如何理解pcr擴增的原理和過程,pcr擴增的原理和步驟

2022-02-18 06:35:48 字數 5231 閱讀 2460

1樓:祁艙舔

①pcr反應和體內dna複製都是邊解旋邊複製,故①正確;②pcr反應和體內dna複製都遵循鹼基互補配對原則,故②正確;③pcr反應需要引物,但體內dna複製不需要引物,故③錯誤;④pcr過程可分為變性、復性、延伸等步驟,而體內dna複製沒有這些步驟,故④錯誤。

pcr的基本原理是什麼?其基本流程如何?

2樓:靠名真tm難起

一、基本原理:pcr技術的基本原理類似於dna的天然複製過程,其特異性依賴於與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。dna的半保留複製是生物進化和傳代的重要途徑。

雙鏈dna在多種酶的作用下可以變性解旋成單鏈,在dna聚合酶的參與下,根據鹼基互補配對原則複製成同樣的兩分子拷貝。

在實驗中發現,dna在高溫時也可以發生變性解鏈,當溫度降低後又可以復性成為雙鏈。因此,通過溫度變化控制dna的變性和復性,加入設計引物,dna聚合酶、dntp就可以完成特定基因的體外複製。

二、pcr由變性--退火--延伸三個基本反應步驟構成:

1、模板dna的變性:模板dna經加熱至93℃左右一定時間後,使模板dna雙鏈或經pcr擴增形成的雙鏈dna解離,使之成為單鏈,以便它與引物結合,為下輪反應作準備。

2、模板dna與引物的退火(復性):模板dna經加熱變性成單鏈後,溫度降至55℃左右,引物與模板dna單鏈的互補序列配對結合。

3、引物的延伸:dna模板--引物結合物在72℃、dna聚合酶(如taqdna聚合酶)的作用下,以dntp為反應原料,靶序列為模板,按鹼基互補配對與半保留複製原理,合成一條新的與模板dna鏈互補的半保留複製鏈。

重複迴圈變性--退火--延伸三過程就可獲得更多的「半保留複製鏈」,而且這種新鏈又可成為下次迴圈的模板。每完成一個迴圈需2~4分鐘,2~3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。

3樓:倚樓丶丶聽風雨

pcr的一般過程是什麼

4樓:匿名使用者

pcr是在試管中進行的dna複製反應,基本原理是依據細胞內dna半保留複製的機理,以及體外dna分子於不同溫度下雙鏈和單鏈可以互相轉變的性質,人為地控制體外合成系統的溫度,以促使雙鏈dna變成單鏈,單鏈dna與人工合成的引物退火,然後耐熱dna聚合酶以dntp為原料使引物沿著單鏈模板延伸為雙鏈dna。pcr全過程每一步的轉換是通過溫度的改變來控制的。需要重複進行dna模板解鏈、引物與模板dna結合、dna聚合酶催化新生dna的合成,即高溫變性、低溫退火、中溫延伸3個步驟構成pcr反應的一個迴圈,此迴圈的反覆進行,就可使目的dna得以迅速擴增。

dna模板變性:模板雙鏈dna?單鏈dna,94℃。

退火:引物+單鏈dna?雜交鏈,引物的tm值。

引物的延伸:溫度至70℃左右,taqdna聚合酶以4種dntp為原料,以目的dna為模板,催化以引物3』末端為起點的5』→3』dna鏈延伸反應,形成新生dna鏈。新合成的引物延伸鏈經過變性後又可作為下一輪迴圈反應的模板pcr,就是如此反覆迴圈,使目的dna得到高效快速擴增。

5樓:匿名使用者

基本原理:在模板、引物、4種dntp和賴熱dna聚合酶存在的條件下,特異擴增位於兩段已知序列之間的dna區段的酶促合成反應。基本步驟:

變性:加熱使雙鏈dna變為單鏈; 退火:降溫使引物和互補模板在區域性形成雜交鏈 ;延伸:

耐熱dna聚合酶按5』→3』方向催化以引物為起始點的延伸反應。生物一一四。

pcr擴增的原理和步驟

6樓:

pcr(polymerasechain reaction,聚合酶鏈式反應)是模擬體內dna複製過程,對特定dna序列進行大量擴增的一種技術。 pcr反應是以4種dntp為底物,引物引導,dna聚合酶催化作用下,在單鏈dna模板3』末端開始進行互補鏈的延伸,多次反覆的擴增使特定dna序列以指數增加。我們實驗室用biog 染料法熒光定量pcr和biog探針法熒光定量pcr測得的擴增曲線起跳值一般在30左右,每經過一個迴圈,收集一個熒光強度訊號,這樣我們就可以通過熒光強度變化監測產物量的變化,從而得到一條熒光擴增曲線圖。

7樓:

熒光定量pcr原理:隨著pcr反應的進行,pcr反應產物不斷累計,熒光訊號強度也等比例增加。每經過一個迴圈,收集一個熒光強度訊號,這樣我們就可以通過熒光強度變化監測產物量的變化,從而得到一條熒光擴增曲線圖。

熒光定量檢測根據所使用的標記物不同可分為熒光探針(bioghc elitefast sybr kit)和熒光染料(bioghsc super probe kit)

如何理解pcr擴增的原理和過程

8樓:匿名使用者

pcr原理

dna的半保留複製是生物進化和傳代的重要途徑。雙鏈dna在多種酶的作用下可以變性解旋成單鏈,在dna聚合酶的參與下,根據鹼基互補配對原則複製成同樣的兩分子拷貝。在實驗中發現,dna在高溫時也可以發生變性解鏈,當溫度降低後又可以復性成為雙鏈。

因此,通過溫度變化控制dna的變性和復性,加入設計引物,dna聚合酶、dntp就可以完成特定基因的體外複製。

但是,dna聚合酶在高溫時會失活,因此,每次迴圈都得加入新的dna聚合酶,不僅操作煩瑣,而且**昂貴,制約了pcr技術的應用和發展。

耐熱dna聚合酶-taq酶的發現對於pcr的應用有里程碑的意義,該酶可以耐受90℃以上的高溫而不失活,不需要每個迴圈加酶,使pcr技術變得非常簡捷、同時也大大降低了成本,pcr技術得以大量應用,並逐步應用於臨床。

pcr技術的基本原理類似於dna的天然複製過程,其特異性依賴於與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。pcr由變性-退火-延伸三個基本反應步驟構成:

①模板dna的變性:模板dna經加熱至93℃左右一定時間後,使模板dna雙鏈或經pcr擴增形成的雙鏈dna解離,使之成為單鏈,以便它與引物結合,為下輪反應作準備;

②模板dna與引物的退火(復性):模板dna經加熱變性成單鏈後,溫度降至55℃左右,引物與模板dna單鏈的互補序列配對結合;

③引物的延伸:dna模板-引物結合物在72℃、dna聚合酶(如taqdna聚合酶)的作用下,以dntp為反應原料,靶序列為模板,按鹼基互補配對與半保留複製原理,合成一條新的與模板dna鏈互補的半保留複製鏈,重複迴圈變性-退火-延伸三過程就可獲得更多的「半保留複製鏈」。

而且這種新鏈又可成為下次迴圈的模板。每完成一個迴圈需2~4分鐘,2~3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。

pcr擴增步驟

標準的pcr過程分為三步:

dna變性:(90℃-96℃):雙鏈dna模板在熱作用下,氫鍵斷裂,形成單鏈dna

退火:(60℃-65℃):系統溫度降低,引物與dna模板結合,形成區域性雙鏈。

延伸:(70℃-75℃):在taq酶(在72℃左右,活性最佳)的作用下,以dntp為原料,從引物的3′端開始以從5′→3′端的方向延伸,合成與模板互補的dna鏈。

每一迴圈經過變性、退火和延伸,dna含量即增加一倍。如圖所示:現在有些pcr因為擴增區很短,即使taq酶活性不是最佳也能在很短的時間內複製完成,因此可以改為兩步法,即退火和延伸同時在60℃-65℃間進行,以減少一次升降溫過程,提高了反應速度。

