PCR全
pcr的分类
pcr的分类PCR(聚合酶链反应)是一种广泛应用于现代生物科研和诊断领域的技术,其原理是通过扩增特定DNA片段实现对基因序列的检测和研究。
根据PCR的应用及操作方式的不同,可以将PCR分为以下几种不同的分类。
1. 根据目的分类PCR可以根据其目的的不同进行分类。
主要有以下几种类型:1.1. 基因检测PCR(diagnostic PCR):用于检测特定基因序列是否存在,例如用于检测某一种遗传病的基因突变。
这种PCR通常使用专门设计的引物对目标基因进行扩增,然后通过凝胶电泳等方法进行分析。
1.2. 定量PCR(quantitative PCR,qPCR):用于测定目标基因在样本中的数量。
定量PCR使用荧光探针或DNA染料来监测扩增过程中产生的DNA量,可以提供更精确的定量结果。
1.3. 反转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR):用于从RNA模板合成相应的DNA,然后再进行PCR扩增。
反转录PCR可以用于研究基因的表达水平以及检测RNA病毒等。
1.4. 集成PCR(nested PCR):在两轮PCR扩增的过程中,第二轮PCR的引物会嵌套在第一轮PCR产物的内部。
这种PCR能够提高特异性和灵敏性,尤其适用于低丰度靶分子的检测。
2. 根据扩增方式分类PCR可以根据扩增方式的不同进行分类,主要包括以下几种类型:2.1. 传统PCR:传统PCR是最早开发的PCR方法,通过加热、降温等步骤来实现DNA的分离、扩增和合成。
2.2. 实时定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR):实时定量PCR是一种在线监测扩增过程的PCR方法。
它通过配合荧光探针或DNA染料,实时记录PCR反应中的信号变化,可以快速、准确地定量目标DNA的数量。
2.3. 数字PCR(digital PCR):数字PCR是一种通过将PCR反应分割成多个小体积反应,然后单独计数其中正反应的方法。
分子生物学中的PCR技术与应用
分子生物学中的PCR技术与应用PCR技术是一种在分子生物学领域中广泛使用且非常重要的技术,可以帮助分析DNA、RNA和蛋白质。
PCR的全称为聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction),是一种能够通过核酸序列特异性扩增DNA片段的技术。
PCR技术的应用范围非常广泛,例如进行病毒和细菌的检测、检验新的治疗方法和研究一个个体的基因组等等。
本文将详细介绍PCR技术的原理、操作步骤及应用。
一、PCR技术的原理PCR技术是一种体外扩增DNA片段的技术,是利用核酸聚合酶(Polymerase)在不断变化的温度条件下,在PCR试管中复制DNA。
PCR反应需要引入一个DNA模板(DNA template)、DNA引物(primers)以及DNA聚合酶(DNA polymerases)三个关键因素。
DNA模板是PCR反应的起始材料,它可以是任何来源的DNA。
DNA引物是用于定位PCR扩增片段的短DNA序列,两个引物选择的位置要能够框住要扩增的DNA片段。
DNA聚合酶是用于在DNA引物的引导下在DNA模板上复制DNA的酶。
PCR反应通常由三个步骤组成,包括变性、退火和延伸三个步骤。
这三个步骤可以通过简单地改变反应管中的温度来控制。
二、操作步骤PCR的操作步骤通常包括基因组DNA的提取、PCR反应液的配制、PCR反应、PCR产物的分析等。
基因组DNA的提取需要根据不同的来源分别进行操作。
PCR反应液的配制是为了保证PCR反应的稳定和准确。
在PCR反应时,需要根据模板DNA和引物的特性来确定PCR反应的条件。
如果模板DNA的浓度过低,PCR反应就会失效。
引物的选择是基于PCR扩增的目的和步长。
PCR反应是用于扩增DNA片段的步骤,通过循环变性、退火和延伸三个步骤,可以扩增数量低的DNA。
PCR反应细胞是通过一段特定的时间和温度来执行的。
这有助于扩增一个特定的DNA片段,而不会扩增其他DNA片段。
在PCR反应结束后,可以进行聚合酶链反应产物的实时分析。
pcr技术名词解释
pcr技术名词解释
PCR技术名词解释
PCR(Polymerase Chain Reaction):聚合酶链反应,是一种可以迅速建立大量重组DNA的技术。
原核Polymerase:来自古细菌或病毒,最初用于PCR。
它工作在温暖的环境下,具有较强的酶切能力,可以快速地复制双链DNA片段。
反转录酶(Reverse Transcriptase):可以用于反转录mRNA为cDNA(单链DNA)并生成大量DNA片段的酶。
引物(Primer):用于PCR反应的一种特殊的DNA片段,可以在指定位点开始和结束DNA复制。
它通常是一条双股DNA,被设计用来结合任何可以产生与之复制的靶核酸。
dNTPs(Deoxyribonucleoside Triphosphates):DNA复制过程中需要的辅基,包括dATP,dCTP,dGTP和dTTP。
模板(Template):在PCR反应中,用于复制的DNA片段,可以是双链DNA,mRNA,cDNA或其他形式的DNA。
产物(Product):经过PCR反应后得到的DNA片段。
Cycling(循环):包含四个步骤的循环,用于完成PCR反应:热板解,引物原位扩增,逆转录,延伸(denaturation,annealing,reverse transcription和extension)。
