PCR技术基本原理与DNA的天然复制过程类似。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TaDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基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，可获得更多的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6的基因扩增放大几百万倍
PCR技术基本原理 与DNA的天然复制过程类似。 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Taq DNA聚合酶的作用 下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制 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，可获得更多的新链又可成为下 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。 6
PCR的扩增原理5模板DNA加热变性，双链解离为单链引物与模板DNA互补序列区特异匹配结合（退火/复性）在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基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100DNAdenaturation9080Primerextension706050Primerannealinc40302010Cycletime
PCR的扩增原理 模板DNA加热变性，双链解离为单链 引物与模板DNA互补序列区特异匹配结合 （退火/复性） 在Taq DNA聚合酶的作用下，以dNTP为 反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与 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 7
PCR的循环扩增原理ReactionmixturecontainstargetTargetDNADNAsequence,2primers (P1,P2)and heat-stableTaq polymeraseP1TaqP2Reactionmixtureisheatedto95°C todenature targetDNA.SebsequentcoolingLtolowertemperature(60°C)allowsprimerstohybridizetothetargetDNATWhenheatedto72oC.Tagpolymeraseextendscomplementarystrandsfromprimers1stPCRcycleresultsin2copiesoftargetDNAsequence米国DNA denaturing&#PrimerannealingDNAExtentsion2ndPCRcycleresultsin4copiesoftargetDNAsequence8
PCR的循环扩增原理 8
CYCLENUMBERDNAcopynumber012345671DNA的理论拷贝数=2N241.8E+098161.6E+09321.4E+09641.2E+09JeqnuKdonvNG12881.0E+0925695128.0E+08101,0246.0E+08112,048124.0E+084,096138,1922.0E+081416,3840.0E+00A1532,768525010152030351665,536PCRcycle17131,0721018262,144919524,288222881,048,57612,097,152(Bol)eqnuKdo4,194,304632288,388,608516,777,216433,554,4323:2667,108,864227134,217,728128268,435,456029536,870,91252025010153035301,073,741,824PCR cycle311,400,000,000321,500,000,0009PCR试剂是限制因素！331,550,000,000341,580,000,000
CYCLE NUMBER DNA copy number 0 1 1 2 2 4 3 8 4 16 5 32 6 64 7 128 8 256 9 512 10 1,024 11 2,048 12 4,096 13 8,192 14 16,384 15 32,768 16 65,536 17 131,072 18 262,144 19 524,288 20 1,048,576 21 2,097,152 22 4,194,304 23 8,388,608 24 16,777,216 25 33,554,432 26 67,108,864 27 134,217,728 28 268,435,456 29 536,870,912 30 1,073,741,824 31 1,400,000,000 32 1,500,000,000 33 1,550,000,000 34 1,580,000,000 PCR试剂是限制因素! DNA的理论拷贝数=2N 0.0E+00 2.0E+08 4.0E+08 6.0E+08 8.0E+08 1.0E+09 1.2E+09 1.4E+09 1.6E+09 1.8E+09 0 5 10 15 20 25 30 35 PCR cycle DNA copy number 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 5 10 15 20 25 30 35 PCR cycle DNA copy number (log) 9