PCR反应体系
标准的PCR反应体系
标准的PCR反应体系PCR的反应体积一般有:10、20、25、40、50、100μl(一般不要低于10μl,体积过少会影响扩增效率及产物得率)PCR反应体系与反应条件--------------------------------------------------------------------------------标准的PCR反应体系:10×扩增缓冲液10ul4种dNTP混合物各200umolL引物各10~100mol模板DNA 01~2ugTqDNA聚合酶25ug2+ 15mmolL加双或三蒸水至100ulPCR反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTP、模板和g2+引物:引物是PCR特异性反应的关键,PCR产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度。
理论上,只要知道任何一段模板DNA序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物,利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。
设计引物应遵循以下原则:①引物长度:15-30b,常用为20b左右。
②引物扩增跨度:以200-500b为宜,特定条件下可扩增长至10kb的片段。
③引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C过多易出现非特异条带。
ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
④避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3'端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异的扩增条带。
⑤引物3'端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,以避免因末端碱基不配对而导致PCR失败。
⑥引物中有或能加上合适的酶切位点,被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点,这对酶切分析或分子克隆很有好处。
⑦引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性。
引物量:每条引物的浓度01~1umol或10~100mol,以最低引物量产生所需要的结果为好,引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增,且可增加引物之间形成二聚体的机会。
pcr反应体系成分包括哪些
PCR反应体系成分包括哪些PCR(聚合酶链式反应)是一种在分子生物学研究中广泛使用的技术,用于扩增DNA 片段。
PCR 反应体系是指用于进行 PCR 反应的混合物,包括一系列关键成分,这些成分能够在温度变化下促使 DNA 的复制。
PCR 反应体系的核心成分包括 DNA 模板、引物、聚合酶、dNTPs 和缓冲液。
1. DNA 模板DNA 模板是在 PCR 反应中需要扩增的目标 DNA 片段。
这个片段可以是从细菌、动植物或人类中提取的 DNA。
PCR 的目标是在体系中扩增所需的特定 DNA 片段,因此DNA 模板是非常重要的。
2. 引物引物是两个短的 DNA 片段,它们是针对目标 DNA 片段的起始序列设计的。
引物在PCR 反应中起到了引导 DNA 复制的作用。
引物具有与目标 DNA 片段的两端互补的序列,它们会结合到目标 DNA 上,并作为 DNA 合成的起始点。
在 PCR 反应中,引物存在过量,以确保目标 DNA 片段的扩增。
3. 聚合酶聚合酶是一种酶类,它在 PCR 反应中起到关键的作用。
最常用的聚合酶是来自热泛菌属中的一种酶——特伦酶(Taq DNA polymerase)。
Taq 聚合酶具有耐高温的特性,因此适合在高温下进行 PCR 反应。
其他聚合酶如Pfu聚合酶、Tfl聚合酶也常用于特定的PCR。
聚合酶能够结合引物,从而将新的 DNA 链合成一个完整的双链 DNA。
4. dNTPsdNTPs(脱氧核苷酸三磷酸盐)是 DNA 合成过程中所需的构建块。
它们分别代表脱氧腺苷酸(dATP)、脱氧鸟苷酸(dGTP)、脱氧胞苷酸(dCTP)和脱氧胸苷酸(dTTP)。
在 PCR 反应体系中,dNTPs 以平衡的比例存在,以供 DNA 复制过程中的新链合成。
5. 缓冲液缓冲液是一种溶液,用于保持 PCR 反应的酶和其他组分的稳定性,以及调节反应体系的 pH 值。
缓冲液的成分通常包括一些盐和缓冲剂,如 Tris-HCl 和 KCl。
