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DNA多态性是指生物之间在DNA分子水平上的差异，这种差异体现在几个方面。在象真菌这样的真核生物中，有染色体DNA数量、大小及碱基序列上的多态性；有线粒体DNA数量、大小及碱基序列上的多态性等。DNA多态性的研究被广泛用于生物的分类鉴定和基因的分析比较，在系统学研究方面也成了形态学分类和鉴定的重要辅助措施，特别是那些形态简单的生物如细菌、病毒和一些形态微小的真菌。研究DNA多态性的最直接最有效的途径就是测定DNA的序列，但是测序是一项极为复杂的艰难工作，同时也需要昂贵的设备，而且只能是分析DNA的某一片段，如rDNA的ITS（internal transcribed spacer）、18S亚基和28S亚基，原核生物中的16S和23S等，植物的叶绿体DNA的某些片段，线粒体DNA（mtDNA）的某些片段及某些功能基因等，不能对整个基因组成部分基因组进行分析，而DNA指纹技术可以对整个基因组，或质粒，或某一染色体进行研究。
1 核酸指纹（genomic fingerprinting)
DNA指纹技术是核酸指纹技术的一种，RNA指纹技术（研究不同基因的表达）与DNA指纹技术一起统称核酸指纹技术。核酸指纹技术与DNA-DNA杂交一起均属于基因型多态分析的比较技术，相对应于象DNA序列分析和染色体GC含量分析的序列多态性分析的序列多态性分析技术。DNA是常用的概念。Genomic太专业化，针对的是细胞整个遗传信息，包括染色体、线粒体DNA、植物的叶绿体DNA和质粒，而多数讨论的只是质粒，或只是染色体，或一个基因，或线粒体DNA，或植物的叶绿体DNA。总的来说，DNA指纹技术主要研究DNA序列多态性。DNA指纹技术有两方面：总基因的分离，以及使用某种技术来确定在群体中是否存在或多大范围DNA序列多态性，又从已分离的总基因组中再分离特殊部分。一般来说，总基因组的三个部分需要分离来做进一步研究；线粒体（或质粒）的分离、染色体分离和基因分离或基因片段的分离。在真菌群体中，获得限制性片段和扩增多态性的最好最广泛的途径是用电泳方法来分开DNA片段。在另一种情况，多态性可以直接通过质粒含量的分析或使用特殊的电泳技术阅读，所以DNA指纹根据信息行为，按基因组的组成（染色体，线粒体质粒和基因）分类，也可以按技术分类（限制性、扩增、电泳或组合）来提示所研究基因组的多态性。
1.1染色体DNA指纹 染色体DNA含量多态性分析，该技术一般用于含有一条染色体以上的生物之间比较，实质上就是染色体多少和大小的比较，所以此技术对原核生物来说意义不大，因为原核生物只有一条染色体DNA。在染色体DNA分离技术中，须从分离的DNA中去掉蛋白质，这是染色体DNA限制性分析和避免不完全酶消化的关键。最好是利用脉冲电泳技术（pulsed field electrophoresis）来分离生物细胞中不同长度的染色体DNA，因为准备脉冲电泳的实验材料时，不研磨材料，不破坏细胞中的DNA，故能获得完整的电泳谱带，即染色体DNA指纹。
1.2 染色体DNA的限制性片段长度多态性分析（RFLP） DNA的限制性片段长度多态性（Restriction fragment lenth polymorphism，RFLP）分析技术，实质上叫基因组DNA限制性分析（genomic DNA RFLP analysis）。该技术已被广泛用于细菌菌株、真菌、植物和动物。其方法的最初意思是用特殊的限制性内切酶消化所提取的基因组DNA，然后跑电泳得到DNA不同长度片段谱带类型，即得到染色体DNA RFLP指纹（chromosomal DNA RFLP fingerprinting），不同种之间有不同的染色体DNA指纹类型。总基因组RFLP技术的一大缺点是限制性片段太多，不易作比较分析。为了减少限制性片段数量，采用了以下几种有效的方法：
1．2．1低频率RFLP分析（Low-frepuency RFLP analysis）使用酶切位点稀少的酶（如 Sma I）（具有6个碱基识别位点）进行限制性酶切，可得到较少的限制性片段。但要特别注意在提取ＤＮＡ时，要避免ＤＮＡ被切断。随后的片段分离要脉冲电泳，它可以分离那些较大的片段。所以这个名称又叫大限制性分析（macro-restriction analysis）和大ＤＮＡ限制性片段多态性分析（large DNA restriction fragment polymorphism analysis）。该项技术已证明在绘制染色体图谱和确定染体大小上也是很有价值的。
1．2．2大片段RFLP分析（High-size RFLP analysis）使用4个碱基识别位点的酶如Hae III可以获得较多的可解释的指纹，因为只用数量较少的高分子量限制性片段，不用小分子量的限制性片段，以此来减少了限制性片段数量。
