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高三生物pcr知识点

高三生物pcr知识点

高三生物pcr知识点PCR(聚合酶链反应)是一种重要的分子生物学技术,被广泛应用于基因检测、疾病诊断、DNA指纹分析等领域。

高三生物学生需要掌握PCR的相关知识点,下面将详细介绍PCR的原理、步骤和应用。

一、PCR原理PCR是一种体外的DNA复制技术,通过在一定温度条件下,利用酶的催化作用使DNA的复制反应反复进行。

PCR主要包括三个步骤:变性、退火和延伸。

1. 变性PCR反应开始时,将反应体系升温至94-96℃,使DNA双链解链成单链。

这一步骤中,DNA双链断裂,并且其中的氢键被破坏,使得DNA单链解开,形成两个模板链。

2. 退火在变性步骤完成后,将温度降至50-65℃,引入引物(寡核苷酸引物,即引导DNA复制的短链DNA)来与特定DNA序列互补结合。

引物结合于DNA模板的3'端,以提供起始点供DNA合成酶进行反应。

3. 延伸将温度调节至72℃,引入高温下活性较好的DNA合成酶(如Taq聚合酶),使DNA在引物的引导下进行延伸。

在这个步骤中,DNA合成酶从引物的3'端开始向5'端进行合成,合成一个新的DNA链。

通过不断重复这三个步骤,即可获得大量特定DNA片段的复制产物。

二、PCR步骤PCR通常需要以下步骤:1. 反应体系的制备将引物、DNA模板、dNTPs(四个脱氧核苷酸)、聚合酶、缓冲液等混合制备反应体系。

2. 变性升温至94-96℃,使DNA双链解链成单链。

3. 退火降温至50-65℃,引入引物与模板DNA互补结合。

4. 延伸升温至72℃,引入聚合酶使DNA链延伸。

5. 反应周期重复2-4步骤多次,通常需要进行25-35个循环,以获得足够的产物。

6. 终止和保存制备PCR产物后,通常会升温至70-80℃,使聚合酶停止合成反应,并保存PCR产物。

三、PCR应用PCR技术在生物学研究和医学诊断中具有广泛的应用。

1. 基因检测PCR可以被用于检测和分析DNA样本中的特定基因,以了解其表达和突变情况。

PCR技术原理与操作

PCR技术原理与操作

PCR技术原理与操作PCR(Polymerase Chain Reaction,聚合酶链反应)是一种常用于分子生物学研究和诊断的技术。

它通过扩增目标DNA片段,从而使其在实验室中具有足够的量进行进一步的分析。

以下将详细介绍PCR技术的原理与操作。

1. 变性(Denaturation):DNA双链被高温(通常为94-98℃)瞬间加热,使其变性成两条单链DNA。

高温能够在较短时间内破坏氢键,使DNA分子完全解旋。

2. 引物结合(Annealing):实验室中已知序列的两个DNA引物(小片段),分别与目标DNA序列的两侧配对结合。

温度被调至50-65℃,使引物与目标DNA片段发生特异性结合。

引物仅与目标序列互补配对。

3. 延伸(Extension/elongation):在DNA引物的3'端,即目标DNA片段的其中一侧,加入DNA聚合酶、dNTPs和缓冲液,温度保持在65-75℃。