标准的pcr反应体系
标准的pcr反应体系PCR(Polymerase Chain Reaction)是一种分子生物学技术,它可以在体外大量复制DNA片段。
PCR反应是在一定的条件下,通过DNA引物和DNA聚合酶,使目标DNA片段在体外迅速扩增,是分子生物学研究中常用的技术手段之一。
标准的PCR反应体系包括以下几个方面:1. DNA模板,PCR反应的第一步是添加待扩增的DNA模板。
这可以是从细胞中提取的基因组DNA,也可以是经过纯化的质粒DNA或PCR产物。
DNA模板的质量和纯度对PCR反应的效果有很大影响,因此在使用之前需要进行质检和定量。
2. 引物,PCR反应需要两个引物,它们分别位于待扩增DNA片段的两端。
引物的设计需要考虑到目标DNA的序列,确保引物能够特异性地结合到目标DNA 上。
此外,引物的长度和碱基组成也需要符合一定的要求,以保证PCR反应的效率和特异性。
3. DNA聚合酶,PCR反应中使用的DNA聚合酶通常是热稳定的,能够在高温下保持活性。
常用的DNA聚合酶有Taq聚合酶和Pfu聚合酶等。
在PCR反应中,DNA聚合酶起着复制DNA的作用,能够在高温下将引物结合到DNA模板上,并在适当的条件下合成新的DNA链。
4. 缓冲液,PCR反应需要在特定的pH和离子浓度条件下进行,因此需要添加合适的缓冲液来维持反应体系的稳定性。
常用的PCR缓冲液包括Tris-HCl缓冲液和KCl缓冲液等。
5. 脱氧核苷酸(dNTPs),PCR反应需要四种脱氧核苷酸作为DNA合成的原料,它们分别是脱氧腺苷酸(dATP)、脱氧鸟苷酸(dGTP)、脱氧胸苷酸(dCTP)和脱氧胸嘧啶酸(dTTP)。
在PCR反应中,这些脱氧核苷酸会被DNA聚合酶利用,与引物结合到DNA模板上,合成新的DNA链。
6. 离子,PCR反应中需要适当的离子浓度来维持DNA聚合酶的活性,通常通过添加Mg2+离子来实现。
Mg2+离子的浓度对PCR反应的效果有很大影响,需要根据具体的引物和DNA模板来进行优化。
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。
标准的PCR反应体系
标准的PCR反应体系PCR反应体系与反应条件标准的PCR反应体系:10X扩增缓冲液10ul4种dNTP混合物各200umolL引物各10〜100mol模板DNA01 〜2ugTqDNA聚合酶25ug2+15mmolL加双或三蒸水至100ulPCR反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTR模板和g2+引物:引物是PCR寺异性反应的关键,PCR产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度。
理论上,只要知道任何一段模板DNA序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物,利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。
设计引物应遵循以下原则:①引物长度:15-30b ,常用为20b 左右。
②引物扩增跨度:以200-500b为宜,特定条件下可扩增长至10kb的片段。
③引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C过多易出现非特异条带。
ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
④避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3'端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异的扩增条带。
⑤引物3' 端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,以避免因末端碱基不配对而导致PCF失败。
⑥引物中有或能加上合适的酶切位点,被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点,这对酶切分析或分子克隆很有好处。
⑦引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性。
引物量:每条引物的浓度01〜lumol或10〜100mol,以最低引物量产生所需要的结果为好,引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增,且可增加引物之间形成二聚体的机会。
酶及其浓度目前有两种TqDNA聚合酶供应,一种是从栖热水生杆菌中提纯的天然酶,另一种为大肠菌合成的基因工程酶。
