PCR仪的工作原理是什么？

聚合酶链式反应(PCR)是20世纪80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。它具有特异、灵敏、高产、快速、简便、重复性好和易于自动化等突出优点。它可以在试管中几个小时内将目标基因或一个DNA片段放大到10万倍甚至百万倍，肉眼可以直接观察判断；可以从一根头发、一滴血甚至一个细胞中扩增出足够的DNA，用于分析、研究和鉴定。过去几天和几周才能完成的事情，通过PCR可以在几个小时内完成。PCR技术是生物医学领域的革命性创举和里程碑。二、PCR的基本原理类似于DNA的自然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由三个基本反应步骤组成:变性-退火-延伸:1、模板DNA变性:模板DNA加热到93℃左右一定时间后，模板DNA的双链DNA或PCR扩增形成的双链DNA解离，从而可以与引物结合，为下一轮反应做准备；2.模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA加热变性成单链后，降温至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对；3.引物延伸:DNA模板-引物偶联物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，以靶序列为模板，根据碱基配对和半保守复制的原理，重复循环变性-退火-延伸三个过程，可以合成与模板DNA链互补的新的半保守复制链，可以获得更多的“半保守复制链”，这个新链可以作为下一个循环的模板。完成一个循环需要2 ~ 4分钟，2 ~ 3小时就可以将目的基因扩增几百万倍。达到平台所需的循环次数取决于样品中模板的拷贝数。同时认识到蛋白质是通过接收RNA的遗传信息合成的。20世纪50年代，Zamecnik等人在形态学和分离亚细胞组分的实验中发现，微粒体是细胞内蛋白质合成的场所。1957年，霍格兰德、扎梅克尼克和斯蒂芬森分离出tRNA，并提出了转运氨基酸在蛋白质合成中的功能假说。1961年，Brenner和Gross观察到蛋白质合成过程中mRNA和核糖体的结合。1965年，Holley首次测定了酵母丙氨酸tRNA的一级结构；特别是在20世纪60年代，在尼伦伯格、奥乔亚和科兰纳等几组科学家的共同努力下，破译了RNA上编码合成蛋白质的遗传密码，随后的研究表明这种遗传密码在生物界是通用的，从而了解了蛋白质翻译和合成的基本过程。从分子生物学的发展历程可以看出，它是半个世纪以来生命科学中发展最快的前沿领域，推动了整个生命科学的发展。时至今日，分子生物学仍在快速发展，新的成果和技术不断涌现，但分子生物学的历史还短，积累的资料还不够。比如地球上的各种生物承载着巨大的生命信息，迄今为止人类只知道极小的一部分，还没有知道核酸和蛋白质的许多基本规律；另一个例子是，即使到2005年我们已经获得了3× 109 BP的人类基因组DNA的完整序列，并确定了565438+百万个基因的一级结构，我们仍然有很长的路要走，以彻底了解这些基因产物的功能、调控、相互关系和协调，并了解80%以上的非蛋白质编码的序列的功能。可以说，分子生物学的发展前景是辉煌的，道路将是艰难曲折的。通过PCR来展平或扩增真核细胞的单拷贝基因并不困难。4.特异性强寡核苷酸作为引物和模板组合的正确性是决定反应产物是否具有特异性的关键。5.对原始材料质量要求低且含有微量(pg，ng)目的DNA的粗产物或总RNA可作为反应起始材料获得目的产物。主要适用于生命科学、医学、农业科学、环境科学、考古学、历史事件解释和健康安全。