医学分子细胞生物学研究方法 PCR技术在医学中的应用 PPT

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PCR技术在临床检验中的应用.ppt

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36
34
32
30
CT
28
26
24
22
20 0.001
Sample
y = -1.2908Ln(x) + 27.187 R2 = 0.997
0.010
0.100
1.000
(Log N) initial concentration
10.000
100.000
DNA标准品扩增图
50 ng/ µL
Smaller the CT number the more DNA detected
约40%
假基因
基因片段
内含子,非翻 译序列
串联重复序列/ 成簇重复序列
散在重复序列
人类基因组的组织成分
DNA指纹技术基本流程图
DNA指纹图的遗传规律
遗传方式:子代图谱中所有的片段都可以在双亲的图谱 中找到,片段的传递符合孟德尔遗传规律。
个体的组织同一性:即来源于身体不同部位与类型的组 织,其DNA指纹图谱是一致的。
Threshold – 即能够检测到的荧光信号域值,通过比较不
同样品达到域值所需的循环数,从而可以比较不同样品的 浓度。
CT (Cycle Threshold) -在荧光定量PCR技术中,有一
个很重要的概念 —— Ct值。C代表Cycle,t代表 threshold,Ct值的含义是:每个反应管内的荧光信号到 达设定的域值时所经历的循环数。
STR分析个体基因型原理
引物
AATG AATG AATG
7 repeats
引物
引物
引物
8 repeats
重复单位的不同决定了个体之间的特异性
纯合子 = 双等位基因等长 杂合子 = 双等位基因不等长

PCR技术的发展和应用-PPT课件

PCR技术的发展和应用-PPT课件

在设计引物时,必须使外引物的GC%含量高于 内引物,因而在一个含有不同引物的反应管中, 早期的PCR循环中,长引物在较高的温度下与 模板特异结合,此时内因物是被排斥的,因此 扩增产物是外长片段,在后期PCR循环时,由 于融合温度改变到只适于套组引物,外引物是 被排斥的,因此,此时的扩增产物是套组片段。 因此,巢式PCR的关键是引物设计,可以在外 引物5ˊ端增加多个GC钳子(GC- clamp)达到 如病原微生物的检测与鉴别,可同时进行多种病 原微生物的鉴定。
2.2 植物学研究
在植物分子育种、基因表达研究、种质纯度鉴定、 病虫害检测等方面,多重PCR 也得到重视。
2.3 海洋生物学研究
海洋浮游生物数量庞大,种类繁多,而且幼 体时期外形相似。研究发现,不同种类浮游 生物细胞色素氧化酶I 的DNA差异明显,据此, 研究者可通过设计特异性引物,采用多重 PCR 方法进行分类鉴定。
巢式PCR可以增加有限量靶序列(如 稀有mRNA)的灵敏度,并且提高了 困难PCR的特异性。 另外,如果大片断扩增错误,则小片 断错误扩增的概率很大。
锚定PCR(Anchored PCR)
以基因组总DNA 为起始材料, 用于克隆某一已知 片段的侧翼序列, 如分离某一基因的调控序列, 分 析T-DNA 或转座子插入突变体等。
复性时间略微延长,以使引物与模板之间完全 结合。 延伸反应的时间不宜过长,否则会导致非特异 性扩增带的出现。
反应体系中适当增大模板DNA、引物、聚合酶、 dNTP的用量,调整缓冲液组分,以获得最佳 扩增效果。
反向PCR(Inverse PCR, IPCR)
扩增位于靶DNA区段之外的两侧未知的DNA序列
3.多重PCR的技术要素
一个理想的多重PCR 反应体系,并非单一 PCR 的简单混合,需要针对目标产物,进行 全面分析、反复试验,建立适宜的反应体系 和反应条件。多重PCR 的技术要素主要包括 目的片段选择、引物设计、复性温度和时间、 延伸温度和时间、各反应成分的用量等。多 重PCR 的目标是多个目的片段的扩增,因此 目的片段的选择是核心。

