聚合酶链式讲义反应(pcr)

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聚合酶链式反应PCR基本原理

聚合酶链式反应PCR基本原理
• ③引物内防止存在互补序列,以免折叠形成发 夹构造。
• ④两引物间不应存在互补序列,尤其是防止3′ 端旳互补重叠。
• ⑤引物与非特异扩增序列旳同源性<70%。
• ⑥引物旳3′端碱基一定要与模板互补配对;而 5′则可相对不严,甚至还可做某些修饰。
• 2、PCR旳模板
• 欲扩增旳核酸片段是PCR旳模板。
• 能够是DNA,也能够是RNA。当用RNA作模板时, 首先要进行逆转录生成cDNA,然后再进行正 常旳PCR循环。
3、耐热旳DNA聚合酶
• 在PCR反应中,DNA聚合酶是最关键旳原因 之一。TaqDNA聚合酶是目前PCR中应用最广 泛旳耐热DNA聚合酶。
• TaqDNA聚合酶旳功能是:以DNA为模板,以 四种dNTP为原料,以引物3′端为出发点, 按5′→3′旳方向,以碱基配对方式合成 新旳DNA链。
寡核苷酸。
• 引物决定PCR扩增产物旳特异性和长度。 • PCR引物旳设计与PCR反应旳成败关系亲密。 • PCR反应中旳引物有两条,即5′端引物和3′
端引物,分别与相应旳模板链互补。
• 引物设计遵照下列原则:
• ①引物长度一般为15~30个核苷酸。
• ②引物中碱基旳分布尽量随机,尽量防止多聚 嘌呤或多聚嘧啶。
二、PCR旳基本原理
• PCR技术实际上是DNA旳体外扩增技术。 • 其原理类似于DNA在体内旳复制过程。 • 反应条件――模板DNA、寡核苷酸引物、DNA
聚合酶、四种dNTP原料和合适旳缓冲液体系, 在一定旳温度下,经过反复旳过程,就能够 完毕DNA旳体外合成。
• 这些过程都是经过控制温度来实现旳,即经 过 变 化 温 度 引 起 变 性 ( denature ) 、 退 火 ( annealing ) 和 延 伸 ( extension ) , 使 DNA得以复制。

聚合酶链式反应pcr实验报告 -回复

聚合酶链式反应pcr实验报告 -回复

聚合酶链式反应pcr实验报告-回复聚合酶链式反应(PCR)实验报告引言:PCR,全称为聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction),是一种用于迅速扩增DNA序列的技术,由凯里穆利斯于1983年首次提出,并于1985年由Mullis和Faloona首次报道。

PCR具有高灵敏度、高特异性、高效率等优点,广泛应用于基因组学、医学诊断、法医学鉴定、分子进化等领域。

实验目的:本实验旨在通过PCR技术,对DNA序列进行扩增,并测试PCR反应的影响因素,如模板DNA浓度、引物浓度、反应体系中酶和核苷酸的用量等,以优化PCR反应条件。

实验材料和方法:1.实验材料:1.1 模板DNA:提供两个已知DNA序列的模板,标记为M1和M2。

1.2 引物:两对特异性引物,标记为F1/R1和F2/R2。

1.3 PCR试剂盒:包括酶、缓冲液、dNTPs等。

1.4 ddH2O:去离子水。

1.5 1.5琼脂糖凝胶:用于电泳分析。

2.实验操作:2.1 PCR反应体系的配制:- M1反应:加入4μL M1模板DNA、1μL F1引物(10μM)、1μL R1引物(10μM)、12.5μL PCR Master Mix和6.5μL ddH2O,总体积为25μL。

- M2反应:加入4μL M2模板DNA、1μL F2引物(10μM)、1μL R2引物(10μM)、12.5μL PCR Master Mix和6.5μL ddH2O,总体积为25μL。

2.2 PCR反应条件设置:- 初始变性:94,4分钟。

- 变性:94,30秒。

- 结合:56,30秒。

- 延伸:72,1分钟。

- 延伸终止:72,7分钟。

- 等待:4。

2.3 PCR扩增:连续重复步骤2.2中的变性、结合和延伸步骤30次。

2.4 电泳分析:将PCR产物与DNA量标Marker混合,用1.5琼脂糖凝胶电泳分析。

实验结果:1. PCR扩增结果:在实验过程中,通过PCR成功扩增了M1和M2的DNA序列。

PCR Protocol

PCR Protocol

聚合酶链式反应(PCR,Polymerase Chain Reaction)是一种分子生物学技术,通过特定的引物和DNA聚合酶,将特定的DNA片段在体外进行快速、特异的扩增。

