⑴ 用pcr技术将外源dna扩增5次,需要每种引物的数量是多少个,为什么
1.两种引物 2.需要每种7个 你按照这个规律看呢,我做的时候反正是这样子,仅供参考哈!
⑵ Pcr技术扩增了五轮行了以后引物消耗了多少
Pcr技术扩增了五轮行了以后引物消耗了8个。
首先要明确引物是两种,分别与DNA的两条单链互补,而且PCR技术中扩增的就是两个引物之间的DNA片段。
也就是说引物是个消耗品,每合成一条子链,就消耗一个引物。
复制5次,得到2的5次方个DNA,共2的(5+1)次方条单链,其中母链有两条,即不含引物的单链有两条,剩下的都是新合成的子链,一条子链一个引物,所以是8个。
⑶ PCR技术引物原则
聚合酶链式反应(polymerase chain reaction , PCR)是体外扩增DNA序列的技术。它与分子克隆和DNA序列分析方法几乎构成了整个分子生物学实验工作的基础。在这三种技术中,PCR方法理论上出现最早,实践中应用也最广泛。PCR技术使对微量的核酸(DNA或RNA)操作变得简单易行,同时还可以使核酸研究脱离活体生物。PCR技术的发明是分子生物学的一项革命,它极大地推动了分子生物学以及生物技术产业的发展。
PCR技术发展简史
人类对于核酸的研究已经有100多年的历史。20世纪60年代末70年代初,人们致力于研究基因的体外分离技术。但是,由于核酸的含量较少,一定程度上限制了DNA的体外操作。Khorana于1971年最早提出核酸体外扩增的设想。但是,当时的基因序列分析方法尚未成熟,对热具有较强稳定性的DNA聚合酶还未发现,寡核苷酸引物的合成仍处在手工、半自动合成阶段,这种想法似乎没有任何实际意义。
1985年,美国科学家Kary Mullis在高速公路的启发下,经过两年的努力,发明了PCR技术,并在Science杂志上发表了关于PCR技术的第一篇学术论文。从此,PCR技术得到了生命科学界的普遍认同,Kary Mullis也因此而获得1993年的诺贝尔化学奖。
但是,最初的PCR技术相当不成熟,在当时是一种操作复杂、成本高昂、“中看不中用”的实验室技术。1988年初,Keohanog通过对所使用的酶的改进,提高了扩增的真实性。尔后,Saiki等人又从生活在温泉中的水生嗜热杆菌内提取到一种耐热的DNA聚合酶,使得PCR技术的扩增效率大大提高。也正是由于此酶的发现使得PCR技术得到了广泛地应用,使该技术成为遗传与分子生物学分析的根本性基石。在以后的几十年里,PCR方法被不断改进:它从一种定性的分析方法发展到定量测定;从原先只能扩增几个kb的基因到目前已能扩增长达几十个kb的DNA片段。到目前为止,PCR技术已有十几种之多,例如,将PCR与反转录酶结合,成为反转录PCR,将PCR与抗体等相结合就成为免疫 PCR等。
PCR技术的基本原理和操作
1. PCR的基本原理
PCR的基本工作原理就是以拟扩增的DNA分子为模板,以一对分别与模板互补的寡核苷酸片段为引物,在DNA聚合酶的作用下,按照半保留复制的机理沿着模板链延伸直至完成新的DNA合成。通过不断重复这一过程,可以使目的DNA片段得到扩增。另一方面,新合成的DNA片段也可以作为模板,因而 PCR技术可使DNA的合成量呈指数型增长。
2. PCR的基本成分
PCR包括7种基本成分:模板DNA、特异性引物、热稳定DNA聚合酶、脱氧核苷三磷酸(dNTP)、二价阳离子、缓冲液及一价阳离子。
模板DNA:包括基因组DNA、质粒DNA、噬菌体DNA、预先扩增的DNA、cDNA和mRNA分子等几乎所有形式的DNA和RNA都能成为PCR技术反应的模板。除此之外,PCR反应还可以直接以细胞为模板。
特异性引物:是一段与模板DNA链结合的寡核苷酸片段,对于DNA的扩增起到引发的作用。