PCR技术在医学检验中应用PPT

PCR技术在医学检验中应用PPT
PCR技术在医学检验中应 用
PCR技术是一种用于扩增DNA片段的技术,通过反复进行离子交换、退火和 DNA复制等步骤,可在短时间内从细胞或病原体中快速检测和鉴定特定基因 序列。
什么是PCR技术
PCR技术(聚合酶链式反应)是一种体外扩增DNA的方法,可以从少量DNA 片段扩增为大量。它由三个关键步骤组成:变性、退火、延伸。
乙肝病毒
PCR技术能够检测乙肝病毒的DNA,及早发现感染者,进行干预治疗,降低乙肝炎的发病 和死亡率。
PCR技术在遗传病筛查中的基因 突变,评估遗传病风险,并提供 遗传咨询和辅助生育建议。
人类基因组计划
分子诊断检测
PCR技术在人类基因组计划中发 挥重要作用,加速研究和理解人 类遗传变异对健康和疾病的影响。
PCR技术的原理
PCR技术的原理基于DNA聚合酶的特殊性质,通过循环反应的方式,在不断调整温度条件下,实现DNA片段 的扩增和复制。
PCR技术在医学检验中的应用
1
疾病诊断
PCR技术可用于检测常见疾病的致病因子,如心血管病、肿瘤、传染病等,为 早期诊断和治疗提供重要依据。
2
个体化治疗
PCR技术能够检测个体基因差异,为临床治疗制定个体化方案,提高疗效和减 少不良反应。
PCR技术作为分子诊断的主要手 段,广泛应用于遗传病和染色体 疾病的检测和诊断。
PCR技术的优势和局限
优势
• 高灵敏度和特异性 • 快速和可靠的结果 • 扩增效率高
局限
• 容易受到污染 • 复杂的试剂和仪器要求 • 对样本质量和处理要求高
结论和要点
PCR技术在医学检验中发挥着重要的作用,可用于疾病诊断、个体化治疗、病毒检测和遗传病筛查。它具有 高灵敏度和特异性,但也存在污染和仪器要求高的局限。

PCR技术及其延伸与应用PPT课件

PCR技术及其延伸与应用PPT课件

精选ppt课件2021
5
PCR与病毒类疾病应用
• 杂交法检测植物病毒和类病毒 • 利用RT-PCR对黄瓜病毒源种类进行检测 • 诊断人类乳头状病毒HPV感染
精选ppt课件2021
6
诊断遗传疾病
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7
PCR的特点
• 特异性高-聚合酶 • 首次报导用大肠杆菌的DNAPolymerase I的
Klenow大片段。90℃会变性失活,需每次 PCR循环都要重新加入;同时引物是在37℃ 延伸 • Taq DNA聚合酶 1988年Saiki等从温泉水中 分离到的水生嗜热杆菌中提取的热稳定的, 扩增过程中,单核苷酸的错误参入程度很 低、其错配率一般只有约万分之一
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8
• 高度敏感:
• dNTP贮备液 • DNA模板
精选ppt课件2021
11
操作程序
• 试剂混合 • PCR仪程序设计:94℃变性30s,55℃退火20s,然后
在72℃延伸30s,共循环30-35次。最后一次循环结束后, 再将反应管置72℃温育5min,以确保充分延伸。
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12
PCR反应基本条件及其对PCR的影响
• 100μl反应液中含1-2.5u Taq DNA聚合酶为佳, • Taq DNA聚合酶保存不当而失活是PCR实验失败的
精选ppt课件2021
14
缓冲液
• 缓冲液的目的:给Taq DNA聚合酶提供一个最适酶催反应 条件。
• 目前最为常用的缓冲体系为10-50mmol/L Tris-HCl (Tris是一种双极性离子缓冲液,pH变化于6.8-7.8之间。 将Tris浓度加大到50mmol/L,pH8.9,有时会增加产量。

PCR技术及其应用(医学分子生物学)

PCR技术及其应用(医学分子生物学)
PCR技术及其应用(医学分 子生物学)
PCR技术是一种在实验室中用于从极微小的DNA样本中进行扩增的技术。它采 用特定的酶系统和温度循环,使得DNA片段可以被放大成大量可见的形式。
PCR技术原理
PCR技术利用DNA聚合酶在体外合成DNA的特性。它涉及三个主要步骤:变性、引物结合和扩增。
PCR技术应用领域
基因组学研究
PCR技术在基因组学研究中发挥着重要作用,可以用于从复杂基因组中扩增特定的DNA区域。
遗传疾病诊断
PCR技术可以用于检测携带有致病基因突变的人群,帮助进行早期诊断和预防。
法医学鉴定
PCR技术在法医学中可用于鉴定嫌疑犯的DNA,为犯罪调查提供重要证据。
PCR技术在医学研究中的应用
基因表达研究
2
基因突变筛查
PCR技术可以用于筛查各种遗传性疾病的突变,帮助早期诊断和预后评估。
3
体外受精
Hale Waihona Puke PCR技术在体外受精过程中可以检测和筛查胚胎的遗传疾病,提高受孕成功率。
PCR技术在药物研发中的应用
1 药物代谢研究
PCR技术可以用于研究药物在人体内的代谢途径和速度,以及相关的影响因素。
2 毒性评估
PCR技术可以检测和分析药物对细胞和组织的毒性作用,帮助评估药物的安全性。
PCR技术可以检测和定量特定基 因的表达水平,帮助解析基因功 能。
细胞株鉴定
PCR技术可用于验证和鉴定细胞 株是否为纯种,以确保实验结果 的准确性。
基因克隆
PCR技术可以在研究中克隆和扩 增特定的基因序列,为后续研究 提供材料。
PCR技术在临床诊断中的应用
1
病原检测
PCR技术可以迅速检测出引起感染的病原微生物,为精确诊断和治疗提供依据。