催化一典型的PCR反应约需酶量2。
5U(指总反应体积为100ul 时),浓度过高可引起非特异性扩增,浓度过低则合成产物量减少。
PCR反应体系与反应条件
PCR 反应体系与反应条件标准的 PCR 反应体系:10 X扩增缓冲液10ul4 种 dNTP 混合物各 200umol/L引物各10〜100pmol模板 DNA 0.1〜2ugTaq DNA 聚合酶2.5uMg2+1.5mmol/L加双或三蒸水至100ulPCR 反应五要素:参加 PCR 反应的物质主要有五种即引物、酶、 dNTP 、模板和 Mg2+引物:引物是 PCR 特异性反应的关键, PCR 产物的特异性取决于引物与模板DNA 互补的程度。
理论上,只要知道任何一段模板 DNA 序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物,利用 PCR 就可将模板 DNA 在体外大量扩增。
设计引物应遵循以下原则:①引物长度: 15-30bp ,常用为 20bp 左右。
②引物扩增跨度:以 200-500bp 为宜,特定条件下可扩增长至 10kb 的片段③引物碱基: G+C 含量以 40-60% 为宜, G+C 太少扩增效果不佳, G+C 过多易出现非特异条带。
ATGC 最好随机分布,避免 5 个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
④避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3'端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异的扩增条带。
⑤引物 3' 端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,以避免因末端碱基不配对而导致 PCR 失败。
⑥引物中有或能加上合适的酶切位点,被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点,这对酶切分析或分子克隆很有好处。
⑦引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性。
引物量:每条引物的浓度0.1〜lumol或10〜100pmol ,以最低引物量产生所需要的结果为好,引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增,且可增加引物之间形成二聚体的机会。
酶及其浓度目前有两种 Taq DNA 聚合酶供应,一种是从栖热水生杆菌中提纯的天然酶,另一种为大肠菌合成的基因工程酶。
PCR反应体系与反应条件
PCR反应体系与反应条件标准的PCR反应体系:10×扩增缓冲液10ul4种dNTP混合物各200umol/L引物各10~100pmol模板DNA0.1~2ugTaq DNA聚合酶 2.5uMg2+ 1.5mmol/L加双或三蒸水至100ul上述体系为100ul,实验中一般用50ul体系,即以上所有试剂减半。
也可根据Taq酶说明书上的推荐配方。
PCR反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTP、模板和Mg2+ 引物:引物是PCR特异性反应的关键,PCR 产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度。
理论上,只要知道任何一段模板DNA序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物,利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。
设计引物应遵循以下原则:①引物长度:15-30bp,常用为20bp左右。
②引物扩增跨度:以200-500bp为宜,特定条件下可扩增长至10kb的片段。
③引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C过多易出现非特异条带。
A TGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
④避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3’端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异的扩增条带。
⑤引物3’端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,以避免因末端碱基不配对而导致PCR失败。
⑥引物中有或能加上合适的酶切位点,被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点,这对酶切分析或分子克隆很有好处。
