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聚合酶链式反应原理及步骤:从变性到延伸,一文看懂 PCR

一文读懂聚合酶链式反应原理与标准 PCR 步骤,含反应体系配方、温度循环参数,附华晨阳高保真 PCR 酶免费试用。

什么是聚合酶链式反应?

聚合酶链式反应(PCR)是分子生物学最核心的DNA扩增技术,能在数小时内将特定DNA片段扩增百万倍。华晨阳医疗研发的高保真PCR聚合酶,可将这一过程的错误率降至2×10⁻⁶ bp/循环,为基因检测、病原体诊断等提供可靠工具。

PCR 原理:变性-退火-延伸三阶段

PCR通过温度循环实现DNA扩增,包含三个阶段:

  1. 变性:95 ℃ 30 s,双链DNA解旋为单链;
  2. 退火:55–65 ℃ 30 s,引物与模板特异性结合;
  3. 延伸:72 ℃ 1 min/kb,DNA聚合酶合成新链。

🔄 循环次数:通常25–35轮,产物呈指数增长(2ⁿ)。

标准 PCR 反应体系与配方

以25 μL经典体系为例:

组分体积终浓度
模板DNA1–5 μL0.1–10 ng/μL
引物(10 μM)1 μL0.4 μM
dNTPs(各2.5 mM)2 μL200 μM
10×PCR Buffer2.5 μL
华晨阳Taq酶(5 U/μL)0.5 μL2.5 U/反应
灭菌水至25 μL

💡 华晨阳优化方案:预混Mastermix可减少加样误差。

PCR 温度循环参数优化

关键参数调整指南

问题优化方向推荐方案
非特异性条带提高退火温度(+2–5 ℃)梯度PCR(55–65 ℃)
长片段扩增失败延长延伸时间(2 min/kb)添加5% DMSO
低产量增加循环数至40补加0.5 U酶/20 μL体系

🌡️ 仪器校准:建议定期验证PCR仪孔间温度差异(应<0.5 ℃)。

PCR 实验步骤流程图

  1. 准备冰浴:酶、dNTPs等热敏感组分现用现取;
  2. 配制Mix:按反应体系混合(最后加酶);
  3. 设置程序:参考模板长度设计循环参数;
  4. 电泳检测:取5 μL产物,2%琼脂糖凝胶验证。

常见问题与故障排查

无扩增产物?检查这些环节

  • 模板质量:OD260/280应为1.8–2.0;
  • 引物设计:避免二聚体(可用NCBI Primer-BLAST验证);
  • 酶活性:华晨阳Taq酶-20 ℃保存2年活性>90%。

条带模糊?

  • 降低Mg²⁺浓度(1.5–2.5 mM梯度优化);
  • 缩短延伸时间(避免非特异性延伸)。

📞 技术支持:0755-2739 3226
📧 定制咨询180 2871 5701

延伸阅读

本文数据基于实验室测试,实际结果可能因实验条件而异。

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