本篇文章给大家谈谈指纹稳定性分析及其变化规律，以及指纹分析对应的知识点，文章可能有点长，但是希望大家可以阅读完，增长自己的知识，最重要的是希望对各位有所帮助，可以解决了您的问题，不要忘了收藏本站喔。

本文目录

1.掌握DNA指纹图谱技术的概念、原理和基本操作过程2.学习DNA的限制性酶切的基本技术

3.掌握琼脂糖凝胶电泳的基本操作技术，学习利用琼脂糖凝胶电泳测定DNA片段的长度，并能对实验结果进行分析。 1984年英国莱斯特大学的遗传学家Jefferys及其合作者首次将分离的人源小卫星DNA用作基因探针，同人体核DNA的酶切片段杂交，获得了由多个位点上的等位基因组成的长度不等的杂交带图纹，这种图纹极少有两个人完全相同，故称为DNA指纹，意思是它同人的指纹一样是每个人所特有的。 DNA指纹的图像在X光胶片中呈一系列条纹，很像商品上的条形码。DNA指纹图谱，开创了检测DNA多态性（生物的不同个体或不同种群在DNA结构上存在着差异）的多种多样的手段，如RFLP（限制性内切酶酶切片段长度多态性）分析、串联重复序列分析、RAPD（随机扩增多态性DNA）分析等等。各种分析方法均以DNA的多态性为基础，产生具有高度个体特异性的DNA指纹图谱，由于DNA指纹图谱具有高度的变异性和稳定的遗传性，且仍按简单的孟德尔方式遗传，成为目前最具吸引力的遗传标记。

DNA指纹具有下述特点：

1．高度的特异性：研究表明，两个随机个体具有相同DNA图形的概率仅3×10-11；如果同时用两种探针进行比较，两个个体完全相同的概率小于5×10-19。全世界人口约50亿，即5×109。因此，除非是同卵双生子女，否则几乎不可能有两个人的DNA指纹的图形完全相同。2．稳定的遗传性：DNA是人的遗传物质，其特征是由父母遗传的。分析发现，DNA指纹图谱中几乎每一条带纹都能在其双亲之一的图谱中找到，这种带纹符合经典的孟德尔遗传规律，即双方的特征平均传递50%给子代。3．体细胞稳定性：即同一个人的不同组织如血液、肌肉、毛发、精液等产生的DNA指纹图形完全一致。

1985年Jefferys博士首先将DNA指纹技术应用于法医鉴定。1989年该技术获美国国会批准作为正式法庭物证手段。我国警方利用DNA指纹技术已侦破了数千例疑难案件。DNA指纹技术具有许多传统法医检查方法不具备的优点，如它可以从四年前的精斑、血迹样品中，仍能提取出DNA来作分析；如果用线粒体DNA检查，时间还将延长。此外千年古尸的鉴定，在俄国革命时期被处决沙皇尼古拉的遗骸，以及在前南地区的一次意外事故中机毁人亡的已故美国商务部长布朗及其随行人员的遗骸鉴定，都采用了DNA指纹技术。

此外，它在人类医学中被用于个体鉴别、确定亲缘关系、医学诊断及寻找与疾病连锁的遗传标记；在动物进化学中可用于探明动物种群的起源及进化过程；在物种分类中，可用于区分不同物种，也有区分同一物种不同品系的潜力。在作物的基因定位及育种上也有非常广泛的应用。

