⑴ 用pcr技術將外源dna擴增5次,需要每種引物的數量是多少個,為什麼
1.兩種引物 2.需要每種7個 你按照這個規律看呢,我做的時候反正是這樣子,僅供參考哈!
⑵ Pcr技術擴增了五輪行了以後引物消耗了多少
Pcr技術擴增了五輪行了以後引物消耗了8個。
首先要明確引物是兩種,分別與DNA的兩條單鏈互補,而且PCR技術中擴增的就是兩個引物之間的DNA片段。
也就是說引物是個消耗品,每合成一條子鏈,就消耗一個引物。
復制5次,得到2的5次方個DNA,共2的(5+1)次方條單鏈,其中母鏈有兩條,即不含引物的單鏈有兩條,剩下的都是新合成的子鏈,一條子鏈一個引物,所以是8個。
⑶ PCR技術引物原則
聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction , PCR)是體外擴增DNA序列的技術。它與分子克隆和DNA序列分析方法幾乎構成了整個分子生物學實驗工作的基礎。在這三種技術中,PCR方法理論上出現最早,實踐中應用也最廣泛。PCR技術使對微量的核酸(DNA或RNA)操作變得簡單易行,同時還可以使核酸研究脫離活體生物。PCR技術的發明是分子生物學的一項革命,它極大地推動了分子生物學以及生物技術產業的發展。
PCR技術發展簡史
人類對於核酸的研究已經有100多年的歷史。20世紀60年代末70年代初,人們致力於研究基因的體外分離技術。但是,由於核酸的含量較少,一定程度上限制了DNA的體外操作。Khorana於1971年最早提出核酸體外擴增的設想。但是,當時的基因序列分析方法尚未成熟,對熱具有較強穩定性的DNA聚合酶還未發現,寡核苷酸引物的合成仍處在手工、半自動合成階段,這種想法似乎沒有任何實際意義。
1985年,美國科學家Kary Mullis在高速公路的啟發下,經過兩年的努力,發明了PCR技術,並在Science雜志上發表了關於PCR技術的第一篇學術論文。從此,PCR技術得到了生命科學界的普遍認同,Kary Mullis也因此而獲得1993年的諾貝爾化學獎。
但是,最初的PCR技術相當不成熟,在當時是一種操作復雜、成本高昂、「中看不中用」的實驗室技術。1988年初,Keohanog通過對所使用的酶的改進,提高了擴增的真實性。爾後,Saiki等人又從生活在溫泉中的水生嗜熱桿菌內提取到一種耐熱的DNA聚合酶,使得PCR技術的擴增效率大大提高。也正是由於此酶的發現使得PCR技術得到了廣泛地應用,使該技術成為遺傳與分子生物學分析的根本性基石。在以後的幾十年裡,PCR方法被不斷改進:它從一種定性的分析方法發展到定量測定;從原先只能擴增幾個kb的基因到目前已能擴增長達幾十個kb的DNA片段。到目前為止,PCR技術已有十幾種之多,例如,將PCR與反轉錄酶結合,成為反轉錄PCR,將PCR與抗體等相結合就成為免疫 PCR等。
PCR技術的基本原理和操作
1. PCR的基本原理
PCR的基本工作原理就是以擬擴增的DNA分子為模板,以一對分別與模板互補的寡核苷酸片段為引物,在DNA聚合酶的作用下,按照半保留復制的機理沿著模板鏈延伸直至完成新的DNA合成。通過不斷重復這一過程,可以使目的DNA片段得到擴增。另一方面,新合成的DNA片段也可以作為模板,因而 PCR技術可使DNA的合成量呈指數型增長。
2. PCR的基本成分
PCR包括7種基本成分:模板DNA、特異性引物、熱穩定DNA聚合酶、脫氧核苷三磷酸(dNTP)、二價陽離子、緩沖液及一價陽離子。
模板DNA:包括基因組DNA、質粒DNA、噬菌體DNA、預先擴增的DNA、cDNA和mRNA分子等幾乎所有形式的DNA和RNA都能成為PCR技術反應的模板。除此之外,PCR反應還可以直接以細胞為模板。