1．2．3小片段RFLP分析（Low-size RFLP analysis）这是降低可观察限制性片段数量的另一途径，一般用6个碱基识别位点的限制性内切酶酶切而得，在经高浓度的聚丙烯酰胺凝胶电泳和银染色，只观察到小分子量的片段或通过放射性末端标记限制性片段。该方法有几个优势，即重复率高、所有片段浓度一致、灵活性强（取决于限制性酶）。小片段RFLP分析比低频率RFLP分析更有分辨效果。
1．2．4选择限制性片段杂交（Selective restriction fragment hybridization , SRFH）使用探针对重复序列互补杂交方法来降低可观察片段的数量。杂交后只可观察到那些携带有重复单位的限制性片段更为突出，比如核糖体DNA(rDNA)上有很多重复序列，使用此方法来研究，能得到较好的结果。
1．2．5选择性片段扩增（Selective restriction fragment hybridization,SRFH）大量灵巧的方法发展起来通过选择扩增能够降低可观察的染色体限制性片段。所有的SRFA途径都是先把染色体DNA限制性片段连接到头（adaptor）上，形成了含有全部或部分互补黏性二倍寡核苷酸。连接（ligation）使得只扩增几个限制性片段。 SRFA的方法是扩增与限制性之间结合技术的很好例子。限制性分析是序列多态性揭示技术，而扩增技术（取代了SRFH中的杂交）主要是用来突出这些片段的有限数量。该技术的详细介绍见下面AFLP。
由于染色体DNA的限制性片段长度多态性分析技术得到的限制性片段很多，特别是那些含有大量染色DNA的高等生物，就有很多的限制性片段，难以进行比较分析，再加上此技术需要大量的实验材料来提取DNA，方能满足酶切后得到明显的谱带要求，操作起来效果不好，难度大，所以人们渴求一种简便的办法来解决上述问题。在1985年，美国的Mullis年轻科学家在偶然灵感的启迪下发明了划时代意义的聚合酶链反应（Polymerase chain reaction,PCR），PCR技术能快速特异地扩增所希望的目标基因或DNA片段，并很容易使得微微克（pg）水平的起始物达到微克（μg）水平的量。由于PCR技术的出现，使得DNA指纹技术也得到很大的发展，如RAPD、AFLP等。
1．3染色体DNA随机扩增多态性分析（RAPD） Randomly amplified polymorphic DNA(RAPD)，它的同义词：Arbittarily primed PCR fingerprinting(AP-PCR);DNA-amplified fingerprinting(DAF)；Arbitary primer-PCR，multiple arbitary amplicon profiling（MAAP）；PCR-mediated genotyping。由于PCR技术的用，使RAPD技术在染色体DNA的限制性片段长度多态性分析的基础上作了很大的改进。一般采用短的DNA序列，为了使研究方法规范化，常用的Opron技术公司提供的系列随机引物，25套，每套20个序列，每个序列为10个碱基的寡核苷酸。随机引物与DNA序列互补结合后，在两个扩增引物之间释放的DNA片段再经PCR扩增，很快达到相当的数量，并能在琼脂糖电泳中出现明显的谱带。RAPD技术比RFLP更简单，更迅速，是一个重要的迅速鉴定微生物或有关生物分群的重要方法。ＲＡＰＤ技术能够扩增整个基因组ＤＮＡ，所以它比ＲＦＬＰ分析更好地代表基因组特性。
1．4 染色体ＤＮＡ扩增片4
以使用AFLP植物指纹绘图试剂盒模式为例说明AFLP技术的操作过程如下（PE Applied Biosystem，1996）：
1.4.1模板的准备和AFLP接头的连接 首先用两种限制性内切酶酶切准备好的DNA，产生限制性片段，为随后的扩增做好准备。两种内切酶分别为具有6个碱基识别位点的EcoRI（G/AATTC）和4个碱基识别位点的Mse I （T/TAA）。试剂盒提供双链接头连接到DNA片段的未端，不扩增产生了模板DNA。限制性片段和连接单个发生反应。接头寡核苷酸与限制性片段连接后不再有识别位点。
1.4.2 准备的模板先被选择扩增 接头的序列、限制性点和接近限制性位点的序列组成了随后限制性片段选择性扩增的引物接合位点。选择性引物由与接头寡核苷酸和限制性酶识别位点互补的序列组成。Mse I互补引物3''''''''端含有一个C，EcoR I互补引物3''''''''端含有A。在PCR扩增期间，模板片段集合体得到扩增，这些含有侧链连到限制性位点的核苷酸结合并延伸选择性的引物。这一扩增降低了限制性片段几千个。
1.4.3 荧光染色标记引物的选择性扩增 PCR再次扩增是为了进一步降低混合物的复杂性以便于聚丙烯酰胺凝胶电泳。这些扩增使用了从16种有效的AFLP选择性引物（8个MseI和8个EcoR I）中选择出来的引物。用这些引物扩增以后，取一部分样品在AB I DNA测序仪上分析。用EcoR I和Mse I引物的选择扩增以扩增EcoR I-Mse I片段为主，EcoR I-EcoR I很少，Mse I-Mse I极少。然而只有EcoR Ixh 引物在5''''''''端含有荧火染色标记。所以在ABI DNA测序仪上只含有EcoR I的片段才能检测得出来。
