實驗原理：
1、SNP的概念及意義
單核苷酸多態性（single nucleotide
polymorphism，SNP），主要是指在基因組水平上由單個核苷酸的變異所引起的DNA序列多態性。它是人類可遺傳的變異中最常見的一種。占所有已知多態性的90%以上。SNP在群體中的發生頻率不小于1%。SNP在人類基因組中廣泛存在，平均每500～1000個堿基對中就有1個，目前已發現約400萬個SNP遺傳標記。
SNP所表現的多態性只涉及到單個堿基的變異，這種變異可由單個堿基的轉換（transition）[指同型堿基之間的轉換，如嘌呤與嘌呤( G-A)
、嘧啶與嘧啶( T-C) 間的替換]或顛換（transversion）[指發生在嘌呤與嘧啶(A-T、A-C、C-G、G-T)
之間的替換]所引起，也可由堿基的插入或缺失所致。但通常所說的SNP并不包括后兩種情況。理論上講，SNP既可能是二等位多態性，也可能是3個或4個等位多態性，但實際上，后兩者非常少見，幾乎可以忽略。因此，通常所說的SNP都是二等位多態性的。
SNP變異可能是轉換（C→T，在其互補鏈上則為G→A），也可能是顛換（C→A，G→T，C→G，A→T）。轉換的發生率總是明顯高于其它幾種變異，具有轉換型變異的SNP約占2/3，其它幾種變異的發生幾率相似。轉換已C→T為主（圖27-1），其原因是CpG的C是甲基化的，容易自發脫氨基形成胸腺嘧啶T，CpG
也因此變為突變熱點。
圖27-1
根據人類基因組的研究資料，DNA的核苷酸序列在不同個體中至少有99.9％是相同的；但在任意選定的兩個個體中，DNA序列可以有數以百萬計的變異點，其中絕大多數都屬于SNP。SNP是人類基因組DNA序列中最常見的變異形式。據估計，發生在基因的蛋白質編
碼區的約4萬個SNP，可以導致蛋白質合成時氨基酸的“錯義”改變。現已知，至少93％的人類基因都存在SNP。人類基因組SNP研究所揭示的人種、人群和個體之間DNA序列的差異以及這些差異所表現的意義將對疾病的診斷、治療和預防帶來革命性的變化。
SNP被稱為“第三代DNA遺傳標記”。這種遺傳標記的特點是單個堿基的置換，與第一代的RFLP及第二代的STR以長度的差異作為遺傳標記的特點截然不同。SNP的分布密集，在人類基因組中被認為有300萬個以上的SNP遺傳標記，這可能達到了人類基因組多態位點數目的極限，因此被認為是應用前景最好的遺傳標記物。
2、SNP檢測方法
傳統的SNP檢測方法是采用一些已有的成熟技術，如DNA測序、限制性酶切片段長度多態性(RFLP)、單鏈構象多態性(SSCP)、變性梯度凝膠電泳分析（DGGE），溫度梯度凝膠電泳(TGGE)、等位基因特異的寡聚核苷酸雜交(ASO)、等位基因特異聚合酶鏈反應分析（AS-PCR）等。但這些必須通過凝膠電泳進行檢測，因此，距快速、高效、自動化的目標還相差甚遠。傳統的RFLP只能檢測到SNP的一部分，測序技術既費時費力，又不易實現自動化，不適宜于SNP的檢測；SSCP則很難滿足自動化的需要，難以大規模開展工作。因此，這些方法均未被廣泛采用。目前已有多種新興的方法可用于SNP檢測，如變性的高效液相色譜檢測(DHPLC)、等位基因特異性延伸（allele-specific
primer extension，ASPE）、單堿基延伸（single base
extension，SBE）技術、DNA列陣微測序法、動態等位基因特異的雜交、寡聚核苷酸特異的連接（OLA）、TaqMan探針技術、分子信標（molecular
beacons）技術、Minisequencing、DNA芯片等。其中基因芯片技術具有高通量、簡便快捷、平行化和成本低廉等優點，且芯片技術的高密度探針矩陣可為大規模SNP分型提供一個高效檢測途徑。芯片技術平臺包括微球微點陣，纖維薄膜微點、玻璃片基微點陣芯片等，其探針密度跨越范圍幾百至上百萬不等，其中GoldenGateTM所使用的微球芯片密度可達100萬，Affymetrix
SNP芯片密度近200萬。
DNA芯片技術是近年來新開發的一種DNA序列變異檢測工具。DNA芯片(DNA
chip)，也稱生物芯片(biochip)，其大小與計算機上的CPU芯片相似，約1cm2或更大些，以玻璃、硅、聚丙烯等作為載體基片，芯片上鋪了一層肉眼看不見的DNA纖維“地毯”，即具有特定堿基序列的探針。待測基因經提取后，被切成長短不一的片段，經熒光化學物質標記后，注射到嵌有芯片的載片上。由于DNA和探針雜交的程度與熒光強度相關，因此通過激光掃描，即可根據熒光強弱測出被檢測序列的變異。
目前，基于DNA芯片的SNP檢測平臺以及功能成為高通量、大規模、全基因組SNP檢測分析的主流技術。其中典型的代表是Affymetrix公司的SNP檢測高密度DNA微陣列芯片。此外，還有Illumina公司的SNP檢測芯片，如Beadlab平臺，是Illumina公司整合GoldenGate多通道位點特異性延伸擴增檢測方案和BeadArray高密度微陣列技術，開發而成的頂級高通量SNP基因分型系統，每天可完成超過44萬個基因分型。
新的Affymetrix Genome-Wide SNP Array
6.0（圖27-2）產品的特點是超過1,800,000個遺傳變異標志物，包括超過906,600個SNP和超過946,000個用于檢測拷貝數變化的探針。大約有482,000個SNPs來自于前代產品500K和SNP5.0芯片。剩下424,000s個SNP包括了來源于國際HapMap計劃中的標簽SNPs，X，Y染色體和線粒體上更具代表性的SNPs，以及來自于重組熱點區域和500K芯片設計完成后新加入dbSNP數據庫的SNPs。SNP6.0還包括了202,000個用于檢測5,677個已知拷貝數變異區域的探針，這些區域來源的于多倫多基因組變異體數據庫。該數據庫中的每個3,182個非重疊片斷區域分別平均用61個探針來檢測。除了檢測這些已知的拷貝數多態區域，還有超過744,000個探針平均分配到整個基因組上，用來發現求知的拷貝數變異區域。設計方面SNP
6.0芯片只取最佳SNP位點和每組等到位基因的一個完全匹配，并有三次重復檢測，所以總共只有六個探針（表22-1）。