浅谈DNA条形码技术在法庭科学中的应用课件.pptx

1、人体的各种体液（斑痕）及组织是法医鉴定的各类案件中涉及最多的生物物证，DNA 分型技术的迅速发展，使得人类分子水平的个体识别达到相当高的灵敏度和准确性，为法庭科学提供了大量有力的证据。各类案件现场遇到的各种动物的毛；现场犯罪嫌疑人等处的动植物及土壤微生物痕迹等，这些生物物证有时也可以为侦查提供线索，甚至成为关键证据。但过去由于专业水平、检验技术等种种限制，非人类DNA在刑事、民事案件中的应用并不常见。DNA 条形码技术是分类学中辅助物种鉴定的新技术,它代表了生物分类学研究的一个新方向。物种的身份证物种的身份证DNA条形码条形码(DNA barcoding)。DNA barcoding是利用一个

2、或少数几个是利用一个或少数几个DNA片段对地球上现有片段对地球上现有物种进行识别和鉴定的一项新技术。物种进行识别和鉴定的一项新技术。给生物物种一个标签，达到快速识别的目的。给生物物种一个标签，达到快速识别的目的。种间遗传变异明显,种内变异小;一段标准的DNA片段，该片段应当尽可能多地鉴别不同的分类单元；片段短,便于DNA提取、PCR扩增以及测序反应,尤其是对存在DNA降解的材料；存在保守区域,便于设计通用引物。nDNA条形码技术是一项融合了多种学科知识背景的综合性鉴定技术。该技术不仅需要数学、生物信息学、植物系统进化学、生物统计学、基因组学等相关的专业知识，还需要熟练掌握多种实验技能。样品DN

3、A的提取方法:根据样品的不同，可以采用不同的提取方法;设计通用引物的技术方法:在模板的保守区内设计通用引物;PCR扩增的技术方法:以样品DNA为模板，利用通用引物进行扩增，选取效果好的样品，并双向测序。生物信息学分析方法:将返回的测序结果进行修正与拼接，通过Blast比对，检查这些序列是否可用，分析种间变异与种内变异的关系，最后可以向GenBank数据库提交序列信息。防止污染！2003年，Hebert等提出建立以一段650 bp长的COI基因序列为基础的条形码识别方法；2004年，生命条形码联盟(consortium for the barcode of life,CBOL)成立，致力于发展鉴

4、定生物物种的全球标准；2005-2007年，生物条形码网络数据系统(www.barcodinglife.org)、鱼类条形码数据库(www.fishbol.org)鳞翅目条形码数据库(www.lepbarcoding.org)相继建立；D-D-LoopLoopND5ND5H-strandH-strandND4ND4ND4LND4LND3ND3COCOIIICOCOICOCOIL-strandL-strandND6ND6COCOIND2ND2ND1ND1COCOIISmall ribosomal RNASmall ribosomal RNALarge Large ribosomal RNArib

5、osomal RNAATPase subunit 8ATPase subunit 8ATPase subunit 6ATPase subunit 6编码细胞色素C氧化酶 I 的 线 粒 体 基 因COI(或cox1)以较大的优势首先被动物学家选用作DNA条形码,并在一些昆虫、鱼类和鸟类的研究中得到了较好的结果。2007年和2009年举办的国际DNA条形码会议上，一致建议在rbcL和matK之外,选择进化速率较快的ITS和trnH-psbA,探讨它们在陆地植物中的通用性、分辨率和适合程度。植物DNA条形码的研究成为当今热点！n研究发现，动物的DNA条形码序列COI基因，在真菌和藻类中的分辨率较高

6、,亦可使用,但对于陆地植物因其线粒体基因的进化速率相对较慢,无法作为大多数植物的鉴定基因，在对植物的研究中,不少学者尝试从叶绿体基因组和核基因组中寻找理想的DNA条形码。n目前，DNA 条形码技术越来越受到生物学家的认可，并充斥着传统分类学的研究，成功的对诸多世界珍稀动物、植物以及畜牧业和养殖业中的许多有特色的地方种准确、有效的进行了分类。n墓地里的“人参”北京顺义的后沙峪镇的马头庄村的一个墓地里发现一个貌似人参的东西，人们都不知道是什么，由于长在墓地里，所以一时间人们的思想比较混乱，经过科学家的研究证实此物正是当地常见植物瓜蒌瓜蒌。中央电视台中央电视台走近科学走近科学 2010-08-08

7、(http:/ 属20 种DNA 条形码数据库框架，为国境卫生检疫建立了快速准确的方法。数据库中存有：每个物种的国内、国外以及我国的口岸分布情况、形态特征、生态习性、与疾病的关系、条形码强编码和实物照片。n2010年，Desire et al.报道的发生在南非的三起疑似走私野生动物的案例中，DNA条形码技术起到了关键的作用。DNA 条形码技术直接利用DNA 序列进行物种的鉴定，具有独一无二的可重复性，DNA序列在生物个体发育过程中不会改变，同种生物不同生长期的DNA序列信息是相同的，即使经过加工，形态发生变化，而DNA序列信息不会改变，较之传统的方法，扩大了检测样本的范围，同时样本部分受损也不

8、会影响识别结果;DNA条形码序列具有通用性，只需一对或几对通用引物，在不同物种之间具有可比性，在全球物种鉴定中可以形成统一的标准，适用于非专家物种鉴定。设计一套实验流程，技术人员就可完成鉴定工作，应用DNA条形码鉴定准确性高，鉴别速度快，特定的物种具有特定的DNA 序列信息，而形态学鉴别特征会因趋同和变异导致物种的鉴别失误。DNA条形码与高通量测序技术相结合可快速建立DNA条形码数据库，可一次性快速鉴定大量样本。随着DNA 条形码技术的飞速发展，可以预见地球上几乎所有生物种类都将具备唯一的DNA 条形码。该技术有着巨大的应用潜力。DNA条形码鉴定技术快速、准确的特点恰好符合出、入境植物检验、检疫以及案件现场未知名生物样本的检验的要求。不久的将来，手持式快速物种鉴定设备的投入使用将给物种鉴定带来巨大的便利。