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pcr知识点总结归纳
pcr知识点总结归纳PCR(Polymerase Chain Reaction),即聚合酶链反应,是一种用于抑制、合成、扩增DNA的技术。
PCR技术广泛应用于科学研究、临床诊断、法医鉴定和生物工程等领域。
PCR技术的出现不仅提高了DNA的扩增速度,而且在很大程度上解决了DNA分析的难题和可行性问题。
PCR技术的关键在于DNA的扩增,通过特定的引物(primer)和热稳定的DNA聚合酶在不同温度下进行多次循环反应,使目标DNA片段扩增成百上千倍。
PCR技术的应用可以在较短时间内获得充足的DNA,为后续的实验提供了可行性基础。
PCR技术是分子生物学研究的重要工具,掌握PCR技术的原理和操作方法对于分子生物学研究者来说至关重要。
下面将对PCR技术的知识点进行总结和归纳,包括PCR的基本原理、PCR反应体系、PCR引物设计、PCR技术的优缺点以及PCR技术在生物学研究中的应用等方面。
一、PCR的基本原理PCR技术是通过DNA的酶解、DNA的引物延伸、DNA的片段合成来实现DNA扩增。
PCR主要由以下三个步骤组成:变性、退火和延伸。
1. 变性步骤:将DNA的双链解链成两条单链,即使DNA解链。
2. 退火步骤:将引物与DNA模板结合成双链,即使DNA复性。
3. 延伸步骤:在退火变性条件下将引物作为起始核酸,然后DNA聚合酶将其扩增成DNA。
通过以上三个步骤的循环反应即可实现DNA的多次扩增。
二、PCR反应体系PCR反应体系主要包括DNA模板、引物、DNA聚合酶、四种dNTPs、缓冲液和辅助剂等。
1. DNA模板:PCR反应的起始材料,可以是基因组DNA、cDNA或其他DNA模板。
2. 引物:在退火步骤中将与DNA模板特异性结合,为DNA的扩增提供起始核酸。
3. DNA聚合酶:用于合成DNA,PCR反应中通常采用热稳定的DNA聚合酶如Taq DNA聚合酶。
4. dNTPs:即脱氧核苷酸三磷酸盐,即dATP、dCTP、dGTP和dTTP,是DNA聚合的四种脱氧核苷酸单体。
pcr报告
pcr报告
PCR报告是一种实验室报告,全称为聚合酶链反应报告(Polymerase Chain Reaction Report)。
PCR是一种常用的分
子生物学技术,用于扩增DNA片段。
PCR报告通常包括实验
目的、实验材料和方法、实验结果和数据分析等内容。
在PCR报告中,实验目的通常是说明进行PCR实验的目标和
意义。
实验材料和方法部分会详细描述所使用的试剂、仪器设备和实验步骤,以及DNA模板的提取方法。
实验结果部分会列出PCR反应产物的扩增图谱,包括荧光曲
线和扩增曲线。
同时还会提供PCR产物的目的基因序列大小
和预期扩增产物大小的比对。
数据分析部分会对PCR结果进
行解读和分析,比如通过计算Ct(循环阈值)值来确定目的基因的表达水平。
此外,PCR报告中还可能包括实验中遇到的问题和解决方法,研究结果的讨论和结论,以及对未来研究方向的展望等内容,根据具体实验的需要进行编写。
简并pcr名词解释
简并PCR什么是PCR?•PCR,全称为聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction),是一种在分子生物学中常用的技术,用于在体外大规模扩增(amplify)DNA片段。
PCR的发明者是美国生物化学家凯瑟琳·穆尔和诺贝尔化学奖得主基里尔·穆尔。
PCR技术的发明对于现代生物学和基因工程领域做出了极其重要的贡献。
PCR的基本原理PCR基于DNA的复制原理,通过三步循环反应来扩增特定的DNA片段。
主要包括以下步骤:1.变性(Denaturation):将PCR反应体系中的DNA双链解开成两条单链。
这一步需要高温(通常为94-98℃)来使DNA变性,即断开氢键,使DNA成为单链。
2.退火(Annealing):在较低温度下(通常为50-65℃),引入名为引物(primer)的寡核苷酸序列,使其与特定的目标DNA序列的两个侧链互补配对。
引物是特定长度的DNA片段,它可以指定需要扩增的目标DNA序列的起始点。
3.延伸(Extension):在适合特定DNA聚合酶(例如,Taq聚合酶)活性的温度下(通常为72℃),DNA聚合酶会按照引物的互补序列将新的核苷酸加入到引物的3’端,从而合成新的DNA链。
延伸的结果是获得了与目标DNA片段相同碱基序列的双链DNA,这两条DNA链具有互补链。
这三个步骤被循环重复数次,每次循环被称为一个“PCR循环”。
每个PCR循环都会使目标DNA片段的数量成倍增加。
通常情况下,进行30-40个PCR循环就可以获得足够多的目标DNA。
简并PCR的概念简并PCR(Degenerate PCR),也称为混合PCR(Multiplex PCR),是PCR的一种变体。
PCR中的引物通常是一对特定的引物,用于扩增目标DNA的特定序列。
而在简并PCR中,引物序列中的一些位置可以有多个可能的碱基,这些碱基任意的组合将允许引物同时识别和扩增多个相关目标序列。
简并PCR可以用于扩增不同物种、不同基因亚型或具有高度变异的基因等多样的DNA序列。
什么是PCR
什么是PCR?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,还可用于疾病的诊断或任何有DNA,RNA的地方.聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,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。