《PCR临床应用》课件

《PCR临床应用》课件

案例二:遗传疾病的pcr诊断
总结词
早期诊断、准确率高
详细描述
PCR技术在遗传性疾病的诊断中具有重要作用。通过对特定基因的扩增和检测,可以在早期发现遗传 性疾病的存在,提高诊断的准确率,为患者及早接受治疗提供依据。
案例三:肿瘤标志物的pcr检测
总结词
灵敏度极高、有助于肿瘤早期发现
详细描述
PCR技术可以用于检测肿瘤标志物,如癌胚抗原、甲胎蛋白 等。通过对肿瘤标志物的扩增和检测,可以灵敏地发现肿瘤 的存在,有助于肿瘤的早期发现和治疗。
对样品质量要求高
对于某些降解严重或质量差的 样品,PCR可能无法获得理想
的结果。
PCR技术的前景展望
新技术的发展
个性化医疗
随着新技术如数字PCR、实时荧光定量PCR 等的出现,PCR技术的应用将更加广泛和精 确。
随着基因组学的发展,PCR技术有望在个性 化医疗领域发挥重要作用,为患者提供更 加精准的治疗方案。
特点
高灵敏度、高特异性、高扩增效率。
PCR技术原理
双链DNA在高温下解旋为单链,引物与单链DNA模板结合,在DNA聚合酶的作 用下,按照碱基互补配对原则合成新的DNA链。
通过多次循环,使目的DNA片段在短时间内获得极大程度的扩增。
PCR技术的发展历程
1971年
1985年
1988年
1993年
Kary Mullis发现Taq酶 。
PCR技术具有很好的可重复性 ,实验结果稳定可靠。
PCR技术的局限性
成本高
PCR技术需要特定的仪器和试 剂,成本较高,对于一些资源
有限的地方可能难以普及。
易污染
PCR技术对实验操作要求高, 如果操作不慎,容易造成交叉 污染,影响实验结果。

生物检测技术-PCR技术PPT

生物检测技术-PCR技术PPT

引物
根据需要扩增的序列长度和特异性要 求,确定引物的浓度和种类。
PCR扩增及产物分析
扩增
在PCR仪中进行扩增反应,设置适当的温度和循环次数,使DNA片 段得以扩增。
电泳分析
将扩增产物进行电泳分离,通过染色或荧光标记等技术对产物进行 分析和检测。
结果判断
根据电泳结果判断PCR扩增是否成功,并对产物进行定性或定量分析。
3
引物合成
将设计好的引物交由专业的引物合成公司进行合 成,得到可用于PCR反应的引物。
反应体系的组成
DNA聚合酶
选择高活性、高保真度的DNA聚合 酶,确保PCR扩增的准确性和特异性。
dNTPs
提供PCR所需的四种脱氧核苷酸,即 dATP、dCTP、dGTP和dTTP。
缓冲液
提供适宜的酸碱度和离子浓度,维持 DNA聚合酶的活性。
基因突变和突变的检测
基因突变检测
PCR技术可以用于检测基因突变,通过设计特定的引物,可以扩增特定的DNA片段,通过比较正常和异常序列的 扩增产物,可以检测出基因突变的位置和类型。
突变筛选
利用PCR技术可以对大量样本进行突变筛选,通过设计针对特定突变的引物,可以对大量样本进行高通量的突变 检测,有助于疾病的早期发现和治疗。
快速高效
PCR技术能够在短时间内完成DNA的大规模扩增,大大提高了检测效 率。
操作简便
PCR技术流程相对简单,易于操作,使得它在实验室中得到了广泛应 用。
缺点
成本较高
PCR技术所需的仪器、试剂等成本较高, 对于一些经费有限的实验室来说可能是
一个负担。
对样品质量要求高
PCR技术的灵敏度使得其对样品质量 要求较高,样品中微小的杂质或污染