DNA指纹图谱法的基本操作：

从生物样品中提取DNA（DNA一般都有部分的降解），可运用PCR技术扩增出高可变位点（如VNTR系统，串联重复的小卫星DNA等）或者完整的基因组DNA，然后将扩增出的DNA酶切成DNA片断，经琼脂糖凝胶电泳，按分子量大小分离后，转移至尼龙滤膜上，然后将已标记的小卫星DNA探针与膜上具有互补碱基序列的DNA片段杂交，用放射自显影便可获得DNA指纹图谱。琼脂糖凝胶电泳是分离，鉴定和纯化DNA片段的常规方法。利用低浓度的荧光嵌入染料-溴化乙锭进行染色，可确定DNA在凝胶中的位置。如有必要，还可以从凝胶中回收DNA条带，用于各种克隆操作。琼脂糖凝胶的分辨能力要比聚丙烯酰胺凝胶低，但其分离范围较广。用各种浓度的琼脂糖凝胶可以分离长度为 200bp至近50kbp的DNA。长度100kb或更大的DNA，可以通过电场方向呈周期性变化的脉冲电场凝胶电泳进行分离。

在基因工程的常规操作中，琼脂糖凝胶电泳应用最为广泛。它通常采用水平电泳装置，在强度和方向恒定的电场下进行电泳。DNA分子在凝胶缓冲液（一般为碱性）中带负电荷，在电场中由负极向正极迁移。DNA分子迁移的速率受分子大小，构象。电场强度和方向，碱基组成，温度和嵌入染料等因素的影响。 1. DNA样品：犯罪现场DNA样品（CS）、嫌疑犯1 DNA样品（S1）、嫌疑犯2 DNA样品（S2）、嫌疑犯3 DNA样品（S3）、嫌疑犯4 DNA样品（S4）、嫌疑犯5 DNA样品（S5）。

2.化学试剂和溶液

（1）DNA样品反应缓冲液：100mM Tris，200mM NaCl，20mM MgCl2，2mM DTT，pH 8.0

（2）EcoRⅠ限制性内切酶

（3）PstⅠ限制性内切酶

（4）电泳缓冲液（50×TAE）

Tris 242g

冰醋酸 57.1ml

EDTA（0.5mol/L pH 8.0） 100ml

使用时用蒸馏水稀释50倍。

（5）样品缓冲液（DNA sample loading dye）

0.25%溴酚蓝

0.25%二甲苯青

40%（W/V）蔗糖

（6）溴化乙锭（EB） 10mg/ml

（7）琼脂糖agarose（电泳级）

（8）DNA分子量标记物：Lambda HindⅢ DNA markers

3.仪器设备和消耗品

电泳仪、电泳槽、样品梳、微波炉、水浴锅、移液器（10μl，200μl，1000μl）、离心管、一次性枪头（200μl，1000μl）。 1. DNA样品的制备

采集生物检测样本，在弱碱和螯合剂存在条件下进行组织匀浆，溶解细胞或细胞核膜；利用阴离子去垢剂和蛋白酶，在37孵化数小时，消化蛋白质分离 DNA；使用有机溶剂如苯酚、氯仿等除去残余蛋白质，萃取DNA；用乙醇或某些盐类从溶液中沉淀DNA。

由于一般采集的样本中的DNA都有不同程度的降解，采用PCR技术扩增出完整的基因组DNA或者特定的高可变位点，以此制备出的DNA样品备用。

2. DNA样品的酶切反应

设置DNA样品的双酶切反应，按图顺序加样品（体积：μl）：

加完反应液，温和混匀，置于37℃水浴中反应1小时，取出备用。

3.酶切产物的琼脂糖电泳

（1）在100ml电泳缓冲液（1TAE或0.5TBE）中加入1g琼脂糖，加热熔化，注意观察，当心煮沸的液体溢出！当凝胶冷却至60℃左右时加入5ul溴化乙锭溶液（终浓度为1ug/ml），充分混匀。

（2）先用透明胶带封固胶托边缘，放好梳子，然后再倒入凝胶（凝胶厚度在5mm左右）。

（3）在凝胶完全凝固后（室温放置30～45分钟），小心移去梳子和透明胶带，将凝胶放入电泳槽中，加入电泳缓冲液（液面超过胶带约2～3mm）。

（4）取已制备好的酶切DNA样品，加入1/5样品缓冲液，充分混匀。用移液器将样品小心地加入点样孔。在不同的点样孔中，分别加入DNA分子量标记物，对照以及酶切DNA样品各5～10ml。

