荧光定量PCR原理及操作步骤
荧光定量 pcr 的基本原理和步骤
荧光定量PCR的基本原理和步骤
荧光定量PCR（quantitative polymerase chain reaction，qPCR）是一种常用的分子生物学技术，可以用于检测和定量DNA或RNA分子。
其基本原理是在PCR过程中加入荧光探针，通过监测荧光信号的强度来定量PCR产物的数量。
下面是荧光定量PCR的基本步骤：
1. 样品处理：首先需要从待检测样品中提取DNA或RNA，并进行适当的处理，例如反转录、扩增等。
2. 设计引物：根据待检测的目标序列设计特异性引物。
3. PCR反应体系的制备：将引物、荧光探针、dNTPs、PCR缓冲液等混合，制备PCR反应体系。
4. PCR反应：将样品DNA或RNA与PCR反应体系混合，进行PCR反应。
5. 荧光定量：在PCR反应过程中，荧光探针会结合到目标序列上，并通过荧光信号的产生来检测PCR产物的数量。
在荧光定量PCR中，通常采用SYBR Green或TaqMan探针来检测PCR产物的数量。
6. 数据分析：通过对荧光信号的强度进行分析，计算出样品中目标序列的数量，并进行比较和分析。
需要注意的是，在荧光定量PCR中，需要选择合适的荧光探针和荧光信号检测系统，以确保准确和可靠的结果。
此
外，为了避免PCR过程中的污染和误差，需要严格控制PCR 反应条件和操作流程。
荧光定量pcr原理及应用
荧光定量PCR原理及应用一、引言荧光定量PCR（Quantitative Polymerase Chain Reaction）是一种广泛应用于生物学和医学领域的分子生物学技术，它能够在短时间内扩增DNA序列并定量测量样品中特定DNA的数量。
本文将深入探讨荧光定量PCR的原理和应用。
二、荧光定量PCR原理2.1 PCR基本原理回顾在了解荧光定量PCR原理前，我们首先回顾一下PCR的基本原理。
PCR是一种通过反复复制DNA片段的技术，它基于DNA复制的三个基本步骤：变性、引物结合和延伸。
1.变性：将DNA加热到95℃，使其两个链分离成单链。
2.引物结合：将温度降至适合引物结合的温度。
引物是针对待扩增的DNA片段设计的短寡核苷酸序列，它们与待扩增片段的两端互补。
引物结合到待扩增片段上。
3.延伸：在适当的酶的作用下，延伸引物，合成互补链。
通过重复这个循环，DNA片段会指数增加。
2.2 荧光定量PCR原理荧光定量PCR在PCR的基础上进行了改进，引入荧光染料和荧光探针。
荧光染料可以与DNA结合并发出荧光信号，荧光探针可以在PCR过程中实时检测DNA的扩增情况。
1.引物设计：荧光定量PCR需要设计两个引物，一个用于扩增目标DNA，另一个用于扩增内参（house-keeping gene），作为对比和标准。
2.荧光染料：在PCR反应体系中添加荧光染料，如SYBR Green。
SYBR Green可以结合到PCR产物的DNA上，并发出荧光信号。
3.荧光探针：荧光定量PCR还可以使用荧光探针，如TaqMan探针。
TaqMan探针是一种特殊的寡核苷酸序列，它含有两个荧光染料（荧光报告染料和荧光阻断染料）和一个酶切位点。
在PCR反应中，当探针与待扩增片段结合时，酶会切除探针，导致荧光信号的降低。
4.实时检测：荧光定量PCR可以实时检测PCR反应体系中的荧光信号。
荧光信号的强度与PCR产物的数量成正比，通过检测荧光信号的变化，可以定量测量待扩增片段的数量。
荧光定量pcr的原理方法
荧光定量pcr的原理方法
荧光定量PCR（Fluorescent Quantitative PCR，qPCR）是一种用荧光信号量化检测PCR产物的方法，用于定量分析目标DNA或RNA的含量。
荧光定量PCR的基本原理如下：
1.引物设计：设计特异性引物，使其能够特异性地扩增目标DNA或RNA序列。
2.模板DNA或RNA的提取：从样品中提取目标DNA或RNA。
3.cDNA合成：对于RNA样品，需要首先将RNA反转录成cDNA，作为PCR 的模板。
4.Real-time PCR扩增反应：将模板DNA或cDNA与引物和荧光探针一起加入PCR反应体系中，进行实时PCR扩增。
PCR反应体系中还包括核苷酸，聚合酶和缓冲液等。
5.荧光信号检测：随着PCR的进行，荧光探针被解旋成单链，释放出与之配对的荧光染料。
荧光染料产生荧光信号，信号强度与扩增产物的数量成正比。
6.荧光信号检测系统：荧光信号检测系统实时检测PCR反应体系中的荧光信号，并将其转换成数值。
7.标准曲线绘制：通过使用已知浓度的标准品进行一系列稀释，绘制出标准曲线。
标准曲线将荧光信号强度与目标DNA或RNA的初始浓度之间建立了一个标准关系。