DNA聚合酶及其他反应物共同使目标DNA片段的核苷酸链延伸。

此步骤通常需要1-2分钟。

这三个步骤一起组成了PCR的一个循环,每个循环会使DNA扩增一倍。

通过让PCR循环重复进行,DNA的数量可以快速倍增。

PCR操作步骤:1.实验室准备:-收集所有PCR所需的试剂:模版DNA、引物、dNTPs、聚合酶、缓冲液等。

-搭建一套无菌的实验室工作环境。

-定量测量所有试剂,确保使用正确的质量。

2.PCR反应混合物的制备:-准备PCR反应的混合物:一个典型的PCR反应液包含模版DNA、引物、dNTPs、聚合酶、缓冲液和水。

确保混合物中每种试剂的浓度符合反应所需。

-所有混合物都应在无菌条件下操作,以防止外部DNA污染。

3.PCR反应条件设置:-设置PCR反应条件,包括变性、引物结合和延伸的温度和时间。

这些条件应根据目标DNA片段的特性来确定。

-通常,PCR反应以94-98℃开始进行变性,然后降低温度以便引物结合,最后使温度上升以使延伸发生。

pcr四个步骤

pcr四个步骤

pcr四个步骤PCR(聚合酶链反应)是一种常用的生物分子扩增技术,被广泛应用于基因组学、医学诊断、犯罪调查等领域。

PCR通常包括四个关键步骤:变性、退火、延伸和终止。

下面将详细介绍PCR的四个步骤及其在实验中的应用。

第一步:变性(Denaturation)变性是PCR的第一步,其目的是将DNA双链解开,得到两条单链DNA。

这一步通常在94-98℃的高温条件下进行,高温能够破坏DNA 的氢键,使DNA解开。

变性步骤在PCR中非常重要,因为它为后续步骤提供了单链DNA 模板。

在变性后,每个DNA模板都可以与引物(引导DNA扩增的短DNA片段)结合形成PCR产物。

第二步:退火(Annealing)退火是PCR的第二个步骤,其目的是使引物与DNA模板序列特异性结合。

在退火步骤中,温度降至50-65℃左右,使引物与DNA模板的互补碱基序列相互结合。

引物是为了扩增目标DNA序列而设计的短DNA片段,通常包含20-30个碱基。

引物的互补碱基序列与目标DNA序列的两个末端相对应,使引物能够与目标DNA序列的两个末端结合。

第三步:延伸(Extension)延伸是PCR的第三个步骤,其目的是通过DNA聚合酶酶活性,在引物的引导下合成新的DNA链。

在延伸步骤中,温度通常在65-75℃之间,取决于所使用的DNA聚合酶。

DNA聚合酶是一种酶,能够识别引物与DNA模板结合的区域,并在该区域上合成新的DNA链。

延伸步骤会在每个引物结合的DNA模板区域合成新的DNA链,形成两个新的DNA双链。

第四步:终止(Termination)终止是PCR的最后一个步骤,其目的是阻止DNA链的继续合成。

在终止步骤中,温度通常在72℃左右,这是DNA聚合酶的最佳工作温度。

终止步骤中使用的方法是在PCR反应体系中加入一种特殊的终止试剂,该试剂能够在DNA合成链上添加一个无法与其他核苷酸连接的特殊核苷酸。

这样,当DNA链合成到终止试剂所添加的核苷酸时,DNA聚合酶无法进一步合成,从而终止了DNA的扩增。

pcr实验原理

pcr实验原理

pcr实验原理PCR实验原理PCR(聚合酶链式反应)是一种在体外扩增DNA的技术,它可以在短时间内从微量的DNA样本中产生大量的DNA复制物。

PCR技术已经广泛应用于基因工程、医学诊断、法医学和生物学等领域。

本文将从以下几个方面详细介绍PCR实验的原理。

1. PCR反应体系PCR反应体系主要由模板DNA、引物、聚合酶、缓冲液和dNTPs等组成。

其中模板DNA是需要扩增的目标序列,引物是用来定位目标序列起始点和终止点的短链寡核苷酸,聚合酶是催化DNA合成的酶类,缓冲液提供了适宜pH值和离子强度来维持聚合酶活性,dNTPs是四种脱氧核苷三磷酸。

