上游充通大兽 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 一、PCR(polymerase chain reaction)技术 1.PCR技术的原理和方法 © (1)PCR技术的原理 PCR技术是一种利用DNA变性与复性原理，在体外进行 特定序列DNA片段快速扩增的有效方法。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由变性一退火一 延伸三个基本反应步骤构成。 (2)应用PCR技术检测环境微生物的方法 收集细胞 提取DNA PCR循环 产物分析
一 、PCR(polymerase chain reaction)技术 1.PCR技术的原理和方法 （1）PCR技术的原理 PCR技术是一种利用DNA变性与复性原理，在体外进行 特定序列DNA片段快速扩增的有效方法。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。 （2）应用PCR技术检测环境微生物的方法 收集细胞 提取DNA PCR循环 产物分析
上游文通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 1个循环 步骤1 步绿2 步骤3步骤4 25个循环 变性 94 目标DNA片段扩增10'倍 72- DNA合成 55- 引物退火 22 2 3 时间/mn 图10-1PCR工作原理图
图10-1 PCR工作原理图
上游充通大兽 2.PCR技术在环境监测中的应用 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY (1)检测环境中的微生物 优点：与传统生物检测方法相比，PCR方法不仅检测时 间短、灵敏度高，还可以检测出一些依靠培养法不能检 测的微生物种类。 (2)检测环境中的致病菌和指示菌 环境中存在着多种多样的致病微生物，它们与许多传染 性疾病的传播和流行密切相关。 (3)跟踪检测环境中的基因工程菌株 基因工程菌(gene engineered microorganisms,GEMs) 出于研究工作本身的需要和安全因素，检测环境中基因 工程菌的动态显得十分重要
2.PCR技术在环境监测中的应用 (1)检测环境中的微生物 优点：与传统生物检测方法相比，PCR方法不仅检测时 间短、灵敏度高，还可以检测出一些依靠培养法不能检 测的微生物种类。 (2)检测环境中的致病菌和指示菌 环境中存在着多种多样的致病微生物，它们与许多传染 性疾病的传播和流行密切相关。 (3)跟踪检测环境中的基因工程菌株 基因工程菌(gene engineered microorganisms，GEMs) 出于研究工作本身的需要和安全因素，检测环境中基因 工程菌的动态显得十分重要
上游充通大兽 二、生物传感器技术 自己阅读 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 传感器(sensor)是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感 受与检出功能，并按照一定规律转换成与之对应的有用信号 的元器件或装置。 种类：物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类 生物传感器(biosensor)是由生物学、医学、电化学、光学、 热学及电子技术等多学科相互渗透而产生的一种分析检测装 置。 822 ●
二、生物传感器技术 传感器(sensor) 是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感 受与检出功能，并按照一定规律转换成与之对应的有用信号 的元器件或装置。 种类：物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类 生物传感器（biosensor）是由生物学、医学、电化学、光学、 热学及电子技术等多学科相互渗透而产生的一种分析检测装 置。 自己阅读
上游文通大学 (1)生物传感器的检测原理 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 待测物质进入生物活性材料（如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗 原、生物膜等)，经分子识别，发生生物学反应，产生的信 息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理 的电、声、光等信号，再经二次仪表放大并输出，便可知 道待测物浓度。其特点是专一性强、分析速度快、操作简 便、能进行在线分析甚至活体分析且能检测极微量的污染 物， 脾 化学底物 抗体虫受体 光 细跑潜 量 微生物 倍号 偕号 动植物细胞 ”” 热电 转疯 检测 图10-2生物传思》工作原型示意园
待测物质进入生物活性材料(如酶、蛋白质、DNA、抗体、抗 原、生物膜等)，经分子识别，发生生物学反应，产生的信 息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理 的电、声、光等信号，再经二次仪表放大并输出，便可知 道待测物浓度。其特点是专一性强、分析速度快、操作简 便、能进行在线分析甚至活体分析且能检测极微量的污染 物， （1） 生物传感器的检测原理