PCR，又稱聚合酶鏈式反應(yīng)，基本原理類似于 DNA 的天然復制過程，其特異性依賴于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(yīng)步驟構(gòu)成。本文詳細整理了 PCR 實驗原理、實驗步驟、引物設(shè)計、結(jié)果分析，以及各種 PCR (RT-PCR、Realtime-PCR、QPCR)的區(qū)別、實驗方法和常見問題匯總。
 
一、實驗?zāi)康?br> 1.掌握聚合酶鏈式反應(yīng)的原理。
2. 掌握移液槍和PCR儀的基本操作技術(shù)。
 
二、實驗原理
PCR技術(shù)，即聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction，PCR）是由美國PE Cetus公司的Kary Mullis在1983年（1993年獲諾貝爾化學獎）建立的。這項技術(shù)可在試管內(nèi)的經(jīng)數(shù)小時反應(yīng)就將特定的DNA片段擴增數(shù)百萬倍，這種迅速獲取大量單一核酸片段的技術(shù)在分子生物學研究中具有舉足輕重的意義，極大地推動了生命科學的研究進展。它不僅是DNA分析最常用的技術(shù)，而且在DNA重組與表達、基因結(jié)構(gòu)分析和功能檢測中具有重要的應(yīng)用價值。
PCR可以被認為是與發(fā)生在細胞內(nèi)的DNA復制過程相似的技術(shù)，其結(jié)果都是以原來的DNA為模板產(chǎn)生新的互補DNA片段。細胞中DNA的復制是一個非常復雜的過程。參與復制的有多種因素。PCR是在試管中進行的DNA復制反應(yīng)，基本原理與細胞內(nèi)DNA復制相似，但反應(yīng)體系相對較簡單。
PCR由變性--退火--延伸三個基本反應(yīng)步驟構(gòu)成：①模板DNA的變性：模板DNA經(jīng)加熱至94℃左右一定時間后，使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結(jié)合，為下輪反應(yīng)做準備；
②模板DNA與引物的退火(復性)：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結(jié)合；
③引物的延伸：DNA模板--引物結(jié)合物在Taq酶的作用下，以dNTP為反應(yīng)原料，靶序列為模板，按堿基配對與半保留復制原理，合成一條新的與模板DNA 鏈互補的半保留復制鏈。
重復循環(huán)變性--退火--延伸三過程，就可獲得更多的“半保留復制鏈”，而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板。每完成一個循環(huán)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。
 
三、實驗試劑與器材
模板DNA、2.5mmol/L dNTP
Taq DNA聚合酶（5U/μL）、SSR引物
10 ×buffer、15mmol/L Mg2+、ddH2O
PCR儀、移液槍、PCR板
 
四、實驗步驟
1、配制20μL反應(yīng)體系，在PCR板中依次加入下列溶液：
模板DNA    2μL
引物1      1μL
引物2      1μL
dNTP      1.5μL
MgCl2        2μL
10×buffer    2μL
ddH2O      10μL
Taq酶      0.5μL
 
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