（5）盖上电泳槽，打开电源并调节电压（通常用50～100伏），电泳40～60分钟（注意：DNA样品从负极向正极泳动）。

4.结果观察与分析

关闭电源，取出凝胶，在紫外灯下观察DNA的迁移位置，并讨论实验结果。判断CS与哪一个DNA样品是同一个样品，找出罪犯。（1）酶切时，应尽量减少反应中的加水量以使反应体系减到最小。但要确保酶体积不超过反应总体积的十分之一，否则限制酶活性将受到甘油的抑制。

（2）进行酶切消化时，将除酶以外的所有反应成分加入后再从冰箱中取出酶，并应放置于冰上。每次取酶时都应换一个无菌吸头。操作要尽可能快，用完后立即将酶放回冰箱。

（3）溴化乙锭是一种强烈的致癌物质，使用时必须带手套。实验结束后，含溴化乙锭的凝胶要进行净化处理。

一、稳定与规律性变化的指纹

前面讨论了六大类指纹与注水开发过程中含水率升高的变化关系。可以看出，有些变化规律是同层位中共有的，有些是同区块、不同层位间共有的，还有的是区块间共有的（表5-1至表5-7）。

表5-1气相色谱指纹化合物（正构烷烃浓度）与含水率的变化关系

表5-2气相色谱指纹化合物（参数类）与含水率的变化关系

注：B—苯；B1—乙苯；B2—间+对二甲苯；B3—邻二甲苯。

表5-3生物标志化合物（萜烷）与含水率的变化关系

表5-4生物标志化合物（甾烷类）与含水率的变化关系

表5-5夏52块气相色谱指纹化合物（浓度）与含水率的变化关系（除正构烷烃、姥鲛和植烷外）

表5-6夏52块气相色谱指纹参数与含水率的变化关系

表5-7夏32块气相色谱指纹参数与含水率的变化关系

所谓稳定的指纹（参数），是指该类指纹（参数）不随外界因素的影响而变化。由前面的分类详述可以看出我们所讨论的指纹与注水开发过程中含水率的变化关系。事实上，这阶段的指纹影响因素已经包含源岩、成藏过程及成藏后次生变化的影响作用等，故注水过程中指纹的动态规律即可代表油藏中指纹经受的各类影响因素。此外，稳定的指纹（参数），特别是由不同区块中归纳到区域上的共有指纹，其“稳定”一词的意义并非指其值在区块间或区块上是绝对“不变”的，其内涵应当是该类“指纹”在区域上是“稳定”的，其值的大小比较应当取决于不同的研究层次。

随着注水开发过程的进行，正构烷烃中的重质部分浓度会增加，正构烷烃的轻重比会降低，芳烃与正构烷烃浓度的比值会减小，但Pr/Ph是相对稳定的。不同区块中生物标志物浓度或参数存在变化差别，但浓度类中的C30重排藿烷，C33—C35藿烷（S、R）及参数类中的C30三环萜/C30藿烷，C30D/C29Ts，C29Ts/C29H，C3122S/（22S+22R），C3222S/（22S+22R），C29H/（C29H+C29M），（C21+C22）孕甾烷/规则甾烷，C29ββ/（ββ+αα），C2920S/（20S+20R）都是区域上稳定的。色谱指纹浓度多数随着含水率的增加而升高，反映出其在开发过程中的流动惰性；色谱指纹参数在同一区块的不同层位间存在大量共有特征（表5-6，表5-7中的斜体部分），但在不同区块间的共有数目较小，可能与对比的数量有关。

二、成因分析

在油藏的注水开发过程中，由于注入水与地层流体的长期接触，引起地层内流体性质发生变化，尤其是地层原油物理和化学性质的变化较为显著。在岩石孔隙中自然色层吸附作用和渗透作用是可能造成原油组分变化的直接原因。原油中某些组分的变化会引起其平衡体系的破坏，从而导致其他组分的相应变化，进而影响整个流体-岩石体系的相互作用关系。