擴充套件資料

試驗汙染

pcr反應的最大特點是具有較大擴增能力與極高的靈敏性,但令人頭痛的問題是易汙染,極其微量的汙染即可造成假陽性的產生。

汙染原因

1、標本間交叉汙染:標本汙染主要有收集標本的容器被汙染,或標本放置時,由於密封不嚴溢於容器外,或容器外粘有標本而造成相互間交叉汙染;標本核酸模板在提取過程中,由於吸樣槍汙染導致標本間汙染;有些微生物標本尤其是病毒可隨氣溶膠或形成氣溶膠而擴散,導致彼此間的汙染。

2、pcr試劑的汙染:主要是由於在pcr試劑配製過程中,由於加樣槍、容器、雙蒸水及其它溶液被pcr核酸模板汙染。

3、pcr擴增產物汙染:這是pcr反應中最主要最常見的汙染問題。因為pcr產物拷貝量大(一般為1013拷貝/ml),遠遠高於pcr檢測數個拷貝的極限,所以極微量的pcr產物汙染,就可形成假陽性。

還有一種容易忽視,最可能造成pcr產物汙染的形式是氣溶膠汙染。

在空氣與液體面摩擦時就可形成氣溶膠,在操作時比較劇烈地搖動反應管,開蓋時、吸樣時及汙染進樣槍的反覆吸樣都可形成氣溶膠而汙染。據計算一個氣溶膠顆粒可含48000拷貝,因而由其造成的汙染是一個值得特別重視的問題。

4、實驗室中克隆質粒的汙染:在分子生物學實驗室及某些用克隆質粒做陽性對照的檢驗室,這個問題也比較常見。因為克隆質粒在單位容積內含量相當高,另外在純化過程中需用較多的用具及試劑,而且在活細胞內的質粒,由於活細胞的生長繁殖的簡便性及具有很強的生命力。

其汙染可能性也很大。

汙染的監測

一個好的實驗室,要時刻注意汙染的監測,考慮有無汙染是什麼原因造成的汙染,以便採取措施,防止和消除汙染。

1、陽性對照:在建立pcr反應實驗室及一般的檢驗單位都應設有pcr陽性對照,它是pcr反應是否成功、產物條帶位置及大小是否合乎理論要求的一個重要的參考標誌。陽性對照要選擇擴增度中等、重複性好,經各種鑑定是該產物的標本,如以重組質粒為陽性對照,其含量宜低不宜高(100個拷貝以下)。

但陽性對照尤其是重組質粒及高濃度陽性標本,其對檢測或擴增樣品汙染的可能性很大。因而當某一pcr試劑經自己使用穩定,檢驗人員心中有數時,在以後的實驗中可免設陽性對照。

2、陰性對照:每次pcr實驗務必做陰性對照。它包括:

(1)標本對照:被檢的標本是血清就用鑑定後的正常血清作對照;被檢的標本是組織細胞就用相應的組織細胞作對照。

(2)試劑對照:在pcr試劑中不加模板dna或rna,進行pcr擴增,以監測試劑是否汙染。

3、重複性試驗。

4、選擇不同區域的引物進行pcr擴增。

pcr的原理是什麼

9樓:凱是凱喵的凱

pcr(聚合酶鏈式反應)技術的基本原理類似於dna的天然複製過程,其特異性依賴於與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。pcr由變性→退火→延伸三個基本反應步驟構成:

①模板dna的變性:模板dna經加熱至93℃左右一定時間後,使模板dna雙鏈或經pcr擴增形成的雙鏈dna解離,使之成為單鏈,以便它與引物結合,為下輪反應作準備。

②模板dna與引物的退火(復性):模板dna經加熱變性成單鏈後,溫度降至55℃左右,引物與模板dna單鏈的互補序列配對結合。

③引物的延伸:dna模板--引物結合物在72℃、dna聚合酶(如taqdna聚合酶)的作用下,以dntp為反應原料,靶序列為模板,按鹼基互補配對與半保留複製原理,合成一條新的與模板dna鏈互補的半保留複製鏈。

重複迴圈變性→退火→延伸三過程就可獲得更多的「半保留複製鏈」,而且這種新鏈又可成為下次迴圈的模板。每完成一個迴圈需2~4分鐘,2~3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。

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