pcr技术课件

pcr技术课件

pcr技术课件PCR技术课件PCR(聚合酶链反应)是一种基于DNA复制的技术,它在分子生物学和遗传学研究中起着重要的作用。

PCR技术的课件可以帮助学生更好地理解PCR的原理、应用和意义。

本文将介绍PCR技术的基本原理、扩增过程、应用领域以及PCR在医学诊断和基因工程中的应用。

一、PCR技术的基本原理PCR技术是通过反复进行DNA的复制来扩增目标DNA片段。

它主要由三个步骤组成:变性、退火和延伸。

首先,将DNA样本加热至95°C,使DNA双链解开成两条单链。

然后,将温度降至50-60°C,引入引物(即DNA复制的起始点),使其与目标DNA序列互补结合。

最后,将温度升至72°C,加入DNA聚合酶,使其在引物的引导下合成新的DNA链。

这样,每一轮PCR循环都会产生两倍于前一轮的DNA数量,从而实现DNA的指数级扩增。

二、PCR技术的扩增过程PCR技术的扩增过程包括若干个PCR循环,每个循环由三个步骤组成。

在第一轮循环中,目标DNA片段的数量翻倍。

在第二轮循环中,这些新合成的DNA片段再次翻倍,以此类推。

通过多次循环,可以在短时间内扩增出大量的目标DNA片段。

三、PCR技术的应用领域PCR技术在分子生物学和遗传学研究中有广泛的应用。

它可以用于基因克隆、基因定位、基因表达分析、DNA指纹鉴定等。

在基因工程领域,PCR技术也是不可或缺的工具,可以用于构建重组DNA、检测基因突变等。

四、PCR技术在医学诊断中的应用PCR技术在医学诊断中有着重要的应用价值。

例如,PCR可以用于检测病原体的存在,如细菌、病毒和寄生虫等。

通过PCR技术,可以快速、准确地诊断出某些传染病,如艾滋病、乙肝和结核病等。

此外,PCR技术还可以用于检测基因突变,从而帮助医生确定某些遗传性疾病的诊断和治疗方案。

五、PCR技术在基因工程中的应用PCR技术在基因工程中有着广泛的应用。

例如,PCR可以用于构建重组DNA,即将不同来源的DNA片段连接在一起,形成新的DNA序列。

PCR技术原理与操作PPT

PCR技术原理与操作PPT

PCR步骤
PCR技术进行时的实验步骤及关键点。
1 准备反应体系
准确配制反应体系,对反应结果有决定性的 影响。
2 初始变性
94℃高温变性DNA,断与模板DNA结合,为复制DNA段提供模板。
中温度下,聚合酶按照引物模板,从5' 到 3' 延长新DNA链。
PCR反应体系与条件
PCR反应体系和条件对PCR反应质量的影响及优化方法。
反应体系
PCR反应液的主要成分是DNA模 板、引物、酶和缓冲剂等。
反应条件
包括温度、时间、酶的用量,不 同反应条件对反应结果有着明显 的影响。
优化方法
PCR后期的处理包括电泳分析、 测序等,也是PCR发现和应用的 重要方面。
PCR应用领域
PCR技术最新的应用案例及特点和优势。
1
鉴定GMO
利用PCR技术提供检测和确定转基因技术应用在食品中的程度和情况。
2
疫情监测
PCR技术在病原体检测、疫情监测等方面有广泛应用。
3
医学诊断
PCR技术已成为临床医学检测中最敏感的检测技术之一,成为诸多疾病的确诊手段。
PCR技术发展和创新
PCR技术的发展历程及当今应用的新技术和新方法。
蓝光PCR技术
利用DNA和RNA在紫外光和 蓝光照射下的发光原理进行 检测。
实时荧光定量PCR技术
将定量PCR与荧光检测技术 相结合,能够准确快速地检 测样本中的目标序列。
数字PCR技术
将PCR反应分隔为大量微小 空间进行,可有效减少标准 曲线算法的误差和PCR非特 异性增长的影响。
PCR技术的优缺点和局限性
无处不在
在病毒、遗传疾病的诊断和育种等领域都有广泛应用。