编辑本段发展简史人类对于核酸的研究已经有100多年的历史。
20世纪60年代末70年代初,人们致力于研究基因的体外分离技术。
但是,由于核酸的含量较少,一定程度上限制了DNA的体外操作。
Khorana于1971年最早提出核酸体外扩增的设想。
但是,当时的基因序列分析方法尚未成熟,对热具有较强稳定性的DNA聚合酶还未发现,寡核苷酸引物的合成仍处在手工、半自动合成阶段,这种想法似乎没有任何实际意义。
1985年,美国科学家Kary Mullis 在高速公路的启发下,经过两年的努力,发明了PCR技术,并在Science杂志上发表了关于PCR技术的第一篇学术论文。
从此,PCR技术得到了生命科学界的普遍认同,Kary Mullis 也因此而获得1993年的诺贝尔化学奖。
但是,最初的PCR技术相当不成熟,在当时是一种操作复杂、成本高昂、“中看不中用”的实验室技术。
1988年初,Keohanog通过对所使用的酶的改进,提高了扩增的真实性。
尔后,Saiki等人又从生活在温泉中的水生嗜热杆菌内提取到一种耐热的DNA聚合酶,使得PCR技术的扩增效率大大提高。
也正是由于此酶的发现使得PCR技术得到了广泛地应用,使该技术成为遗传与分子生物学分析的根本性基石。
PCR分为几类
PCR分为几类PCR(聚合酶链式反应)是一种常用的分子生物学技术,可以在体外迅速扩增DNA 片段。
PCR的应用广泛,可以用于基因检测、疾病诊断、遗传学研究等领域。
根据PCR 的目的和方法不同,可以将其分为以下几类。
1. 标准PCR标准PCR是最基本的一种PCR方法,也是最常见的一种。
它包括三个主要步骤:变性、引物结合和扩增。
在变性步骤中,样本中的DNA被加热使其解旋成两条单链。
然后,在引物结合步骤中,两个特异性引物与目标DNA序列的两端结合。
最后,在扩增步骤中,DNA聚合酶通过引物在目标序列上进行扩增,生成大量目标DNA。
2. 实时定量PCR实时定量PCR是一种可以定量测定起始DNA数量的PCR方法。
与标准PCR不同,实时定量PCR在扩增过程中同时进行荧光信号检测。
这种PCR方法可以利用荧光染料或探针来监测PCR产物的数量,从而在扩增过程中实时定量目标DNA的起始数量。
实时定量PCR在基因表达分析、病原体检测和突变分析等方面有广泛的应用。
通过测定样品中特定基因的表达水平或病原体的数量,可以获得有关相应生物学过程或疾病状态的重要信息。
3. 反转录PCR(RT-PCR)反转录PCR是一种结合了逆转录和PCR的技术。
逆转录是将RNA转录为DNA的过程,通过反转录酶,目标RNA可以合成互补的DNA(cDNA)。
然后,使用PCR方法扩增cDNA,以便测定RNA的存在和定量。
RT-PCR广泛应用于基因表达研究和病毒检测等领域。
通过测定目标基因的mRNA 水平或检测病毒RNA的存在,可以了解基因表达的水平或病毒感染的情况。
4. 数字PCR数字PCR是一种精确测定DNA分子数量的PCR方法。
与传统PCR不同,数字PCR 将DNA分为许多微小的反应容器,并分别进行扩增。
通过计算阳性和阴性反应容器的数量,可以确定样品中DNA的精确浓度。
数字PCR在基因拷贝数分析、细胞自由DNA检测和胚胎植入前遗传诊断等方面有广泛的应用。
生物检测技术试题及答案
生物检测技术试题及答案注意:本文所涉及的生物检测技术试题及答案仅供学术研究和学习参考之用,严禁用于非法用途。
第一部分:选择题1. 生物检测技术主要应用于以下哪个领域?A. 医学诊断B. 环境监测C. 食品安全D. 全部都对答案:D. 全部都对2. PCR技术是用于扩增DNA的一种常用方法,其中PCR的全称是:A. Polymerase Chain ReactionB. Protein Chain ReactionC. Proton Chain ReactionD. Polypeptide Chain Reaction答案:A. Polymerase Chain Reaction3. ELISA是一种常见的生物检测技术,它用于检测什么?A. 蛋白质B. DNAC. RNAD. 糖类答案:A. 蛋白质4. 以下哪项不是生物传感器的组成部分?A. 探测元件B. 信号处理器C. 显示屏D. 能量源答案:C. 显示屏5. 人类基因组计划是一项旨在确定人类基因组序列的国际合作项目,该项目完成于哪一年?A. 2000年B. 2003年C. 2006年D. 2009年答案:B. 2003年第二部分:判断题判断下列各题中,哪些陈述是正确的,哪些是错误的。
正确的在括号中打“√”,错误的在括号中打“×”。
1. (√) DNA测序技术是一种用于确定DNA序列的方法。
2. (×) 蛋白质测序可以直接确定蛋白质的三维结构。
3. (√) 质谱法是一种常用的蛋白质分析方法。
4. (×) 核磁共振技术主要用于测量蛋白质的分子量。
5. (√) CRISPR-Cas9技术是一种基因组编辑工具。
第三部分:简答题1. 请简要介绍PCR技术的原理及应用。
答:PCR技术是一种通过体外扩增DNA的方法。
它主要基于DNA的复制过程,利用DNA聚合酶酶的特性,通过不断重复反应循环,能够在短时间内扩增目标DNA片段。
它的基本步骤包括变性、退火和延伸。
PCR介绍
dNTPs:
0.6μl×6 = 3.6μl
引物 P:
