Ⅰ PCR技术介绍
PCR技术的基本原理
PCR技术由三个步骤反复的热循环构成:高温变性、低温退火和适温延伸。高温变性,在高温(95℃)条件下,待扩增的靶DNA双链受热变性成为两条单链DNA模板;低温退火,在低温(37~55℃)情况下,两条人工合成的寡核苷酸引物与互补的单链DNA模板结合,形成部分双链;适温延伸,即在特异耐热酶-TaqDNA聚合酶的最适温度(72℃)时,引物3’端为合成的起点,以单核苷酸为原料,沿模板以5’→3’方向延伸,合成新的DNA链[1]。新合成的DNA双链又可作为扩增模板,反复进行解链、退火、延伸三个步骤的热循环,每一次循环都使两条人工合成的引物间的DNA特异区拷贝数扩增一倍, PCR产物得以2n 的指数形式迅速扩增,经过25~30个循环后,理论上可使基因扩增109 倍以上,实际上可达106 ~107 倍。
基于PCR技术的基本原理,多种新的应用模式应运而生,使PCR技术得到进一步的完善,出现了实时PCR (Real-time PCR )、原位PCR ( In site PCR )、反转录PCR (Reverse transcript PCR, RT-PCR )、标记PCR (Labelled Primers PCR,LP-PCR )、彩色PCR (Color Complementation Assay PCR, CCAPCR)、反向PCR (Reverse PCR)、不对称PCR (Asymmetric PCR)、重组PCR (Recombinant PCR) 免疫PCR ( Immuno - PCR)、多重PCR (Multiplex PCR)、膜PCR(membrane-bound PCR)等。这些新的技术使PCR技术具有更广的应用潜力。
1.1 PCR的要素
基本的PCR须具备:
1.要被复制的DNA模板 (Template)
2.界定复制范围两端的引物(Primers). 3.DNA聚合酶 (Taq. Polymearse)
4.合成的原料及水。
PCR的反应包括三个主要步骤,分别是1). Denaturation 2). Annealing of primers, and 3). Extension of primers。 所谓 Denaturing乃是将DNA加热变性, 将双股的DNA加热后转为单股DNA以做为复制的模板. 而Annealing 则是令 Primers于一定的温度下附着于模板DNA两端。 最后在DNA聚合酶 (e.g. Taq-polymerase) 的作用下进行引物的延长 (Extension of primers)及另一股的合成。
参考文献:
[1 ]吴乃虎1基因工程原理(上) [ M ]1北京:科学技术出版社,20021
[2 ]郭新竹,宁正祥1PCR技术在食品检验中的应用[J ]1广州食品工业科技,2001 ,17 (2) :60~621
[ 3 ]卢圣栋主编1现代分子生物学实验技术[ M ]1高教育出版社,19931
Ⅱ mulis发明了pcr技术,是在哪一年获得了诺贝尔化学奖
1995年。
1995年,美国科学家Mulis因发明了PCR技术而获得了诺贝尔化学奖。PCR和生物体内DNA的复制都必需的条回件包括DNA聚合酶答、模板DNA、能量、游离脱氧核苷酸等。
诺贝尔化学奖是以瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔(1833-1896)的部分遗产作为基金创立的5项奖金之一。诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金支票。

诺贝尔奖的奖金数视基金会的收入而定,其范围约从11000英镑(31000美元)到30000英镑(72000美元)。奖金的面值,由于通货膨胀,逐年有所提高,最初约为3万多美元,60年代为7.5万美元,80年代达22万多美元。
不同奖项、奖章的背面饰物不同。每份获奖证书的设计也各具风采。颁奖仪式隆重而简朴,每年出席的人数限于1500人至1800人之间,其中男士要穿燕尾服或民族服装,女士要穿严肃的夜礼服,仪式中的所用白花和黄花必须从圣莫雷空运来,这意味着对知识的尊重。
Ⅲ PCR发明者的一些有趣的故事
呵呵,网络一下《小混混得了诺贝尔奖》
网络教育团队【海纳百川团】为您解答。
感谢您的采纳 O(∩_∩)O 。如有疑问,欢迎追问。
Ⅳ pcr技术的出现是哪几个故事促成的
PCR的最大特点,是能将微量的DNA大幅增加。因此,无论是化石中的古生物、历史人物的残骸,还是几十年前凶杀案中凶手所遗留的毛发、皮肤或血液,只要能分离出一丁点的DNA,就能用PCR加以放大,进行比对。这也是“微量证据”的威力之所在。
PCR的原理及做法其实不难,它利用DNA双链复制的原理,将一条DNA序列不断加以复制,使其数量以几何级数方式增加,就可用来做定性的分析及各式各样的应用。DNA双螺旋结构于1953年发现,自此确立了它就是细胞里携带遗传信息的分子。第一个细胞内用来复制DNA所需的聚合酶(polymerase,即PCR之P),也早在1956年分离成功。几十年来,在试管内复制DNA已是许多实验室的例行工作,但就是没有人想到以PCR方法大量复制DNA,就算想到也不认为可行,直到1983年。