1．5荧光片段电泳（Ｆluorescent fragment electrophoresis，FFＥ）即将ＤＮＡ片段荧光标记，其方法是在扩增期间连接上荧光作物，在变性的聚丙烯酰胺平板凝胶电泳测序仪（如ABI Prism377，Perkin-Elmer，Norwalk，CT；AFLP－Express，Pharmacia Biotech，Uppsala，Sweden）或在毛细管（capillaries）上电泳。FFE有几个优势，当片段通过光学设备跑胶时，能够最大限度地分离小体积和大体积的片段。在电泳中，为了使分离的分子清晰可见，当大分子体积片段分离很好而小分子片段跑出胶外时，电泳不得不停止。FFE也能立即使指纹数值化。然而毛细管电脉能够进行自动上胶，满循环倒胶的需要。
2 .与DNA指纹研究相关的技术及其名称
上述方法应用于不同的场合又相应出现不同的名称和有关的技术，如应用于质粒ＤＮＡ的研究有：质粒ＤＮＡ含量多态性分析、质粒DNA AFLP分析等；应用于基因指纹（染色体或质粒）分析的有：基因含量多态性分析、基因－SSCP分析、基因RFLP分析、基因AFLP分析；应用于核糖体DNA（Rdna）的有RdnaＢ限制性分析等；应用于RNA-指纹研究的有RNA－随机引物PCR（RAP）等。
2．1 rDNA限制性分析（Rdna restriction analysis） 该技术在方法上与上述没有特别之处，只是其研究对象是rDNA，然后利用限制性酶切，再进行限制性片段分析，而核糖体基因限制性分析（ribosomal mucleic acid gene restriction analysis）是描述本技术的最初概念，得到的谱型，普遍叫做Ribotyping。其意思是整个染色体经限制性消解，随后用探针与Rdna，不仅这个区域含有种内特有序列信息，而且所有生物的Rdna是多拷贝的，与这些重复序列杂交突出了几个染色体DNA的限制性片段和增强了所获指纹解释性。不经任何限制性酶切，不可能获得完全的核糖体谱型（Ｒibotyping pattern）。其正确的名称应为RdnaＴ选择性限制片段杂交（Rdna-SRFH）（rDNA-SRFH）（rDNA selective restriction fragment hybridization）。
2．2 2－D－DNA凝胶电泳分析2－D－DNA电泳是分离DNA限制性片段的有效途径。有一个方向按片段大小进行电泳分开，随后在垂直方向进行序列失活梯度凝胶电泳（denaturing gradient gel electrophoresis，DGGE）。当在胶上使用失活梯度（通过逐渐改变胶中温度或formamide和脲的含量）时，双链扩增产物逐渐失活，这将影响电泳移动速度，也可合成有额外GC丰富区的引物来提供含有GC的扩增产物，这就避免完全失活成单链DNA，增强了基因－DGGE的分辨能力。DGGE被广泛应用于真核基因的突变分析和生物群体特征的描述。经过能分离不同大小序列的片段的琼脂糖电泳后，同样大小的片段分不开，但DGGE的应用就可分开同样大小不同序列的片段，也使得优势种在混合的细菌群体中展示出来。当前该技术应用于人类基因的研究，如遗传疾病的诊断，但同样可以利用该技术研究微生物的基因和染色体，也可用来增强大多数DNA指纹技术的分辨力。
2．3 染料插入序列电泳（Dye intercalation-mediated sequence-dependent electrophoresis）
在染料插入序列电流泳时，加入bisbenzimide/polyethylene glycol（PEG 6000）到琼脂糖胶中，bisbenzimide容易结合到A+T丰富的序列上，之后A+T丰富的片段在电泳期间移动受阻，这是因为PEG的长链连接在bisbenzimide上。这种方法可以用来研究PCR扩增DNA片段达到1440bp的序列多态性。
2．4 脉冲场凝胶电泳 （Pulsed field gel electrophoresis，PFGE）Schwarz等（ 1984）提出大于20kb DNA片段可通过电场变化即脉冲电泳得以有效分离。在电场的作用下DNA可进入较小的琼脂糖凝胶孔中，大的分子只能进入大的胶孔，但需要较长的时间方能找到可进入的胶孔，所以泳动轨迹弯曲，速度缓慢。大于30kb和DNA分子在电泳中只能头尾牵引进入胶孔，需定期改变电场方向使大分子通过凝胶孔。每改变一次大的伸展的DNA分子重新定向，在新的方向上通过凝胶。通过不断交替改变电场方向，选择恰当的脉冲时间等条件，可将35－10000kb的DNA分子在凝胶中予以分辨