PCR-技术及应用PPT课件

PCR-技术及应用PPT课件

dNTP的质量与浓度:dNTP的质量与浓度和PCR 扩增效率有密切关系,一般将其PH调节到7.0~7.5, 小量分装, -20℃冰冻保存。多次冻融会使dNTP 降解。在PCR反应中,dNTP应为50~200umol/L, 尤其是注意4种dNTP的浓度要相等( 等摩尔配制), 如其中任何一种浓度不同于其它几种时(偏高或偏 低),就会引起错配。浓度过低又会降低PCR产物 的产量。dNTP能与Mg2+结合,使游离的Mg2+浓 度降低。
PCR反应的特点
②灵敏度高:过去酶联免疫吸附试验(ELISA)和放射 免疫分析(RIA)其灵敏度分别为ng和pg级,而PCR检 测灵敏度可达fg级,理论上可检出一个细菌或一个真 核细胞的单拷贝基因的存在;
PCR反应的特点
③简便快速:操作试剂盒时只需将样品简单处理和加 样后即可进行扩增,许多PCR检查项目在两小时左右即 可出报告;④对样品要求低:几乎所有的临床标本都 可用于PCR扩增。
PCR条件的选择
引物:PCR反应成功扩增的一个关键条件在于正确设计寡核苷酸引物,所 选择的引物序列决定了PCR产物的大小、位置、扩增区域的Tm值等。
引物设计的长度一般为15-30个碱基,引物长点,反应的特异性相对好, 引物太长,扩增退火时被引发的模板数相对越少,影响反应效率。引 物短点,它退火结合到靶DNA上形成供DNA聚合酶结合的稳定双链模板 的速率越大,引物太短,则反应的特异性受到影响。
PCR技术的用途
科研使用 临床医学 法医学 农业 考古学 人类学 环境保护
个体识别与亲子鉴定 GMO
PCR应用类型
一、不对称PCR(asymmetric PCR)
不 对 称 PCR 的 目 的 是 扩 增 产 生 特 异 长 度 的 单 链 DNA。PCR反应中采用二种不同浓度的引物,PCR结 果产生大量单链DNA。因PCR反应中使用的二种引物 浓度不同一步法,因此称不对称PCR,此法产生的单 链DNA可用作杂交探针或DNA测序的模板。

PCR技术的应用ppt课件

PCR技术的应用ppt课件
PCR技术的应用
.
1、PCR技术在分子生物学中 的应用
.
一:基因克隆
基因的克隆和分离是分子生物学和细胞生 物学研究中必不可少的手段。运用PCR技 术进行基因克隆和亚克隆比传统的方法具有 更大的优点。由于PCR可以对单拷贝的基 因放大上百万倍,产生微克(pg)级的特异 DNA片段,从而可省略从基因组DNA中克 隆某一特定基因片段所需要的DNA的酶切 步骤。
.
二:重组PCR
在分子生物学研究中常常需要将两个不同的 基因融合在一起。通过PCR反应可以比较容 易地实现这一目的。
.
三:DNA序列的测定
目前广泛采用的DNA测序方法有化学法和双脱氧 法两种,它们对模板的需要量比较大。传统的模 板制备方法是将含目的基因的DNA片段进行酶切 ,建立基因库,筛选克,并亚克隆到M13噬菌体 载体上,经噬菌体产生单链DNA。这是一项比较 复杂的工作。利用PCR方法可以比较容易地测定 位于两个引物之间的序列。

由于PCR技术具有高特异性、高灵敏度、
操作快速、简便、对样本要求低等特点,加之它
能与多种分子生物学技术配合使用,PCR技术日
益成为遗传病诊断、发病机理的研究等方面最有
效、最可靠的方法之一。PCR技术的出现为快速
、准确地检测人类遗传病开辟了新途径

.
5、PCR在骨髓移植HLA-D位点配型中的应用
● HLA—DRp位点配型方法,即PCR指纹图,该技术是的 DNA经PCR扩增HLA—DR卢区基因的高度多态区域,在 分别扩增后将供、受者产物混合,混合后进行2个PCR循 环,扩增产物经12%的聚丙烯酰胺凝胶电泳,照相后分析 不同个体的指纹图型。当HLA-DRfl基因相合时,其基因 产物在聚丙烯酰胺凝胶中可产生一致的带型,这种多条带 型的产生是由于各种HLA单倍体中的HLA-DRfl基因的不 同亚型以及假基因上的多态性所致。当PCR最后两个匹配 循环退火时,这些基因的单链DNA复性,DRfl基因相同 的个体形成同型双链,而不同的DRfl基因之间的不同序列 形成异型双链,因此,混合匹配可进一步证实HLA—DRfl 是否相合。

第九章 PCR技术及其在医学上的应用

第九章 PCR技术及其在医学上的应用

TA克隆方法(一步PCR克隆)
PCR扩增 +
Taq酶
dATP
连接 转化
蓝白筛选
平端PCR产物 校正聚合酶
PCR及其衍生技术的种类
• • • • • • • • • • PCR克隆技术 PCR直接测序技术 定量PCR PCR体外定点突变 PCR与突变的分子 水平分析 修饰PCR 不对称PCR 反转录PCR 通用引物PCR 套式PCR • • • • • • • • • • 单一特异性引物PCR 随机引物PCR 倒向PCR 免疫PCR 碱基替代PCR 锚式PCR mRNA差别显示 原位PCR 膜结合PCR 简并引物PCR
二、寡核苷酸引物
引物的设计直接关系到PCR的特异性与成败
引物的设计原则---现有引物设计程序或软件
• 引物长度在15~30个碱基,人基因组有3×109bp, 19mer引物:419=2.75 ×1011中重复1次. • 引物的碱基的分布是随机的, 避免5个以上的嘌啶 和嘧啶的连续排列, 尤其3 '不应有连续3个G或C

