PCR知识点答案
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专题5 DNA和蛋白质技术
课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段
一、PCR的原理：
1、PCR的定义：
多聚酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR技术)，是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法，故又称为DNA体外扩增技术。
此技术在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝
引物：是一小段DNA或是RNA，它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸。
（1）DNA复制需要引物的原因：
DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链，因此DNA复制需要引物。
（2）PCR技术中需要的两种引物的特点：
两种引物的序列要不同。因为引物需要分别和两种模板链进行碱基互补配对；因此，两种引物的碱基不能互补配对，一种引物自身也不能互补配对。
3.DNA复制的方向：
当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3′端延伸DNA链，因此DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。
DNA复制的方向总结：
（1）从子链方面看复制是从子链的5′端向3′端延伸
（2）从模板链方面看，引物需结合在模板链的3′端，复制从模板链的3′端向5′端延伸
（3）从引物方面看，脱氧核糖核苷酸只能结合在引物的3′端
4.PCR的原理（DNA的体外双链复制）：DNA热变性原理
DNA的热变性原理：①DNA变性：在80~100℃的温度范围内，DNA的双螺旋结构将解体，双链分开，这个过程称为变性。②DNA复性：当温度缓慢降低后，两条彼此分离的DNA链又会重新结合成某某，这个过程称为复性。
③子链的合成：DNA聚合酶从引物的3′端开始延伸DNA链，DNA的合成方向总是从子链的5′端向 3′端延伸。
二、PCR的过程：
1、PCR的技术（DNA体外复制）的条件
①原料：4种脱氧核糖核苷酸。
②模板：加热变性解旋后的两条DNA母链。
③酶：耐热的DNA聚合酶；（不需要解某某）
④引物：使DNA聚合酶能够从引物的 3′端开始连接脱氧核苷酸。
⑤其他条件：需要稳定的缓冲溶液和能自动调节温度的温控设备等。
PCR的技术的过程
(1)变性：当温度上升到94 ℃以上时，双链DNA解旋为单某某。
(2)复性：温度下降到55 ℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单某某DNA结合。
(3)延伸：温度上升到72 ℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在DNA聚合酶作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
/ /
3.PCR总结：
（1）PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性--复性-延伸。
（2）在循环之前，常要进行一次预变性，以便增加大分子模板DNA彻底变性的概率。
（3）从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应，并且由引物Ⅰ延伸而成的DNA单某某会与引物Ⅱ结合，进行DNA的延伸，这样，DNA聚合酶只能特异地复制处于两个引物之间的DNA序列，使这段固定长度的序列呈指数扩增。
（4）若PCR循环n次，则产生2n个DNA分子；含有引物Ⅰ的DNA分子数为2n-1、含有引物Ⅱ的DNA分子数为2n-1,既含有引物Ⅰ又含有引物Ⅱ的DNA分子有2n-2个，只含有引物Ⅰ的DNA分子,1个，只含有引物Ⅱ的DNA分子1个。N次复制所需要的引物是2n+1-2，需要引物Ⅰ或是引物Ⅱ是2n-1
PCR只能特异地复制处于两个引物之间的DNA序列 时，在第三次复制时可以出现等长的所需的DNA片段。
（5）PCR过程中的两点注意：
①复性不一定均为引物与DNA模板结 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。
一小段RNA
可以是RNA或单某某DNA分子片段
合成子链
在引物基础上，一条链连续合成，另一条链不连续合成
分别从两条链的引物端开始，都是连续合成，控制温度在72 ℃左右
特点
边解旋边复制，半保留复制
体外迅速扩增
循环次数
受生物体自身控制
30多次
产物
完整DNA
DNA片段
相同点
原料
4种脱氧核苷酸(A、G、C、T)
复制原理
严格遵循碱基互补配对原则，半保留复制
模板
以DNA母链为模板
引物
都需要分别与两条模板链相结合的两种引物
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