8.样品定量：通过对样品的荧光信号强度进行测量，并使用标准曲线进行插值计算，确定样品中目标DNA或RNA的初始浓度。
荧光定量PCR具有高灵敏度、高特异性、宽动态范围、低检测限和快速分析等优点，广泛应用于分子生物学和疾病诊断等领域。
荧光定量PCR的原理及其应用
荧光定量PCR的循环过程
变性
在95℃下，DNA双链被打开，形成单 链模板。
延伸
在72℃下，DNA聚合酶从引物3'端开 始延伸DNA链。
退火
感谢您的观看
THANKS
定量分析。
引物设计
引物是荧光定量PCR反应的关 键，用于扩增特定的DNA片 段。引物设计需遵循一定的 原则，如特异性、长度、GC 含量等。
反应条件
荧光定量PCR反应需要设置适 当的反应条件，如温度、时 间、循环数等。这些条件直 接影响扩增效率和准确性。
荧光信号的收集和分析
荧光信号收集
在荧光定量PCR反应过程中，仪器会自动收集每个循环的 荧光信号。这些信号可以实时监测扩增过程，并用于定量 分析。
由于荧光定量PCR技术采用了标准曲线法， 可以建立统一的定量标准，使得不同实验 之间的结果具有可比性和可重复性。
缺点
成本较高
荧光定量PCR技术需要特殊的仪器设备和荧光染料，因此 相对于传统PCR技术，其成本较高。
操作复杂
荧光定量PCR技术的操作相对较为复杂，需要经过一定的 培训和技术指导才能获得准确的结果。
用将更加深入和广泛。
对未来发展的展望和挑战
要点一
展望
荧光定量PCR技术将继续发展，新方法和新技术的应用将 进一步提高其灵敏度、特异性和自动化程度。同时，荧光 定量PCR的应用领域也将不断拓展，为临床诊断和生物科 学研究提供更多有效的工具。
要点二
挑战
尽管荧光定量PCR技术已经取得了很大的进展，但仍存在 一些挑战和限制，如提高检测灵敏度和特异性、降低成本 和提高检测速度等。未来需要不断改进和完善技术，以适 应不断变化的需求和应用场景。
实时荧光定量PCR的原理操作及其应用
实时荧光定量PCR的原理操作及其应用实时qPCR的基本原理是利用DNA模板进行PCR扩增，并通过特定荧光探针或抑制剂标记扩增产物，荧光信号的强度与目标模板数量成正比。
PCR扩增过程中，荧光信号逐渐累积，通过荧光检测系统实时监测荧光的强度变化，可以获取PCR扩增曲线，并通过比较样品的荧光信号与标准曲线建立一个浓度与荧光信号的转换关系，从而确定样品中目标物质的数量。
实时qPCR的操作过程通常包括以下几个步骤：1.准备反应体系：根据所需扩增物质选择合适的引物和探针，并根据样品数量和扩增条件计算所需反应体系的配方。
反应体系中通常包括DNA模板、引物、探针、dNTPs、缓冲液和DNA聚合酶等。
2.设定PCR程序：根据不同引物的特性和样品的要求，设置PCR程序。
PCR程序通常包括一个初始变性步骤，多个循环变性/退火/延伸步骤和一个终止步骤。
循环变性/退火/延伸步骤的温度和时间通常根据引物的需求进行设定。
3.反应体系装填：将反应体系装入PCR管或耐热反应板中，确保样品和反应物均匀分布。
4.实时监测：将PCR反应体系置于实时荧光PCR仪中，根据设定的PCR程序进行扩增，并实时监测荧光信号的累积变化。
5.数据分析：根据荧光信号的变化情况，可以绘制PCR扩增曲线，并通过计算荧光信号的阈值周期数（Ct值）来确定样品中目标物质的相对数量。
比较不同样品的Ct值，可以进行定量分析。
实时qPCR具有广泛的应用。
1.基因表达分析：可以通过实时qPCR检测特定基因在不同组织或样品中的表达水平，从而研究基因在生理和病理过程中的作用。
2.病原体检测：实时qPCR可以用于快速、准确地检测和鉴定病原体，如细菌、病毒和寄生虫等，对于临床诊断和流行病学研究具有重要意义。
3.检测基因突变：实时qPCR可以用于检测个体中基因突变的存在与否，并进行基因型分析，从而研究与疾病相关的突变和遗传变异。
4.微生物学研究：可以通过实时qPCR检测微生物的数量和动态变化，了解其在环境中的分布和生物地理学特征，以及其在食品安全、环境保护等方面的应用。
荧光定量PCR原理及操作步骤.课件
案例三：病原体检测
总结词
荧光定量PCR在病原体检测中具有高灵敏度和特异性，能够快速准确地检测出极低浓度 的病原体。
详细描述
针对病原体特异性基因序列设计引物和探针，通过荧光定量PCR技术对临床样本进行扩 增和检测。这种方法在传染病诊断、食品安全检测等领域具有广泛应用，能够为疾病预
防和控制提供有力支持。
模板制备
将提取的DNA进行浓度测 定和调整，确保其浓度符 合荧光定量PCR的要求。
引物设计与合成
根据目标基因序列，设计 特异性引物，并进行合成 。
荧光定量PCR反应
反应体系配置