甲型血友病
• 最常见的遗传病凝血功能障碍所致的出 血性疾病,为X性连锁隐性遗传病,是 FⅧ基因缺陷所致 • 临床无满意治疗措施,检出携带者及产 前诊断,防止婴儿出生是降低发病率的 主要措施。 • 首先明确胎儿性别,女性不必作基因诊 断,男性可作下列PCR检测
甲型血友病
• PCR方法:设计1对引物,扩增FⅧ 第18外 显子内142bp,内含Bcl I。
TA克隆定义
利用嗜热聚合酶如Taq聚合酶的模板非依 赖性末端转移酶活性(在70~75℃活性高), 使PCR产物的3′末端加一个A的粘性端, 将其直接克隆至3′粘性末端含一个T的线 性克隆载体中.

PCR技术及其应用(医学分子生物学)PPT课件

PCR技术及其应用(医学分子生物学)PPT课件

3’
子链延长 TAGCGCTATCGCATCGACGCTGGATCG
3’
5’
目录
PCR技术简史
• DNA的复制 • 核酸体外扩增的设想 • 聚合酶链反应的发明
1971年,Khorana及其同事提出:经 过DNA变性,与合适引物杂交,用 DNA聚合酶延伸引物,并不断重复该 过程便可克隆tRNA基因。
目录
体系组成
模板DNA、DDDP、dNTP、SSB 引物酶、连接酶、拓扑异构酶、解链酶
DNA复制的基本过程
复制的起始 复制的延伸 复制的终止
1993 Nobel prize
目录
本章要讲述的主要内容:
一、PCR的基本原理 二、PCR的体系组成 三、PCR的实施 四、PCR的结果分析及条件优化 五、PCR的类型与应用 六、PCR的相关仪器介绍
目录
一、PCR的基本原理
The polymerase chain reaction is used to amplify a segment of DNA that lies between two regions of known sequence.
酶命名为Taq DNA多聚酶(Taq DNA Polymerase)。 此酶的发现使PCR得以广泛应用。
1989 年,Science 将PCR中的Taq DNA多聚酶命名 为当年的风云分子 (Molecule of the year)
目录
94℃
55℃
72℃
PCR循环
目录
“I do my best thinking while driving”
温度(℃)
40 50 60 70 80 90 100
Saiki将耐热DNA聚合酶引入PCR,使利用 热变性解链DNA模板可行。

《PCR技术及应用》PPT课件

《PCR技术及应用》PPT课件
•引物特异性探针 Amplifluor (Intergen)
2021/6/10
46
2021/6/10
47
2021/6/10
48
2021/6/10
49
Excitation
SYBR-Green I
5’
SG SG
3’
Emission
SG
2021/6/10
3’
SG
5’
SG
50
SYBR-Green I
DNA
94℃变性
50-65℃退火
XX℃延伸
Taq DNA聚合酶(thermus aquaticus)
100
酶 80 活 性 60
40 20
40 50 60 70 80 90 100
温度(℃)
(%)
PCR技术的原理
1 PCR技术的基本原理
无细胞分子克隆法:在微量离心管中,加入 适量的缓冲液, 微量的模板DNA,四种脱氧单 核苷酸,耐热性多聚酶, 一对合成DNA的引物, 通过高温变性、低温退火和中温延伸三个阶 段为一个循环,每一次循环使特异区段的基因 拷贝数放大一倍,一般样品是经过30次循环, 最终使基因放大了数百万倍; 扩增了特异区 段的DNA带。
Taq 酶 模板DNA dNTP 引物 Buffer
PCR技术的基本过程(2)
琼脂糖凝胶电泳
PCR技术的基本过程(3)
3 PCR反应条件
1)PCR反应成分
(1)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。 一般100ng DNA模板/100L。 模板浓度过高会导致反应的非特异性增加。
3)操作简便易行
PCR扩增法,只需要数小时,就可以用电泳 法检出1μg基因组DNA中仅含数个拷贝的模板 序列。