B.E.Eakin和F.J.Mitch等人1990年在靠近一长期注水井处钻井取心，经过对岩心分析、井口取样与早期原油物性资料的对比研究发现，残余油量比预计下降了18%，含气原油密度上升了10%，地面标准脱气原油波美度下降了3度，泡点压力下降82%，油藏条件下原油黏度增加了2倍。大庆石油管理局勘探开发研究院通过对25口含水油井原油物性资料的对比分析和室内不同含水量配样的试验，及胜利石油管理局有关单位对胜坨二区沙二层不同含水时期地面原油性质的对比研究分析，都得到类似的结论：①原油的饱和压力和气油比的下降幅度随含水量的增加而增加（即随着原油含水量的增加，油中溶解的气体量降低）；②地面和地下原油黏度随着注入水量的增加而增加，原油的黏度增大、流动性变差；③原油含水后天然气密度增大。

由于Pr与Ph，iC16与iC17的结构都是异戊二烯单元头尾相连而构成的异构烷烃，在原油驱替过程中，低碳数的低分子量烷烃首先被驱，而高碳数的高分子量烷烃较难被驱出。

与

，

与

都具有相似的结构类型，因此也是较轻的烷烃先被驱出，随采出程度增加，轻烃/重烃比值变小。Pr与nC17，Ph与nC18结构不同，Pr与nC17，Ph与nC18结构中相差2个CH2，且nC17和nC18是直链的，Pr和Ph带有规则的侧链，为使原子之间的相互排斥力最小，这4个侧链空间指向使彼此之间相距最远，从而使Pr和Ph形似圆柱体，其分子横截面比nC17和nC18要大，在运移过程中只能通过较大孔隙排出，不易通过小孔隙，因此Pr和Ph比nC17和nC18更难被驱出（刘晓艳等，2000）。

水洗作用对油藏内原油的组成有重要影响，但由于水洗作用通常与生物降解作用相伴生，常被生物降解作用所掩盖，因此给人们认识水洗作用对油藏内原油性质的影响带来一定的困难。水洗作用对原油地球化学性质的影响主要表现在以下几方面：①水洗作用使原油的API度降低；②在水洗过程中，芳香烃含量相对减少，NSO化合物含量相对增多，饱/芳比值相对上升，Pr/nC17，Ph/nC18，C31/C19值相对增大；③不同组分稳定碳同位素组成的变化程度不同，其中饱和烃同位素值略微降低，芳香烃基本不变，NSO化合物的同位素值有较大的降低；④8-β（H）C15补身烷/8-β（H）C16升补身烷轻微增大，C15重排补身烷/8-β（H）C15补身烷有较大的增加；⑤水洗作用对甾烷、藿烷的成熟度指标影响较小。

张敏等（2000）根据塔中10井不同水洗程度储层抽提物的分析表明：①水洗作用对萜类化合物有较大的影响，可完全消耗储集岩烃类中的补身烷系列化合物，明显降低三环萜烷的相对含量，如油层中C23三环萜烷/C30藿烷值为0.54～0.99，而水洗层中仅为0.14；水洗作用对藿烷化合物相对组成也有影响，油层中Ts/Tm值为0.94，而水洗层中为0.53，表明水洗作用使Ts含量相对降低；伽马蜡烷含量相对增高，油层中伽马蜡烷指数为15.25%，水洗层中为28.49%。②水洗作用对甾烷化合物的相对含量也有影响，水洗作用可导致原油中孕甾烷与升孕甾烷的含量明显降低，油层中孕甾烷+升孕甾烷与规则甾烷的比值为0.25，水洗层中只有0.07。③与油层相比，水洗层中二环和三环芳烃含量明显降低，最为显著的是含硫芳烃化合物含量急剧降低，二苯并噻吩系列化合物的含量由油层的26.73%下降到4.28%，苯并萘并噻吩则由油层的7.60%下降到2.94%；而四环以上芳烃化合物的含量，尤其是苯并荧蒽和苯并茚化合物的含量明显增加。