2. PCR扩增过程PCR扩增过程分为三个步骤:变性、退火和延伸。

(1)变性:将双链DNA加热至95℃左右使其解旋成两条单链模板。

(2)退火:降温至引物与模板相互结合的最佳温度,引物与模板的互补碱基序列结合形成双链DNA。

(3)延伸:在聚合酶的催化下,dNTPs与单链模板互补配对形成新的DNA链,引物向外延伸,产生两条新的单链DNA。

这个过程会不断重复,每次扩增会产生一倍的DNA片段。

3. PCR反应条件PCR反应条件包括温度、时间和反应体系组分浓度等因素。

其中最关键的是温度控制。

变性阶段需要高温95℃左右;退火阶段需要适当降温至引物与模板互补碱基序列结合的最佳温度;延伸阶段需要适宜的延伸时间和温度。

同时,反应体系组分浓度也需要控制在一定范围内。

4. PCR扩增产物PCR扩增产物是目标序列在PCR反应中被扩增出来的DNA片段。

其大小由引物长度和目标序列长度决定。

PCR扩增产物可以通过琼脂糖凝胶电泳等方法进行检测,并可用于后续实验。

5. PCR技术优点PCR技术具有快速、灵敏、特异性强、扩增量大等优点,可以从微量的DNA样本中扩增出足够多的DNA,可用于检测罕见基因突变和病原体等。

此外,PCR技术还可以进行定量PCR、实时PCR和逆转录PCR等不同类型的实验。

总结PCR技术是一种重要的分子生物学技术,其原理简单易懂,应用广泛。

pcr技术的原理和步骤

pcr技术的原理和步骤

PCR技术的原理和步骤一、引言PCR(聚合酶链式反应)是一种重要的分子生物学技术,它在许多领域中具有广泛的应用。

PCR技术的核心原理是通过体外复制DNA,使得我们能够从微量DNA样本中扩增出足够的DNA量进行后续分析。

本文将详细介绍PCR技术的原理和步骤。

二、PCR技术的原理PCR技术的原理主要基于DNA的复制与扩增过程,它包含以下三个重要步骤:变性、退火和延伸。

1. 变性PCR反应开始时,DNA模板被加热到95°C,使其两个DNA链分离。

这一步骤被称为变性,它破坏了氢键,使DNA双链变为单链。

变性是PCR技术的起始步骤,确保反应中的DNA单链能够被其他反应物所利用。

2. 退火在变性之后,温度降至50-60°C,引物加入PCR反应体系中与单链DNA互补配对。

引物是短的寡聚核苷酸序列,其中一个与DNA模板的一个单链区段互补,另一个与DNA模板的相对应的区段互补。

引物在退火温度下与DNA单链形成氢键,稳定地结合在DNA模板上。

3. 延伸在退火的温度下,酶聚合酶(Taq polymerase)被加入反应中,它能以引物为起始点,在DNA模板上合成互补链。

Taq polymerase是从一种热水生产的细菌中分离得到的,它能耐受高温,因此可以在PCR反应过程中保持活性。

Taq polymerase能够扩增DNA,其DNA合成速度约为每分钟1000个核苷酸。

PCR技术涉及多个步骤,包括DNA提取、反应体系的准备、PCR反应的设置和PCR产物的分析。

1. DNA提取PCR反应需要DNA作为模板。

DNA可以从多种样本中提取,如血液、组织、细胞培养物等。

DNA提取的方法有多种,包括使用商业DNA提取试剂盒或自行制备DNA提取试剂。

2. 反应体系的准备PCR反应体系通常包括DNA模板、引物、聚合酶、缓冲液和二硫苏糖醇(DMSO)等。

引物的浓度通常为0.2-0.5 μM,聚合酶的浓度为1-2.5 U/μL。

PCR操作步骤及结果

PCR操作步骤及结果

PCR操作步骤及结果PCR(聚合酶链反应,Polymerase Chain Reaction)是一种体外放大特定DNA片段的技术,具有高效、快速和特异性的特点。

下面将详细介绍PCR的操作步骤及其结果。

一、PCR的操作步骤:1.模板DNA制备:-从样品中提取DNA,常见的提取方法包括CTAB法、盐溶法和商用DNA提取试剂盒等。

-根据实验需求,选择合适的DNA浓度作为PCR的模板。

2.PCR反应体系的配制:PCR反应体系由模板DNA、引物、dNTPs(四个单核苷酸)、缓冲液和聚合酶等组成。

-引物:引物是PCR反应中的两个短链DNA分子,分别与待扩增的目标DNA的两个互补区域序列相配对。