特異性引物:是一段與模板DNA鏈結合的寡核苷酸片段,對於DNA的擴增起到引發的作用。
熱穩定DNA聚合酶:這是PCR技術實現自動化的關鍵。熱穩定DNA聚合酶是從兩類微生物中分離的:一類是嗜熱和高度嗜熱的真細菌,另一類是嗜熱古細菌。現在又出現了一種兼顧了幾種DNA聚合酶特點的混合型酶。
脫氧核苷三磷酸(dNTP):是DNA合成的原料,包括dATP、dGTP、dTTP、dCTP。
二價陽離子:常用到Zn2+和Mg2+,作為構成熱穩定性DNA聚合酶的成分之一。
緩沖液:一般使用Tris-Cl緩沖液,標準的為10mmol/L,並將其調節到8.3~8.8之間。
一價陽離子:一般使用50mmol/L的KCl溶液,有利於改善擴增的產物質量。
PCR的基本操作
PCR是一種級聯反復循環的DNA合成反應過程。PCR技術的基本反應由三個步驟組成:
1. 變性:通過加熱使模板DNA完全變性成為單鏈,同時引物自身和引物之間存在的局部雙鏈也得以消除;
2. 退火:將溫度下降至適宜溫度,使引物與模板DNA退火結合;
3. 延伸:將溫度升高,熱穩定DNA聚合酶以dNTP為底物催化合成DNA鏈延伸。
以上三部為一個循環,新合成的DNA分子又可以作為下一輪合成的模板,經多次循環後即可達到擴增DNA片段的目的。
PCR的主要應用
最初建立PCR是為了擴增已知序列的靶基因。因為在PCR方法問世以前,要獲得一個靶基因,必須建立基因文件庫,然後從成千上萬的菌落中通過 Southern blot 雜交篩選含有靶基因的克隆。這樣既費時又費錢,特別是在克隆真核生物基因時難度更大。自從建立了PCR方法以後,使克隆已知序列的基因變得非常容易。為了適應分子生物學的快速發展,PCR方法也得到了不斷發展,現在PCR已應用到生命科學的各個領域。
1. 基礎研究方面的應用
目前從事分子生物學的實驗室和研究人員,幾乎每天都在使用PCR,可以說幾乎沒有一個分子生物學家沒有使用過PCR。因此,PCR與分子克隆一樣是分子生物學實驗室的常規方法,可用於達到以下目的:
l 擴增目的基因和鑒定重組子;
l 克隆基因;
l 基因功能和表達調控的研究;
l 基因組測序;
l 制備單鏈模板;
l 致突變;
2. PCR在臨床上的應用
l 在遺傳學上的應用:人類的遺傳性疾病是因為某一鹼基序列發生了突變,使之缺失或形成某一限制性內切酶的識別位點,通過PCR結合限製片段長度多態性分析(PCR-RFLP),就可以從基因的水平對遺傳性疾病進行分析。例如,血友病甲是一種常見的遺傳性出血性疾病,患者體內缺乏凝血因子FVIII這是由於基因第14個外顯子的第336位氨基酸的編碼基因發生了突變,產生了一個新的PstI酶切點,因此可以使用PCR-RFLP對血友病進行診斷。PCR還可以用來檢測遺傳性耳聾和Leber遺傳性視神經病。
l 在腫瘤研究中的應用:PCR已日益廣泛應用於腫瘤的病因與發病機理研究以及腫瘤診斷與治療的研究中。例如,差異顯示PCR技術能針對不同腫瘤尋找其特異而敏感的標志物,並用於腫瘤早期診斷、判斷預後及療效評估。另一方面,在使用普通放療、化療的同時可結合定量PCR技術檢測微小殘留病灶,以進一步改進治療方案。此外,由於癌症的發生在一定意義上是單個細胞分子發生變化,因而可以使用單細胞PCR技術對癌症的發病機理進行研究。
l 檢測病原體
l 在基因分型中的應用:當進行器官移植時並須先組織配型工作,此時常應用序列特異性寡核苷酸多態性PCR(PCR-sequence specific oilgonucleotide polymorphism,PCR-SSOP)對人類白細胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)進行分型,使移植成功率大大提高。此外PCR-限制性片段長度多態性也可以用於對HLA的分型。