以下是PCR的原理、所需试剂和耗材、实验仪器、准备工作、实验方法、注意事项、常见问题及解决方法。

一、PCR的原理PCR技术的基本原理是通过对DNA的双链进行特异性解旋,然后在DNA聚合酶的作用下,以解开的每一条单链为模板,将特定的引物与单链的5’端和3’端结合,形成起始复合物。

在适宜的温度和条件下,DNA聚合酶将从引物3’端开始延伸DNA链,并通过反复变性-延伸循环,实现DNA片段指数级扩增。

二、所需试剂和耗材1.引物:用于与模板DNA结合,指示DNA聚合酶从何位置开始延伸。

引物可以是人工合成的寡核苷酸,也可以是从RNA或天然DNA中提取的。

2.DNA模板:被扩增的DNA片段的原始双链分子。

3.DNA聚合酶:催化DNA复制的酶,如Taq DNA聚合酶。

4.dNTPs(脱氧核糖核苷三磷酸):DNA合成的原材料,包括dATP、dTTP、dCTP、dGTP。

5.缓冲液:调节反应液的pH值,一般含有Mg2+离子以及其他辅助因子。

6.耐高温的DNA分离酶抑制剂:防止在高温下DNA被破坏。

7.DEPC水:用于制备无RNA酶的水。

三、实验仪器1.基因扩增仪(PCR仪):用于完成PCR的变性-延伸循环。

2.微量移液器:用于精确添加PCR反应液。

3.离心管:用于混合和离心PCR反应液。

4.水浴锅:用于PCR反应液保温。

5.电泳仪和电泳槽:用于分析扩增的DNA片段。

6.显微镜:观察细胞和组织样品。

7.分光光度计:用于测量DNA和RNA的浓度。

四、准备工作1.了解PCR的基本原理和步骤。

2.设计和制备引物:根据目的基因序列设计特异性引物。

3.准备基因组DNA或cDNA:从细胞或组织中提取基因组DNA或通过反转录制备cDNA。

4.缓冲液和其他试剂的准备:根据PCR试剂清单准备所有必需的试剂。

PCR(聚合酶链式反应)技术与应用

PCR(聚合酶链式反应)技术与应用

PCR(聚合酶链式反应)技术与应用一.PCR技术的原理聚合酶链式反应(PCR)是一种选择性体外扩增DNA或RNA片段的方法,即通过试管中进行的DNA复制反应,是极少量的基因组DNA或RNA样品中的特定基因片段在短短几小时内扩增上百万倍。

其反应原理与细胞内DNA复制相似,但PCR反应体系要简单得多,主要包括DNA靶序列、与DNA靶序列单链3’末端互补的合成引物、4种dNTP、耐热DNA聚合酶及适合的缓冲体系。

与细胞内的DNA复制相似,PCR也是一个重复地进行DNA模板解链、引物与模板DNA结合、DNA聚合酶催化形成新的DNA链的过程,这些过程都是通过控制反应体系的温度来实现的。

PCR包括下列三步反应:(1)变性(denaturation):将反应体系混合物加热到94℃维持较短时间(大约15~30s),是目标DNA双螺旋的氢键断裂,形成单链DNA作为反应的模板。

(2)退火(annealing):将反应体系冷却至特定温度(引物的T m值左右或以下),引物与DNA模板的互补区结合,形成模板-引物复合物。

必须精确的计算退火的温度以保证引物只与相对应的序列结合。

由于模板链分子较引物复杂得多,加之引物量大大超过模板DNA的数量,因此,DNA模板单链之间互补结合的机会很少。

(3)延伸(elongation):将反应体系的温度提高到72℃并维持一段时间,引物在耐热DNA聚合酶的作用下,以引物为固定起点,以四种单核苷酸(dNTP)作为底物,合成新的DNA链。