-dNTPs:dNTPs是脱氧核苷酸,包括A、T、C和G四种,供给聚合酶合成新DNA链使用。

-缓冲液:缓冲液用于提供合适的pH值和离子环境,维持PCR反应的正常进行。

-聚合酶:聚合酶是PCR反应的酶,能够识别引物,并在引物上逐个添加dNTPs,合成新的DNA链。

3.PCR循环反应:PCR反应主要包括三个步骤:变性、引物结合和延伸。

-变性:将PCR反应混合液加热至95°C,使模板DNA的双链解开,得到两条单链DNA。

-引物结合:将PCR反应体系降温至合适的温度(通常为45-65°C),使引物与单链DNA的互补区域结合。

-延伸:将PCR反应体系升温至聚合酶的最适温度(通常为65-75°C),聚合酶在引物的基础上合成新的DNA链,延伸特定的目标序列。

4.PCR循环程序:PCR的循环程序通常分为三个阶段:变性、引物结合和延伸。

-变性:95°C,持续时间为30秒至2分钟。

用于使DNA变性,并解开双链。

-引物结合:温度通常为45-65°C,持续时间为20秒至1分钟。

用于引物与模板DNA的互补区域结合。

-延伸:温度通常为65-75°C,持续时间为0.5-2分钟。

用于聚合酶在引物的基础上合成新的DNA链。

PCR使用说明范文

PCR使用说明范文PCR(聚合酶链反应,Polymerase Chain Reaction)是一种体外复制DNA的技术,通过PCR可以扩增目标DNA片段,从而大量生产足够的DNA 用于分析和研究。

PCR技术的应用广泛,包括基因突变检测、基因表达分析、遗传病诊断、DNA指纹鉴定等。

本文将详细说明PCR的原理、步骤和注意事项。

1.PCR的原理:PCR技术是通过不断重复三个步骤:变性、退火和延伸,来扩增DNA 样本中的特定片段。

具体原理如下:(1)变性:将DNA样本加热到高温(通常为94-98摄氏度),使DNA 双链解开成两条单链。

这一步骤使得DNA的碱基对断裂。

(2)退火:将温度降低至50-65摄氏度,加入一对引物(引物是用于扩增目标序列的短DNA片段),引物与目标DNA序列互补结合,作为扩增的起始点。

(3)延伸:将温度升高到72摄氏度,加入DNA聚合酶,它通过引物在DNA模板上进行延伸合成新的DNA链。

此步骤是PCR的最后一步,产生双链DNA。

PCR通过循环重复以上三步骤来扩增DNA。

每个PCR循环都会使DNA 的数量增加一倍,反复数次即可扩增目标DNA到足够多的数量。

2.PCR的步骤:(1)样本制备:将待测DNA从细胞或组织中提取出来,去除杂质,并用缓冲液将其稀释。

(2)反应混合液的制备:将模板DNA和引物,以及PCR反应液的其他成分(如引物浓度,聚合酶等)混合至PCR反应管中。

(3)PCR的循环:将反应管放入PCR仪中,依次进行变性、退火和延伸的循环,循环的次数根据待扩增DNA的数量进行调整。

(4)结果分析:通过凝胶电泳或实时荧光PCR等方法,对PCR反应结果进行分析和检测。

3.PCR的注意事项:(1)实验操作层级:为了避免PCR反应的污染,应分配操作区域,将样本制备区与PCR循环区分开,使用专门用品和设备。

(2)对于反应混合液的制备,应避免引物和循环酶的污染,严格按照实验方案中的要求制备,并进行质量控制。

pcr实验知识点总结

PCR实验的深度解析引言聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,简称PCR)是一种在分子生物学中广泛使用的体外核酸扩增技术。

自1983年由Kary Mullis首次提出以来,PCR技术已经在生物医学研究、临床诊断和法医鉴定等领域发挥了重要作用。

本文将详细阐述PCR实验的相关知识点,以期帮助读者深入理解并掌握这一关键技术。

一、PCR的基本原理PCR过程主要包括三个步骤:变性、退火和延伸。

在变性阶段,双链DNA被加热至90-95℃,使两条互补链分开;在退火阶段,温度降低至40-60℃,引物与模板DNA通过碱基配对结合;在延伸阶段,DNA聚合酶在适宜的温度下催化dNTPs加入到引物3'端,形成新的DNA链。