将PCR缓冲液、MgCl2、dNTPs、引 物、DNA模板等按照比例加入PCR管 中。
循环参数设置
荧光信号检测
在PCR仪中进行荧光信号的实时检测 ，记录荧光信号的强度和循环数。
案例二：突变检测
总结词
荧光定量PCR是突变检测的有效手段，能够快速准确地检测DNA序列中的点突变、插入或缺失。
详细描述
针对目标基因的特定区域，设计包含突变信息的引物或探针，通过荧光定量PCR扩增后，利用熔解曲 线或高分辨率溶解分析等技术，判断是否存在突变。这种方法在遗传性疾病诊断、癌症研究等方面具 有重要应用。
荧光定量PCR的原理
• 在PCR反应过程中，随着DNA的扩增，荧光染料或荧光探针会 与新合成的DNA结合，产生荧光信号。荧光信号的积累与DNA 的扩增数量呈线性关系，通过荧光信号的实时监测，可以精确 地计算出起始模板的浓度。
荧光定量PCR的应用
• 荧光定量PCR广泛应用于基因表达分析、突变检测、病原体 检测和基因分型等领域。通过实时监测PCR反应进程，可以 精确定量目标基因的表达水平，检测基因突变，以及鉴定病 原体种类和基因型等。
荧光定量PCR原理及操作步骤ppt课件
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
ROX校正效果
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
未结合SYBR Green 1 dye
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SYBR Green I 应用范围
• 起始模板浓度定量
• 融解曲线分析
– ---可区分单一产物、变异产物、多种产物和（ 或）引物二聚体
模板
443.45 ng/ul
17.738 ng/ul
2♂
模板
686.75 ng/ul
26.47 ng/ul
①actin ③achi ⑤aly ②actin ④achi ⑥aly
⑦vlg ⑧vlg
⑨stat ⑩stat
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定量PCR反应体系
模板cDNA Tag mixture 引物1 引物2 H20
4ul 10ul 0.5ul 0.5ul 5ul
①③⑤⑦⑨ ②④⑥⑧⑩
1♀
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
1、试述荧光定量pcr技术的原理、方法、注意事项及其在临床与科研中的应用
1、试述荧光定量pcr技术的原理、方法、注意事项及其在临床与科研中的应用
荧光定量PCR是一种在PCR反应过程中，通过荧光信号的检测来对PCR产物进行实时定量分析的技术。
1. 原理：
荧光定量PCR利用荧光染料或者荧光探针，标记扩增过程中的每一个循环的产物，这些荧光标记的产物在激发光的作用下会发出荧光。
随着反应的进行，PCR产物不断累积，荧光信号也随之增强。
通过对荧光信号的实时监测，可以推断出样本中起始模板的数量。
2. 方法：
主要方法包括探针法、SYBR Green I染料法和分子信标法等。
探针法使用与目标序列特异性结合的荧光探针来标记PCR产物。
SYBR Green I染料法则是利用染料与双链DNA的结合特性，将染料添加到反应体系中，随着PCR产物的增加，染料的荧光信号也增强。
3. 注意事项：
荧光定量PCR对样品纯度要求较高，应避免杂质的干扰。
反应体系中的成分和浓度需要精确控制，以确保实验结果的准确性。
荧光定量PCR的结果解读需要参考标准曲线，以确定未知样本中的目标序列数量。
4. 在临床与科研中的应用：
在临床应用中，荧光定量PCR被广泛用于病原体检测、基因突变分析、遗传病诊断以及癌症研究等。
例如，用于检测病毒如HIV、HBV等的载量，或者检测癌症相关基因的表达水平。
在科研领域，荧光定量PCR可用于基因表达分析、基因组学和表观遗传学研究中。
例如，比较不同组织或细胞类型的基因表达差异，或者研究表观遗传修饰对基因表达的影响。
总的来说，荧光定量PCR技术是一种高灵敏度、高特异性的核酸定量分析方法，对于临床诊断和科学研究具有重要意义。
荧光定量pcr技术原理
荧光定量pcr技术原理荧光定量PCR技术（qPCR）是一种广泛应用于遗传学、病毒学、生物学以及医学等领域的分子生物学技术。
qPCR技术不仅能够准确快速地定量检测DNA模板，还可以检测RNA模板和蛋白质模板。
下面，将对qPCR技术的原理和步骤进行详细解释。
qPCR技术可以快速、精确地检测DNA，RNA和蛋白质等生物分子，其基本原理是通过PCR扩增反应，将DNA等靶分子浓缩，使其达到检测的限度。
