善良哒小虾米
第一、在双链DNA中：①在数量上，两个互补的碱基相等，任意两个不互补的碱基之和恒等；②在碱基比率上，任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的50％。 由DNA中互补的α、β两条链在结合时互补碱基间的一一对应关系有：Aα=Tβ，Tα=Aβ，Gα=Cβ，Cα=Gβ； 从而得A=T、G=C，进而得：A+G=C+T或(A+G)/(C+T)=1(嘌呤碱等于嘧啶碱，这是双链DNA的特点)。由于DNA单链中不同DNA分子碱基数量及排列的特异性，四种碱基不存在确定的数量关系，所以，一般A+T≠G+C。从上式进一步综合可得：A+G=C+T=A+C=G+T，A+T≠G+C；或(A+G)/(T+C)=(A+C)/(G+T)=1，(A+T)/(G+C)≠1。也即是；在双链DNA中，两互补的碱基数量相等，两不互补的碱基之和数量相等。在只存在四种碱基的情况下，由于两不互补碱基之和刚好占总碱基数的一半，所以，在碱基的百分比中，有： A+G=C+T=A+C=G+T=50％ 即：两不互补的碱基之和占总碱基数的一半。已知一碱基含量就可由此式直接求出另一碱基的含量。 只有互补的双链DNA有此特点，单链DNA无此等量关系。同样，双链DNA中的任一单链也无此等量关系。例1(1993年高考题)：在一个标准的双链DNA分子中，含有35％的腺嘌呤，它所含的胞嘧啶应该是( )。 A、15％ B、30％ C、35％ D、70％ 解：根据A+C＝50％，从而选择A。另见1998年上海高考题：在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则……………………（ C ）≤ ≥ C.胞嘧啶为a(1/2b-1)个 D.胞嘧啶为b(1/2b-1)个例2(1991年“三南”高考题)：DNA分子的某——区段上有300个脱氧核糖和60个胞嘧啶，那么该区段胸腺嘧啶的数量是( )。A、90 B、120 B、180 D、240 解：根据T+C＝50％，T=150-60=90，从而选择A。例3(90年版课本练习)：某DNA分子的碱基中鸟嘌呤的分子数占22％，那么胸腺嘧啶的分子数占( )。 A、11％ B、22％ C、28％ D、44％ 解：根据G+T=50％，从而选择C。另见1999年广东高考题：已知一段双链DNA分子中，鸟嘌呤所占的比例为20％，由该DNA转录出来RNA，其胞嘧啶的比例是……………………（ D ）A．10％ ％ ％ D.无法确定例4：假设一段mRNA上有60个碱基，其中A 15个，G25个，那么转录该mRNA的DNA分子区段中，C和T的个数共有( )。 A、15 B、25 C、40 D、60解：此题解法多种．但根据C+T=50％以及DNA单链转录的特点，可知DNA中两不互补的碱基之和恒等于DNA转录的mRNA的总碱基数，从而选择D选项，最为快捷。第二、在双链DNA中互补的α、β两条链之间存在两种关系：①任意两个不互补的碱基之和的比值在两条互补单链中呈倒数关系，即：(A+G)α／(C+T)α=(C+T)β／(A+G)β，(A+C)α／(G+T)α=(G+T)β／（A+C)β；②、两个互补碱基之和的比值在两条互补单链中呈恒等关系。由于Aα=Tβ，Gα=Cβ，所以：(A+G)α=(T+C)β；由于Tα=Aβ，Cα=Gβ，所以：(T+C)α=(A+G)β，故存在(A+G/T+C)α=(T+C/A+G)β。即单链中不互补碱基和的比值在两条互补链中呈倒数关系。同理可有：（A+C/G+T）α=（G+T/A+C）β，由于Aα=Tβ，Tα=Aβ，所以：(A+T) α=(A+T)β。同理可有：（G+C) α=(G+C) β，但一般Aα≠Aβ，Gα≠Gβ，Cα≠Cβ，Tα≠Tβ，从而有：（A+T/G+C）α=（A+T/G+C）β。例5(1991年高考题)：DNA的一条单链中A+G/C+T=，上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是( )。 A、和 B、和 C、和 D、和解：根据以上规律可迅速选择B选项。