因此,在这一阶段的末期,两条单链模板DNA又形成新的双链,且双链中的新生DNA单链具有各种不同的延伸长度。

以上三步作为一个循环重复进行,每一个循环的产物作为下一循环的模板。

因此,在第二轮循环中进行变性、退火、延伸这三步反应。

如此循环20次,原始DNA将扩增约106倍,而循环30次后将达109倍。

而所有上述过程将在1~2h内完成。

经过扩增后的DNA产物为大多介于引物与原始DNA相结合的位点之间的片段,而在反应前几轮循环产生的超过引物结合位点的较长链的DNA的比例将随着循环不断地进行稀释至可以忽略的程度。

聚合酶链式反应(PCR)

聚合酶链式反应(PCR)

聚合酶链式反应(PCR)聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)是一种体外扩增特异性DNA片段的技术。

经数小时反应就将特定的DNA片段扩增数百万倍。

PCR(聚合酶链式反应)是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。

基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间很好地进行控制。

一、PCR基本原理:DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。

双链DNA在多种酶的作用下可以变性解旋成单链,在DNA聚合酶的参与下,根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。

在实验中发现,DNA在高温时也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复性成为双链。

因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,加入设计引物,DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。

但是,DNA聚合酶在高温时会失活,因此,每次循环都得加入新的DNA聚合酶,不仅操作烦琐,而且价格昂贵,制约了PCR技术的应用和发展。

耐热DNA聚合酶--Taq酶的发现对于PCR的应用有里程碑的意义,该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活,不需要每个循环加酶,使PCR技术变得非常简捷、同时也大大降低了成本,PCR技术得以大量应用,并逐步应用于临床。

PCR扩增靶DNA的过程类似于体内DNA的半保留复制,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。

利用人工合成的一对寡核苷酸引物,分别与待扩增DNA片段的两侧翼序列互补,在DNA聚合酶催化下,以靶DNA序列为模板,四种dNTP为原料,经过高温变性、低温退火和中温延伸“三步曲”的循环,使靶DNA片段经过30个循环周期后达到百万倍的扩增。

《DNA 片段的 PCR 扩增》 讲义

《DNA 片段的 PCR 扩增》 讲义

《DNA 片段的 PCR 扩增》讲义一、PCR 扩增的基本原理PCR,即聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction),是一种在体外快速扩增特定 DNA 片段的技术。

其基本原理基于 DNA 半保留复制的机制。

我们知道,DNA 由两条互补的链组成。

在 PCR 反应中,首先将待扩增的 DNA 双链加热至高温(通常在 90-95°C),使双链解离成为单链,这个过程称为变性。

然后,降低温度(通常在 50-65°C),加入一对与目标 DNA 片段两端序列互补的引物。

引物会与单链 DNA 模板结合,这一步称为退火。

接下来,将温度升高到 70-75°C,在耐热 DNA 聚合酶(如 Taq 聚合酶)的作用下,以单链 DNA 为模板,从引物的 3'端开始按照碱基互补配对原则合成新的 DNA 链,这一过程称为延伸。