在油田开发过程中，随开采时间的增长，油层中芳烃含量相对增加，导致后期开采出来的原油的饱/芳比值低于前期开采的原油。不同时期开采出的原油中，饱和烃与非烃和沥青质的相对含量也呈一定的变化规律。各原油样品的非烃和沥青质含量随其饱和烃含量的减少而呈增加的趋势。开采过程中原油饱和烃组成和分布也有明显的变化。随开发时间的增长，饱和烃中低分子量正烷烃逐渐减少，高分子量化合物相应增加，主峰碳数后移。不同开采时期原油样品的分析数据表明，碱性氮和胺类及中性氮组分含量呈现一定的变化趋势。随开采时间的增长，原油中的碱性氮含量均呈减小的趋势，胺组分含量总体上也有下降的趋势，而中性氮组分含量却有增加的趋势。含氧化合物含量在不同开采时期的原油中也有明显的变化趋势。随开采时间的增长，原油中有机酸的含量均减小。

一、指纹识别成智能手机标配

伴随移动支付业务的火爆，指纹识别技术已成为今天智能手机的标配，而在CMOS图像传感器/TFT显示屏、超音波侦测等新技术的不断助推下，更让其市场迎来了发展的新春。

据调研机构Yole预测，未来5年，指纹识别市场的复合年增率（CAGR）将达到19%，市场规模有望从2016年的28亿美元，增加到2022年的47亿美元。

最初只是作为方便手机解锁功能的元器件——指纹识别传感器，如今在智能手机移动支付业务的带动下，已经变成要为移动支付把关的重要安全元素。据业内人士分析，目前的指纹识别市场，大多来自于OEM厂对全玻璃设计与防水功能的需求。这促使CMOS/TFT、超音波侦测等新技术，进一步推动高整合型指纹识别技术的演进。

据统计，2016年的指纹识别传感器的出货量已达6.89亿颗，相较2013年的2300万颗，CAGR达到210%。当然，大量的需求也促使指纹识别传感器均价的走低，目前已从5美元下滑到3美元，甚至更低，未来供应商仍将继续面临价格压力。

指纹识别市场对传感器制造商来说具有较高弹性，虽然今后5年的市场规模非常可观，但如何在激烈的市场竞争中脱颖而出，仍然是考验相关厂商的一道难题。

二、指纹识别的原理

指纹识别技术包含有以下两种主要的识别技术：

第一种是采用不同指纹图像统计对比的方法；第二种是采用指纹图像本身固有的特征信息进行比对的方法。

第一种方法主要是将两幅指纹图像进行统计对比，查看他们之间相似度的大小，根据大小来判断这两幅指纹是否取自于同一个人，从而实现身份识别的作用。第二种方法是根据两幅指纹图像的结构特征，比较他们的特征信息，确认他们的身份。特征包含两种类型：全局特征类型和局部特征类型。

指纹识别技术的全过程是：

（1）使用指纹采集设备采集指纹图像。

（2）对指纹图像中的大量噪声点进行预处理，从而提升后面处理的效率。在预处理之后，得到了一个关于指纹图像的轮廓线，为下一步特征提取做准备。

（3）进行指纹图像的特征提取，提取出其特征信息点。

（4）对指纹图像进行特征匹配，把提取的特征点与数据库中预存的特征点进行比对，通过比对来判断身份。根据英国学者E.R.Herry的研究发现，两个指纹图像中，如果特征点的对数有13对是重合的，就可以认为这两个图像取自于同一个人。

好了，文章到这里就结束啦，如果本次分享的指纹稳定性分析及其变化规律和指纹分析问题对您有所帮助，还望关注下本站哦！