热稳定DNA聚合酶:这是PCR技术实现自动化的关键。热稳定DNA聚合酶是从两类微生物中分离的:一类是嗜热和高度嗜热的真细菌,另一类是嗜热古细菌。现在又出现了一种兼顾了几种DNA聚合酶特点的混合型酶。
脱氧核苷三磷酸(dNTP):是DNA合成的原料,包括dATP、dGTP、dTTP、dCTP。
二价阳离子:常用到Zn2+和Mg2+,作为构成热稳定性DNA聚合酶的成分之一。
缓冲液:一般使用Tris-Cl缓冲液,标准的为10mmol/L,并将其调节到8.3~8.8之间。
一价阳离子:一般使用50mmol/L的KCl溶液,有利于改善扩增的产物质量。
PCR的基本操作
PCR是一种级联反复循环的DNA合成反应过程。PCR技术的基本反应由三个步骤组成:
1. 变性:通过加热使模板DNA完全变性成为单链,同时引物自身和引物之间存在的局部双链也得以消除;
2. 退火:将温度下降至适宜温度,使引物与模板DNA退火结合;
3. 延伸:将温度升高,热稳定DNA聚合酶以dNTP为底物催化合成DNA链延伸。
以上三部为一个循环,新合成的DNA分子又可以作为下一轮合成的模板,经多次循环后即可达到扩增DNA片段的目的。
PCR的主要应用
最初建立PCR是为了扩增已知序列的靶基因。因为在PCR方法问世以前,要获得一个靶基因,必须建立基因文件库,然后从成千上万的菌落中通过 Southern blot 杂交筛选含有靶基因的克隆。这样既费时又费钱,特别是在克隆真核生物基因时难度更大。自从建立了PCR方法以后,使克隆已知序列的基因变得非常容易。为了适应分子生物学的快速发展,PCR方法也得到了不断发展,现在PCR已应用到生命科学的各个领域。
1. 基础研究方面的应用
目前从事分子生物学的实验室和研究人员,几乎每天都在使用PCR,可以说几乎没有一个分子生物学家没有使用过PCR。因此,PCR与分子克隆一样是分子生物学实验室的常规方法,可用于达到以下目的:
l 扩增目的基因和鉴定重组子;
l 克隆基因;
l 基因功能和表达调控的研究;
l 基因组测序;
l 制备单链模板;
l 致突变;
2. PCR在临床上的应用
l 在遗传学上的应用:人类的遗传性疾病是因为某一碱基序列发生了突变,使之缺失或形成某一限制性内切酶的识别位点,通过PCR结合限制片段长度多态性分析(PCR-RFLP),就可以从基因的水平对遗传性疾病进行分析。例如,血友病甲是一种常见的遗传性出血性疾病,患者体内缺乏凝血因子FVIII这是由于基因第14个外显子的第336位氨基酸的编码基因发生了突变,产生了一个新的PstI酶切点,因此可以使用PCR-RFLP对血友病进行诊断。PCR还可以用来检测遗传性耳聋和Leber遗传性视神经病。
l 在肿瘤研究中的应用:PCR已日益广泛应用于肿瘤的病因与发病机理研究以及肿瘤诊断与治疗的研究中。例如,差异显示PCR技术能针对不同肿瘤寻找其特异而敏感的标志物,并用于肿瘤早期诊断、判断预后及疗效评估。另一方面,在使用普通放疗、化疗的同时可结合定量PCR技术检测微小残留病灶,以进一步改进治疗方案。此外,由于癌症的发生在一定意义上是单个细胞分子发生变化,因而可以使用单细胞PCR技术对癌症的发病机理进行研究。
l 检测病原体
l 在基因分型中的应用:当进行器官移植时并须先组织配型工作,此时常应用序列特异性寡核苷酸多态性PCR(PCR-sequence specific oilgonucleotide polymorphism,PCR-SSOP)对人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)进行分型,使移植成功率大大提高。此外PCR-限制性片段长度多态性也可以用于对HLA的分型。
3. 在法医学中的应用