⑦引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性。
引物量:每条引物的浓度0.1~1umol或10~100pmol,以最低引物量产生所需要的结果为好,引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增,且可增加引物之间形成二聚体的机会。
酶及其浓度目前有两种Taq DNA聚合酶供应,一种是从栖热水生杆菌中提纯的天然酶,另一种为大肠菌合成的基因工程酶。
(最新整理)PCR反应体系
模板
➢ 单、双链DNA均可。 ➢ 不能混有蛋白酶、核酸酶、DNA聚合酶抑制剂、
DNA结合蛋白类。 ➢ DNA模板使用量一般为20-200ng。 ➢ 模板浓度过高会导致反应的非特异性增加。 ➢ RNA模板注意保证其防止RNA降解。
其他成分
➢ RNasin(RNase Inhibitor)的作用:RNA酶 抑制剂,抑制RNA酶的活性。
➢ UNG酶的作用原理是选择性水解断裂含有dU 的双链或单链DNA中的尿嘧啶糖苷键,形成 的有缺失碱基的DNA链,在碱性介质以及高 温下会进一步水解断裂,从而被消除。UNG 酶的最佳活性温度为50℃,95℃灭活。
其他成分
➢ 反转录酶(Reversetranscripatase)是以RNA为模板指 导三磷酸脱氧核苷酸合成互补DNA(cDNA)的酶。
PCR反应体系
PCR 原理
PCR(Polymerase Chain Reaction)是指在DNA聚合酶催化下, 以母链DNA为模板,以特定引物为延伸起点,通过变性、退火、延伸等 步骤,体外复制出与母链模板DNA互补的子链DNA的过程。
01 PCR buffer
PCR
02 Taq酶
反 应
03 dNTPs
非特异性 产物减少 扩增
导致错配 产物减少
Mg2+可与负离子结合,所以反应体系中dNTP、EDTA等的 浓度影响反应中游离的Mg2+浓度。
引物及探针
➢ 引物是人工合成的一段寡核苷酸序列。一般为20 个碱基。
➢ 引物的序列与模板结合的特异性是决定PCR反应 结果的关键。
➢ 探针是人工合成的在两端分别标记荧光基团的一 段寡核苷酸序列。
pcr概念和基本原理
pcr概念和基本原理
PCR(聚合酶链式反应)是一种基于DNA复制的体外合成DNA的技术。
它是由克利夫·库里思和凯瑟琳·穆利斯于1983年发明的,该技术后来获得了1993年的诺贝尔化学奖。
PCR的基本原理如下:
1. 反应体系:PCR反应需要DNA模板、DNA引物、DNA聚合酶、dNTPs(四种脱氧核苷三磷酸)以及缓冲液等组成的反应体系。
2. Denaturation(变性):反应开始时,将反应体系加热至高温(通常为94-98℃),使DNA双链分离成单链。
这一步骤将使模板DNA的两条链分开,使引物能够结合。
3. Annealing(退火):将反应体系降温至50-65℃,使引物与模板DNA的单链互补配对。
引物是一段短DNA序列,它会识别并结合模板DNA的特定区域。
4. Extension(延伸):将反应体系温度升高至72℃,加入DNA聚合酶以及dNTPs。
DNA聚合酶会从引物结合的位置开始向模板链的3'端延伸,并在每个引物的序列上合成一条新的DNA链。
以上的三个步骤构成了PCR的一个循环。
在一个PCR反应过程中,这个循环可以重复多次,通常需要进行20-40个循环。
每次循环都会使目标DNA区域的数量成倍增加,因此可以在
几小时内从极少量的DNA样本中合成大量的DNA。
PCR可以用于多种应用,包括基因突变的检测、DNA序列的测定、基因克隆、疾病诊断等。
它在分子生物学研究、医学诊断和法庭鉴定等领域起着重要作用。
高中生物选修三pcr技术
高中生物选修三pcr技术
PCR技术是一种在分子生物学领域广泛应用的技术,它可以扩增DNA片段。
以下是高中生物选修三PCR技术相关的内容:
1. PCR反应原理:PCR反应利用DNA聚合酶对DNA序列进行复制和扩增。
主要分为三个步骤:变性、退火和延伸。
2. PCR反应体系:PCR反应需要的试剂包括DNA模板,引物(前向引物和反向引物),Taq DNA聚合酶,dNTPs和缓冲液等。
3. PCR反应步骤:
(1)变性:将DNA模板加热至95℃,使其解旋成两条单链。
(2)退火:降温至引物的退火温度,使引物与模板互补结合。
(3)延伸:加入Taq DNA聚合酶和dNTPs,开始扩增DNA片段。
4. PCR应用:PCR技术可以用于基因克隆、基因表达分析、基因诊断等领域,例如DNA指纹鉴定、疾病基因检测等。
5. PCR优化:PCR反应条件对扩增效率有很大影响,需要根据实验目的和样品特点进行优化,如引物设计、反应体积、温度梯度等。
希望这些信息对你有所帮助。