《PCR检测技术》课件

《PCR检测技术》课件

新一代测序技术的发展为PCR检测
高通量PCR技术的兴起
2
技术带来更大的应用空间和未来发 展前景。
高通量PCR技术的快速发展使得同
时检测多个目标序列成为可能,推
动了高效PCR检测的发展。
3
底物扩增技术的突破
底物扩增技术的不断改进和突破将
为PCR检测技术带来更高的灵敏度
微流控PCR技术的应用
4
和准确性。
PCR反应系统及反应体系的优化
1 优化引物设计
2 优化反应条件
选择合适的引物序列,确保其互补性和 特异性,提高PCR反应的选择性和灵敏 度。
调整反应液的温度、离子浓度和pH等 参数,提高PCR反应的效率和特异性。
3 采用热启动酶
4 控制反应体系污染
使用能在PCR反应开始前抑制活性的热 启动酶,避免非特异性扩增产物的形成。
犯罪学鉴定
DNA指纹技术利用PCR扩增特定DNA区域,通过分析DNA条带模式来确认个体的身份和亲缘 关系。
PCR检测技术的优势与局限
优势
• 高灵敏度 • 高特异性 • 快速便捷
局限
• 易受污染影响 • 需要已知序列的引物设计 • 难以扩增较长的DNA片段
PCR检测技术的发展和前景
1
新一代测序技术的兴起
PCR检测技术
PCR检测技术是一种广泛应用于生物医学领域的分子生物学方法,它通过放大 目标DNA片段,实现高灵敏度的检测和定量。本课件将带您深入了解PCR检测 技术的概述、反应原理、基本步骤,以及其在生物医学中的应用和发展前景。
PCR检测技术概述
W hat is PCR?
PCR(聚合酶链式反应)是一种体外放大DNA片段的技术,它能够在短时间内从极微量的 DNA模板放大到足够数量并进行检测。

PCR 技术及应用ppt课件

PCR 技术及应用ppt课件

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2
PCR反应基本原理
Mullis在建立PCR发明的初期,仅采用非常简单的三种温 度水浴进行实验,应用的是大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ的Klenow 片段来催化复性引物的延伸效应。由于该酶会在进行DNA变 性的温度下失活,所以每一轮反应中都要添加一次酶,扩 增片段的长度受到限制,操作繁琐。1988年,Saiki把一种 耐热的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)引入PCR后,PCR技术 的应用进入了实用阶段,随后PE-Cetus公司推出了第一台 PCR热循环仪,使该技术的自动化成为现实。PCR技术在微 生物学,遗传病学,肿瘤学和法医学领域中的应用越来越 广,据文献报道PCR技术用于检测病原体的种类已超过100 多种。
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PCR原理
• 3变性
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PCR原理
• 3复性
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PCR原理
• 3延伸
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DNA以指数形式扩增(2n),其中长片段以线性形式扩增 (2n+2),最终主产物片段长度在两个引物之间。
循环数 0







总片段(单链) 2


16
32
64
16
PCR条件的选择
• 进行PCR反应必须具备以下几个条件: • .模板DNA • .人工合成的寡核苷酸引物 • .合适的缓冲体系 • .镁离子 • .4种脱氧核糖核苷三磷酸 • .耐热DNA聚合酶 • .温度及循环参数
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PCR条件的选择
• 模板DNA:PCR反应可以以DNA或RNA为模板进行核酸的体外 扩增,模板DNA的来源及其制备的效率对PCR扩增有重要的 影响。临床检测用模板DNA来源必须根据检测的病原体不同 选择最适部位,以取材方便,待测病原体含量高为原则。

《全面了解PCR技术及其在疾病诊断中的应用课件》

《全面了解PCR技术及其在疾病诊断中的应用课件》

3 正确设置循环程序
控制扩增温度和时间,避免非特异性扩增。
遗传疾病的 检测
PCR可以检测遗传 基因突变,帮助早 期诊断遗传性疾病。
肿瘤的检测
PCR可用于检测肿 瘤标志物,帮助早 期发现肿瘤。
PCR技术的未来发展
自动化技术
PCR技术将更加自动化,提高 效率和准确性。
新领域的应用
PCR技术将应用于更多领域的 基因检测和分析中。
诊断领域的发展
PCR将成为疾病诊断的重要工 具,改善诊断准确性。
3 特异性
引物设计使其只扩增目标序列。
2 快速
PCR反应可在短时间内完成。
4 可能存在污染
外源DNA可能污染PCR反应,导致假阳 性结果。
PCR在疾病诊断中的应用
感染病毒的 检测
通过PCR技术可以 快速检测感染病毒, 如COVID-19等。
外源基因的 检测
PCR可用于检测外 源基因的存在,如 转基因食品的检测。
PCR的基本原理
1
引物结合
2
引物与目标DNA序列互补结合。
3
变性
加热使DNA双链变性为两条单链。
延伸
酶将新的DNA链合成。
PCR反应体系
引物的设计
选择合适的引物, 确保能够特异性地 扩增目标DNA。
模板DNA的 提取
从生物样本中提取 出目标DNA。
酶的选择
选择适合的聚合酶, 如Taq聚合酶。
反应缓冲液 的配制
PCR技术的安全措施
1 工作区分离
将实验区域与其他区 域分离,防止污染。
2 个人防护
3 严格控制实验条件
佩戴手套和口罩,避 免接触PCR反应体系。
负压工作室、滤芯和 纯净水的使用。