2.4μl ×6 = 14.4μl
Taq 酶 (5U/μl): 0.2μl × 6 = 1.2μl
水:
21μl × 6 = 126μl
共174μl,先用移液器 / 指弹混匀,后用离心机瞬时
混匀(管壁上液体沉至管底)。
2. 另取 5 支0.2ml Ep管,分别加入上述液体29μl。 3. 分别取标本模板各1μl,加入上述5支 Ep 管中,混
加热90~95℃,30 ~ 60 s,再复杂的DNA分子 也可变性为单链。根据模板DNA复杂程度,可以调 整变性温度和时间。一般情况下选择94 ℃ 30 ″,可 使各种复杂的DNA分子完全变性。
温度过高或高温持续时间过长,可对Taq酶活 性和dNTP分子造成损害。
⑵ 复性温度和时间:
PCR扩增特异性取决于复性过程中引物与模板 的结合。
总原则是提高扩增的效率和特异性
引物设计原则
⑴ 长度15~30 b,过短特异性降低,过长则成本增加, 产量也下降。
⑵ 引物碱基尽可能随机分布,避免出现嘌呤、嘧啶堆 积现象,引物 G+C 含量宜在45 ~ 55%左右。
⑶ 引物内部不能含有自身互补序列,否则会形成发夹 样二级结构,两个引物之间尤其在 3’ 末端不应有互 补链存在,不然会形成引物二聚体。
3. 延伸 (Extension):
将反应温度调节到酶的最适温度,在DNA聚合
酶、4种 dNTPs 及镁离子等存在的条件下,以引物 的 3′ 端开始,结合单核苷酸,形成与模板链互补的
新DNA链。72 ℃ 1′
上述 3 步为一个循环,每经过一个循环,样本 中的DNA量应该增加一倍,新形成的链又可成为新 一轮循环的模板,经过25~30个循环后DNA可扩增 106 ~ 109 倍。
pcr名词解释生物化学
pcr名词解释生物化学
PCR是一种分子生物学技术,全称为聚合酶链式反应(polymerase chain reaction),也称作DNA复制反应。
它是一种在体外增加DNA 数量的方法,主要应用于DNA检测、测序、克隆等领域。
PCR方法基于DNA的复制原理,利用DNA聚合酶在适宜条件下,对目标DNA序列进行大量复制,从而使DNA数量呈指数级增长。
PCR分为三个步骤:变性、退火和延伸。
变性使DNA双链解开成单链,形成模板;退火则是与引物结合,形成特定的DNA复合物;延伸则是在模板和引物的指导下,酶体复制DNA序列。
PCR技术已经广泛应用于医学、农业、环境、食品等各个领域。
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PCR技术在遗传检测与分析中的应用
PCR技术在遗传检测与分析中的应用PCR技术全称为聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction),是一种基因分子生物学领域常用的技术,被广泛应用于基因检测、基因工程、遗传学以及医学等领域。
近年来,PCR技术在遗传检测与分析中的应用越来越广泛,成为许多疾病诊断和治疗的有效手段。
1. PCR技术的原理PCR是利用多分子酶在模板DNA的存在下反复扩增DNA序列的技术。
首先需要将DNA双链解旋成单链,并设计两个引物(primers),引物会在模板RNA上分别重复性地与其特定序列的两端配对。
PCR反应体系中会加入dNTPs、TaqDNA聚合酶以及盐类缓冲液等物质,使引物在低温下结合到特定的DNA模板上,然后在高温条件下扩增模板DNA,最终得到扩增产物。
2. PCR技术在疾病检测中的应用PCR技术在疾病检测中有着广泛的应用,例如传染病检测、肿瘤检测、遗传病检测等等。
以下将分别介绍这些领域中PCR的具体应用情况。
(1)传染病检测PCR技术的高特异性、高灵敏度和高度自动化的特点,使其成为传染病诊断的主要手段之一。
通过PCR技术,可以快速检测出多种病原体,例如乙肝、艾滋病、HPV、结核、SARS、新冠病毒等。
且PCR技术还可以依据细菌DNA的独特序列来进行分型,并且确定不同菌株间的差异,这对抗击疫情具有重要的意义。
(2)肿瘤检测PCR技术在肿瘤检测中的应用主要针对基因突变、基因改变以及异插或缺失等DNA变化。
例如,在肿瘤治疗中检测BCR-ABL融合基因,可以解决慢性粒细胞白血病的诊断和监测问题。
此外,PCR技术还可以用于检测肿瘤组织中的微卫星不稳定性(Microsatellite instability,MSI)或非编码区DNA甲基化状态,这些检测可以指导肿瘤的治疗方案。
(3)遗传病检测PCR技术在遗传病检测中具有独特优势。
在遗传病的检测中,因为人体细胞的DNA序列巨大而繁杂,因此利用PCR技术对遗传病基因进行检测能够大大缩短检测时间和成本。
PCR的原理和操作过程
PCR的原理和操作过程PCR是一种在分子生物学中广泛使用的技术,它能够在短时间内从少量DNA样本中扩增大量DNA。
PCR的全称是聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction),它是由美国科学家基利斯与生物技术先驱的名字关联而来。
PCR基本原理:PCR的基本原理是通过反复进行三个步骤的循环反应,这三个步骤是:变性、退火和延伸。
通过这个循环过程,每一轮的PCR会在每个目标DNA分子的两端复制一个新的DNA分子,这样反复迭代多次,就可以在短时间内从一个DNA分子扩增出大量DNA。
PCR的操作过程:PCR技术主要涉及到以下步骤:DNA提取、PCR反应体系的制备、PCR循环反应、分析PCR产物。
1.DNA提取:PCR的第一步是从所需的生物样品中提取DNA。