同时，通过加入荧光标记的探针或引物，可以精确地记录反应的进程。
PCR反应完成后，荧光信号的变化可以直接反映出DNA分子的变化情况，进而得出浓度的定量结果。
qPCR反应主要包含两个步骤：PCR扩增基因片段和荧光信号检测。
PCR扩增基因片段的过程与普通PCR相同，但是在反应体系中加入荧光标记的探针或引物，所以荧光定量PCR反应的结果不仅表明结果是否出现，还可以定量检测出靶基因的数量。
因此，qPCR技术经常用于测定遗传性状、基因表达水平、微生物的定量，等等。
qPCR技术的优点主要体现在检测精度和灵敏度方面。
相对于传统的PCR技术，qPCR技术具有更高的检测灵敏度和更高的重复性，并且可以在较短的时间内处理大量样本；同时，qPCR技术可以在未开放区间（如DNA合成反应合成DNA的时候）检测反应的进程，这大大提高了实验的灵活性和可操作性。
2. 荧光定量PCR技术步骤（1）实验设计。
实验设计是qPCR技术的第一步，必须选择适当的引物和探针设计。
引物和探针的设计通常使用在线工具进行设计，二者均需具有较高的特异性，对非靶标序列不产生杂交效应，并且需要对目标序列具有较高的亲和性，以获得较好的扩增效果和检测结果。
（2）qPCR反应。
qPCR反应可以在各种qPCR仪器中进行。
在反应中，将提取的DNA或RNA按照设计好的引物和探针进行PCR扩增。
反应条件会因引物和探针的选择而有所不同。
反应结束后，qPCR仪器可以自动记录荧光信号变化，并计算扩增产物的数量，从而得出样品中目标序列的浓度。
荧光定量pcr实验原理与应用
荧光定量pcr实验原理与应用荧光定量PCR（qPCR）是一种广泛应用于分子生物学和遗传学研究中的技术。
它利用荧光探针或荧光染料来实现对PCR产物的定量，从而测量样品中相应基因的拷贝数。
本文将介绍qPCR的原理、步骤以及应用。
qPCR的原理：qPCR利用PCR反应体系中的DNA聚合酶，在不断复制DNA的过程中将荧光探针或荧光染料标记的探针与靶标DNA结合，并释放荧光信号量。
PCR反应过程中，荧光强度与反应体系中的DNA 量成正比。
通过荧光信号的强度，可以在PCR反应结束后测量靶标DNA的数量。
qPCR的步骤：qPCR主要分为两个步骤：反应体系的制备和实验操作。
反应体系的制备：反应体系中主要包括模板DNA、引物和荧光探针等。
引物是两个齐端互补的DNA片段，能够在相应的温度下与模板DNA进行互补配对，从而在PCR反应中扩增目标DNA片段。
荧光探针是一种含有荧光染料和荧光猝灭剂的DNA分子，可以与PCR产物的靶标DNA结合，通过荧光信号来定量PCR产物。
实验操作：qPCR的实验操作包括PCR反应的设置和荧光信号的测量。
在PCR 反应中，引物和荧光探针与模板DNA结合，通过PCR反应体系中的DNA聚合酶进行扩增。
在PCR反应结束后，通过荧光信号的测量来定量PCR产物。
荧光信号可以通过实时荧光定量PCR仪器进行测量。
qPCR的应用：qPCR在分子生物学和遗传学研究中有着广泛的应用。
例如：1.基因表达分析：qPCR可以对特定基因的表达进行定量，从而研究基因的表达模式和变化。
2.病毒和微生物检测：qPCR可以检测病毒和微生物的DNA/RNA，从而进行快速和准确的病原体检测。
3.遗传疾病的诊断：qPCR可以检测遗传疾病相关基因的突变和拷贝数变化，从而进行遗传疾病的诊断。
4.转基因生物检测：qPCR可以对转基因生物中外源基因的拷贝数进行检测，从而进行转基因生物的鉴定和检测。
qPCR是一种快速、准确、可重复的分子生物学技术，广泛应用于遗传学、生物医学、环境科学和农业等领域。
荧光定量PCR原理及应用
荧光定量PCR原理及应用首先，PCR反应：荧光定量PCR使用特异性引物将目标DNA序列扩增。
PCR反应通常包括以下步骤：变性、退火和延伸。
在变性步骤中，反应体系中的DNA双链被加热至95°C，使其变性成两个单链。
随后，在退火温度下，引物与目标DNA的互补序列结合。
最后，在延伸温度下，DNA聚合酶以引物为模板合成新的DNA链。
这些步骤会重复多次，每次都会使目标DNA序列的拷贝数翻倍。
接下来，扩增曲线：随着PCR循环的进行，扩增曲线会呈指数增加。
扩增曲线反映了PCR反应体系中拷贝数的变化。
在扩增曲线的指数增长阶段，荧光信号会迅速增加。
随着PCR循环数增加，荧光信号的增加速率会逐渐减慢。
根据扩增曲线的特征，可以计算出PCR的阈值周期数（Ct值），即荧光信号超过背景噪音的周期数。
Ct值可以用来定量目标DNA序列的拷贝数。
最后，荧光探针：荧光探针是一种含有荧光染料和阻尼染料（quencher）的引物。
引物特异性地结合在扩增产物的靶标序列上。