如有任何疑问,请随时询问。
PCR反应体系
PCR反应体系PCR反应体系及常见问题标准的PCR反应体系:10×扩增缓冲液10ul4种dNTP混合物各200umol/L引物各10~100pmol模板DNA 0.1~2ugTaq DNA聚合酶 2.5uMg2+ 1.5mmol/L加双或三蒸水至100ulPCR反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTP、模板和Mg2+引物:引物是PCR特异性反应的关键,PCR 产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度。
理论上,只要知道任何一段模板DNA 序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物,利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。
设计引物应遵循以下原则:①引物长度:15-30bp,常用为20bp左右。
②引物扩增跨度:以200-500bp为宜,特定条件下可扩增长至10kb的片段。
③引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C过多易出现非特异条带。
ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
④避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3'端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异的扩增条带。
⑤引物3'端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,以避免因末端碱基不配对而导致PCR失败。
⑥引物中有或能加上合适的酶切位点,被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点,这对酶切分析或分子克隆很有好处。
⑦引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性。
引物量:每条引物的浓度0.1~1umol或10~100pmol,以最低引物量产生所需要的结果为好,引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增,且可增加引物之间形成二聚体的机会。
酶及其浓度目前有两种Taq DNA聚合酶供应,一种是从栖热水生杆菌中提纯的天然酶,另一种为大肠菌合成的基因工程酶。
催化一典型的PCR反应约需酶量2。
5U(指总反应体积为100ul时),浓度过高可引起非特异性扩增,浓度过低则合成产物量减少。
什么叫PCR反应体系
什么叫PCR反应体系?多聚酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,它能以极少量的DNA为模板快速复制出上百万份的DNA拷贝,而这一过程的发生和完成需要一系列的物质条件,这些物质条件共同组成了PCR反应体系。
PCR反应体系主要由缓冲液、模板、dNTP,耐热DNA聚合酶、引物及其特定的反应条件。
与细胞内DNA复制相比,PCR反应体系中没有解旋酶,而是通过90~95℃的高温使DNA变性解链;PCR 反应体系中也没有添加A TP,是由dNTP释放外侧的两个磷酸基团而提供能量;PCR反应体系中的引物不是RNA片段,而通常为一段特定的DNA单链;PCR反应体系中的DNA 聚合酶不是常见的普通DNA聚合酶,而是热稳定性很强的耐热DNA聚合酶。
缓冲液除了提供一定的pH缓冲能力外,还有一些有助于反应进行的成分。
PCR反应缓冲液通常采用10mmol/L的Tris-HCl(pH8.3~9.0,室温)缓冲液体系,它是两性离子缓冲剂,其中含有可激活DNA聚合酶活性中心的Mg2+, Mg2+浓度高低还可显著影响PCR扩增产物的特异性。
此外,缓冲液中还含有50mmol/L的K+,有利于引物与模板的退火。
有些缓冲液中还加入明胶或血清蛋白(100μg/mL)及去污剂(如Tween20等),对Taq DNA聚合酶起稳定作用。
模板中含有待扩增的DNA,其数量直接影响扩增效果。
对于一般PCR扩增,104~107个模板分子可以达到满意的效果。
除了模板数量外,模板的纯度也非常重要,不能有其他DNA、太多的蛋白质的污染,特别是其他DNA的污染,即使是痕量DNA,也会导致非特异性产物的产生。
dNTP(脱氧核苷三磷酸)为dA TP、dCTP、dGTP和dTTP4种脱氧核苷三磷酸的混合物。
dNTP溶于pH为7.0的NaOH贮存液中,最初的贮存液可稀释到10mol/L,分装后存放在-20℃冰箱保存中。