这三个步骤循环进行,使得目的基因得以指数级扩增。

二、PCR实验的主要步骤1. 设计引物:根据需要扩增的目标区域设计一对正反向引物,引物长度通常为18-25个核苷酸,Tm值一般在55-65℃之间。

2. 制备反应体系:包括模板DNA、引物、dNTPs、缓冲液和热稳定DNA聚合酶等成分。

3. PCR程序设置:设定各步的温度和时间,如变性95℃ 30s,退火55℃30s,延伸72℃ 1min,循环30-35次。

4. PCR产物检测:常用的方法有琼脂糖凝胶电泳和实时荧光定量PCR等。

三、影响PCR的因素1. 引物的设计:引物的特异性和亲和力直接影响PCR的效率和准确性。

2. 反应条件:包括Mg2+浓度、dNTPs浓度、引物浓度、模板浓度和循环次数等因素,需根据实际情况进行优化。

3. 污染控制:PCR实验对污染极为敏感,操作过程中应严格遵守无菌操作规程。

四、PCR的应用1. 基因克隆:通过PCR扩增特定基因片段,用于后续的基因克隆和表达。

2. 基因测序:通过PCR扩增目标基因,进行序列分析。

3. 病原体检测:利用PCR技术检测病毒、细菌等病原体。

4. 法医鉴定:利用STR分型技术进行个体识别。

pcr操作流程和步骤

pcr操作流程和步骤PCR(聚合酶链式反应)是一种用于复制DNA片段的技术,它在分子生物学和遗传学研究中被广泛应用。

PCR操作流程包括DNA模板的变性、引物的结合、DNA合成和扩增等步骤。

下面将详细介绍PCR的操作流程和步骤。

首先,准备PCR反应体系。

PCR反应体系包括DNA模板、引物、dNTPs(四种脱氧核苷酸)、聚合酶、缓冲液和水。

将这些试剂按照一定比例混合在一起,制备PCR反应混合液。

第二步是变性。

将PCR反应混合液加热至94-98摄氏度,使DNA双链解旋成两条单链。

这一步称为变性,它使DNA变性,使得引物可以结合到DNA模板上。

第三步是引物的结合。

将PCR反应混合液冷却至50-65摄氏度,使引物与DNA模板结合。

引物是一种短的DNA片段,它可以识别并结合到DNA模板的特定区域。

第四步是DNA合成和扩增。

将PCR反应混合液加热至72摄氏度,使聚合酶开始合成新的DNA链。

聚合酶是一种酶,它能够在引物的引导下合成新的DNA链。

通过多轮循环,可以扩增目标DNA片段。

最后,进行PCR产物的分析。

将PCR反应产物进行电泳分析,可以检测扩增的DNA片段是否符合预期。

通过PCR反应,可以快速、高效地复制目标DNA片段,为分子生物学和遗传学研究提供了重要的工具。

总的来说,PCR操作流程包括准备PCR反应体系、变性、引物结合、DNA合成和扩增等步骤。

掌握PCR技术可以帮助科研人员在实验室中快速、准确地复制DNA片段,为科学研究提供了重要的支持。

PCR技术的发展不仅在基础研究中发挥着重要作用,还在医学诊断、法医学和生物工程等领域有着广泛的应用前景。

PCR技术的不断完善和发展将进一步推动生命科学领域的发展。

PCR技术详细步骤6页

PCR技术详细步骤6页实验步骤:一、样品RNA的抽提1.取冻存已裂解的细胞,室温放置5分钟使其完全溶解。

2.两相分离每1ml的TRIZOL试剂裂解的样品中加入0.2ml的氯仿,盖紧管盖。

手动剧烈振荡管体15秒后,15到30℃孵育2到3分钟。

4℃下12000rpm 离心15分钟。

离心后混合液体将分为下层的红色酚氯仿相,中间层以及无色水相上层。

RNA全部被分配于水相中。

水相上层的体积大约是匀浆时加入的TRIZOL试剂的60%。

3.RNA沉淀将水相上层转移到一干净无RNA酶的离心管中。

加等体积异丙醇混合以沉淀其中的RNA,混匀后15到30℃孵育10分钟后,于4℃下12000rpm离心10分钟。

此时离心前不可见的RNA沉淀将在管底部和侧壁上形成胶状沉淀块。

4.RNA清洗移去上清液,每1mlTRIZOL试剂裂解的样品中加入至少1ml的75%乙醇(75%乙醇用DEPCH2O配制),清洗RNA沉淀。

混匀后,4℃下7000rpm 离心5分钟。