在引物结合的过程中，荧光信号被抑制。
当引物与靶标序列结合后，PCR反应体系中DNA聚合酶会将DNA链分离，使荧光信号被释放出来。
通过检测释放的荧光信号，可以定量PCR反应体系中目标DNA序列的拷贝数。
1.肿瘤检测：荧光定量PCR可以检测肿瘤相关基因的突变、重排和拷贝数变化。
通过定量目标基因的变化，可以实现对肿瘤的早期诊断和治疗监测。
2.微生物检测：荧光定量PCR可以快速检测致病微生物的存在。
例如，在食品安全领域，可以用荧光定量PCR检测食品中的细菌和病毒污染。
3.分子诊断：荧光定量PCR可以定量检测与疾病相关的遗传变异。
例如，可以通过荧光定量PCR检测与遗传病相关的突变，为临床诊断提供准确的基因检测结果。
4.环境监测：荧光定量PCR可以快速检测环境中的微生物群落的变化。
例如，在水源污染监测中，可以用荧光定量PCR检测水体中的细菌和寄生虫的存在。
总之，荧光定量PCR是一种快速高效的检测技术，可以广泛应用于医学诊断、食品安全、环境监测等领域。
荧光定量pcr实验原理与应用
荧光定量pcr实验原理与应用荧光定量PCR（qPCR）是一种常用的分子生物学技术，可以快速、准确地检测和定量DNA或RNA分子。
本文将介绍荧光定量PCR实验的原理和应用。
一、实验原理1. PCR反应PCR（聚合酶链式反应）是一种体外扩增DNA序列的技术。
在PCR反应中，通过加热使DNA双链解旋成单链，然后利用引物（primer）与目标序列互补配对，聚合酶（polymerase）在引物的作用下沿着模板链合成新的互补链。
这个过程会不断重复，每个循环会使目标序列数量翻倍。
2. 荧光探针荧光探针是一种特殊的引物，在其5'端连接有一个荧光染料（如FAM），在3'端连接有一个荧光抑制剂（如BHQ1）。
当荧光探针与目标序列互补配对时，聚合酶可以沿着模板链合成新的互补链，并将荧光染料从抑制剂中释放出来。
这个过程会导致荧光信号强度随着PCR反应进行而逐渐增加。
3. 标准曲线为了定量PCR反应产生的荧光信号，需要建立一个标准曲线。
标准曲线是一系列已知浓度的目标序列样品，通过在PCR反应中使用不同浓度的目标序列样品，可以建立一个荧光信号强度与目标序列浓度之间的关系。
这个关系可以用于计算未知样品中目标序列的浓度。
二、实验步骤1. 样品制备将待检测的DNA或RNA提取出来，并用电泳等方法检查其质量和纯度。
将样品稀释至适当浓度，并制备好质控样品和模板对照。
2. PCR反应体系制备根据PCR反应体系所需的组分（如聚合酶、引物、dNTPs等）按比例混合，并加入模板DNA或RNA，最终制备出PCR反应混合液。
3. 荧光探针设计和合成根据目标序列设计荧光探针，并将其合成。
荧光探针需要与引物配对，共同作为PCR反应体系中的一部分。
4. PCR反应程序设置根据所选用的PCR仪器和荧光探针类型设置PCR反应程序，包括温度梯度、反应循环数、荧光信号检测时间等。
5. qPCR实验将PCR反应混合液加入PCR管或板中，放入PCR仪器中进行反应。
BIO-RAD荧光定量PCR原理和方法介绍
用高温（通常是94单链DNA模板。
在低温下（通常是50-68℃），合成
DNA引物与模板的互补序列结合。
3
延伸
在模板上合成新的DNA链，达到扩增 DNA的目的。
荧光探针的工作原理
荧光探针是PCR实验中常用的探针，其工作原理是根据荧光分子的不同特性，结合PCR技术进行靶向 检测。
BIO-RAD荧光定量PCR原 理和方法介绍
荧光定量PCR是一种分子生物学技术，具有很高的灵敏度和精确度。了解其 原理和实验步骤，是进行PCR实验的基础知识。
PCR反应的基本原理
PCR反应是通过让DNA的两条链不断地复制来放大目标DNA分子，从而实现检测。其基本步骤包括： 变性、退火、延伸。
1
变性
探针
引物的3'位上附加一个荧 光探针序列，通常有探针 和引物两个组成部分。
靶标
PCR扩增出的目标DNA序 列。
荧光
荧光探针通过结合靶标 DNA，在荧光信号上发生 出峰或猝灭，从而进行定 量检测。
荧光定量PCR的优势
相较于传统PCR技术，荧光定量PCR具有更高的精确度和灵敏度。同时，也有以下几个优点： • 无需进行后续凝胶电泳分离，操作更加简便。 • 定量范围广泛，适用于DNA、RNA的定量、检测、表达分析等。 • 数据分析更加全面、直观，常见的软件分析工具可以支持更多的数据分析方式。
荧光定量PCR的实验步骤
荧光定量PCR的实验步骤一般包括：反应体系的设计、样品DNA/RNA的提取、反应液的配制、反应条 件的优化和实验操作等。
DNA/RNA提取
样品的提取是PCR实验中最关 键也最易出错的环节。使用专 业的标准操作流程，可更好地 保证提取质量和浓度。
