一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/b>
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)PCR反應(yīng)的基本原理,掌握PCR的基本操作技術(shù)以及瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)。
二、 實(shí)驗(yàn)原理
PCR用于擴(kuò)增位于兩端已知序列之間的DNA區(qū)段,即通過(guò)引物延伸而進(jìn)行的重復(fù)雙向DNA合成。基本原理及過(guò)程如下:
PCR循環(huán)過(guò)程中有三種不同的事件發(fā)生:(1)模板變性;(2)引物退火;(3)熱穩(wěn)定DNA聚合酶進(jìn)行DNA合成。
1.變性:加熱使模板DNA在高溫下(94-95℃)變性,雙鏈間的氫鍵斷裂而形成兩條單鏈,即變性階段。
2.退火:在體系溫度降至37-65℃,模板DNA與引物按堿基配對(duì)原則互補(bǔ)結(jié)合,使引物與模板鏈3’端結(jié)合,形成部分雙鏈DNA,即退火階段。
3.延伸:體系反應(yīng)溫度升至中溫72℃,耐熱DNA聚合酶以單鏈DNA為模板,在引物的引導(dǎo)下,利用反應(yīng)混合物中的4種脫氧核苷三磷酸(dNTP),按5’到3’方向復(fù)制出互補(bǔ)DNA,即引物的延伸階段。
上述3步為一個(gè)循環(huán),即高溫變性、低溫退火、中溫延伸3個(gè)階段。從理論上講,每經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán),樣本中的DNA量應(yīng)該增加一倍,新形成的鏈又可成為新一輪循環(huán)的模板,經(jīng)過(guò)25~30個(gè)循環(huán)后DNA可擴(kuò)增106~109倍。
典型的PCR反應(yīng)體系由如下組分組成:DNA模板、反應(yīng)緩沖液、dNTP、MgCl2、兩條合成的DNA引物、耐熱DNA Taq聚合酶。
三、實(shí)驗(yàn)材料及相關(guān)試劑
基因組DNA,基因特異性引物,PCR擴(kuò)增相關(guān)試劑,等
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.模板DNA的抽提:實(shí)驗(yàn)一所得的水稻基因組DNA。
2.PCR操作 (在冰上操作):
(1)PCR反應(yīng)混合液的配制:反應(yīng)體系25 µL, 在無(wú)菌的0.2 mL離心管中按下列操作程序加樣:
反應(yīng)物 | 加樣順序 | 體積/µL | 終濃度 |
ddH2O | 1 | 17.3×n | |
10 x Buffer | 2 | 2.5×n | 1 x |
25 mmol/L MgCl2 | 3 | 1.5×n | 1.5 mmol/L |
10 mmol/L dNTP | 4 | 0.5×n | 200 µmol/L |
10 µM上游引物 | 5 | 1×n | 0.4 µmol/L |
10 µM下游引物 | 6 | 1×n | 0.4 µmol/L |
DNA Taq聚合酶 | 7 | 0.2×n | 1 U |
(2)將反應(yīng)混合液混勻, 然后每個(gè)PCR管中分裝24 µL反應(yīng)混合液,再加1 µL模板DNA,最后加1滴石蠟油,防止水分蒸發(fā), 然后稍離心。