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扩增 产物分析
一、PCR(polymerase chain reaction)技术 （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扩增 产物分析 1.PCR技术的原理和方法
上游文通大学 1个循环 步骤1 步保2 步骤3步碳4 25个循环 变性 94- 目标DNA片段扩增IO'倍 72- DNA合成 55- 引物退火 22 1 2 3 时间/mn 图6-1PCR工作原理图
图6-1 PCR工作原理图
上海文通大学 2.PCR技术在环境监测中的应用 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 检测环境 检测环境中 跟踪检测环境 中的微生 的致病菌和 中的基因工程 物 指示菌 菌株 检测的时间 环境中存在 基因工程菌出 短、灵敏度 着多种多样 于研究工作本 高，还可检 的致病微生 身的需要和安 测不可培养 物，它们与 全因素，检测 的微生物 许多传染性 环境中基因工 疾病的传播 程菌的动态显 和流行密切 得十分重要。 相关
2.PCR技术在环境监测中的应用 微 生 物 • 检测环境 中的微生 物 • 检测的时间 短、灵敏度 高，还可检 测不可培养 的微生物 致 病 菌 和 指 示 菌 • 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。 基 因 工 程 菌 • 跟踪检测环境 中的基因工程 菌株 • 基因工程菌出 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
上海文通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 二、生物传感器技术 自己阅读 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 酶 化学底物 抗体或受体 细胞器 信号 信号 微生物 光量声热电 转换 检测 动植物细胞
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 酶 抗体或受体 细胞器 微生物 动植物细胞 …… 化学底物 光 量 声 热 电…… 信号 转换 信号 检测