PCR发展、原理-简版课件

PCR的发展及原理刘洋PCR的发展及原理刘洋1分子生物在生活及医学中的应用DNA分子的结构PCR的发展史PCR的原理、试剂检测原理常见实时荧光PCR仪器PCR发展、原理-简版ppt课件2日常生活中转基因食品亲自鉴定酱油、醋、酒的酿造日常生活中转基因食品3医学领域疾病基因检测/遗传病的产前诊断致病病原体的检测肿瘤治疗中癌基因的检测DNA指纹、个体识别、亲子关系鉴别、法医物证其他:

动、植物检疫（转基因动植物检测）医学领域疾病基因检测/遗传病的产前诊断4分子生物在生活及医学中的应用DNA分子的结构PCR的发展史PCR的原理、试剂检测原理常见实时荧光PCR仪器PCR发展、原理-简版ppt课件5

中关村DNA双螺旋结构“生命”雕塑，如今已被看做中关村的标志，收到各界好评。中关村DNA双螺旋结构“生命”雕塑，如今已被看做中关村6AGCT一.DNA—脱氧核糖核酸1’2’3’4’含Ｎ碱基脱氧核糖磷酸5’2、化学元素组成：CHONP脱氧核糖核苷酸1、基本单位：3、脱氧核糖核苷酸：一分子五碳糖、一分子磷酸基团和一分子含N碱基AGCT一.DNA—脱氧核糖核酸1’2’3’4’含Ｎ碱基7腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸A脱氧核糖磷酸G脱氧核糖磷酸C脱氧核糖磷酸T脱氧核糖磷酸脱氧核苷酸的种类（四种）腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱8AGCT氢键ATGC平面结构立体结构DNA分子的空间结构模型AGCT氢键ATGC平面结构立体结构DNA分子9碱基对另一碱基对嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。ATGC氢键碱基与氢键的关系碱基对另一碱基对嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基10AATTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。DNA分子的结构特点AATTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反向平行11AATTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。DNA分子的结构特点AATTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反向平行12AATTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。DNA分子的结构特点AATTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由两条反向平行13分子生物在生活及医学中的应用DNA分子的结构PCR的发展史PCR的原理、试剂检测原理常见实时荧光PCR仪器PCR发展、原理-简版ppt课件14PCR技术简史1971年，科兰纳（Khorana）提出：经过DNA变性，与合适引物杂交，用DNA聚合酶延伸引物，并不断重复该过程便可克隆tRNA基因。但由于测序和引物合成的困难，以及70年代基因工程技术的发明使克隆基因成为可能，所以，Khorana的设想被人们遗忘了……PCR技术简史1971年，科兰纳（Khorana）提出：经过15PCR技术简史1985年，美国PE-Cetus公司的Mullis等人发明了聚合酶链反应（PCR）基本原理是在试管中模拟细胞内的DNA复制最初采用E-coliDNA聚合酶进行PCR，由于该酶不耐热，使这一过程耗时，费力，且易出错耐热DNA聚合酶的应用使得PCR能高效率的进行，随后PE-Cetus公司推出了第一台PCR自动化热循环仪1993年，Mullis等因此项技术获诺贝尔化学奖PCR技术简史1985年，美国PE-Cetus公司的Mull16很少有在公司工作的科研人员得

诺贝尔奖，Mullis是其中之一KaryB.Mullis(1944-)，在Cetus公司工作期间，发明了PCR。他原本是要合成DNA引物来进行测序工作，却常为没有足够多的模板DNA而烦恼。1983年春夏之交的一个晚上，他开车去乡下别墅的路上萌发了用两个引物（而不是一个引物）去扩增模板DNA的想法…...很少有在公司工作的科研人员得

诺贝尔奖，Mullis是其中17Mullis开车的时候,瞬间感觉两排路灯就是DNA的两条链，自己的车和对面开来的车象是DNA聚合酶，面对面地合成着DNA，……Mullis开车的时候,瞬间感觉两排路灯就是DNA的两条链181983年春，Mullis发展出PCR的概念；1983年9月，Mullis用大肠杆菌DNA聚合酶做了第一个PCR实验，只用一个循环；1985年12月20日，Mullis的同事Saiki在Science上发了一篇论文，方法中用了PCR技术，导致Mullis的文章到处被拒；1985年10月25日申请了PCR的专利，1987年7月28日批准（专利号4,683,202

