《5.2 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《5.2 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段(26頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、1 1.DNA.DNA的基本單位的基本單位五碳糖五碳糖磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)羥基羥基3,端端5,端端ATGCATGC5,端(含磷酸基團(tuán))端(含磷酸基團(tuán))3,端(含羥基)端(含羥基)3,端端5,端端2.2.脫氧核苷酸鏈的形成脫氧核苷酸鏈的形成3.DNA3.DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)4.4.復(fù)制過程復(fù)制過程參與的組分參與的組分在在DNADNA復(fù)制中的作用復(fù)制中的作用解旋酶解旋酶打開打開DNA雙鏈雙鏈DNA母鏈母鏈提供提供DNA復(fù)制的模板復(fù)制的模板4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸合成子鏈的原料合成子鏈的原料DNA聚合酶聚合酶引物引物使使DNA聚合酶能夠從引物的聚合酶能夠從引物的3端開始連接脫氧核苷酸
2、端開始連接脫氧核苷酸催化合成催化合成DNA子鏈子鏈DNADNA聚合酶的特性聚合酶的特性 DNA DNA聚合酶不能從頭開始合聚合酶不能從頭開始合成成DNADNA,而只能從,而只能從3 3端延伸端延伸DNADNA鏈。鏈。因此,因此,DNADNA復(fù)制需要引物。復(fù)制需要引物。小資料:小資料:引物是一小段引物是一小段DNA或或RNA,它能與,它能與DNA母鏈母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對。用于的一段堿基序列互補(bǔ)配對。用于PCR的引物長度通常為的引物長度通常為2030個核苷酸。個核苷酸。3553因此,因此,DNA的合成方向總是從子鏈的的合成方向總是從子鏈的5,端向端向3,端延伸。端延伸。4.4.復(fù)制過程復(fù)制過
3、程 是一種體外迅速擴(kuò)增是一種體外迅速擴(kuò)增DNADNA片段的技術(shù),片段的技術(shù),它能以極少量的它能以極少量的DNADNA為模板,在幾小時內(nèi)復(fù)為模板,在幾小時內(nèi)復(fù)制出上百萬份的制出上百萬份的DNADNA拷貝??截悺_z傳疾病的診斷、刑偵破案、古生遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和物學(xué)、基因克隆和DNADNA序列測定。序列測定。解旋酶(解旋酶(打開打開DNA雙鏈)雙鏈)DNADNA母鏈(母鏈(模板)模板)4 4種脫氧核苷酸(種脫氧核苷酸(合成子鏈原料)合成子鏈原料)DNADNA聚合酶(聚合酶(催化子鏈合成)催化子鏈合成)引物引物(RNA)()(使使DNA聚合酶能聚合酶能從引物從引物3端開始連
4、接脫氧核苷酸)端開始連接脫氧核苷酸)自主閱讀自主閱讀P59,并,并思考:思考:體外擴(kuò)增體外擴(kuò)增DNADNA,需要怎樣環(huán)境?,需要怎樣環(huán)境?變性變性(80-100)TaqTaq聚合酶(耐高溫)聚合酶(耐高溫)20203030個核苷酸構(gòu)個核苷酸構(gòu)成成DNADNADNADNA母鏈母鏈4 4種脫氧核苷酸種脫氧核苷酸緩沖溶液,控制溫度緩沖溶液,控制溫度 DNA雙鏈雙鏈單鏈單鏈變性(加熱變性(加熱80-100)復(fù)性(緩慢冷卻)復(fù)性(緩慢冷卻)變性的目的:變性的目的:復(fù)性的目的:復(fù)性的目的:解開雙鏈解開雙鏈有利于引物與兩條單鏈結(jié)合有利于引物與兩條單鏈結(jié)合 在在80100 的溫度范圍內(nèi),的溫度范圍內(nèi),DNAD
5、NA的雙螺旋的雙螺旋結(jié)構(gòu)將解體,雙鏈分開,這個過程稱為結(jié)構(gòu)將解體,雙鏈分開,這個過程稱為變性變性PCRPCR技技術(shù)總術(shù)總結(jié)結(jié) 利用利用DNA分子的熱變性原理,通過控制分子的熱變性原理,通過控制溫度來控制雙鏈的解旋與結(jié)合,從而完成體外溫度來控制雙鏈的解旋與結(jié)合,從而完成體外DNA分子的擴(kuò)增。分子的擴(kuò)增。四種脫氧核苷酸、耐熱四種脫氧核苷酸、耐熱的的DNADNA聚合酶、聚合酶、引物、引物、DNA DNA模板模板、緩沖溶液和控制溫度的溫緩沖溶液和控制溫度的溫控設(shè)備??卦O(shè)備。子鏈的子鏈的5端向端向 3端延伸端延伸5/3/3/5/5/3/引物引物5/3/引物引物變性變性95oC復(fù)性復(fù)性55oC延伸延伸72
