1、PCRPCR技术技术高考专题复习高考专题复习1PPT课件多聚酶链式反应多聚酶链式反应（Polymerase Chain Polymerase Chain ReactionReaction），是一种体外迅），是一种体外迅速扩增速扩增DNADNA片段的技术。片段的技术。19881988年美国穆里斯年美国穆里斯（K.MullisK.Mullis）等人）等人发明，荣发明，荣获获19931993年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。PCRPCR2PPT课件【基础知识】【基础知识】一、一、PCRPCR原理：原理：DNADNA复制：复制：半保留复制；半保留复制；3PPT课件【基础知识】【基础知识】一、一、PCRP
2、CR原理：原理：DNADNA复制：复制：半保留复制；半保留复制；v需要提供合成模板；需要提供合成模板；v不能起始新的不能起始新的DNADNA链，必须要有引物提供链，必须要有引物提供3-OH3-OH；v合成的方向都是合成的方向都是5353。DNADNA聚合酶聚合酶4PPT课件【基础知识】【基础知识】一、一、PCRPCR原理：原理：DNADNA复制：复制：半保留复制；半保留复制；DNADNA的热变性原理。的热变性原理。TaqTaq DNADNA聚合酶聚合酶v耐高温。耐高温。5PPT课件【基础知识】【基础知识】二、二、PCRPCR条件：条件：胞内胞内DNADNA复制与复制与PCRPCR技术的比较：技
3、术的比较：胞内胞内DNADNA复制复制PCRPCR解旋解旋解旋酶，边解旋边复制解旋酶，边解旋边复制酶酶解旋酶解旋酶/DNADNA聚合酶聚合酶/DNADNA连接酶连接酶/引物酶引物酶模板模板DNADNA母链母链引物引物RNARNA能量能量+原料原料dNTPdNTP温度温度最适温度最适温度缓冲液缓冲液MgMg2+2+,缓冲对缓冲对子链合成子链合成半不连续复制半不连续复制变性变性Taq Taq DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA母链母链dNTPdNTP3 3个温度个温度MgMg2+2+,缓冲对缓冲对连续复制连续复制DNADNA6PPT课件【基础知识】【基础知识】二、二、PCRPCR条件：条件：引物
4、：引物：v利用软件设计。利用软件设计。v引物设计的原则：引物设计的原则：决定决定PCRPCR扩增产物的特异性和长度。扩增产物的特异性和长度。1.1.引物长度：引物长度：通常为通常为202030bp30bp，尽量，尽量降低引物与非扩降低引物与非扩增区的同源性；增区的同源性；2.2.引物内部不能存在部分互补序列；引物内部不能存在部分互补序列；3.3.两个引物之间不能存在部分互补序列；两个引物之间不能存在部分互补序列；4.4.引物的引物的55端可以修饰，但端可以修饰，但33端不可以修饰：端不可以修饰：如探针标记。如探针标记。7PPT课件例题例题 1 1【20112011年安徽】家蚕细胞具有高效表达外
5、源基因能力。将人干扰素年安徽】家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。采用采用PCRPCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCRPCR反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含MgMg2+2+）、水、）、水、4 4种脱种脱氧核糖核苷酸、模板氧核糖核苷酸、模板DNADNA、和和 。对干扰素基因特异的对干扰素基因特异的DNADNA引物对引物对TaqTaq DNA DNA聚合酶聚合酶8PPT课
6、件例题例题 2 2【20112011年江苏】请回答基因工程方面的有关问题：年江苏】请回答基因工程方面的有关问题：（1 1）设计引物是）设计引物是PCRPCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。第一组：第一组：；第二组第二组：。引物引物和引物和引物局部发生碱基互补配对而失效局部发生碱基互补配对而失效引物引物 自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效（2 2）PCRPCR反应体系中含有热稳定反应体系中含有
7、热稳定DNADNA聚合酶，下面的表达式不能正聚合酶，下面的表达式不能正确反映确反映DNADNA聚合酶的功能，这是因为聚合酶的功能，这是因为 。DNA DNA聚合酶只能将单个脱氧核聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链苷酸连续结合到双链DNADNA片段的引物链上片段的引物链上 9PPT课件【基础知识】【基础知识】二、二、PCRPCR条件：条件：温度：温度：v70707575：v90909595：v55556060：变性；变性；复性；复性；延伸。延伸。【注意】【注意】具体温度与具体温度与DNADNA母链母链及引物中的及引物中的G G、C C含量有关。含量有关。10PPT课件例题例题 3 3【20
8、082008年江苏】回答下列问题。年江苏】回答下列问题。（1 1）在采用常规）在采用常规PCRPCR方法扩增目的基因的过程中，使用的方法扩增目的基因的过程中，使用的DNADNA聚合聚合酶不同于一般生物体内的酶不同于一般生物体内的DNADNA聚合酶，其最主要的特点是聚合酶，其最主要的特点是 。（2 2）PCRPCR过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表类来设定。表1 1为根据模板设计的两对引物序列，图为根据模板设计的两对引物序列，图2 2为引物对与为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度？模板结合示意图。
9、请判断哪一对引物可采用较高的退火温度？。耐高温耐高温 引物对引物对B B 11PPT课件【基础知识】【基础知识】三、三、PCRPCR过程：过程：预变性；预变性；复性；复性；延伸；延伸；循环。循环。变性；变性；12PPT课件【20112011年江苏】利用年江苏】利用PCRPCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNADNA复制类似（如下图所示）。图中引物中为单链复制类似（如下图所示）。图中引物中为单链DNADNA片段，它片段，它是子链合成延伸的基础。是子链合成延伸的基础。（1 1）从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物）从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A A的
10、的DNADNA片段所片段所占比例为占比例为 。（2 2）在第）在第 轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNADNA片段。片段。15/1615/16三三例题例题 4 413PPT课件【实验操作】【实验操作】一、实验仪器：一、实验仪器：14PPT课件二、设置对照：二、设置对照：【实验操作】【实验操作】三、程序设计：三、程序设计：避免外源避免外源DNADNA的污染。的污染。15PPT课件【实验操作】【实验操作】微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌；必须进行高压灭菌；微量离心管在每吸取一种试剂都必须更换枪头；微量离心管在每吸取一种试剂都必须更换枪头；所有的成分加入离心管后，盖严盖子，用手指轻轻所有的成分加入离心管后，盖严盖子，用手指轻轻弹击管的侧壁，离心弹击管的侧壁，离心10s10s，使反应液集中在离心管底，使反应液集中在离心管底部，再放入部，再放入PCRPCR仪中进行反应。仪中进行反应。四、操作提示：四、操作提示：16PPT课件【实际应用】【实际应用】一、遗传疾病的诊断：一、遗传疾病的诊断：二、刑侦破案；二、刑侦破案；三、古生物学；三、古生物学；四、基因克隆：四、基因克隆：五、五、DNADNA序列测定。序列测定。v基因诊断；基因诊断；17PPT课件