这涉及到细胞破碎和DNA分离的过程,常用方法有酚/氯仿法和商业DNA提取试剂盒。
DNA提取的目的是获取纯度高、浓度适中的DNA样本。
2.PCR反应体系的制备:制备PCR反应需要购买PCR试剂盒,并根据试剂盒的指南来配制反应液。
PCR反应液包括模板DNA、聚合酶、引物、核苷酸、Mg2+ 离子和缓冲液。
聚合酶一般使用DNA聚合酶,如Taq聚合酶。
引物是用于选择DNA特定区域的两个短DNA片段,引物设计的合理性直接影响PCR扩增的结果。
3.PCR循环反应:PCR循环反应是PCR的核心步骤。
它主要包括三个不同的温度区域:变性区域、退火区域和延伸区域。
PCR每个循环包括以下步骤:- 变性(Denaturation):将PCR反应体系加热至95-98摄氏度,使双链DNA解链为两个单链DNA。
- 退火(Annealing):将PCR反应体系降温至40-65摄氏度,使引物与模板DNA的互补序列结合。
- 延伸(Extension):将PCR反应体系升温至72摄氏度,使DNA聚合酶从引物的3'端延伸合成新的DNA链。
这个步骤称为延伸或扩增。
以上三个步骤组成了PCR的一个循环,一个完整的PCR反应通常包含25-35个循环。
PCR技术中文名
PCR技术中文名摘要PCR(聚合酶链式反应)是一种广泛应用于遗传学、病原体检测、分子生物学研究等领域的技术。
本文将对PCR技术进行介绍,包括其原理、步骤和应用。
引言PCR技术是一种通过扩增DNA分子的方法,它的发明为现代生物学研究和医学诊断带来了突破性的进展。
PCR技术的中文名为“聚合酶链式反应”,可以快速、敏感地扩增目标基因片段,进而进行基因测序、基因突变分析等。
原理PCR技术的基本原理是通过不断重复三个步骤:变性、退火和延伸,实现DNA分子的扩增。
1.变性(Denaturation):将反应体系中的DNA样本加热至高温,使其双链DNA变为单链DNA。
这一步骤通常在94-98摄氏度下进行,以确保DNA的两条链分离。
2.退火(Annealing):降低温度使得两个引物(小片段DNA,用于识别目标DNA的起始点)与单链DNA序列互补结合。
退火温度通常设定在50-65摄氏度。
3.延伸(Extension):在较低的温度下,将DNA分子的延伸进行重复。
在此步骤中,一种酶称为DNA聚合酶会沿着引物模板进行 DNA 的合成。
常用的聚合酶是源于热水生物的菌株,可以在高温下保持活性。
通过这样的反复循环,每一轮PCR反应都会使目标DNA区段的数量增加一倍。
步骤PCR技术通常分为以下几个步骤:1.DNA提取:从样本中提取出目标DNA,可以采用化学方法或商用DNA提取试剂盒。
2.PCR反应体系准备:根据所需扩增片段的长度和其他条件,配制PCR反应液,包括目标DNA模板、引物、聚合酶、缓冲液、核苷酸和水。
3.PCR反应条件设定:设定PCR反应的温度和时间。
根据目标DNA的特性和引物的序列,合理设定变性、退火和延伸的温度和时间。
4.PCR反应:将反应体系放入热循环仪中,按照设定的条件进行PCR反应。
可以选择进行不同轮次的PCR,以得到所需的扩增产物。
5.PCR产物分析:通过电泳等方法对PCR产物进行分析。
可以使用琼脂糖凝胶电泳或其他技术对PCR产物进行定性和定量分析。
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。
易错pcr名词解释
易错PCR名词解释1. 什么是PCR?PCR(Polymerase Chain Reaction)是一种广泛应用于分子生物学和遗传学研究的技术,可以在实验室中迅速扩增DNA片段。
PCR技术的发明者是美国科学家凯瑟琳·默里(Kary B. Mullis),她因此获得了1993年的诺贝尔化学奖。
PCR技术通过在体外模拟DNA复制过程,将少量的DNA片段扩增为大量的DNA分子,从而方便后续的分析和研究。
PCR技术的核心是反复进行DNA的复制,通过引入特定的引物和DNA聚合酶,使得DNA片段在一系列温度变化的条件下反复复制。
2. PCR的基本原理PCR技术主要包括三个步骤:变性(denaturation)、退火(annealing)和延伸(extension)。
2.1 变性在变性步骤中,将待扩增的DNA样本加热至94-98摄氏度,使得DNA双链解开,形成两条单链DNA。
这一步骤通常在PCR反应的开始进行,以确保DNA双链的解开。
2.2 退火在退火步骤中,将反应温度降至50-65摄氏度,使得引物(primers)与DNA单链发生互补配对。
引物是一段短的DNA序列,能够与待扩增DNA片段的两端互补配对。
引物的设计需要考虑到目标DNA序列的特异性,以确保引物只与目标DNA片段互补配对。
2.3 延伸在延伸步骤中,将反应温度升至72摄氏度,加入DNA聚合酶(Taq polymerase)进行DNA的合成。
Taq polymerase是一种耐高温的DNA聚合酶,可以在高温下工作。
Taq polymerase会以引物为起始点,沿着DNA模板链合成新的DNA链。
通过反复进行这三个步骤,每个循环都会使DNA数量翻倍,从而在较短的时间内获得大量的目标DNA片段。
3. 易错PCR的意义易错PCR(Error-Prone PCR)是一种特殊的PCR技术,用于引入随机突变到DNA序列中。
与常规的PCR不同,易错PCR使用的DNA聚合酶具有较高的错误率,从而能够产生更多的突变。
核酸pcr检测原理
核酸pcr检测原理核酸PCR检测是一种常用的分子生物学技术,用于检测和诊断特定的基因序列。