5.RNA干燥小心吸去大部分乙醇溶液,使RNA沉淀在室温空气中干燥5-10分钟。

6.溶解RNA沉淀溶解RNA时,先加入无RNA酶的水40μl用枪反复吹打几次,使其完全溶解,获得的RNA溶液保存于-80℃待用。

二、RNA质量检测1.紫外吸收法测定先用稀释用的TE溶液将分光光度计调零。

然后取少量RNA溶液用TE稀释(1:100)后,读取其在分光光度计260nm和280nm处的吸收值,测定RNA溶液浓度和纯度。

(1)浓度测定A260下读值为1表示40μgRNA/ml。

样品RNA浓度(μg/ml)计算公式为:A260×稀释倍数×40μg/ml。

具体计算如下:RNA溶于40μlDEPC水中,取5μl,1:100稀释至495μl的TE中,测得A260=0.21RNA浓度=0.21×100×40μg/ml=840μg/ml或0.84μg/μl取5ul用来测量以后,剩余样品RNA为35μl,剩余RNA总量为:35μl×0.84μg/μl=29.4μg(2)纯度检测RNA溶液的A260/A280的比值即为RNA纯度,比值范围1.8到2.1。

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30 s
30 s 1 kb/min 5 min 25-35个循环
备注:* 比两条引物的Tm值低5~10℃。
PCR产物电泳鉴定
凝胶准备 ① 称1g琼脂糖置三角瓶中,加100ml 1×TAE;
② 微波炉加热大约2分钟,熔化琼脂糖;
③ 熔化的琼脂糖自然冷却到60~70℃时,加入EB 5μl,并轻轻混匀。 胶床准备
dNTP(dATP,dTTP,dCTP,dGTP) 在PCR反体系中dNTP终浓度高于50mM会抑 制Taq酶的活性,使用低浓度dNTP可以减 少在非靶位臵启动和延伸时核苷酸错误掺 入,高浓度dNTPs易产生错误掺入,而浓 度太低,势必降低反应物的产量。PCR常 用的浓度为50~200μM,不能低于10~ 15μM。四种dNTP的浓度应相同,其中任 何一种浓度偏高或偏低,都会诱导聚合酶 的错误掺入,降低合成速度,过早终止反 应。
PCR缓冲液: 用于PCR的标准缓冲液为10~50mM的Tris – HCl缓冲液(pH8.3)和1.5mM MgCl2。在 72℃时,反应体系的pH值将下降1个单位, 接近于7.2。二价阳离子的存在至关重要, 影响PCR的特异性和产量。实验表明,Mg2+ 优于Mn2+,而Ca2+无任何作用。Mg2+过量易 生成非特异性扩增产物,Mg2+不足易使产量 降低。首次使用靶序列和引物结合时,都 要把Mg2+浓度调到最佳,其浓度变化范围为 1~10mmol/L。
修复机制,所以,在PCR产物扩增以后,仍要分析其与模板DNA的是否完全一致。
最好的方法是将PCR产物测序,将测序结果与数据库作序列比对分析。
/Blast.cgi
核酸序列比对
BLAST分析界面
输入测序结果
结果界面之一
结果界面之二
Taq DNA聚合酶: Taq DNA聚合酶最早是从嗜热水生菌中提 纯出来的。典型PCR反应混合物中,常用 范围为1~4U/100μl。由于DNA模板的不 同和引物不同,以及其它条件的差异, Taq DNA聚合酶的用量亦有差异,酶量过多 会导致非特异产物的增加。
模板
模板的种类:单、双链DNA或RNA都可以作为PCR 的样品。若起始材料是RNA,须先通过逆转录得 到第一条cDNA 对于模板的用量: 基因组DNA:50-100 ng 质粒DNA: 5-10 ng
PCR反应系统的组成
PCR反应系统的组成主要包括:
模板DNA、引物、dNTP、Taq DNA聚 合酶、缓冲液。
引物:
要扩增模板DNA,首先要设计两条引物,实 际上就是两段与待扩增靶DNA序列互补的 寡核苷酸片段,两引物间距离决定扩增片 段的长度,两引物的5’端决定扩增产物的 两个5’末端位臵。由于引物是决定PCR扩 增片段长度、位臵和结果的关键, 因此, 引物设计也就更为重要。
引物设计软件primer premier 5.0的使用
可通过两个方法将序列输入软件中
打开原有的序列文件
在表中粘贴序列
选择序列文 件所在位置