PCR技术的反应体系和程序包括哪些环节
PCR技术的反应体系和程序包括哪些环节PCR(聚合酶链反应)是一种在基因组学、分子生物学和医学诊断中广泛应用的技术。
它能够通过扩增DNA片段,从而在短时间内产生大量目标DNA。
PCR技术的反应体系和程序包括以下几个关键环节:1. PCR反应体系的成分PCR反应体系通常包括引物(primers)、DNA模板、聚合酶、缓冲液、四个脱氧核苷酸(dNTPs)和镁离子(Mg2+)。
引物引物是PCR反应中的两个短DNA片段,它们与目标DNA序列的两端互补。
引物的设计非常重要,因为它决定了PCR扩增的特异性和产物大小。
引物的选择要考虑目标DNA序列的保守性和长度。
DNA模板DNA模板是要扩增的目标DNA序列。
它可以是从基因组DNA中提取的DNA,也可以是经过酶切或PCR前处理的片段。
聚合酶聚合酶是PCR反应的关键酶类。
最常用的聚合酶是Taq聚合酶,它能够耐受高温,适用于PCR反应中的高温变性(denaturation)和延伸(extension)步骤。
缓冲液缓冲液提供适宜的酸碱度和离子强度,维持PCR反应体系的稳定性。
常用的PCR缓冲液包含甘氨酸(Glycine)、Tris和硼酸(Boric acid)等成分。
四个dNTPs和镁离子四个脱氧核苷酸(dNTPs)提供PCR反应中DNA链的碱基单元。
镁离子(Mg2+)是聚合酶工作所需的辅酶,它在PCR反应中起到碱基配对和DNA链延伸的催化作用。
2. PCR反应程序的步骤PCR反应程序通常包括以下三个步骤:变性(denaturation)、退火(annealing)和延伸(extension)。
变性(denaturation)变性步骤将双链DNA样本加热至高温,导致DNA双链分离为两条单链。
通常,这一步骤在94-98摄氏度下进行,以确保目标DNA完全解旋。
退火(annealing)退火步骤是为了将引物与目标DNA序列的互补部分结合。
在此步骤中,反应温度降低至通常为50-65摄氏度,以使引物与目标序列发生特异性的碱基配对。
pcr反应体系主要包括哪些方面
PCR反应体系主要包括哪些方面PCR(聚合酶链式反应)是一种广泛应用于生物学和医学研究的重要技术,在DNA 复制、基因表达、疾病诊断和基因工程等领域具有重要地位。
PCR反应体系是进行PCR 实验的基础,它主要由以下几个方面组成:1. DNA模板PCR反应以DNA为模板进行复制,因此需要提供含有所需DNA序列的DNA模板。
DNA模板可以是从体细胞、细菌、真菌等生物中抽提得到的全基因组DNA,也可以是已知基因序列的片段。
2. 引物引物是PCR反应中起到引导扩增的作用的两个短链DNA序列。
引物的设计需要根据所需扩增序列的起始位置和终止位置来确定。
引物通常由专门设计软件进行设计,确保其在PCR反应中具有高度特异性,并且能够提供足够的扩增效率。
3. 核苷酸PCR反应中的核苷酸是构成扩增产物的基本单元。
核苷酸包括脱氧核苷三磷酸(dNTPs),即脱氧腺苷酸(dATP)、脱氧胸苷酸(dCTP)、脱氧鸟苷酸(dGTP)和脱氧胞嘧啶酸(dTTP)。
这些核苷酸在PCR反应中通过DNA聚合酶的催化作用与DNA模板进行配对,最终形成双链扩增产物。
4. 缓冲液和离子PCR反应需要适宜的环境来提供反应的条件和稳定性。
缓冲液中通常含有盐、缓冲剂和其他添加剂,以维持PCR反应的pH值和离子平衡,从而保持DNA聚合酶的活性。
5. DNA聚合酶PCR反应的核心是DNA聚合酶,它能够识别引物和DNA模板,并在合适的条件下催化DNA合成。
常用的DNA聚合酶有Taq DNA聚合酶和Pfu DNA聚合酶等。
这些酶具有高度稳定性和耐受性,并且能够在较高温度下工作,适合PCR反应的温度条件。
6. PCR反应缩微管或孔板PCR反应通常在缩微管或孔板中进行。
缩微管是一种小型试管,用于承载PCR反应混合溶液,并进行热循环反应。
孔板则是多孔板,可以同时进行多个PCR反应,提高实验效率。
7. 热循环仪PCR反应需要在一系列温度变化的条件下进行,以实现DNA的变性、引物的结合和DNA聚合的循环。
PCR反应体系与反应条件
标准的PCR反应体系:10×扩增缓冲液 10ul4种dNTP混合物各200umol/L引物各10~100pmol模板DNA 0.1~2ugTaq DNA聚合酶 2.5uMg2+ 1.5mmol/L加双或三蒸水至 100ulPCR反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTP、模板和Mg2+引物:引物是PCR特异性反应的关键,PCR 产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度。
