聚合酶鏈式反應是一種用於放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術,它可看作是生物體外的特殊DNA複製,PCR的最大特點,是能將微量的DNA大幅增加。
PCR由變性--退火--延伸三個基本反應步驟構成:
1、模板DNA的變性:模板DNA經加熱至93℃左右一定時間後,使模板DNA雙鏈或經PCR擴增形成的雙鏈DNA解離,使之成為單鏈,以便它與引物結合,為下輪反應作準備。
2、模板DNA與引物的退火(復性):模板DNA經加熱變性成單鏈後,溫度降至55℃左右,引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結合。
3、引物的延伸:DNA模板--引物結合物在72℃、DNA聚合酶(如TaqDNA聚合酶)的作用下,以dNTP為反應原料,靶序列為模板,按鹼基互補配對與半保留複製原理,合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留複製鏈,重複循環變性--退火--延伸三過程就可獲得更多的「半保留複製鏈」,而且這種新鏈又可成為下次循環的模板。每完成一個循環需2~4分鐘,2~3小時就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。
在實驗中我們做PCR最常用的目的就是檢測是否存在我們所需要的目的片段。
在普通PCR擴增時在加入一對引物的同時加入一個特異性的螢光探針,該探針為一寡核苷酸,兩端分別標記一個報告螢光基團和一個淬滅螢光基團。探針完整時,報告基團發射的螢光信號被淬滅基團吸收;剛開始時, 探針結合在DNA任意一條單鏈上;PCR擴增時,Taq酶的5』端-3』端外切酶活性將探針酶切降解,使報告螢光基團和淬滅螢光基團分離,從而螢光監測系統可接收到螢光信號,即每擴增一條DNA鏈,就有一個螢光分子形成,實現了螢光信號的累積與PCR產物形成完全同步。或者使用螢光染料SYBR。SYBR可以結合到雙鏈DNA上面,當體系中的模板被擴增時,SYBR可以有效結合到新合成的雙鏈上面,隨著PCR的進行,結合的SYBR染料越來越多,被儀器檢測到的螢光信號越來越強,從而達到定量的目的。
探針法原理
螢光染料法原理
RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism,限制性內切酶片段長度多態性)能對植物的抗性基因進行定位和分離,利用RFLP技術,對於核基因組或葉綠體基因組、尤其是後者,若能提取純淨DNA,則可直接從酶切後的電泳圖譜看出其多態性,利用這一方法可以測定種群內、種群間不同水平的物種在汙染環境下抗性分化進化水平上的差異。RFLP技術在用於基因型分型研究的同時,同樣的可用於在不同環境中微生物多樣性的研究。
DNA提取→用限制性內切酶酶切DNA→用凝膠電泳分開DNA片段→把DNA片段轉移到濾膜上→利用放射性標記的探針雜交顯示特定的DNA片段(Southern雜交)和結果分析。
在同源的染色體區段的DNA,用限制性內切酶切割,會產生不同的區段,之後用標記好的探針進行雜交,得到的圖譜可以顯示出各個區段的差異性。