3. 在法醫學中的應用
例如:最早應用DNA限制性片段長度多態性結合PCR-RFLP來進行法醫學個體識別和親子鑒定。目前發現在真核生物基因組編碼和非編碼序列中的短串聯重復序列的重復次數在個體間存在著差異,因此可以使用短串聯重復PCR技術對其進行分析。使用PCR技術進行法醫鑒定的優點是樣品用量小並且適於對高度降解材料的檢測。除剛才提到的之外,可變數目串聯重復序列(variable number tandem repeat,VN-TR)PCR也可以用於法醫學個體識別和親子鑒定。
所以,綜上所述,PCR的確是一種分子生物學研究的基礎技術。在它30多年的發展中衍生出了諸如PCR-RFLP、PCR-SSOP、VN- TR,以及免疫PCR、致突變PCR和定量PCR等十幾種不同的技術方法。PCR技術可以為基因工程提供目的基因,並廣泛地應用於個體識別、親子鑒定、免疫配型、疾病診斷等方面。可以說,PCR已經滲透到了生命科學的各個領域。21世紀是生物工程的世紀。我相信,在今後的發展中PCR技術會不斷地得到擴充和完善,PCR技術也將發揮著越來越重要的作用。
⑷ pcr的技術的主要步驟及pcr引物設計的一般原則有哪些
PCR的技術的主要步驟及PCR引物設計的一般原則分述如下:
PCR的技術的主要步驟:
1、DNA變性:(90℃-96℃):雙鏈DNA模板在熱作用下,氫鍵斷裂,形成單鏈DNA。
2、退火:(60℃-65℃):系統溫度降低,引物與DNA模板結合,形成局部雙鏈。
3、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。
每一循環經過變性、退火和延伸,DNA含量即增加一倍。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復制完成,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。
2、引物設計的基本原則
1、引物長度:15-30bp,常用為20bp左右。
2、引物鹼基:G+C含量以40-60%為宜,G+C太少擴增效果不佳,G+C 過多易出現非特異條帶。ATGC最好隨機分布,避免5個以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列參照。
3、引物內部不應出現互補序列。
4、兩個引物之間不應存在互補序列,尤其是避免3 ′端的互補重疊。
5、引物與非特異擴增區的序列的同源性不要超過70%,引物3′末端連續8個鹼基在待擴增區以外不能有完全互補序列,否則易導致非特異性擴增。
6、引物3『端的鹼基,特別是最末及倒數第二個鹼基,應嚴格要求配對,最佳選擇是G和C。
7、引物的5 ′端可以修飾。如附加限制酶位點,引入突變位點,用生物素、熒光物質、地高辛標記,加入其它短序列,包括起始密碼子、終止密碼子等。
(4)pcr技術引物要多少擴展閱讀
PCR技術的基本原理 類似於DNA的 天然復制過程,其特異性依賴於與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。
PCR是一種體外DNA 擴增技術,是在模板DNA、引物和4種脫氧核苷酸存在的條件下,依賴於DNA聚合酶的酶促合反應,將待擴增的DNA片段與其兩側互補的寡核苷酸鏈引物經「高溫變性——低溫退火——引物延伸」三步反應的多次循環,使DNA片段在數量上呈指數增加,從而在短時間內獲得我們所需的大量的特定基因片段。