例如:最早应用DNA限制性片段长度多态性结合PCR-RFLP来进行法医学个体识别和亲子鉴定。目前发现在真核生物基因组编码和非编码序列中的短串联重复序列的重复次数在个体间存在着差异,因此可以使用短串联重复PCR技术对其进行分析。使用PCR技术进行法医鉴定的优点是样品用量小并且适于对高度降解材料的检测。除刚才提到的之外,可变数目串联重复序列(variable number tandem repeat,VN-TR)PCR也可以用于法医学个体识别和亲子鉴定。
所以,综上所述,PCR的确是一种分子生物学研究的基础技术。在它30多年的发展中衍生出了诸如PCR-RFLP、PCR-SSOP、VN- TR,以及免疫PCR、致突变PCR和定量PCR等十几种不同的技术方法。PCR技术可以为基因工程提供目的基因,并广泛地应用于个体识别、亲子鉴定、免疫配型、疾病诊断等方面。可以说,PCR已经渗透到了生命科学的各个领域。21世纪是生物工程的世纪。我相信,在今后的发展中PCR技术会不断地得到扩充和完善,PCR技术也将发挥着越来越重要的作用。
⑷ pcr的技术的主要步骤及pcr引物设计的一般原则有哪些
PCR的技术的主要步骤及PCR引物设计的一般原则分述如下:
PCR的技术的主要步骤:
1、DNA变性:(90℃-96℃):双链DNA模板在热作用下,氢键断裂,形成单链DNA。
2、退火:(60℃-65℃):系统温度降低,引物与DNA模板结合,形成局部双链。
3、延伸:(70℃-75℃):在Taq酶(在72℃左右,活性最佳)的作用下,以dNTP为原料,从引物的3′端开始以从5′→3′端的方向延伸,合成与模板互补的DNA链。
每一循环经过变性、退火和延伸,DNA含量即增加一倍。现在有些PCR因为扩增区很短,即使Taq酶活性不是最佳也能在很短的时间内复制完成,因此可以改为两步法,即退火和延伸同时在60℃-65℃间进行,以减少一次升降温过程,提高了反应速度。
2、引物设计的基本原则
1、引物长度:15-30bp,常用为20bp左右。
2、引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C 过多易出现非特异条带。ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列参照。
3、引物内部不应出现互补序列。
4、两个引物之间不应存在互补序列,尤其是避免3 ′端的互补重叠。
5、引物与非特异扩增区的序列的同源性不要超过70%,引物3′末端连续8个碱基在待扩增区以外不能有完全互补序列,否则易导致非特异性扩增。
6、引物3‘端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,最佳选择是G和C。
7、引物的5 ′端可以修饰。如附加限制酶位点,引入突变位点,用生物素、荧光物质、地高辛标记,加入其它短序列,包括起始密码子、终止密码子等。
(4)pcr技术引物要多少扩展阅读
PCR技术的基本原理 类似于DNA的 天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。
PCR是一种体外DNA 扩增技术,是在模板DNA、引物和4种脱氧核苷酸存在的条件下,依赖于DNA聚合酶的酶促合反应,将待扩增的DNA片段与其两侧互补的寡核苷酸链引物经“高温变性——低温退火——引物延伸”三步反应的多次循环,使DNA片段在数量上呈指数增加,从而在短时间内获得我们所需的大量的特定基因片段。
在环境检测中,靶核酸序列往往存在于—个复杂的混合物如细胞提取液中,且含量很低,对于探测这种复杂群体中的特异微生物或某个基因,杂交就显得不敏感。使用PCR技术可将靶序列放大几个数量级,再用探针杂交探测对被扩增序列作定性或定量研究分析微生物群体结构。PCR技术常与其他技术结合起来使用, 如RT-PCR、竞争PCR、巢式PCR、RAPf)、ARDRA等。
