA上的排列次序,在每一个独立的人体中是唯一的,这使得DNA在辨别个人方面,成为非常有效的工具。

DNA存在于身体的每一个单一细胞中,仅用一分钟的分析时间,就很容易地把标本取到手。DNA也会用来鉴别受害者,因为我们都从每一个父母亲那里遗传到一半自身的DNA,因此,从失踪人口的父母亲中,进行部分核对,将会揭示未知尸体的亲缘关系。

仅有一小段DNA链负责我们的外貌,同时的DNA残余被称为"垃圾",并似乎没有特别的用途或功能。然而,这些"垃圾"却给鉴证人员在辨别项目中提供了重要的情报。它由小的,被称为"短重复链"(STR's)的化学基础序列,所组成,它头接尾地不断重复着。

在每一个独立个体中,STR's的重复次数是明显变化的,因此,有利于鉴别。STR's通常须要有十三次的重复,才能在鉴定是作比较。

DNA会从混合了氯仿和苯酚的标本中萃取,它们能令DNA链从细胞核的其他物质中分离开来。这种方法通常不能产生足够的DNA提供分析,因此要采用一种称为聚合酶连锁反应(PCR)的方法,进行人工合成该链。这个过程,包含了从人体中提取一种称"聚合酶"的酶,它被用于增加已经被萃取的DNA。作为一种催化剂,聚合酶有效地复制该链,生产足够的DNA,以供分析。

然后,通过使用一种限制酶,把DNA长链分成(大小不一)的短片段,它能够每一次从DNA中切一个特殊的核苷样品。随后把这些DNA的片段,通过电脉的方法,依照大小进行分类。

DNA的片段会被倒入一条窄的凝胶管中,该管的底部连接正电极、顶部连接负电极。因为DNA有微弱的负电荷,与南北极磁场互相吸引的原理相同,它被吸往正电极,DNA会开始向底部运动。然而,较小的DNA会移动得较快和下降得较远,同时较大的片段会运动得相对慢。这最终会在凝胶上形成了"带",它们被用于与其他的标本作比较。

精确度

作为快捷和有效率的解决犯罪途径,DNA数据库已经建立了好名声。一个个体的特性,是用不多于四个电话号码的数字来编辑数据库,用它来核对罪犯和犯罪现场的数字的匹配性,是十分之简单的。DNA的核对,在法庭上作为证据时,经常引发问题,因为样本的污染是有可能的,因而要在提交的地方就需要严格地防止污染。例如,在一个人口一千万的国家里,一个含有DNA的污点在犯罪现场被发现,犯罪现场的DNA样本就要核对其人口的1%。一个嫌疑犯被扣留,个人的DNA样本,应该完美地与犯罪现场所发现的其中之一相吻合。由于仅有人口的1%拥有相同的DNA外形,公诉人要辩论:只有百分之一的机会,此人是清白的。然而,随后的答辩人会辩论:如果人口的1%拥有相同的DNA,那么可能有99999(一千万的1%减1)个其他的个体出现在犯罪现场。假如是清白,嫌疑人的犯罪几率实际上是十万分之一。这个例子显示,过分地依赖DNA作为证据是非常冒险的事。如果有足够的证据去支持DNA样本,那么就能增加了对罪行的怀疑,并能成为很有说服力的个案。但是,如果很少或没有证据支持DNA标本,那么该项标本实际上是没用的。

下一代

随着2001年的人类基因组图谱的完成,将来的DNA核对前途无量。科学家现在能够确定基因是遗传性的原因,并用它能揭示嫌疑人的头发颜色。科学家预言将来的DNA研究将有能力去揭示嫌疑人的高度和种族,并能仅从嫌疑人留下的一滴血中,建造其脸孔。这还有一段很长的路要走,但随着探索的加深,和技术的发展、进步,这定能实现的.

还有一些其他的方法,也来看看
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