理论上,只要知道任何一段模板DNA序列,就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物,利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。
设计引物应遵循以下原则:①引物长度: 15-30bp,常用为20bp左右。
②引物扩增跨度:以200-500bp为宜,特定条件下可扩增长至10kb的片段。
③引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C过多易出现非特异条带。
ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
④避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3’端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异的扩增条带。
⑤引物3’端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,以避免因末端碱基不配对而导致PCR失败。
⑥引物中有或能加上合适的酶切位点,被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点,这对酶切分析或分子克隆很有好处。
⑦引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性。
引物量:每条引物的浓度0.1~1umol或10~100pmol,以最低引物量产生所需要的结果为好,引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增,且可增加引物之间形成二聚体的机会。
酶及其浓度目前有两种Taq DNA聚合酶供应,一种是从栖热水生杆菌中提纯的天然酶,另一种为大肠菌合成的基因工程酶。
催化一典型的PCR反应约需酶量2.5U(指总反应体积为100ul时),浓度过高可引起非特异性扩增,浓度过低则合成产物量减少。
PCR百度百科
PCR百度百科PCR是一个英文简称缩写,通常用于很多学术名词的缩写,包括生物学的聚合酶链式反应,电子信息学的光电导继电器,计算机学的程序控制暂存器,电子学的节目时钟参考,口腔行业的术语表膜清洁率。
目录1.生物学的聚合酶链式反应2. 电子信息学的光电导继电器3. 计算机学的程序控制暂存器4. 电子学的节目时钟参考1.生物学的聚合酶链式反应2. 电子信息学的光电导继电器3. 计算机学的程序控制暂存器4. 电子学的节目时钟参考展开1.生物学的聚合酶链式反应定义聚合酶链式反应简称PCR(英文全称:Polymerase Chain Reaction),聚合酶链式反应具体内容点击:聚合酶链式反应,简称PCR。
聚合酶链式反应,其英文Polymease Chain Reaction(PCR)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。
它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病病的诊断或任何有DNA,RNA的地方.聚合酶链式反应(Polymerase ChainReaction,简称PCR)又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术。
由美国科学家PE(Perkin Elmer珀金-埃尔默)公司遗传部的Dr. Mullis发明,由于PCRPCR技术在理论和应用上的跨时代意义,因此Mullis获得了1993年诺贝尔化学奖。
技术原理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链成单链,在DNA聚合酶与启动子的参与下,根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。
在聚合酶链式反应实验中发现,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,并设计引物做启动子,加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。
PCR反应体系名词解释
PCR反应体系名词解释前言PCR(聚合酶链反应)是一种被广泛应用于分子生物学领域的技术,可用于扩增DNA片段。
在PCR反应过程中,涉及到许多关键的生物学术语。
本文将对PCR反应体系中的名词进行解释,以帮助读者更好地理解PCR反应的原理和操作过程。
1. DNA模板DNA模板是PCR反应的起点,它可以是任何含有目标DNA序列的DNA样本。
模板DNA可以来自生物体细胞中的基因组DNA,也可以是经过摘取、纯化、扩增得到的特定DNA序列。
在PCR反应中,DNA模板起到了扩增目标DNA的作用。