在環境檢測中,靶核酸序列往往存在於—個復雜的混合物如細胞提取液中,且含量很低,對於探測這種復雜群體中的特異微生物或某個基因,雜交就顯得不敏感。使用PCR技術可將靶序列放大幾個數量級,再用探針雜交探測對被擴增序列作定性或定量研究分析微生物群體結構。PCR技術常與其他技術結合起來使用, 如RT-PCR、競爭PCR、巢式PCR、RAPf)、ARDRA等。
第一代PCR就是常見的定性PCR技術,它採用普通PCR儀來對靶基因進行擴增,採用瓊脂糖凝膠電泳來對產物進行分析。第二代PCR就是熒光定量PCR技術(Real-Time PCR,qPCR),它通過在反應體系中加入能指示反應進程的熒光試劑來實時監測擴增產物的積累,藉助熒光曲線的Cq值來定量起始靶基因的濃度。
第三代PCR技術--數字PCR(Digital PCR,dPCR,Dig-PCR),是一種全新的對核酸進行檢測和定量的方法。它採用直接計數目標分子而不再依賴任何校準物或外標,即可確定低至單拷貝的待檢靶分子的絕對數目。
PCR晶元技術PCR儀器發展的趨勢之一變得更加微型化,PCR晶元就是在這種趨勢下誕生的。PCR晶元就是在微型的載體上進行PCR反應,是微型化的PCR儀。晶元PCR不僅節省了大量反應試劑因此降低了實驗成本,還有助於提高反應速度。
⑸ pcr技術中需要添加的引物有幾種
PCR技術的主要步驟如下:
1、dna變性:(90℃-96℃):在熱作用下,雙鏈dna模板的氫鍵斷裂,行程單鏈dna。
2、退火:(60℃-65℃):體系溫度降低,引物與dna模板結合形成局部雙鏈。
3、延伸:(70℃-75℃:以dntp為原料,在taq酶的作用下(72℃左右),以dntp為底物,從引物的3′端開始,從5′→3′端延伸,用模板法合成互補dna鏈。
每一個周期都被變性、退火和延長,使dna含量加倍。現在有些pcr即使taq酶活性不是最好的,也能在很短的時間內復制,因為擴增區域很短。
因此,可改為兩步法,即在60℃-65℃同時進行退火和延伸,以減少一次升溫和降溫過程,提高反應速度。
底漆設計基本原則
1、引物長度:15-30bp,一般約20bp。
2、引物鹼基:g+c含量為40-60%,g+c太少擴增效果不好,g+c太多易出現非特異性條帶。ATGC應隨機分配,以避免超過5個嘌呤或嘧啶核苷酸。
3、引物中不應有互補序列。
4、兩個引物之間不應有互補序列,特別是要避免3′端的互補重疊。
5、引物與非特異擴增區的同源性不應超過70%。引物3′端的8個鹼基不能在待擴增區域外有完整的互補序列,否則容易導致非特異性擴增。
6、底漆3'端的底座,特別是最後兩個底座,應嚴格匹配。最好的選擇是G和C。
7、底漆的5'端可以改性。例如,添加限制性酶位點,引入突變位點,用生物素標記,熒光物質,地高辛,添加其他短序列,包括起始密碼子、終止密碼子等。
(5)pcr技術引物要多少擴展閱讀:
pcr技術的基本原理類似於dna的自然復制過程,其特異性依賴於靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。
pcr是一種體外dna擴增技術,它依賴於dna聚合酶在模板dna、引物和四種脫氧核苷酸存在下的酶促反應。待擴增的DNA片段及其兩側互補的寡核苷酸鏈引物通過「高溫變性-低溫退火-引物延伸」三步反復循環,使DNA片段的數量成倍增加,因此在短時間內,我們需要大量的特異性基因片段。
在環境檢測中,靶核酸序列經常存在於細胞提取物等復雜混合物中,且含量非常低。對於檢測這種復雜群體中的特定微生物或基因,雜交是不敏感的。
