1、PCR原理:在解旋酶作用下,打開DNA雙鏈,每條DNA單鏈作為母鏈,以4中游離脫氧核苷酸為原料,合成子鏈,在引物作用下,DNA聚合酶從引物3'端開始延伸DNA鏈,即DNA的合成方向是從子鏈的5'端自3'端延伸的。實(shí)際上就是在體外模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過程。DNA的復(fù)制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能從3′端延伸DNA鏈。
2、PCR反應(yīng)過程是:變性→復(fù)性→延伸
過程 | 說明 | 圖解 |
變性 | 當(dāng)溫度上升到90℃以上時(shí),雙鏈DNA解聚為單鏈 | ![]() |
復(fù)性 | 溫度下降到50℃左右,兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合 | ![]() |
延伸 | 72℃左右時(shí),TaqDNA聚合酶有最大活性,可使DNA新鏈由5'端向3'端延伸 | ![]() |
3、結(jié)果:上述三步反應(yīng)完成后,一個(gè)DNA分子就變成了兩個(gè)DNA分子,隨著重復(fù)次數(shù)的增多,DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反應(yīng)過程都是在PCR擴(kuò)增儀中完成的。
細(xì)胞被DNA復(fù)制與PCR技術(shù)的比較:
細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制 | 體外DNA擴(kuò)增(PCR) | ||
不同點(diǎn) | 解旋 | 在解旋酶作用下邊解旋邊復(fù)制 | 80~100℃高溫解旋,雙鏈完全分開 |
酶 | DNA解旋酶、DNA聚合酶 | TaqDNA聚合酶 | |
引物 | RNA | DNA、RNA | |
溫度 | 體內(nèi)溫和條件 | 高溫 | |
相同點(diǎn) | ①需提供DNA模板 ②四種脫氧核苷酸為原料 ③子鏈延伸的方向都是從5'端到3'端 |
知識(shí)點(diǎn)撥:
1、DNA分子復(fù)制的人工控制
解開螺旋:在80~100℃時(shí),DNA雙螺旋打開,形成兩條DNA單鏈,稱為變性。
恢復(fù)螺旋:在50~60℃左右時(shí),兩條DNA單鏈重新形成雙螺旋結(jié)構(gòu),稱為復(fù)性。
復(fù)制條件:緩沖液,DNA模板、四種脫氧核苷酸、熱穩(wěn)定DNA聚合酶、兩種引物。
控制儀器:PCR儀(溫度周期性自動(dòng)調(diào)節(jié)儀)。
2、PCR的含義是多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
3、PCR技術(shù)反應(yīng)的條件:①穩(wěn)定的緩沖溶液環(huán)境;②DNA模板;③合成引物;④四種脫氧核甘酸;⑤DNA聚合酶;⑥溫控設(shè)備
4、PCR技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是快速、高效、靈活、易于操作。
5、TaqDNA聚合酶的特點(diǎn)是:耐高溫。
知識(shí)拓展:
1、DNA含量的測(cè)定??分光光度法
項(xiàng)目 | 說明 | |
原理 | DNA在260nm的紫外線波段有一強(qiáng)烈吸收峰,峰值大小與DNA的含量是正相關(guān) | |
過程 | 稀釋 | 2μLPCR反應(yīng)液,加入98μL蒸餾水,即將樣品進(jìn)行50倍稀釋 |
對(duì)照調(diào)零 | 以蒸餾水作為空白對(duì)照,在波長260nm處,將紫外分光光度計(jì)的賭注調(diào)節(jié)至零 | |
測(cè)量 | 取DNA稀釋液100μL至比色杯中,測(cè)定260nm處的光吸收值 | |
計(jì)算 | DNA含量(μg/mL)=50×(260nm的讀數(shù))×稀釋倍數(shù) |
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