医学分子细胞生物学研究方法 PCR技术在医学中的应用 PPT

医学分子细胞生物学研究方法 PCR技术在医学中的应用 PPT

Fetal sex discernment
Procedure
DYS14 gene SRY gene DAZ gene
感谢您的聆听!
variable number of tandem repeats
Short Tandem Repeat Mitochondria Sequencing
PCR in forensic science
variable number of tandem repeats Short Tandem Repeat Mitochondria Sequencing
Primers for amplification of human b-actin genomic DNA region
Primer Design: avoid failure of amplification 5’-primer: stem-loop structure with high melting temperature
PCR技术在医学中的应用
What is PCR Why do PCR How to PCR
polymerase chain reaction (PCR)
Developed in 1983 by Kary Mullis
1993年的诺贝尔化学奖
Animation of PCR
PCR Reagents
Primer Design: avoid failure of amplification
PCR methods
Frequently used PCR methods
Reverse Transcription PCR Real-Time PCR (quantitative PCR) Overlap-extension PCR Nested PCR Isothermal PCR
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Primer Design: avoid failure of amplification High difference between product and primer melting temperatures.
3'-end dimer between the Forward and Reverse primers. 3'-end Forward Primer dimer. Terminal stability of the Forward Primer is too high.
Detect fluorescence for each cycle Quantitaive by amplification curve Quanlity control
Real-Time PCR double-stranded DNA-binding dye
Real-Time PCR (quantitative PCR) Detect fluorescence for each cycle
Primers for amplification of human b-actin genomic DNA region
Primer Design: avoid failure of amplification 5’-primer: stem-loop structure with high melting temperature
Primer Design: avoid failure of amplification
PCR methods
Frequently used PCR methods
Reverse Transcription PCR Real-Time PCR (quantitative PCR) Overlap-extension PCR Nested PCR Isothermal PCR
PCR技术在医学中的应用
What is PCR Why do PCR How to PCR
polymerase chain reaction (PCR)
Developed in 1983 by Kary Mullis
1993年的诺贝尔化学奖
Animation of PCR
PCR Reagents
Primer premier: Multi-Oligo design for probes or primers
Oligo 7: Single paired primers design for PCR
e-PCR (NCBI) Avoid non-specific amplification by blast
3 Evolution of machines for PCR
1
2
4
PCR Optimization
Contamination Polymerase errors Hairpins GC-rich Template Non-specific priming Primer dimers Magnesium concentration Deoxynucleotides
Template DNA Primers
dNTP DNA Polymerase
Buffer Mg2+
Questions
Annealling
v.s.
DNA polymerase
Why primers are essential for DNA polymerase?
PCR procedure & stages
Initialization step Denaturation step
20~40 Cycles
Annealing step
Elongation step
Final elongation
Final hold
Exponential amplification Leveling off stage Plateau
Proofreading DNA Polymerase Pfu, KOD …
DMSO, betaine Redesign Primers
Hot-Start Polymerase
PCR Optimization: Primer Design Softwares
Primer3: Command line style design tool
Frequently used PCR methods Reverse Transcription PCR
Frequently used PCR methods Overlap-extension PCR
Frequently used PCR methods Nested PCR
Frequently used PCR methods Real-Time PCR (quantitative PCR)
Real-Time PCR (quantitative PCR) Quanlity control by melting curve
Real-Time PCR Fluorescent reporter probe
Real-Time PCR
Pathogen Diagnosis microRNA Diagnosis heredopathia Diagnosis
Application of PCR
Application of PCR
Selective DNA isolation Amplification and Quantification PCR in forensic science PCR in diagnosis of diseases
Байду номын сангаас
PCR in forensic science
Iso-Thermal PCR
Iso-Thermal Fast Sensitive LAMP / RPA
Loop-mediated isothermal amplification (LAMP)
Recombinase polymerase amplification
Two primers Quantitativable Sensitive Long Primers
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