第一代PCR就是常见的定性PCR技术,它采用普通PCR仪来对靶基因进行扩增,采用琼脂糖凝胶电泳来对产物进行分析。第二代PCR就是荧光定量PCR技术(Real-Time PCR,qPCR),它通过在反应体系中加入能指示反应进程的荧光试剂来实时监测扩增产物的积累,借助荧光曲线的Cq值来定量起始靶基因的浓度。
第三代PCR技术--数字PCR(Digital PCR,dPCR,Dig-PCR),是一种全新的对核酸进行检测和定量的方法。它采用直接计数目标分子而不再依赖任何校准物或外标,即可确定低至单拷贝的待检靶分子的绝对数目。
PCR芯片技术PCR仪器发展的趋势之一变得更加微型化,PCR芯片就是在这种趋势下诞生的。PCR芯片就是在微型的载体上进行PCR反应,是微型化的PCR仪。芯片PCR不仅节省了大量反应试剂因此降低了实验成本,还有助于提高反应速度。
⑸ pcr技术中需要添加的引物有几种
PCR技术的主要步骤如下:
1、dna变性:(90℃-96℃):在热作用下,双链dna模板的氢键断裂,行程单链dna。
2、退火:(60℃-65℃):体系温度降低,引物与dna模板结合形成局部双链。
3、延伸:(70℃-75℃:以dntp为原料,在taq酶的作用下(72℃左右),以dntp为底物,从引物的3′端开始,从5′→3′端延伸,用模板法合成互补dna链。
每一个周期都被变性、退火和延长,使dna含量加倍。现在有些pcr即使taq酶活性不是最好的,也能在很短的时间内复制,因为扩增区域很短。
因此,可改为两步法,即在60℃-65℃同时进行退火和延伸,以减少一次升温和降温过程,提高反应速度。
底漆设计基本原则
1、引物长度:15-30bp,一般约20bp。
2、引物碱基:g+c含量为40-60%,g+c太少扩增效果不好,g+c太多易出现非特异性条带。ATGC应随机分配,以避免超过5个嘌呤或嘧啶核苷酸。
3、引物中不应有互补序列。
4、两个引物之间不应有互补序列,特别是要避免3′端的互补重叠。
5、引物与非特异扩增区的同源性不应超过70%。引物3′端的8个碱基不能在待扩增区域外有完整的互补序列,否则容易导致非特异性扩增。
6、底漆3'端的底座,特别是最后两个底座,应严格匹配。最好的选择是G和C。
7、底漆的5'端可以改性。例如,添加限制性酶位点,引入突变位点,用生物素标记,荧光物质,地高辛,添加其他短序列,包括起始密码子、终止密码子等。
(5)pcr技术引物要多少扩展阅读:
pcr技术的基本原理类似于dna的自然复制过程,其特异性依赖于靶序列两端互补的寡核苷酸引物。
pcr是一种体外dna扩增技术,它依赖于dna聚合酶在模板dna、引物和四种脱氧核苷酸存在下的酶促反应。待扩增的DNA片段及其两侧互补的寡核苷酸链引物通过“高温变性-低温退火-引物延伸”三步反复循环,使DNA片段的数量成倍增加,因此在短时间内,我们需要大量的特异性基因片段。
在环境检测中,靶核酸序列经常存在于细胞提取物等复杂混合物中,且含量非常低。对于检测这种复杂群体中的特定微生物或基因,杂交是不敏感的。
pcr技术可以将目标序列扩增几个数量级,然后用探针杂交检测扩增序列,用于微生物种群结构的定性或定量分析。pcr技术常与rt-pcr、竞争pcr、巢式pcr、rapd、ardra等技术结合使用。
第一代pcr是一种常用的定性pcr技术。采用普通pcr扩增靶基因,琼脂糖凝胶电泳分析产物。第二代pcr为实时pcr(qpcr)。它可以通过在反应体系中加入荧光试剂来实时监测扩增产物的积累,并用荧光曲线的cq值来量化初始目标基因的浓度。
第三代pcr技术,数字pcr(dpcr,digpcr)是一种新的核酸检测和定量方法。它可以通过直接计数目标分子而不依赖于任何校准品或外标物来确定被检测到的目标分子的绝对数量,低至单拷贝。