），这回Mullis是第一发明人。1986年5月，Mullis在冷泉港实验室做专题报告，全世界从此开始学习PCR的方法；1986年6月，Cetus公司纯化了第一种高温菌DNA聚合酶，TaqDNApolymerase，这是85年春天Mullis建议做的；1988年，第一台PCR仪问世；1993年，Mullis等因此项技术获诺贝尔化学奖PCR的发展史1983年春，Mullis发展出PCR的概念；PCR的发展史19分子生物在生活及医学中的应用DNA分子的结构PCR的发展史PCR的原理、试剂检测原理常见实时荧光PCR仪器PCR发展、原理-简版ppt课件20什么是PCR？PCR：又叫做聚合酶链式反应，是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制PCR的最大特点，是能将微量的DNA大幅增加。什么是PCR？PCR：又叫做聚合酶链式反应，是一种用于放21PCR的基本原理PCR循环第一步：经过前期处理的样本核酸，在加热的条件下，双链DNA被解开螺旋结构和双链结构，成为两条独立的直链。这一过程也称作“变性”。PCR的基本原理PCR循环第一步：经过前期处理的样本核酸，在22PCR循环第二步：环境温度逐渐降低到一定程度，环境中的“引物”同单链DNA杂交，这一过程也称作“退火”。PCR的基本原理PCR循环第二步：环境温度逐渐降低到一定程度，环境中的“引物23

PCR的基本原理

PCR循环第三步：在TaqDNA聚合酶，dNTPs，Mg2+和合适pH缓冲液存在条件下搬运对应核苷酸延伸引物，这一过程叫做“延伸”。PCR的基本原理PCR循环第三步：在TaqDNA聚合酶24PCR的基本原理一个PCR循环完成后，我们从一条双链的DNA复制得到两条双链DNAPCR的基本原理一个PCR循环完成后，我们从一条双链的D251234522557294时间（min）温度（℃）PCR的基本原理适温延伸3高温变性1低温退火2重复1~3步25~30轮目的DNA片段扩增100万倍以上DNA双螺旋DNA单链与引物复性DNA变性形成2条单链子链延伸DNA加倍1234522557294时间（min）温度（℃）PCR的基26试剂检测原理

实时荧光PCR技术：利用荧光信号的变化实时检测PCR扩增反应中每一个循环扩增产物量的变化，通过Ct值和标准曲线的分析对起始模板进行定量分析。试剂检测原理实时荧光PCR技术：利用荧光27

如何检测荧光强度呢,我们先来了解一下荧光探针。

28TaqMan---水解型探针

5′端标记有荧光报告基团(Reporter,R)，如FAM、VIC等，即供体。

3′端标记有荧光淬灭基团(Quencher,Q)

探针完整，R所发射的荧光能量被Q基团吸收，无荧光，R与Q分开，发荧光（荧光共振能量转移原理，FRET）

Taq酶可水解探针TaqMan---水解型探针5′端标记有荧光报告基团(R29试剂检测原理在适宜的温度和环境下，DNA聚合酶以引物为起点沿模板5′→3′方向延伸，合成一条新的DNA互补链。每扩增一条DNA分子，释放一个荧光信号，可以在循环过程中检测荧光.试剂检测原理在适宜的温度和环境下，DNA30最后通过实时荧光PCR仪，将各种荧光信号转化为各种曲线，再经过电脑一系列的计算就可以得到起始模板量。试剂检测原理最后通过实时荧光PCR仪，将各种荧光信号转化为各种曲31分子生物在生活及医学中的应用DNA分子的结构PCR的发展史PCR的原理、试剂检测原理常见实时荧光PCR仪器PCR发展、原理-简版ppt课件32实时荧光PCR仪

ABI7500荧光定量PCR仪96孔、4通道

实时荧光PCR仪ABI7500荧光定量PCR仪33实时荧光PCR仪BIO-Rad

CFX9696孔、4通道实时荧光PCR仪实时荧光PCR仪BIO-