PCR教程研究生用.ppt
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1、一、DNA置备 6pg/细胞(一)理想DNA样品的要求 1.纯度-RNA、蛋白质、多糖、脂类。2.完整性-DNA大分子。3.DNA量。,检困岳狱柿坠嚎谣男底体臭炳铱嘘称怔角哦宫痉惺凋充健芳腕自萄宾略凋PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(二)经典DNA提取法1.在弱碱和螯合剂的条件下行组织匀浆,溶解胞、核膜。2.去垢剂(SDS)与蛋白酶消化蛋白,分离DNA。3.有机溶剂(酚与氯仿)去除蛋白,萃取DNA。4.乙醇与盐类沉淀DNA。,鹤骄咨暮海肝攒伪援组请失骤刷缚身躇吩盆腕闽颁恃施婉拙评煌怨镜蜗产PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(三)试剂的使用原理1.弱碱和螯合剂:Tris-HCl
2、 pH8.0,DNA分子稳定。EDTA(乙二胺四乙酸)-通过螯合镁离子抑制核酸酶。2.去垢剂与蛋白酶:SDS(十二烷基磺酸钠)增加膜通透性;促进DNA与蛋白质分解;促使核酸酶与蛋白质变性。蛋白酶K酶解组蛋白。3.有机溶剂:酚:变性沉淀蛋白质,组蛋白、蛋白酶等。氯仿:变性沉淀蛋白质,除酚,水相分离。异戊醇:除酚,除泡沫。4.乙醇与盐类:DNA不溶于乙醇与盐类。,壳魁恋莎楷结晰郎促毫季鸿输珊恳待学礁掂梢葛丈渍帖银窗瑰搔钝煎锹误PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(四)基本步骤1.样品处理:分离细胞,低渗盐水(0.2%)或细胞悬浮液。(10mmol/L Tris-HClpH8.0,0.1mol
3、/LEDTA,20mg/ml胰RNA酶,0.5%SDS)。2.消 化:TNE缓冲液(15mmol/L Tris-HClpH8.0,15mmol/LEDTA,5mmol/L NaCl)4ml,10%SDS0.45 ml,10mg/ml蛋白酶K(终浓度,100g/ml),混匀,503h,45过夜。3.DNA 分离:等体积饱和酚;等体积饱和酚/氯仿/异戊醇(25/24/1);氯仿/异戊醇(24/1)。500r/min,10min。4.沉淀 DNA:1/10体积3mol/L NaAc,2倍无水乙醇-70%乙醇。离心,挥干。可加醋酸钠(终浓度:0.3mol/L)并低温。10-20分钟。5.溶解DNA:适
4、量TE(10mmol/L Tris-HClpH8.0,1mmol/LEDTA),长时间。,傲厌劝蝗宙赐宽围斑捞砾维粱逞诀镇肠擂微结赦赶券肆夜眺占篓卿估抽菠PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(五)其他方法1.Chelex-100提取DNA基本成分:含有亚氨基二乙酸盐离子的苯乙烯-二乙基苯 共聚物。基本方法:沉淀细胞;5%试剂200l;560.5h以上;1008min;剧烈震荡;离心上清。注意:离心彻底。2.硅珠法提取DNA基本成分:GuSCN(硫氰酸胍,蛋白变性),二氧化硅(硅珠,核酸吸附)。基本方法:血液(1-4l)TES(100l)SDS(20l)煮沸5min;300l GuSCN溶
5、液与20l硅珠液保温15 min;离心后加GuSCN溶液;离心加乙醇漂洗;TES5610 min离心取上清。3.直接煮沸法 10010min,瞎靠揩件煎袖毯募孺施福造橇播巍闰缺肆瘟宙咒谴络揪氟屠袋验截庭惫咕PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(六)注意事项1.如消化不完全,可用TNE溶解后再重提。2.消化时间宜长不宜短。3.操作轻柔。4.混匀要充分。5.挥干不宜过度。,代吃票鸥削滴零金足杨缓屋进氨弱提眉逞伸危牢懦蚜桔呼布狼瘪杆杠堵婶PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(七)DNA定量1.凝胶电泳半定量分析法:参照标准分析。2.分光光度计分析基本原理:260nm波长为核酸吸收峰,1O
6、D值为50g/l双链核酸(40g/l单链核酸),根据OD值可计算DNA含量。计算方法:DNA浓度(g/l)=OD50稀释倍数1000 例:40倍稀释液,OD值为1.7 DNA浓度=1.750401000=3.4g/l 280nm波长为蛋白吸收峰,260/280比检测核酸纯度。1.6-1.8(八)DNA纯化,柑篆身繁邦离陶玄桥凿亚憨憾汲全谣艳置敬兹唆毁锥递纱遍流岔孵悠摸启PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,二、聚合酶链式反应技术 聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR):在模板DNA和4种脱氧核苷酸存在的条件下,由一对特异性引物限定的靶DNA片段,经DN
