《医学分子生物学 Molecular Biology in Medicine》课程PPT教学课件：第十一章 核酸的体外扩增

第十一章核酸的体外扩增 聚合酶链式反应 连接酶链反应 RNA的体外扩增

1 第十一章 核酸的体外扩增 聚合酶链式反应 连接酶链反应 RNA的体外扩增

第一节聚合链式反应 polymerase chain reaction PCR

2 第一节 聚合酶链式反应 polymerase chain reaction PCR

PCR的发明: 发明人: Kary mullis o。1983年, Mullis着手解决用简单 的方法鉴定某一段DNA的技术问题,有一天晚上他驱 车在北部加州101号高速公路上,灵机一动想到了一个 实际上可以无限扩增某段DNA的简单方法,即PCR 1985年的一次学术会议上,此方法首次被介绍,在分 子生物科学家中引起了巨大的反响。大家很快地纷纷 采用这个方法,很多人还很奇怪自己怎么没有首先想 到这么做。随后Cetu给了Mul万美元的奖金,然 后把这项技术的专利以三亿美元的价格转让给另一家 生物技术公司。1993年, Mullis因此获得诺贝尔化学奖 第十一章

第十一章 3 PCR的发明： 发明人：Kary Mullis。1983年，Mullis着手解决用简单 的方法鉴定某一段DNA的技术问题，有一天晚上他驱 车在北部加州101号高速公路上，灵机一动想到了一个 实际上可以无限扩增某段DNA的简单方法，即PCR。 1985年的一次学术会议上，此方法首次被介绍，在分 子生物科学家中引起了巨大的反响。大家很快地纷纷 采用这个方法，很多人还很奇怪自己怎么没有首先想 到这么做。随后 Cetus给了Mullis一万美元的奖金，然 后把这项技术的专利以三亿美元的价格转让给另一家 生物技术公司。1993年，Mullis因此获得诺贝尔化学奖

Muis在“偶然想出的聚合酶链反应” 文中写到:“这种简单得令人惊奇,可以无限 量地拷贝DNA片段的方法是在不可想象的情况 下,即驾车行驶在月色下的加利福尼亚山间公 路上时想出来的”。 在短短的几年内,PCR迅速成为分子生物学的 项常规手段,被许多科学家视为近十年来 分子生物学领域最重要的一项突破。此技术 能够特异地扩增任何所希望的目的基因或 DNA片段。在基础和临床医学、法医、考古 等方面有重要的应用价值,并对分子生物学 第技术的发展给予巨大的推动

第十一章 4 Mullis 在“偶然想出的聚合酶链反应”一 文中写到: “这种简单得令人惊奇，可以无限 量地拷贝DNA片段的方法是在不可想象的情况 下， 即驾车行驶在月色下的加利福尼亚山间公 路上时想出来的”。 在短短的几年内，PCR迅速成为分子生物学的 一项常规手段，被许多科学家视为近十年来 分子生物学领域最重要的一项突破。此技术 能够特异地扩增任何所希望的目的基因或 DNA片段。在基础和临床医学、法医、考古 等方面有重要的应用价值，并对分子生物学 技术的发展给予巨大的推动

、PCR的基本原理 类似于DNA的体内复制。首先待扩 增DNA模板加热变性解链,随之将反 应混合物冷却至某一温度,这一温度可 使引物与待扩增DNA发生退火,再将 温度升高使退火引物在DNA聚合酶作 用下得以延伸。这种变性-复性-延伸的 过程就是一个PCR循环,PCR就是在合 适条件下的这种循环的不断軍复。 第十一章

第十一章 5 一 、PCR的基本原理 类似于DNA的体内复制。首先待扩 增DNA•模板加热变性解链，随之将反 应混合物冷却至某一温度，这一温度可 使引物与待扩增DNA发生退火，再将 温度升高使退火引物在DNA聚合酶作 用下得以延伸。 这种变性-复性-延伸的 过程就是一个PCR循环，PCR就是在合 适条件下的这种循环的不断重复

flash 第十一章

第十一章 6 flash

()DNA模板变性 双链DNA是通过95℃左右的高温使其发生变性, 形成单链DNA。 模板与引物退火 45~55℃,两个寡核苷酸引物分别与待扩增DNA两 端的序列互补 引物延伸72℃左右 在4种dNTP底物及Mg2+存在条件下,DNA聚合酶 将单核苷酸从引物3′端掺入,沿模板延伸合成新股 DNA,每一循环的产物可作为下一循环的模板。 第十一章

第十一章 7 ㈠ DNA模板变性 双链DNA是通过95℃左右的高温使其发生变性， 形成单链DNA。 ㈡ 模板与引物退火 45～55℃，两个寡核苷酸引物分别与待扩增DNA两 端的序列互补。 ㈢ 引物延伸72℃左右 在4种dNTP底物及Mg2+存在条件下，DNA聚合酶 将单核苷酸从引物3′端掺入，沿模板延伸合成新股 DNA，每一循环的产物可作为下一循环的模板

以上所述的变性、退火、延伸 “三步曲”被确定为PCR的一轮循 环,整个PCR过程一般需进行2530 轮的循环。 第十一章

第十一章 8 以上所述的变性、退火、延伸 “三步曲”被确定为PCR的一轮循 环，整个PCR过程一般需进行25-30 轮的循环

PCR flash 第十一章

第十一章 9 PCR flash

三、PCR引物的设计 引物 引物是指与待扩增靶DNA两端序列 互补的寡核苷酸,两段引物分别与 相应的一条DNA链3端及5端互补 第十一章

第十一章 10 二、PCR引物的设计 引物 引物是指与待扩增靶DNA两端序列 互补的寡核苷酸，两段引物分别与 相应的一条DNA链3’端及5’端互补