PCR全称为聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction),是一种通过体外复制DNA序列的方法,能够在短时间内从微量DNA样本中扩增特定的DNA片段。
PCR检测的原理是以DNA聚合酶为主要酶,通过不断的加热和降温步骤,使得DNA的两条链在不断复制合成的过程中产生指数级增长。
在PCR反应中,需要使用引物、DNA模板、聚合酶和碱基四个基本成分。
1. DNA模板:PCR反应的第一个基本成分是待检测的DNA模板。
DNA模板可以是来自细胞、组织、血液等生物样本中提取的DNA片段。
2.引物:PCR反应需要两条寡核苷酸序列特异性引物。
引物的设计需要根据待检测DNA序列的前后端区域来选择,它们分别位于目标DNA 序列的5'端和3'端。
引物在PCR反应中起到定向复制的作用。
3.聚合酶:PCR反应中使用的聚合酶主要是温敏DNA聚合酶,如泛素酶等。
聚合酶能够在高温下将新的DNA链与模板DNA进行互补复制。
4.碱基:PCR反应中需要提供适量的碱基(A、T、C、G),为聚合酶复制DNA链提供原料。
PCR检测的具体步骤包括:1.反应体系的制备:将所需的试剂和待检测的DNA模板添加到PCR 试管中。
反应体系通常包括缓冲液、引物、dNTPs(脱氧核苷酸三磷酸盐)、Mg2+离子和聚合酶等。
2.热解变性:将PCR试管放入热循环仪中,加热至94-96℃,使DNA双链解开变为单链DNA。
3.引物结合:试管中的温度被降至50-65℃,此时引物可以与目标DNA序列的两端结合,引物会定向性的对目标DNA序列进行互补结合。
4.聚合扩增:将温度调至60-72℃,加入聚合酶,它能够在高温下将dNTPs与引物结合的DNA模板进行互补复制,生成新的DNA链。
这个步骤会反复进行多次,每轮反应都会产生指数级增长的DNA产物。
5. PCR循环:将反应体系的温度循环进行多次,通常包括三个步骤:解性变性(94-96℃,30秒-1分钟);引物结合(50-65℃,20-40秒);聚合扩增(60-72℃,30-60秒)。
定量pcr标准曲线的名词解释
定量pcr标准曲线的名词解释PCR,全称为聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction),是一种常用的分子生物学技术,用于扩增DNA片段。
通过在反应体系中加入特定的引物和聚合酶,可以使特定DNA区域被扩增成大量的复制物。
PCR已经被广泛应用于基因测序、疾病诊断和遗传学研究等领域。
在PCR的定量分析中,通过引入PCR标准曲线,可以准确测量样品中目标DNA的初始含量。
PCR标准曲线是一种用于测定未知样品中目标基因或DNA片段的相对数量的方法。
该曲线是基于一系列含有已知量的目标DNA的标准样品制备的。
在PCR标准曲线中,通常将已知浓度的目标DNA样品配制成一系列的稀释。
每个稀释样品都用PCR进行扩增,扩增产物的数量与初始浓度呈正相关。
之后,通过检测这些扩增产物的数量或信号强度,可以建立标准曲线。
标准曲线通常是通过将样品的起始DNA浓度与PCR产物的靶标信号强度进行关联来建立的。
靶标信号可以通过荧光标记、比色反应、放射性标记或其他检测方法获得。
在建立标准曲线时,通常会用不同的模板DNA浓度进行一系列PCR扩增,并测量扩增产物的信号强度。
建立标准曲线后,可以用未知样品的PCR产物信号强度来推断其目标DNA的初始浓度。
通过比较未知样品的信号强度与标准曲线上相应信号强度对应的DNA浓度,可以获得准确的定量结果。
PCR标准曲线的建立和使用可以提供许多有价值的信息。
首先,它可以确定PCR反应的灵敏度和线性范围。
灵敏度是指PCR能够检测到的最低DNA浓度,而线性范围是指PCR信号强度与DNA浓度之间的线性关系。
这些信息对于合适的DNA浓度选择和数据解释至关重要。
其次,PCR标准曲线可以用于定量未知样品中的目标基因或DNA片段的初始浓度。
这对于研究基因表达差异、疾病诊断和药物研发等领域具有重要的应用意义。
此外,PCR标准曲线还可以用于评估PCR扩增的效率。
PCR扩增效率是指PCR反应中目标DNA的增加速率,它反映了PCR反应的效能。
PCR技术的大体原理
(英文全称:Polymerase Chain Reaction),简称PCR。
聚合酶链式反映(PCR)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方式,由变性、低温退火(复性)及适温延伸等几步反映组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。
它不仅可用于分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断或任何有DNA,RNA的地址.聚合酶链式反映(Polymerase Chain Reaction,简称PCR)又称无分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术。
PCR技术的大体原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。
PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一按时刻后,使模板DNA双链或经PCR 扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反映作预备;②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反映原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三进程,就可取得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。
每完成一个循环需2~4分钟, 2~3小时就能够将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
(Plateau)。
抵达平台期所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。
PCR的反应动力学 PCR的三个反应步骤反复进行,使DNA扩增量呈指数上升。
反映最的DNA 扩增量可用Y=(1+X)n计算。
Y代表DNA片段扩增后的拷贝数,X表示平(Y)均每次的扩增效率,n代表循环次数。
平均扩增效率的理论值为100%,但在实际反映中平均效率达不到理论值。
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• ②mRNA分离纯化(亲和层析) 分离纯化( 分离纯化 亲和层析)
• ③逆转录合成双链cDNA 逆转录合成双链
AAAAAAA mRNA (b)寡聚(dT)引物 寡聚(dT) (a) 随机六碱基 (b)寡聚(dT)引物 第一条 cDNA 的合成 An An NNNNNN Tn (c)发夹引物 (c)发夹引物 第二条 cDNA 的合成 TTTTTT GGGGGG CCCCCC 加接头 1 TTTTTT GGGGGG AAAAAA CCCCCC 切除发夹 TTTTTT AAAAAA 加接头 2 TTTTTT AAAAAA 经酶切进行定向克隆 cDNA 克隆 (d)同聚物加尾反应 (d)同聚物加尾反应 TTTTTT
PCR技术原理示意图 技术原理示意图 技术原理
靶序列 循环1 循环 变性和引 物复性 物复性 Taq酶 酶 链延伸 循环2 循环 变性和引 物复性
链延伸
循环3 循环
PCR的基本反应步骤 的基本反应步骤
• 变性 • 95˚C
• 延伸 • 72˚C
• 退火 • Tm55˚C
• • • •
3、应用 、 基因扩增 大量获得(制备) 大量获得(制备)目的基因 基因检测
TTTTTT AAAAAA
通过以下途径将 cDNA 插入载体 a. 平端克隆 b. 加接头 c. 进一步进行同聚物加尾反应Βιβλιοθήκη • ④cDNA的克隆 的克隆
质粒载体构建cDNA 质粒载体构建cDNA cDNA
双链质粒 DNA 5’ 3’AAAAAAn 加锚定引物(寡聚 加锚定引物 寡聚 T) 3’AAAAAn 5’TTTT RT 酶 限制酶 用 NaOH 降解 mRNA 用 Klenow 酶合成第二链 pBR322 5’ 3’
CEN4 ARSI TRPI Amp ori TEL
EcoRI
SUP4
URA3
DNA EcoRI 部分酶切
TEL BamHI BamHI BamHI 和 Ecoli 双酶切 PFEG(pulsed field gel electrophorcsis ) 脉冲电泳 变角电场电泳
载体 选择一种) ( 选择一种)
mRNA cDNA
DNA
部分或完全 消化的 DNA
甲基化, 甲基化,加接头 的双链 DNA
大小分级
可供克隆的 DNA 片段 连接 DNA 片段和载体 重组载体 DNA 导入 E.coli (体外包装或转化 体外包装或转化) 体外包装或转化 基因库的鉴定与效价测定 筛选目的基因 扩增长期保存真核基因组 DNA
λ取代型λ噬菌体载体 取代型λ
COS Charon 4A 机械剪切 EcoRI EcoRI 酶切 加人工接头 酶切
连接
cos
体外包装
cos
转染 E.coli
酵母人工染色体( 酵母人工染色体(yeast artificial chromsomes, YAC) • 基础:酿酒酵母中心粒、端粒和 基础:酿酒酵母中心粒、端粒和ARS • 导入宿主:转化酵母原生质体 导入宿主: • 供体DNA大小:2000kbp 供体DNA大小: DNA大小 • 主要应用:菌
• ③DNA片段和载体的连接 片段和载体的连接 菌
• ⑤初库的扩增
柯斯质粒( 柯斯质粒(cosmid)载体 ) • 基础:包含λ噬菌体cos位点的质粒; 基础:包含λ噬菌体cos位点的质粒; cos位点的质粒 • 导入宿主:经体外包装,再转染宿主细胞; 导入宿主:经体外包装,再转染宿主细胞; • 供体DNA大小:30-45kbp。插入大小范围被有 供体DNA大小:30-45kbp。 DNA大小 75-105% 效形成噬菌斑的野生型基因组 75-105%所限 制。 • 主要应用:基因组构建。 主要应用:基因组构建。
• 寡聚核苷酸引物核苷酸长度:15-30个核苷 寡聚核苷酸引物核苷酸长度: 个核苷 以上。 酸,G+C 45%-55%,Tm在55 ℃以上。 , 在 • 寡聚核苷酸引物核苷酸顺序的确定方法: 寡聚核苷酸引物核苷酸顺序的确定方法: • ★网上基因数据库查询; 网上基因数据库查询; • ★由基因所编码的蛋白质氨基酸序列密码 子反推。 子反推。
第一节
• • • • • • • •
目的基因的获取及相关技术
一、物理化学方法 二、鸟枪法 三、化学合成法 四、基因组、 ) 七、逆转录合成 八、酵母双杂交系统
四、凝胶电泳
五、PCR技术 技术