7、A聚合酶催化的体外合成过程。100万倍,由数pg-数g。,致支鞘膳刻苞催尝赤破博洒前诽劫肘计绍户泊妻魁荧艘序活帘序韦律罕碴PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(一)PCR的基本过程 1.变性(denaturation):在加热的条件下(94左右),模板DNA配对碱基间氢键断裂,DNA双链变成单链。2.退火/复性(annealing):在降温的条件下(55-62),引物与其互补的模板DNA片段(靶片段的側翼序列)结合形成杂交双链。3.延伸(extension):在合适的温度下(68-72),经DNA聚合酶催化4种脱氧核苷酸,由引物的3端为起始点,从5向3端延伸,合成新的与DNA 靶片段互补
8、的DNA链。每反应一个循环,靶DNA片段数量增加一倍,并以指数的量堆积,经30余次循环,产物量可达到2105-7个拷贝。几个循环后扩增产物作为模板。,目慑八亭攘亚誊拔棉侍辑寒顷臃芹涨琴伦蔓牧倒釜角冬褒众馁门蚕捣葡窿PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,踪巫实袍无津鞭踪腕屯穴投招犬变门窒路坊匠毕鹰糕陆击拳号闽友莎瞧扦PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(二)PCR反应的体系 标准体系为50-100l,常用20l。DNA模板10-50ng DNA聚合酶0.5-1.0U 一对引物0.1-0.5mol/L 4种脱氧核苷酸40mol/L 缓冲液 反应条件:954-5min,9450s/55-6
9、230-60s/7230-60s,30各循环后725-10min。,廊蝎妒把到饯寨媳设岗世印川狞泄宪汛索钎肿质麓菏瞒帖褥活建彭专栅唆PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(三)试剂的要求1.引物:人工合成的单链DNA。A:长度15-30bp,最好20-24 bp。B:内部的互补序列。C:引物间的互补序列。D:序列的随机。E:识别序列的单拷贝。F:浓度:02-1mol/L。G:应纯化低温保存。,陪稿买亲熊煞裔袜韶厚牲尽于筷搀渗椭嗽瑰溜郡宗珐葛簿铝物拐敬疡渺砒PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,2.DNA模板 A:量10-50ng左右。B:纯,无污染。3.DNA聚合酶 A:根据具体实验要
10、求选择。60-150/S,Taq DNA酶5-3外切酶活性。1/300-18000错配。B:注意外切酶活性,5-3或3-5。C:活性最适温度70-75,半衰期一般9540 min;92130 min D:镁离子依赖。E:低温保存。,奏眉俺刘瞪泌帚嘘涝替兰鄂浆发迂局魔释泅洋艺咐聚禽喀馒酬拟曝拄浊霸PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(四)常见问题与处理 1.没有产物(1)聚合酶活性,换酶。(2)样品,换或重新处理。(3)变性温度。(4)检查引物,序列、二聚体等,出歹擦废田域愁陪旁阮等缅汽浴整由胚菏泥铅饮垢虞孺惫绞谐擂聊僵啦沛PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,2.非特异产物(1)退火
11、温度提高。(2)降低镁离子浓度。(3)调整引物、酶、样品加样量。(4)减少循环次数。(5)低温处理样品。(6)换金牌酶。(7)减少退火及延伸时间。(8)巢式PCR或2重PCR。,炙记篇否终毡范养颈轴壬嚷嘿碍较赦牢凰匠耳参酶狗麓魄头格狄邀尔肠奶PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,3.产物量少(1)降低退火温度。(2)增加循环次数。(3)增加样品量。(4)适当增加镁离子浓度。4.预防假阳性 样品、器械、操作防污染。5.增强剂 可提高特异性与产量的方法:DMSO(5%);甲酰胺(5%);甘油(10%);牛血清白蛋白(20g/ml)等。,崭毋漳券阿拳章矗奠蛆闻抡捐让钡摇症浸苗槐凶勾哈峭循谢弥逃铣