定量PCR基本原理及方法
✓ Ct值与起始模板的关系
logN=log N0 +nlogE n=Ct 每个模板的Ct值与该模板的起始拷贝数的对数存在线性关系。利用已知起始拷贝数 的标准品作出标准曲线，根据未知样品的Ct值，即可计算出该样品的起始拷贝数。
Y轴—Ct值
6
X—起始拷贝数的对数
✓ 绝对定量——未知浓度的样品与标准曲线相比较
Excitation
R
3’
11
3’
3’
5’
QQQ
Q
5’
分子信标（Molecular Beacon Probe）
R ExcitatEiomnission Q
Excitation
12
荧光共振能量传递（FRET Probe）
Oligo 1: Fluorescein Excitation
Transfer
野生型 突变型 杂合型
21
利用熔解曲线检测基因突变 FRET探针进行熔解曲线分析确定基因型
FRET探针与模板结合时，因共振能量的传递而信号增强，而当在Tm 值时， FRET探针与PCR产物分开，荧光信号减弱。通过实时捕捉到的PCR产物在熔解过程 中荧光信号的变化，得到PCR产物的熔解曲线。因为发生基因突变的PCR产物有特定 的Tm 值，通过测定探针与PCR产物分开时的熔解温度Tm值，就能确定样品的基因型。
8
内掺式染料 SYBR-Green I
Excitation
5’
3’
SG
Emission
SG
SG
3’
SG
5’
SG
9
内掺式染料 SYBR-Green I
Excitation
SG
5’
3’
荧光定量pcr的原理和过程
荧光定量pcr的原理和过程荧光定量PCR（Polymerase Chain Reaction）是一种基于PCR技术的改进方法，通过引入荧光探针来实现对PCR反应的实时监测和定量分析。
荧光定量PCR广泛应用于基因表达分析、病原体检测、基因突变检测等领域，具有高灵敏度、高特异性、高准确性等优势。
荧光定量PCR的原理基本与传统PCR相同，都是通过不断复制DNA片段来扩增目标序列。
但是，荧光定量PCR在PCR反应体系中加入了特异性的荧光探针，这种探针能够与目标序列特异性结合，并在PCR反应过程中发出荧光信号。
通过实时监测荧光信号的强度，可以准确地定量PCR反应中的目标序列数量。
荧光定量PCR的过程主要包括：样品制备、引物设计、反应体系配置、PCR扩增、荧光信号检测和数据分析等步骤。
首先，样品制备是荧光定量PCR的第一步。
样品可以是DNA、RNA或cDNA等，需要根据实验的目的选择合适的样品类型，并进行样品提取和纯化。
接下来，引物设计是荧光定量PCR的关键步骤之一。
引物是用于扩增目标序列的短DNA片段，通常由两个引物组成：前向引物和反向引物。
引物的设计需要根据目标序列的特点，如长度、GC含量、特异性等进行合理选择，并使用生物信息学工具进行引物序列的合成。
然后，反应体系配置是荧光定量PCR的另一个重要步骤。
反应体系通常包括模板DNA、引物、荧光探针、核苷酸三磷酸（dNTPs）、聚合酶和缓冲液等组分。
其中，荧光探针是荧光定量PCR的关键组分，它通常由荧光染料和荧光信号抑制剂构成。
荧光染料可以与目标序列特异性结合，并在PCR反应过程中发出荧光信号；而荧光信号抑制剂可以抑制未结合的荧光染料发出的背景信号。
接着，进行PCR扩增。
PCR扩增是通过不断循环进行三个温度阶段的反应来扩增目标序列。
首先是变性阶段，将反应体系中的DNA变性为单链DNA；然后是退火阶段，使前向引物和反向引物与目标序列特异性结合；最后是延伸阶段，聚合酶在适当温度下将dNTPs加入到引物结合的DNA链上，从而合成新的DNA链。
实时荧光定量PCR的原理操作及其应用
实时荧光定量PCR的原理操作及其应用实时荧光定量PCR的基本原理是在PCR反应体系中添加一种或多种荧光标记的探针，它与目标序列的特定区域互补，当探针与目标序列结合时，荧光信号被激发，产生荧光发射。
随着PCR反应的进行，目标序列的数量增加，荧光信号也随之增强。
通过实时监测PCR扩增过程中的荧光信号强度的变化，可以推断出起始模板的数量。
操作上，实时荧光定量PCR主要分为两个步骤：反转录和PCR。
首先，反转录将RNA逆转录合成cDNA，得到DNA模板。
然后，在PCR反应中，将DNA模板与荧光标记的探针、引物和核酸酶混合，开始PCR扩增。
PCR反应体系中的荧光探针在PCR扩增过程中的特定温度下与目标序列结合，产生荧光信号。
荧光信号被特定的光学设备检测和记录，得出PCR产物的数量。
实时荧光定量PCR具有广泛的应用领域。
在基因表达分析方面，qPCR可以用来定量测量特定基因的转录水平，研究基因的表达模式和差异。