pcr技術可以將目標序列擴增幾個數量級,然後用探針雜交檢測擴增序列,用於微生物種群結構的定性或定量分析。pcr技術常與rt-pcr、競爭pcr、巢式pcr、rapd、ardra等技術結合使用。
第一代pcr是一種常用的定性pcr技術。採用普通pcr擴增靶基因,瓊脂糖凝膠電泳分析產物。第二代pcr為實時pcr(qpcr)。它可以通過在反應體系中加入熒光試劑來實時監測擴增產物的積累,並用熒光曲線的cq值來量化初始目標基因的濃度。
第三代pcr技術,數字pcr(dpcr,digpcr)是一種新的核酸檢測和定量方法。它可以通過直接計數目標分子而不依賴於任何校準品或外標物來確定被檢測到的目標分子的絕對數量,低至單拷貝。
PCR晶元技術是PCR儀器小型化的發展趨勢之一,PCR晶元就是在這一趨勢下誕生的。PCR晶元是一種微型PCR儀器,用於在微載體上進行PCR反應。晶元pcr不僅節省了大量試劑,降低了實驗成本,而且有助於改進。
網路-PCR技術
⑹ PCR引物濃度一般選多少
PCR引物濃度一般選5~20μmol/L。
PCR反應五要素:參加PCR反應的物質主要有五種即:引物(PCR引物為DNA片段,細胞內DNA復制的引物為一段RNA鏈)、酶、dNTP、模板和緩沖液(其中需要Mg2+)。
引物有多種設計方法,由PCR在實驗中的目的決定,但基本原則相同。PCR所用的酶主要有兩種來源:Taq和Pfu,分別來自兩種不同的噬熱菌。其中Taq擴增效率高但易發生錯配。Pfu擴增效率弱但有糾錯功能。所以實際使用時根據需要必須做不同的選擇。
模板即擴增用的DNA,可以是任何來源,但有兩個原則,第一純度必須較高,第二濃度不能太高以免抑制。
緩沖液的成分最為復雜,除水外一般包括四個有效成分:緩沖體系,一般使用HEPES或MOPS緩沖體系;一價陽離子,一般採用鉀離子,但在特殊情況下也可使用銨根離子;二價陽離子,即鎂離子。
(6)pcr技術引物要多少擴展閱讀
PCR技術的基本原理類似於DNA的天然復制過程,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的模板。每完成一個循環需2~4分鍾,2~3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。
⑺ 用pcr技術復制了n次需要多少個引物
用pcr技術復制了n次需要多少個引物:
10uM濃度的引物,加個1ul足矣
可根據你自身實驗情況調節
⑻ 利用PCR技術復制那麼多DNA一共需要多少引物每復制一次都需要一段引物嗎
你理解的不錯,每次復制都需要消耗一對引物。不過原理還是要好好學哦。
首先引物是論「對」就是兩條(rapd等特殊pcr用單條,lamp用6條……算了,那個不是pcr),這n對引物是完全一樣的。不要說「段」,說段會被誤會成不一樣的序列的~因此你這個題目也可以答成「一個完整的pcr中,n次復制擴增都是同一段引物引導的」。
引物雖然分子的數量很大,但是,那是分子啊~~~反應前加試劑只加幾微升就好了。放心~
⑼ 利用PCR技術復制那麼多DNA一共需要多少引物每復制一次都需要一段引物嗎
你理解的不錯,每次復制都需要消耗一對引物。不過原理還是要好好學哦。
首先引物是論「對」就是兩條(rapd等特殊pcr用單條,lamp用6條……算了,那個不是pcr),這n對引物是完全一樣的。不要說「段」,說段會被誤會成不一樣的序列的~因此你這個題目也可以答成「一個完整的pcr中,n次復制擴增都是同一段引物引導的」。
引物雖然分子的數量很大,但是,那是分子啊~~~反應前加試劑只加幾微升就好了。放心~
⑽ pcr需要幾個引物
普通PCR需要正反向引物各一條,即一對引物,有些特殊PCR需要多條引物。