PCR芯片技术是PCR仪器小型化的发展趋势之一,PCR芯片就是在这一趋势下诞生的。PCR芯片是一种微型PCR仪器,用于在微载体上进行PCR反应。芯片pcr不仅节省了大量试剂,降低了实验成本,而且有助于改进。
网络-PCR技术
⑹ PCR引物浓度一般选多少
PCR引物浓度一般选5~20μmol/L。
PCR反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即:引物(PCR引物为DNA片段,细胞内DNA复制的引物为一段RNA链)、酶、dNTP、模板和缓冲液(其中需要Mg2+)。
引物有多种设计方法,由PCR在实验中的目的决定,但基本原则相同。PCR所用的酶主要有两种来源:Taq和Pfu,分别来自两种不同的噬热菌。其中Taq扩增效率高但易发生错配。Pfu扩增效率弱但有纠错功能。所以实际使用时根据需要必须做不同的选择。
模板即扩增用的DNA,可以是任何来源,但有两个原则,第一纯度必须较高,第二浓度不能太高以免抑制。
缓冲液的成分最为复杂,除水外一般包括四个有效成分:缓冲体系,一般使用HEPES或MOPS缓冲体系;一价阳离子,一般采用钾离子,但在特殊情况下也可使用铵根离子;二价阳离子,即镁离子。
(6)pcr技术引物要多少扩展阅读
PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成:
①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;
②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;
③引物的延伸:DNA模板-引物结合物在72℃、DNA聚合酶(如TaqDNA聚合酶)的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基互补配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链,重复循环变性-退火-延伸三过程就可获得更多的“半保留复制链”。
而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
⑺ 用pcr技术复制了n次需要多少个引物
用pcr技术复制了n次需要多少个引物:
10uM浓度的引物,加个1ul足矣
可根据你自身实验情况调节
⑻ 利用PCR技术复制那么多DNA一共需要多少引物每复制一次都需要一段引物吗
你理解的不错,每次复制都需要消耗一对引物。不过原理还是要好好学哦。
首先引物是论“对”就是两条(rapd等特殊pcr用单条,lamp用6条……算了,那个不是pcr),这n对引物是完全一样的。不要说“段”,说段会被误会成不一样的序列的~因此你这个题目也可以答成“一个完整的pcr中,n次复制扩增都是同一段引物引导的”。
引物虽然分子的数量很大,但是,那是分子啊~~~反应前加试剂只加几微升就好了。放心~
⑼ 利用PCR技术复制那么多DNA一共需要多少引物每复制一次都需要一段引物吗
你理解的不错,每次复制都需要消耗一对引物。不过原理还是要好好学哦。
首先引物是论“对”就是两条(rapd等特殊pcr用单条,lamp用6条……算了,那个不是pcr),这n对引物是完全一样的。不要说“段”,说段会被误会成不一样的序列的~因此你这个题目也可以答成“一个完整的pcr中,n次复制扩增都是同一段引物引导的”。
引物虽然分子的数量很大,但是,那是分子啊~~~反应前加试剂只加几微升就好了。放心~
⑽ pcr需要几个引物
普通PCR需要正反向引物各一条,即一对引物,有些特殊PCR需要多条引物。