在病原微生物检测方面，qPCR可以快速、准确地检测和鉴定细菌、病毒和寄生虫等病原体。
在遗传疾病诊断和监测方面，qPCR可以检测一些突变、插入或缺失等遗传变异，并进行遗传病的筛查与诊断。
此外，qPCR还可以用于检测和定量分析环境样品中的微生物、植物和动物等生物种群，了解物种多样性、群落结构和生态系统功能。
实时荧光定量PCR的优点包括高灵敏度、高特异性、高准确性和高重复性。
与传统PCR方法相比，qPCR不需要进行凝胶电泳分析，减少了实验操作的时间和手动操作的误差。
另外，荧光定量PCR还可以采用多通道检测不同靶标，提高实验的高通量性。
然而，实时荧光定量PCR也有一些局限性。
首先，荧光标记的探针需要根据目标序列的特点设计，设计不当可能会导致假阳性或假阴性结果。
其次，荧光信号的准确性受到反应物质的浓度和质量的影响，需要进行严格的实验操作和数据分析。
此外，实时荧光定量PCR的设备和试剂比传统PCR更昂贵，需要专业的实验室设施和经验。
实时荧光定量pcr的原理和方法
实时荧光定量pcr的原理和方法实时荧光定量PCR（qPCR）是一种分子生物学技术，用于检测和定量特定DNA或RNA序列的存在和相对丰度。
它可以在短时间内快速、准确地测量目标序列的数量，并在许多领域中被广泛应用，包括基因表达分析、病原体检测和基因突变分析等。
实时荧光定量PCR的主要原理是通过放大DNA模板，并使用荧光探针或染料进行实时监测。
这些荧光探针通常是DNA寡核苷酸序列，带有一个共振能量转移对（RET pair），由一个荧光引物（donor）和另一个荧光引物（acceptor）组成。
在初始的PCR循环中，通过在高温下使DNA变性，使两个引物和DNA分离。
在下一个低温的退火步骤中，这两个引物会与DNA互补结合。
当两个引物结合到DNA模板上时，它们的荧光引物也会接近彼此，从而使共振能量转移发生，导致荧光信号减弱或消失。
这种现象被称为荧光淬灭。
当PCR循环继续进行时，每个复制周期会以指数级增加DNA模板的数量。
由于引物的结合会导致荧光淬灭，因此在每个PCR循环的末尾，荧光信号将与DNA模板的数量成正比。
实时荧光定量PCR中常用的荧光探针有探针PCR和SYBR Green。
探针PCR使用两个引物和一个荧光探针，该探针带有一个荧光团和一个辅助荧光团。
在荧光探针与DNA模板结合时，两个荧光团之间的共振能量转移会发生，导致荧光信号的减弱。
SYBR Green则是一种将DNA结合的染料，在PCR循环中，SYBR Green会与所有DNA结合，并发出荧光信号。
使用探针PCR时，可以通过测量荧光信号的减弱来确定目标DNA的存在量。
而使用SYBR Green时，可以通过测量荧光信号的增加来判断目标DNA的数量。
实时荧光定量PCR的操作过程如下：1. DNA提取和纯化：从样品中提取所需的DNA或RNA，并经过纯化处理，以去除可能干扰PCR反应的杂质。
2. 引物设计：设计适合的引物和荧光探针，以在PCR反应中特异性地扩增目标序列。
荧光定量PCR
荧光定量PCR（Quantitative Real-Time PCR，简称qPCR）是一种分子生物学技术，用于精确测定样本中特定核酸序列的数量。
其基本原理基于PCR（聚合酶链式反应）技术和实时荧光检测，能够在PCR扩增过程中连续监测荧光信号的变化，从而实现对起始模板量的定量分析。
荧光定量PCR原理简述：1.PCR扩增：qPCR采用传统的PCR方法，包括变性（DNA双链解开成单链）、退火（引物与靶序列配对）和延伸（DNA聚合酶合成新链）这三个基本步骤，反复进行使得目标序列指数级扩增。
2.荧光标记与检测：SYBR Green法：SYBR Green是一种非特异性的双链DNA结合染料，在游离状态下几乎不发出荧光，但一旦与双链DNA结合后，荧光强度显著增强。
因此，随着PCR过程中的产物增加，荧光信号也相应增加，荧光强度与PCR产物的数量成正比。
TaqMan探针法：此方法更为特异，使用一种特殊的寡核苷酸探针，其两端分别标记了荧光报告基团和淬灭基团。
在PCR反应中，当探针与靶序列配对时，位于中间的探针被Taq 酶水解，导致荧光报告基团与淬灭基团分离，从而产生荧光信号。
只有当特定的扩增产物生成时才会释放荧光。
荧光定量PCR实验步骤概览：1.样品制备：RNA提取：从组织、细胞或其他生物样本中提取总RNA，常用TRIZOL或类似试剂进行裂解、离心分相和乙醇沉淀来纯化RNA。
cDNA合成：对于mRNA的定量，需要先将RNA逆转录为cDNA。
2.设计与合成引物：针对目标基因设计一对特异性的PCR引物，用于扩增目的片段。
