PCR的应用范本.ppt

P C R 技 术 的 应 用 多聚酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)是一种模拟天然DNA复制过程，在体外扩增特异性DNA片段的新技术。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。 PCR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拷贝。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技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成： 重复循环变性--退火--延伸三过程就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环仅需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。 那么，如此神奇的PCR技术又是运用在我们生活中的哪些方面的呢？ 我们小组主要介绍 与 方面的应用 看到他们，你们是不是感到浓浓的幸福感？ 你怎么能判定他们是一家人呢？ 一、亲子鉴定定义:亲子鉴定就是利用医学、生物学和遗传学的理论和技术，子代和亲代的形态构造或生理机能方面的相似特点，分析遗传特征，判断父母与子女之间是否是亲生关系。 二、原始的亲子鉴定方法（1）外貌对比（2）滴骨验亲（3）滴血验亲 三、现代的亲子鉴定方法（1）血型测试插入图片3（2）染色体多态性鉴定（3）DNA鉴定。常用方法有DNA指纹法、SNP-PCR法、PCR-STR法等。 1.PCR-STR简介和起源（１） STR STR是短串联重复序列（short tandem repeat）的简称,又称简单重复序列SSR，或微卫星DNA(micro-satellite)。 STR是一类广泛存在于真核生物基因组中的DNA串联重复序列，它由2-6 bp的核心序列组成，通常重复15-60 次，片段大小一般为100-300 bp。 STR主要由于核心序列的重复次数不同而具有高度多态性，是个体的特征，遵循孟德尔共显性遗传规律传递,绝大多数不受选择压力的影响，且较均匀地分布人类全基因组。 因为STR具有高度的多态性，所以能广泛应用于法医学实践。STR的多态性一般是指由于核心序列重复次数不同而构成的长度多态性，而长度多态性检测已被广泛应用于法医学个人识别和亲权鉴定。 2. PCR-STR法的理论基础与原理人类基因组是一个结构十分稳定的体系，同时又是一个变异的体系。在长期的进化过程中，基因组DNA的序列不断发生变异。这些变异有些被保存下来，导致了不同种族、群体和个体间基因组的差异和多态性。 除同卵双生子外，没有两个个体基因组是完全相同的。尽管遗传多态性的存在，但每一个人的染色体必然也只能来自其父母，这就是DNA亲子鉴定的理论基础 亲子鉴定是根据人类遗传学的理论和实践，从子代和亲代的形态构造或生理机能方面的相似特点，分析遗传特征，对可疑的父与子或母与子之间的亲生关系进行判断，并作出肯定或否定的结论。 原理 不同个体中，STR核心序列的重复次数不同。根据子代的两条DNA一条来自于父方一条来自于母方，其子代某一特定DNA分子上STR核心序列重复次数必定与父母相同。 根据微卫星DNA两端序列的保守性，设计一对特异引物，利用PCR技术，扩增每个位点的微卫星DNA序列，以检测、分析微卫星序列多态性；并确定基因排布序列及表型，最终达到成功鉴定的目的。 国际上关于亲子鉴定和DNA身份识别的两个最著名实例均与美国前总统克林顿有关 一、当矢口否认有任何不轨行为的总统被要求抽取血样以核对莱温斯基裙子上的污渍来源时，他不得不坦承他与白宫实习生有不正当的关系，因为他知道现在的生物科技就连一个精子也能被用来做为证据，只得承认错误以避免陷入更尴尬的境地； 二、后来黑人