6、oC5/3/3/5/5 引物引物15 引物引物2第二次復(fù)制第二次復(fù)制第一次復(fù)制第一次復(fù)制5 5 5 5 5 5 模板模板DNA5 5 5 5 5 5 5 5 每次循環(huán)分為:每次循環(huán)分為:PCRPCR的反應(yīng)過程總結(jié)的反應(yīng)過程總結(jié)變性變性 復(fù)性復(fù)性延伸延伸PCR的反應(yīng)結(jié)果的反應(yīng)結(jié)果(1)按配方將所需試劑擺放在實驗桌上()按配方將所需試劑擺放在實驗桌上(準(zhǔn)備準(zhǔn)備)(2)用微量移液器按配方在微量離心管中依次加入各組分()用微量移液器按配方在微量離心管中依次加入各組分(移液移液)(3)蓋嚴(yán)蓋嚴(yán)離心管口的蓋子,用手指離心管口的蓋子,用手指輕輕彈擊輕輕彈擊管壁(管壁(混合混合)(4)將微量離心管放在離心機(jī))
7、將微量離心管放在離心機(jī)上上離心約離心約10s(離心離心)(5)將離心管放入)將離心管放入PCR儀上,設(shè)置好儀上,設(shè)置好PCR儀的循環(huán)程序(儀的循環(huán)程序(反應(yīng)反應(yīng))三、三、結(jié)果分析與評價結(jié)果分析與評價練習(xí)鞏固練習(xí)鞏固1、關(guān)于、關(guān)于PCR技術(shù)的應(yīng)用,錯誤的一項是技術(shù)的應(yīng)用,錯誤的一項是A 古生物學(xué)、刑偵破案、古生物學(xué)、刑偵破案、DNA序列測定序列測定B 診斷遺傳疾病、基因克隆、古生物學(xué)診斷遺傳疾病、基因克隆、古生物學(xué)C DNA序列測定、基因克隆、刑偵破案序列測定、基因克隆、刑偵破案D 診斷遺傳疾病、合成核苷酸、診斷遺傳疾病、合成核苷酸、DNA序列測定序列測定2、DNA的合成方向總是從子鏈的哪一端向
8、的合成方向總是從子鏈的哪一端向哪一端延伸?哪一端延伸?3、PCR技術(shù)最突出的優(yōu)點是技術(shù)最突出的優(yōu)點是A 原理簡單原理簡單 B 原料易找原料易找C TaqDNA聚合酶有耐熱性聚合酶有耐熱性D 快速、高效、靈活、易于操作快速、高效、靈活、易于操作從子鏈的從子鏈的5端向端向3端延伸端延伸4、做、做PCR使用的微量離心管、槍頭、緩使用的微量離心管、槍頭、緩沖液及蒸餾水使用前必須進(jìn)行的關(guān)鍵步驟沖液及蒸餾水使用前必須進(jìn)行的關(guān)鍵步驟是是A 反復(fù)洗滌反復(fù)洗滌 B 不怕外源不怕外源DNA污染污染C 高壓滅菌高壓滅菌 D 在在20 儲存儲存體內(nèi)體內(nèi)DNA復(fù)制與復(fù)制與PCR的技術(shù)區(qū)別:的技術(shù)區(qū)別:體內(nèi)復(fù)制體內(nèi)復(fù)制P
9、CRPCR技術(shù)技術(shù)解旋解旋在解旋酶作用下,細(xì)在解旋酶作用下,細(xì)胞提供胞提供ATPATP,部分解開,部分解開加熱到加熱到9494o oC,C,雙鏈全雙鏈全部解開,不需解旋酶部解開,不需解旋酶引物引物一小段一小段RNARNA一般用一般用DNADNA片段片段DNADNA聚合酶聚合酶細(xì)胞自身的細(xì)胞自身的DNADNA聚合酶聚合酶(不耐高溫)(不耐高溫)TaqDNATaqDNA聚合酶聚合酶復(fù)制特點復(fù)制特點半保留復(fù)制,邊解旋半保留復(fù)制,邊解旋邊復(fù)制,多起點復(fù)制。邊復(fù)制,多起點復(fù)制。半保留復(fù)制,完全解半保留復(fù)制,完全解旋后復(fù)制,從模板鏈旋后復(fù)制,從模板鏈的一端開始復(fù)制。的一端開始復(fù)制。復(fù)制的方向復(fù)制的方向 子鏈的子鏈的55端向端向 3 3端端延伸延伸子鏈的子鏈的55端向端向 3 3端延伸端延伸課堂小結(jié)課堂小結(jié)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段片段PCR原理原理DNA的復(fù)制需要酶、原料、能量、引物的復(fù)制需要酶、原料、能量、引物DNA的變性和復(fù)性受溫度影響的變性和復(fù)性受溫度影響PCR過程過程變性變性復(fù)性復(fù)性延伸延伸操作步驟操作步驟配制配制PCR反應(yīng)體系反應(yīng)體系移入離心管移入離心管放入放入PCR設(shè)置工作參數(shù)設(shè)置工作參數(shù)DNA擴(kuò)增擴(kuò)增測定含量測定含量稀釋稀釋調(diào)零調(diào)零測定并讀數(shù)測定并讀數(shù)計算計算