• 聚合酶链式反应(polymerase chain 聚合酶链式反应( reaction,PCR): reaction,PCR): • 20世纪 年代,Khorana首先提出设想, 世纪70年代 首先提出设想, 世纪 年代, 首先提出设想 • 1983年,美国 公司的Mullis等人创立 年 美国Cetus公司的 公司的 等人创立 该技术,并在8年后因此技术获得了诺贝尔 该技术,并在 年后因此技术获得了诺贝尔 奖。 • PCR为分子生物学领域带来了一场重大变 为分子生物学领域带来了一场重大变 革。
第五章
目的基因的获取、 目的基因的获取、扩增 与检测及相关技术
基 因 的 获 得
1、物理化学方法 、 2、、 PCR技术 、 技术 7、凝胶电泳 、 基 8、酵母双杂交系统 、 因 、酵母双杂交系统9、 杂交技术 的 • 10、生物芯片 、 检 测 • 11、 DNA测序 、 测序 • • • • • • • •
构建基因组 DNA 和 cDNA 的流程示意图• (1)基因组时先提纯生物的总 , 通过机械剪切或酶切使其成为一定大小 的片段,连接到适当载体(常为 噬菌体) 常为λ 的片段,连接到适当载体 常为λ噬菌体 经体外包装转染细菌, 上,经体外包装转染细菌,得到一群含 不同DNA片段的重组噬菌体颗粒。此即 不同 片段的重组这群 片段含盖基因组基因的随机片断 的重组DNA克隆群体。 克隆群体。 的重组 克隆库 构基因) 构基因) complementary DNA
限制性内切酶
基因重组
体外包装
转化细菌
噬 菌 体 为 载 体 的 基 因 文 库 的 构 建
• • • • • •基因组的构建过程 基因组的构建过程 生物基因组DNA的提取和片段化 ①生物基因组 的提取和片段化 ②载体的选择和制备 ③DNA片段和载体的连接 片段和载体的连接 ④重组体转化宿主细胞 ⑤初库的扩增
SI 酶降解发夹结构 末端转移酶 dGTP 末端转移酶加寡聚 C CCC CCC GGG GGG 连接
• 2、PCR反应过程 、 反应过程 • (1)变性:将模板置于95℃的高温下,使双链 )变性:将模板置于 ℃的高温下, DNA解链变成单链 解链变成单链DNA; 解链变成单链 ; • (2)退火:将反应体系的温度降至 ℃左右, )退火:将反应体系的温度降至55 左右, 使一对引物分别与变性的两条模板链相配对; 使一对引物分别与变性的两条模板链相配对; • (3) 延伸:将反应体系的温度调到 ) 延伸:将反应体系的温度调到TaqDNA聚 聚 合酶作用的最适温度72℃ 合酶作用的最适温度 ℃,然后以目的基因为模 板,合成新的DNA链。 合成新的 链 • 如此反复进行 个循环,可扩增得到大量的目的 如此反复进行30个循环 个循环, 基因, 倍增。(double stranded cDNA)来构 双链cDNA 来构 建的。 建的。 克隆的重组cDNA的总和,通常是在细菌或 的总和, 克隆的重组 的总和 酵母中。 酵母中。这些克隆代表从某个特定物种 或器官的所有mRNA制备得到的 制备得到的cDNA。 或
限制性内切酶
基因重组
体外包装
转化细菌克隆数的确定(基因的容量) 克隆数的确定(基因的容量) N= ln(1 − I / G )
N:该序列需要克隆的总数; 该序列需要克隆的总数; 该序列需要库中)的概率,一般 为99%; %; I:待克隆 片段的长度, :待克隆DNA片段的长度,假定为 片段的长度 假定为17kb; G: 基因组 基因组DNA的总长度,如人类为 ×109bp 的总长度, 的总长度 如人类为3×
• 将数据代入上式
ln(1 − 0.99) N= ln(1 − 17 kb / 30 Mb )
= 8.1×105 × N的含义是克隆大小为17kb的人类DNA时, 的含义是克隆大小为17kb的人类DNA时 的含义是克隆大小为1799 的概率得到此克隆。 99% 以上时,才能以99%的概率得到此克隆。
• 1、PCR反应体系组成 、 反应体系组成 • 2、PCR反应过程 、 反应过程 • 3、应用 、
• 1、PCR反应体系组成 、 反应体系组成 • (1)作为模板的 模板; )作为模板的DNA,即DNA模板; , 模板 • (2)寡聚核苷酸引物,要求与被分离(扩 )寡聚核苷酸引物,要求与被分离( 增)的目的基因两条链各一端序列互补配 对; • (3)有热稳定性的 聚合酶, )有热稳定性的DNA聚合酶,如 聚合酶 TaqDNA聚合酶; 聚合酶; 聚合酶 • (4)4种dNTP,N=A、G、C、T; ) 种 , 、 、 、 ; • (5)反应缓冲液,Tris.HCl(pH8.3), )反应缓冲液, ( ), 含Mg2+。cDNA的的构建: cDNA的的构建:
mRNA 反转录酶 cDNA
基离纯化 分离纯化 逆转录合成双链cDNA ③逆转录合成双链 ④cDNA的克隆 的克隆
• ①总RNA的提取 的提取 • RNA mRNA rRNA tRNA
• ①生物基因组 生物基因组DNA的提取和片段化 的提取和片段化 • 用限制酶片段化: 1~3kb, 10~30kb 用限制酶片段化: ~ , ~
• 随机片段化:超声波( 300bp )、高速搅拌 随机片段化:超声波( )、高速搅拌 ( 8kb )
• ②载体的选择和制备
• 几种载体的装载量如下: 几种载体的装载量如下: 质粒 λ -DNA λ 柯斯质粒 • BAC • YAC • 15 kb • 25 kb • 45 kb • 300 kb • 400 kb~2000kb ~