聚合酶链式反应PolymeraseChainReaction

简并PCR什么是PCR？•PCR，全称为聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction），是一种在分子生物学中常用的技术，用于在体外大规模扩增（amplify）DNA片段。

PCR的发明者是美国生物化学家凯瑟琳·穆尔和诺贝尔化学奖得主基里尔·穆尔。

PCR技术的发明对于现代生物学和基因工程领域做出了极其重要的贡献。

PCR的基本原理PCR基于DNA的复制原理，通过三步循环反应来扩增特定的DNA片段。

主要包括以下步骤：1.变性（Denaturation）：将PCR反应体系中的DNA双链解开成两条单链。

这一步需要高温（通常为94-98℃）来使DNA变性，即断开氢键，使DNA成为单链。

2.退火（Annealing）：在较低温度下（通常为50-65℃），引入名为引物（primer）的寡核苷酸序列，使其与特定的目标DNA序列的两个侧链互补配对。

引物是特定长度的DNA片段，它可以指定需要扩增的目标DNA序列的起始点。

3.延伸（Extension）：在适合特定DNA聚合酶（例如，Taq聚合酶）活性的温度下（通常为72℃），DNA聚合酶会按照引物的互补序列将新的核苷酸加入到引物的3’端，从而合成新的DNA链。

延伸的结果是获得了与目标DNA片段相同碱基序列的双链DNA，这两条DNA链具有互补链。

这三个步骤被循环重复数次，每次循环被称为一个“PCR循环”。

每个PCR循环都会使目标DNA片段的数量成倍增加。

通常情况下，进行30-40个PCR循环就可以获得足够多的目标DNA。

简并PCR的概念简并PCR（Degenerate PCR），也称为混合PCR（Multiplex PCR），是PCR的一种变体。

PCR中的引物通常是一对特定的引物，用于扩增目标DNA的特定序列。

而在简并PCR中，引物序列中的一些位置可以有多个可能的碱基，这些碱基任意的组合将允许引物同时识别和扩增多个相关目标序列。

简并PCR可以用于扩增不同物种、不同基因亚型或具有高度变异的基因等多样的DNA序列。

聚合酶链式反应（PCR）聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）是一种体外扩增特异性DNA片段的技术。

经数小时反应就将特定的DNA片段扩增数百万倍。

PCR(聚合酶链式反应）是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。

基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。

一、PCR基本原理：DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。

双链DNA在多种酶的作用下可以变性解旋成单链，在DNA聚合酶的参与下，根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。

在实验中发现，DNA在高温时也可以发生变性解链，当温度降低后又可以复性成为双链。

因此，通过温度变化控制DNA的变性和复性，加入设计引物，DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。

但是，DNA聚合酶在高温时会失活，因此，每次循环都得加入新的DNA聚合酶，不仅操作烦琐，而且价格昂贵，制约了PCR技术的应用和发展。

耐热DNA聚合酶--Taq酶的发现对于PCR的应用有里程碑的意义，该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活，不需要每个循环加酶，使PCR技术变得非常简捷、同时也大大降低了成本，PCR技术得以大量应用，并逐步应用于临床。

PCR扩增靶DNA的过程类似于体内DNA的半保留复制，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。

利用人工合成的一对寡核苷酸引物，分别与待扩增DNA片段的两侧翼序列互补，在DNA聚合酶催化下，以靶DNA序列为模板，四种dNTP为原料，经过高温变性、低温退火和中温延伸“三步曲”的循环，使靶DNA片段经过30个循环周期后达到百万倍的扩增。

简述pcr原理及过程
PCR（polymerase chain reaction）即聚合酶链式反应，它是利用特定片段的特异性引物，引发特定基因的扩增反应，是一种灵敏、可重复、可控制的DNA增幅技术。

PCR反应可分为4个步骤：
1、反应起始：首先将样品（DNA）添加到聚合酶反应管中，并加入引物、DNA聚合酶和dNTP（双脱氧核糖核苷），通常将温度升至
94~95℃，使反应管中的核苷酸发生融合，这一部分反应过程也称为DNA断裂步骤。

2、反应过程：将温度降至适当的值（通常为55～65℃），令反应管中的引物特异性结合到目标模板DNA的3'端。

然后，聚合酶将新合成的DNA片段扩增至模板DNA中，在一次反应周期中，每个特异性引物和模板DNA扩增的DNA片段都有两对成对分子。

3、反应终止：将反应温度升至72℃，聚合酶分解，使扩增的反应终止。

4、循环反复：将上述3步反应重复30～40次，可使初始的片段扩增指数级增加，最终可以得到大量的片段。

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简述PCR反应的原理及其应用
PCR（聚合酶链式反应，Polymerase Chain Reaction）是一种体外扩增DNA 的方法，它通过反复复制DNA模板，快速并特异地增加目标DNA的数量。

PCR 反应的原理主要有三个步骤：变性、退火和延伸。

1. 变性：在PCR反应开始时，将目标DNA加热至95C，使其双链DNA变性为单链DNA。

这一步骤中，双链DNA的氢键断裂，两条链分离。

2. 退火：将温度降至50-65C，使引物与目标DNA序列互相结合。

引物是两条质粒模板DNA链的两段DNA链（5’末端向3’末端延伸）。

退火温度要与引物的序列和碱基配对的目标DNA序列的G和C含量相匹配。

引物与目标DNA 序列互补结合。

3. 延伸：将温度升高至72C，引物的3’端为DNA聚合酶提供延伸合成DNA 的模板。

DNA聚合酶将适当的核苷酸与模板上的目标DNA序列配对，形成新的DNA链。

此过程被称为延伸。

通过不断重复这些步骤，每次扩增都会产生原有DNA模板的复制产品。

每个PCR循环都会将DNA数目倍增。

因此，经过多个PCR循环后，从少量的起始DNA模板可以扩增高达数百万个拷贝。

PCR反应是一项重要的分子生物学技术，广泛应用于基因测序、遗传疾病的诊
断、DNA指纹鉴定、基因突变分析等领域。

它可以快速、高效地扩增目标DNA 序列，从而使其能够被有效地检测和分析。

同时，PCR反应还被用于DNA克隆、基因工程和其他实验室研究中。