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聚合酶鏈式反應(PCR)三個基本循環步驟

來源:上海撫生實業有限公司   2025年06月24日 15:15  

PCR(聚合酶鏈式反應)是一種用于在體外擴增特定DNA片段的分子生物學技術。其基本原理是通過模擬生物體內DNA的復制過程,利用高溫變性、低溫退火和中溫延伸三個步驟的循環來實現DNA的指數級擴增。

以下是PCR反應的詳細原理:

一、PCR反應的:

1. 變性(Denaturation):

    溫度:9398

    過程:在這個步驟中,雙鏈DNA在高溫下發生解旋,形成單鏈DNA。這是因為雙鏈DNA中的氫鍵在高溫下斷裂,導致兩條互補鏈分離。

    作用:變性步驟使得DNA模板成為單鏈,為后續的引物結合提供了條件。

2. 退火(Annealing):

    溫度:5065℃,通常比引物的Tm值低35

    過程:隨著溫度的降低,引物與單鏈DNA模板結合。引物是預先設計的短DNA序列,與目標DNA片段的兩端互補。

    作用:引物與模板DNA的特異性結合是PCR擴增的關鍵,確保了擴增的特異性。

3. 延伸(Extension):

    溫度:72℃(Taq酶的最佳活性溫度)

    過程:在這一階段,耐熱DNA聚合酶(如Taq酶)催化DNA的合成。以引物為起點,聚合酶沿著模板鏈合成新的DNA鏈,形成與模板互補的DNA鏈。

    作用:延伸步驟使得DNA模板引物結合物被復制,形成新的雙鏈DNA分子。

上述三個步驟(變性退火延伸)構成一個循環,每個循環后,新生成的雙鏈DNA分子可以作為下一個循環的模板。通過重復這些循環,目標DNA片段得以指數級擴增。每個循環理論上可以使目標DNA的數量翻倍,經過2530個循環后,目標DNA的拷貝數可以達到10^610^9倍。


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