2. 引物引物是PCR反应中的两个短链DNA片段,它们具有与目标DNA序列互补碱基序列。
引物的碱基序列由设计者根据目标DNA序列的信息来确定。
在PCR反应的扩增过程中,引物会与目标DNA序列的两端结合并向其内部延伸,作为PCR反应的起点和终点。
3. DNA聚合酶DNA聚合酶是PCR反应中的一种酶类。
在PCR反应中,使用的主要DNA聚合酶是热稳定的酶,如Taq DNA聚合酶。
PCR反应中的DNA聚合酶能够在高温下保持稳定,并能够将引物与目标DNA序列互补的碱基通过连接作用,从而合成新的DNA链。
4. 反应缓冲液反应缓冲液是PCR反应中用于提供适宜的环境条件的溶液。
反应缓冲液中包含所需碱金属离子、缓冲剂和辅助成分等,可以维持PCR反应的pH值,影响DNA聚合酶的活性和稳定性,并提供适当的离子强度等因素,以促进DNA扩增。
5. dNTPsdNTPs是PCR反应中的四种脱氧核苷酸,包括脱氧腺苷酸(dATP)、脱氧胸苷酸(dCTP)、脱氧鸟苷酸(dGTP)和脱氧胸苷酸(dTTP)。
这些dNTPs是用于扩增新DNA链时合成新的DNA碱基单元的原料。
6. 扩增环境条件PCR反应需要在特定的环境条件下进行。
最常见的PCR反应环境条件包括初始变性步骤(一般为95℃,用于解旋目标DNA的双链结构),引物结合步骤(一般为50-65℃,用于引物与目标DNA序列的结合),以及延伸步骤(一般为72℃,用于DNA聚合酶的活性最佳温度)。
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反 应 体 系
PCR
镁离子
引物及探针 模板
06
PCR buffer
PCR反应缓冲液的目的是给Taq DNA聚合酶提供一 个最适酶催反应条件。
成分 Tris-HCl KCl NH4+ 小牛血清白蛋白 明胶 Tween 20 二硫苏糖醇(DTT) 浓度 10-50mmol/L ≤50mmol/L 16.6mmol/L 100μg/ml 0.01% 0.05% ~0.1% 5mmol/l 有助于酶的稳定,提高试 剂的稳定性。 作用 平衡ph值 利于引物的退火(产率比 较高) 特异性比较好
的提高了扩增的准确性内参基因是为了平衡不同模板之
间的差异。加入浓度50μ L体系加入0.1μ L 25μ M ROX, 终浓度为versetranscripatase)是以RNA为模板指
导三磷酸脱氧核苷酸合成互补DNA(cDNA)的酶。 ROX(ROX Reference Dye)一般用于ABI、 Stratagene等公司的Real Time PCR扩增仪上。用于消 除信号本底以及效正孔之间产生的荧光信号,最大限度
Taq酶
Taq酶是从水生栖热菌 Thermus Aquaticus ( Taq )中分 离出的具有热稳定性的DNA聚合酶。
5'到 3'合成 DNA能力 普通Taq酶 有 5'到 3'外 切酶活性 有 3'到 5'外 切酶活性 无 3'端加A
延伸速度
有
2000base/min
热启动Taq酶
有
有
无
有
2000base/min
P C R 反 应 体 系
PCR 原理
PCR(Polymerase Chain Reaction)是指在DNA聚合酶催化下, 以母链DNA为模板,以特定引物为延伸起点,通过变性、退火、延伸等 步骤,体外复制出与母链模板DNA互补的子链DNA的过程。
01
PCR buffer
02 Taq酶
03 04 05 dNTPs
DNA模板使用量一般为20-200ng。 模板浓度过高会导致反应的非特异性增加。 RNA模板注意保证其防止RNA降解。
其他成分
RNasin(RNase Inhibitor)的作用:RNA酶 抑制剂,抑制RNA酶的活性。 UNG酶的作用原理是选择性水解断裂含有dU 的双链或单链DNA中的尿嘧啶糖苷键,形成 的有缺失碱基的DNA链,在碱性介质以及高 温下会进一步水解断裂,从而被消除。UNG 酶的最佳活性温度为50℃,95℃灭活。
引物及探针
引物是人工合成的一段寡核苷酸序列。一般为20 个碱基。 引物的序列与模板结合的特异性是决定PCR反应 结果的关键。 探针是人工合成的在两端分别标记荧光基团的一 段寡核苷酸序列。 探针的特异性及退火温度对反应体系影响很大。
模 板
单、双链DNA均可。 不能混有蛋白酶、核酸酶、DNA聚合酶抑制剂、 DNA结合蛋白类。
高保真Taq酶
有
无
有
无
600base/min
Mg2+和dNTPs
作用 Mg2+ TaqDNA聚合 酶是Mg2+依赖 性酶 浓度 1.5~ 2.0mmol/L 偏高 偏低
非特异性 产物减少 扩增 导致错配 产物减少
dNTPs
DNA合成的原 50~ 200umol/L 料
Mg2+可与负离子结合,所以反应体系中dNTP、EDTA等的 浓度影响反应中游离的Mg2+浓度。