在对话框中输入待扩增序列 点击左上角的“Primer”按钮
引物设计界面
对正向和反向引物进行编辑
正向和 反向引 物的互 换 正向和反向 引物的信息 正向和反向 引物的评价
实验操作
2×Taq PCR MasterMix 10 µ l P1 (10 µM ) 1 µl P2 (10 µM) 1 µl 无菌水 7µ l pPIC9-NGAL 1µ l 反应体系:20 µl 混匀,稍加离心并标记。
下面为一个典型的PCR循环参数设置:
94℃ 5 min
Hale Waihona Puke 94℃X ℃* 72℃ 72℃
观看测序结果的软件Chromas
软件运行界面
打开一个测序结 果
峰型排列良好,无高大杂峰,说明测序结果可靠
将测序结果输出为文本文件
目的基因序列分析
虽然现在的PCR技术使PCR扩增有很高的真实性,即PCR产物与模板DNA的一致性
很高,但由于PCR扩增毕竟是在试管内进行的DNA复制,没有类似细胞内DNA错配
增加的酶切位点序列和其他序列。引物长度以18~24 bp为佳。
(3)引物3’末端的碱基。引物3’末端是延伸的始端,碱基错配会影响延伸效率。当最后一个 碱基是A时,容易发生错配,所以引物3’末端最好不要为A; (4)引物的G+C含量一般为40%~60%,过高或过低都不利于引发反应;
(5)两条引物不能形成稳定的二聚体,或引物自身不能形成稳定的二级发夹结构,这些都
目的基因的PCR扩增 及其扩增产物的鉴定分析
实验原理
PCR用于扩增位于两段已知序列之间的DNA区段。每 个循环包个三个步骤,即,首先加热到94 -95℃使模板 DNA变性,接着将反应液冷却到某一温度,使引物与它的靶 序列发生退火,此后,退火引物在DNA聚合酶作用下得以延 伸。如此反复进行变性、退火和延伸这一循环。由于一轮 扩增产物又充当下一轮扩增的模板,所以每完成一个循环 ,就使目的DNA产物增加一倍。
(1) 变性阶段 加热使模板 DNA 在高温下 (90℃-95)变性,双链解链; (2)退火阶段 降低溶液温度,使合成引 物在低温(35-70℃,一般低于模板Tm 值的 5℃左右),与模板 DNA 互补退火 形成部分双链; (3) 延伸阶段 溶液反应温度升至中温 (72℃) ,在 Taq 酶作用下,以 dNTP 为 原料,引物为复制起点,模板DNA的一 条双链在解链和退火之后延伸为两条 双链。
① 将梳子垂直插入到胶床的小凹槽内,梳齿底端和床面有1mm的间隙;
② 将胶床放在调整好的水平台上; 铺胶:将冷却致60℃的凝胶倒入准备好的胶床内,凝胶厚度约5 mm;
室温下静置30分钟左右,凝胶固化。将带凝胶 的胶床置于电泳槽中,并使样品
孔位于电场负极;
向电泳槽中加入1×TAE电泳缓冲液,越过凝胶表面即可;
PCR循环次数 常规PCR循环次数一般为25~40个周期。一 般是循环次数过多,非特异性背景严重, 复杂度增加。当然循环反应的次数太少, 则产率偏低。所以,在保证产物得率前提 下,应尽量减少循环次数。
PCR扩增过程
在微量离心管中加入适量缓冲液、微量 模板 DNA 、四种脱氧单核苷酸( dNTP ) 和耐热 Taq 聚合酶及两个合成 DNA引物, 并有 Mg2+ 存在。其循环的温度取决于引 物的 Tm值、模板的种类以及聚合酶的耐 热性。