3.PCR反应体系构建：将纯化的cDNA或DNA模板、特异性引物、Taq聚合酶、缓冲液、dNTPs和其他必要成分如SYBR Green染料或TaqMan探针等加入至PCR管中，配置成最终的PCR反应体系。
4.实时荧光PCR扩增与检测：在荧光定量PCR仪上进行PCR反应，仪器在每次循环的适当阶段收集荧光信号，并记录下来。
简述荧光定量PCR的原理及应用
简述荧光定量PCR的原理及应用1. 荧光定量PCR的原理荧光定量聚合酶链式反应（quantitative polymerase chain reaction，qPCR）是一种通过荧光信号来定量测量PCR反应产物数量的方法。
它是PCR技术的一种变体，通过引入荧光染料来实现高灵敏度和高特异性的DNA检测和定量。
荧光定量PCR的主要原理如下：1.1 反应物准备首先，需要准备PCR反应体系，包括DNA模板、引物（primer）、核酸酶、核苷酸三磷酸酶（polymerase）、适当的缓冲液和荧光探针。
其中荧光探针是关键，它在PCR反应过程中与目标DNA序列特异性结合，并通过荧光信号的产生反映PCR产物的数量。
1.2 PCR反应过程PCR反应由若干个循环组成，每个循环包括DNA的变性、引物的结合和延伸，以及荧光探针的结合和信号发生。
具体步骤如下：1.反应体系加热至94°C，使DNA模板变性为单链。
2.使反应体系温度降低至引物的退火温度，使引物与单链DNA特异性结合。
3.延伸阶段，引物提供的3’端作为DNA的起始点，并与DNA模板的互补碱基配对，聚合酶在此基础上合成新的DNA链。
4.荧光探针降解为引物，释放出一个荧光信号。
5.利用PCR仪测量荧光信号的强度，并与已知浓度的标准品进行比较，从而计算出待测样品中目标DNA序列的含量。
2. 荧光定量PCR的应用荧光定量PCR广泛应用于各个领域的生物研究和临床诊断中。
以下列举了一些常见的应用：2.1 基因表达分析荧光定量PCR可用于测量目标基因在不同组织、细胞或生物样品中的表达水平。
通过定量PCR可以准确测量少量目标基因的RNA表达，从而比较不同条件下基因的表达差异。
2.2 病原微生物检测荧光定量PCR在病原微生物的快速检测和定量分析中具有重要作用。
例如，可以用荧光定量PCR检测病原体感染引起的特定基因片段的存在和数量，从而诊断疾病。
2.3 突变分析荧光定量PCR也可以用于检测基因的突变。
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– ---可区分单一产物、变异产物、多种产物和（ 或）引物二聚体
• 基因型分析
SYBR Green I 优点 SYBR Green I 缺点
PCR程序指南
UNG酶使用原理
金牌Tag酶活性
参比荧光：管家荧光ROX
ROX校正效果
96孔板设置举例
PCR曲线
标准曲线
荧光定量PCR real time-PCR
定量PCR反应体系
模板cDNA Tag mixture 引物1 引物2 H20
4ul 10ul 0.5ul 0.5ul 5ul
①③⑤⑦⑨ ②④⑥⑧⑩
1♀
模板
443.45 ng/ul
17.738 ng/ul
2♂
模板
686.75 ng/ul
26.47 ng/ul
GCGCA T
GT
C
AG
CA
C
变性: 无荧光信号
A CGACT A G G A T G GT A C A G T C G TG T GCTGA T C C T A C C A T GT C A G CA C
未结合SYBR Green 1 dye
SYBR Green I 应用范围
• 起始模板浓度定量
①actin ③achi ⑤aly ②actin ④achi ⑥aly
⑦vlg ⑧vlg
⑨stat ⑩stat
定量与常规PCR的差别
• 常规PCR技术：
• 对PCR扩增反应 的终产物进行定 量及定性分析
定量PCR技术： 通过对PCR扩增反 应中每一个循环产 物荧光信号的实时 检测从而实现对起 始模板定量及定性 的分析
三个关键词：
实时，定量，荧光
PCR分四个阶段
号
开始由本底进入指数增长阶段的阈值所对 应的循环次数。
定量原理
确定初始模板的浓度
初始 DNA量越多, 荧光 达到某一值（域值）时 所需要的循环数越少
Log浓度与循环数呈线 性关系，根据样品扩增 达到域值的循环数就可 计算出样品中所含的模 板量
起点定量与终点定量
荧光化学
TaqMan
SYBR Green 1
TaqMan
SYBR Green I 工作原理
• 。 SYBR Green 1 结合到双链DNA的小沟部位
• SYBR Green 1 染料只有和双链DNA结合后才发荧光
TAGCCGTAGCATTA
G C
G C
A T
T A