这样,经过一个循环,原来的一个 DNA 分子就变成了两个。

通过多次重复上述变性、退火和延伸的循环,DNA 片段得以指数级扩增。

二、PCR 扩增所需的材料和试剂1、模板 DNA这是要被扩增的 DNA 片段,可以是从细胞、组织中提取的基因组DNA,也可以是经过反转录得到的 cDNA。

2、引物引物是一小段短的单链 DNA 或 RNA 序列,通常长度在 18-30 个核苷酸。

它们与目标 DNA 片段两端的序列互补,决定了 PCR 扩增的起始位置和扩增的区域。

3、耐热 DNA 聚合酶如前面提到的 Taq 聚合酶,能够在高温下保持活性,催化 DNA 合成。

4、 dNTPs(脱氧核糖核苷三磷酸)包括 dATP、dCTP、dGTP 和 dTTP,是合成新 DNA 链的原料。

5、缓冲液提供合适的 pH 值和离子强度,以维持反应体系的稳定性和酶的活性。

6、镁离子(Mg2+)对聚合酶的活性至关重要,其浓度需要适当优化。

三、PCR 反应体系的配置1、确定反应体积根据实验需求和所用仪器,确定 PCR 反应的总体积,常见的有20μL、25μL、50μL 等。

聚合酶链式反应pcr实验报告

聚合酶链式反应pcr实验报告

聚合酶链式反应pcr实验报告PCR实验报告引言:聚合酶链式反应(PCR)是一种常用的分子生物学技术,通过PCR可以在体外快速扩增DNA片段。

PCR技术的应用广泛,包括基因定量表达分析、基因突变鉴定、DNA遗传分析等。

本实验旨在通过PCR技术扩增目标DNA片段,并检测扩增产物,从而深入了解PCR的原理和操作步骤。

材料与方法:1. DNA提取试剂盒:包括裂解液、蛋白水解酶、去蛋白酶、洗涤缓冲液、洗涤试剂、洗涤溶液、洗涤瓶、洗涤纸、溶解液等。

2. PCR试剂盒:包括DNA模板、引物、酶、缓冲液、dNTPs等。

3. 扩增仪:用于PCR反应的温度控制与循环。

步骤:1. DNA提取和纯化:1. 将待提取的样品(如细胞、组织等)加入裂解液,并进行适当的荧光素酶处理,通过高速离心分离出DNA。

2. 添加去蛋白酶去除蛋白质,再加入洗涤缓冲液洗涤DNA沉淀物。

3. 使用洗涤试剂和洗涤溶液重复洗涤程序,最后用溶解液溶解DNA。

2. PCR扩增反应:1. 准备PCR反应体系,将DNA模板、引物、酶、缓冲液、dNTPs等按照一定比例混合在一起。

2. 将PCR反应管置于扩增仪中,设定合适的温度梯度和反应循环次数。

3. 进行PCR反应,通过温度梯度和循环过程使DNA扩增。

3. 扩增产物检测:1. 将PCR扩增产物取出,使用琼脂糖凝胶电泳进行分析。

2. 准备琼脂糖凝胶,将扩增产物与DNA分子量标准样品一同加载到琼脂糖凝胶槽中。

3. 开启电泳设备,进行电泳分离,根据扩增产物的大小和形态进行分析和鉴定。

结果与讨论:本实验成功地通过PCR技术扩增了目标DNA片段,并通过琼脂糖凝胶电泳分析了扩增产物。

PCR反应的条件对于扩增产物的准确性和效率起着关键作用。

合理设计和优化PCR反应的条件,包括引物浓度、DNA模板浓度、PCR循环温度参数等,可以提高扩增的产物质量和得率。

琼脂糖凝胶电泳分析结果显示,扩增产物的大小与预期的目标DNA片段大小相一致。

聚合酶链式反应pcr

聚合酶链式反应pcr

聚合酶链式反应pcr
1 聚合酶链式反应PCR
聚合酶链式反应(PCR)是一种允许大量翻倍指定的DNA序列的分
子生物技术。

通过利用特殊的酶(聚合酶)将两个DNA片段分别相互“拉伸”,重复地迭代扩增,合成更长的片段。

1.1 PCR的原理
PCR主要利用DNA聚合酶的功能来调控DNA片段的重复扩增与合成。

扩增过程分为三个步骤,即引物扩增、双螺旋扩增、保守分裂。

引物
扩增过程中,首先将扩增片段与反转录引物结合起来,DNA聚合酶将其复制到双螺旋结构;双螺旋扩增过程中,DNA聚合酶会主动分裂双螺旋,然后重复复制双螺旋,产生DNA序列的复制品;最后,保守分裂过程中,会继续分裂DNA双螺旋,直到完成指定的扩增任务。

1.2 PCR的应用
PCR技术有着广泛的应用,主要包括临床诊断应用、筛检、疾病分子检测等。

其中,PCR已经被广泛应用在心脑血管疾病、肿瘤、感染性疾病以及遗传病的检测上,准确可靠地检测出各种疾病的抗原。

另外,PCR技术在基因组学研究中也有广泛应用,可以用来进行基因鉴定、基因表达研究、比较基因组研究等。

在微生物学研究中,PCR技术也可以用来识别和遗传分类各种细菌和病毒,可以研究它们的源头和传播路径。

由此可见,聚合酶链式反应PCR技术无疑是一种重要而有用的分子生物技术,它已经得到广泛的应用,在诊断、疾病研究以及基因组学研究中发挥着重要作用。

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