模板变性温度是决定PCR反应中双链DNA解链 的温度,达不到变性温度就不会产生单链 DNA模板,PCR也就不会启动。变性温度低则 变性不完全,DNA双链会很快复性,因而减 少产量。一般取90~95℃。样品一旦到达此 温度宜迅速冷却到退火温度。DNA变性只需 要几秒种,不需要时间过久;反之,在高温 时间应尽量缩短,以保持DNA聚合酶的活力, 加入Taq DNA聚合酶后最高变性温度不宜超 过95℃。
琼脂糖凝胶电泳预期结果:
560 bp
500 bp
PCR产物测序鉴定
PCR产物的直接测序:从琼脂糖凝胶中回收PCR产物后测序。 PCR产物连接到载体后测序:从琼脂糖凝胶中回收PCR产物,利用连接酶将PCR 产物连接到载体如pGEM-T后,转化大肠杆菌提取质粒后测序。
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会影响引物与模板的结合。 (6)两条引物的融解温度Tm值尽量不要相差太大,引物的Tm值粗略计算公式为Tm = 4 (G+C)+2(A+T); (7)引物的5'端对扩增特异性没有影响,因此可以被修饰而不影响扩增的特异性,引物5′端 修饰包括加酶切位点、标记生物素和荧光等,引物3'端是延伸的开始,不能进行任何修 饰。
用键盘输入了5个碱基
改动后引物的信息
引物的信息
引物在PCR反应中的浓度一般在0.1~ 1μM之间。浓度过高易形成引物二聚体 且产生非特异性产物。一般来说用低浓 度引物经济、特异,但浓度过低,不足 以完成30个循环的扩增反应,则会降低 PCR的产率。
引物退火温度决定PCR特异性与产量;温度高特 异性强,但过高则引物不能与模板牢固结合, DNA扩增效率下降;温度低产量高,但过低可造 成引物与模板错配,非特异性产物增加。一般 可根据引物的(G+C)%含量进行推测,一般试 验中退火温度Ta(annealing temperature) 比扩 增引物的融解温度Tm(melting temperature)低 5℃,可按公式进行计算: Ta = Tm - 5℃= 4(G+C) + 2(A+T) -5℃ 其中A,T,G,C分别表示相应碱基的个数。
PCR引物设计
引物决定了PCR产物的长度和特异性。目前有多种引物设计软件,如primer premier5、
Internet免费引物设计网站有primer 3,Primerfinder等。
引物设计有以下几个原则:
(1)引物的特异性。引物应根据目的序列进行设计,引物与非靶序列之间不要超过
70%的同源性或连续8个的碱基互补,减少非特异产物; (2)引物的长度。一般指引物中能与模板序列互补结合的部分,不包括在5’端额外
轻轻拔出固定在凝胶中的梳子; 样品准备:向核酸样品中加入约为样品体积1/6的上样缓冲液,用加样器轻轻混匀 上样:用加样器吸取样品,轻轻的加入到凝胶的样品孔中,加样量为10μl 盖上电泳槽,接通电源,开始电泳; 电泳条件:电压80v;时间20~25分钟; 电泳结束后,切断电源,取出凝胶; 电泳结果分析: ① 紫外检测仪直接观察电泳条带 ② 摄影记录
Hairpin: 引物自身是否会形成发夹结构 Dimer: 同一种引物是否会形成二聚体 False primiring: 引物在待扩增序列中其他位置是否有配对
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