DNA在复制时,其中两条以氢键结合的互补链必须先行分开,才能各自作为复制的模板;而打开双螺旋的最简单方法就是加热。在高温下,双股DNA链会分离成单股,等温度降低后,互补的两条DNA链又可以恢复成双股。虽然DNA分子能耐高温,但进行DNA复制所需的聚合酶是蛋白质,在高温下会失去活性。这也是之前的研究人员不认为这种方法可行的原因之一。再有,要在千万条DNA当中,以一小段已知序列制成的引物,“钓”出所需的片段,进行复制,也跟大海捞针差不多,这是另一个让人却步的理由。
PCR的发明人,一般公认是穆里斯(K. Mullis),他也因此获得了1993年的诺贝尔化学奖。穆里斯在好些写作中,包括1990年在《科学美国人》上的一篇文章,及1998年的自传《心灵裸舞》(Dancing Naked in the Mind Field),都曾提到PCR这个构想的起源。然而,PCR从构想到实现,真的就是穆里斯一人之功吗?PCR究竟是在什么样的环境下诞生的呢?
先前提到,PCR的操作过程中,需要反复加热与降温的步骤,而前一次循环所使用的大肠杆菌DNA聚合酶在高温下就变性了,因此在每一次冷热循环之后,都要加入新鲜的聚合酶。这个做法不但烦琐,并且昂贵。按当时的价格,一次循环所需的聚合酶值1美元,30个循环下来就是30美元,循环更多次就更不得了。因此,1986年春,穆里斯首度提出使用耐高温酶的想法。经过文献搜寻,果然找到了两篇有关文献,较早的一篇是在美国做的,另一篇则是俄国科学家的成果,以俄文发表。
第一篇报道分离耐高温DNA聚合酶的工作,是一位来自台湾的年轻科学家初试啼声之作。1973年,钱嘉韵随着留学热潮到俄亥俄州的辛辛那提大学生物系就读。她的指导老师崔拉(J. Trela)对一种黄石公园的热泉里发现的嗜热菌(Thermus aquaticus)感到好奇,就让钱及另一位美国学生以该细菌为论文研究的主题。在另一位老师的指导下,钱学会了从细胞中分离蛋白质,成功分离出该细菌耐高温的Taq DNA聚合酶。
1975年获硕士学位后,钱转往衣阿华州立大学取得神经生物学博士学位,1982年回到阳明医学院神经科学研究所任教,至今已满20年。那篇历史性作品,发表于1976年的《细菌学杂志》(Journal of Bacteriology),她是第一作者,只不过用了英文名字Alice,再加上她后来挂了夫姓(Chang),以至没有太多人知道,该篇被广为引用的文章的作者A. Chien就是钱嘉韵。
穆里斯虽然提出将Taq DNA聚合酶应用到PCR的建议,但当时并没有现成的可用,他得想办法自己分离。西特斯有全套分离蛋白质的装备,也有人愿意指导,但穆里斯是个拖延成性的人。等了几个月后,公司其他人只有自己动手,按着先前钱等人发表的步骤,三个星期就分离出纯化的Taq DNA聚合酶。1986年6月,才木首度将其应用于PCR,效果就好得惊人,可说是一战成功。Taq DNA聚合酶不但大大简化了PCR工作,同时专一性及活性都比之前使用的酶更强,背景杂讯也几乎都消除了。自此,PCR取得了完全的成功。
穆里斯与西特斯的关系此后更加恶化,他完全不认为自己在发表文章的过程中有任何疏失,并要求未来五年内有关PCR发表的文章,都由他挂头名。他还在公开场合批评公司其他人士。终于,穆里斯于1986年9月离开了西特斯。西特斯给了他五个月的薪水及一万美元奖金,但按产业惯例,PCR的专利权属于西特斯公司。
离开西特斯后,穆里斯继续担任过一些生物技术公司的顾问,但再没有发表过一篇正式论文。以他的说法,PCR就是他一人发明的,得了诺贝尔奖的肯定后,也更听不到太多其他的声音。1991年12月,霍夫曼罗氏药厂据称以三亿美元购得了西特斯的PCR技术专利,西特斯公司也走进了历史。直到最近几年,由于之前钱嘉韵等人已经发表的工作,Taq DNA聚合酶的专利权遭到挑战,连带使PCR的专利也受到影响,不过那又是另外一个故事了。
Ⅳ 分子生物学发展史上的里程碑pcr技术是哪一年发明的
1985年Cetus公司的科学家K.B. Mullis发明了PCR。
Mullis由此获得1993年诺贝尔化学奖。
Ⅵ pcr的由来
1985年,美国的Mullis等发明了具有划时代意义的PCR技术(Saiki eta1.,1985),使体外大量扩增DNA序列成为现实,这项技术获版得权了1995年的诺贝尔化学奖,也为后来转基因作物的检测方法提供了理论基础。
Ⅶ 什么是PCR技术PCR的基本原理是什么
PCR技术是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点,是能将微量的DNA大幅增加。
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(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。