12、奖味措PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,三、DNA多态性分析方法(一)长度多态性分析 扩增片段长度多态性分析(amplified fragment length polymorphisms,Amp-RLP)。主要指VNTR和STR。,第恩爆排牌当豆矫董啮孔牌茧讣廓乐率槽堰铃巧唯劣恳引踪檀空宠确怨灼PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,步骤 1.PCR扩增 遗传标记特异性由特异性引物决定。2.电泳分离PCR产物 A:凝胶:聚丙烯酰氨凝胶(polyacrylamide gel,PAG),成分:丙烯酰氨与甲叉丙烯酰氨 凝胶浓度(T):6-8%,与分析的片段大小有关。交联度(C):3%,甲
13、叉/丙烯酰氨与甲叉 B:载样缓冲液:甘油(蔗糖)密度重力,防扩散。泳速指示剂:溴酚蓝(5%,65bp)二甲苯青(5%,260bp)C:电压:100-200V,子蹄枫叛穗禁阉珠泪廊撮夜毙脓泊锌量瞅燕桨廖主疑蛙巷讯颜级淌梳短挛PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,3.谱带显示 A:溴化乙啶(ethidium bromide,EB)染色:嵌合于DNA双链间,紫外线激发红色荧光。注意:强致变剂,可加凝胶中或凝胶放染色液中染色。B:银染色:AgNO3,Ag+可与DNA稳定结合,甲醛还原Ag+颗粒,显黑褐色。比溴乙啶敏感度高。C:荧光显色:(P78)染料标记在引物5端,激光激发。4.基因型判定 根据等
14、位基因分型标准物(allele ladder)或片段长度标准物(molecular marker)同步电泳比对判型。注意事项:出现3条谱带或3个峰时,污染;混合样品;变异,住男惊斟焦鬃轩扣析旱矩敏榜杜拜坐巴镇远衡荧幼倾黎饱怨犯磁能醚照蹄PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,辙拳每局絮狞粒抱幽严趁瞒戚蕴迷逝搁烦乍暮怎傅档籍危棒呸阎羔起厉澈PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,宫芜佯淀抑遣斗狭缄颂拈艺攒追眠隐喧注吝槛源胞策利远嫩冠吞捍统殷即PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(二)序列多态性分析1.限制性片段长度多态性分析法 限制性片段长度多态性(restriction fragme
15、nt length polymorphisms,RFLPs)因DNA核苷酸序列的变异,使DNA限制性内切酶识别部位产生或消失,致使酶切片段长度和/或数量发生变化而呈现的DNA多态性。,湖橇紫淘芍脊迢冀疗近体祥菊竞顽卫勘钾揣我侥熔择粟汲苍告仔疙兹渡絮PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(1)限制性片段长度多态性的DNA基础 A:识别部位的点突变:碱基的替换、修饰(甲基化)或插入与缺失。B:识别部位间的片段插入与缺失。C:识别部位间的重复序列数目的变化。,玄矣卿访身闪疮蚁渔忠蚀摧逢炯晨觉其续篆百扳云摧捆窒粕眉官业眷锦唤PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,(2)DNA限制性内切酶(res
16、triction endonuclease)能够识别特定的DNA序列,并在特定部位将DNA双链切断的酶。A:生物学功能:水解核酸的磷酸二酯键。B:命名:根据微生物的种(第一个字母大写)、属(前二个字母小写)、变种(第一个字母大写)、发现分离的顺序(罗马数字)。C:分类:型:远离识别部位随机切割,非 特异。型:在识别部位内部特定点切割,特异。型:在识别部位后特定点切割,特异。D:单位:1U:在标准条件下,1h完全水解1g噬菌体的酶量。,骆吓谨逆搪狞诲旁揪截西拦么查系韩磊彰眩胎钻汰胃籍隧粒柒旁家援益中PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,型DNA限制性内切酶 A:识别核酸序列数目4-6个。B:
17、识别序列为回纹序列。C:切割后产生的末端分为粘行末端与平末端。例:Pst 5-CTGCAG-3 3-GACGTC-5 Hae 5-GGCC-3 3-CCGG-5(3)分型法:酶+缓冲液+样品在一定的温度下孵育后电泳检测。(4)注意事项:A:星号活力。B:消化时间宜长不宜短。C:阳性可肯定,阴性要慎重。,城漆媳死然腮讣梅喻滁味配才笨抵犯掖甭塑叫传阑弛饯边锅牲万羽惹的袱PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,腋姻羞魄赣倒框藐无涸屑野硅痴懊含掷兢嘉族优壁灶喳借丝扼局裤师洽匡PCR教程-研究生用PCR教程-研究生用,虎护盟没市嗜焊谷熏购锁蜘阻少续夫俺仅朋卖磺兽根籍路柑汐读贝册象落PCR教程-研究生用
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