(7)发明PCR技术的背景扩展阅读
PCR引物设计
PCR反应中有两条引物,即5′端引物和3′引物。设计引物时以一条DNA单链为基准(常以信息链为基准),5′端引物与位于待扩增片段5′端上的一小段DNA序列相同;3′端引物与位于待扩增片段3′端的一小段DNA序列互补。
引物设计的基本原则
1、引物长度:15-30bp,常用为20bp左右。
2、引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,G+C太少扩增效果不佳,G+C 过多易出现非特异条带。ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列参照。
3、引物内部不应出现互补序列。
4、两个引物之间不应存在互补序列,尤其是避免3 ′端的互补重叠。
5、引物与非特异扩增区的序列的同源性不要超过70%,引物3′末端连续8个碱基在待扩增区以外不能有完全互补序列,否则易导致非特异性扩增。
6、引物3‘端的碱基,特别是最末及倒数第二个碱基,应严格要求配对,最佳选择是G和C。
7、引物的5 ′端可以修饰。如附加限制酶位点,引入突变位点,用生物素、荧光物质、地高辛标记,加入其它短序列,包括起始密码子、终止密码子等。
Ⅷ PCR技术基本原理
一、PCR技术基本原理有:
1、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。
2、PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:
①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;
②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;
③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在72℃、DNA聚合酶(如TaqDNA聚合酶)的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基互补配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链,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。
二、PCR的最大特点,是能将微量的DNA大幅增加。因此,无论是化石中的古生物、历史人物的残骸,还是几十年前凶杀案中凶手所遗留的毛发、皮肤或血液,只要能分离出一丁点的DNA,就能用PCR加以放大,进行比对。这也是“微量证据”的威力之所在。

(8)发明PCR技术的背景扩展阅读:
1、PCR产物的生成量是以指数方式增加的,能将皮克(pg=10-12)量级的起始待测模板扩增到微克(μg=-6)水平。能从100万个细胞中检出一个靶细胞;在病毒的检测中,PCR的灵敏度可达3个RFU(空斑形成单位);在细菌学中最小检出率为3个细菌。
2、PCR反应用耐高温的Taq DNA聚合酶,一次性地将反应液加好后,即在DNA扩增液和水浴锅上进行变性-退火-延伸反应,一般在2~4 小时完成扩增反应。扩增产物一般用电泳分析,不一定要用同位素,无放射性污染、易推广。
Ⅸ 那个发明PCR技术的人,后来怎么样了
PCR (Polymerase Chain Reaction) ,翻译成中文的全称是“聚合酶链式反应”,取名效法“原子核裂变链式反应”。其实际反应效果也是名符其实,在两个短核苷酸 (引物) 和耐热的DNA聚合酶的作用下,首先待扩增DNA模板加热变性解链,随之冷却至某一温度时,引物与待扩增模板序列发上退火,再将温度升高使退火引物在DNA聚合酶作用下得以延伸。这种热变性-复姓-延伸的过程就是一个PCR循环,不断重复,短短数十分钟就可把靶标DNA进行2 n指数倍扩增。PCR以其高灵敏度、高效率扩增靶标DNA的特点,广泛应用于生命科学、医疗诊断、法医检测、食品卫生和环境检测等方面。Kary Mullis因发明PCR技术获得了1993年的诺贝尔化学奖,就是这个发现把生物学划分成两个明显的时代,即PCR的史前生物学时代和后现代生物学时代。PCR的发现无疑是科学技术历史上的一个范示(paradigm)。
Ⅹ PCR技术的介绍
⑴PCR技术的基本原理:该技术是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下,依赖于DNA聚合酶的酶促合成反应。DNA聚合酶以单链DNA为模板,借助一小段双链DNA来启动合成,通过一个或两个人工合成的寡核苷酸引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合,形成部分双链。在适宜的温度和环境下,DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物3