例6(1992年高考及“三南”高考题)：下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的?( ) A、若一条链A和T的数目相等．则另条链A和T的数目也相等 B、若一条链G的数目为C的2倍，则另条链G的数目为C的倍 C、若一条链的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另条链相应碱基比为2∶l∶4∶3 D、若一条链的G∶T=1∶2，则另条链的C∶A=2∶1解：由Aα=Tβ，Tα=Aβ，可推知选项A正确。由于碱基只有四种，所以单链中互补碱基的比A／T和G／C，可以看成是任意两不互补碱基和的比，在两条互补链中呈倒数关系，所以选项B和C也正确。故正确答案应选D。另外，根据互补碱基的恒等，也知选项D中的比应为相等，而不应呈倒数关系。另如2001年广东、河南高考题：下列关于双链DNA的叙述错误的是…………（ C ）A． 若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等B． 若一条链上A的数目大于T，则另一条链上的A的数目小于TC． 若一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则另一条链也是A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4D． 若一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4，则另一条链为A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3例7：某生物DNA分子上基因a的一条链中(C+T)／(G+A)＝，在基因b的一条链中(A+T)/(G+C)=，那么和它们互补的链中相应的碱基的比例依次分别是( )。A、、 B、、、、 D、、解：根据以上两规律，直选C项。第三，在DNA及其转录的RNA之间有下列关系：①、在碱基数量上，在DNA和RNA的单链内，互补碱基的和恒等，且等于双链DNA的一半；②、互补碱基和占各自总碱基的百分比在双链DNA、有意义链及其互补链中恒等，且等于RNA中与之配对碱基的和的百分比。由于DNA的单链转录，以及两互补链中任一碱基数量一般不等(如Aα≠Aβ)，所以，就不能直接从DNA中某—碱基数量及百分比求出单链及RNA中某一碱基的数量百分比，以及反过来由RNA求DNA。但是，由DNA双链的互补碱基和的恒等关系，以及DNA转录时，DNA有意义链与RNA特定配对碱基之间的恒等关系，在数量上就有：(A+T)α=（A+T）β=(A+U)RNA=1/2（A+T）DNA；（G+C）α=（G+C）β=（G+C）RNA=1/2（G+C）DNA；且一般Aα≠Aβ≠ARNA，同理G、C等在DNA和RNA中也不相等。而且，由于有意义链碱基数量与它转录的RNA相等，等于双链DNA的一半。所以，单链中互补碱基和所占的百分比也等于双链中互补碱基和占双链的百分比。故如考虑互补碱基和占各自总碱基的百分比，则存在：(A+T)α=(A+T)β=(A+U)RNA=(A+T)DNA；(G+C)α=(G+C)β=(G+C)RNA=(G+C)DNA。利用此恒等式就可迅速解决有关转录过程中DNA和RNA的碱基计算，是解题的必经之路，也是捷径所在。例8：某一细菌的基因含有20％的A+T，那么它的信使RNA中G+C的含量是( ) A、20％ B、40％ C、60％ D、80％解：由A+T＝20％，得G+C＝80％，由恒等式可迅速选择D项。例9：从真核细胞的mRNA分析得知．尿嘧啶占％，腺嘌呤占％，那么，用来转录此mRNA的双链DNA分子中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占( )。 A、78％ B、56％ C、30％ D、28％解：由A+U＝22％，得G+C＝78％．从而DNA中的G+C＝78％，选A。例10：某转录下来的mRNA的碱基，其中U占16％，A占20％，则模板DNA(双链)中的鸟嘌呤占( )。 A、36％ B、32％ C、64％ D、无法确定解：由A+U＝36％，得DNA中的G+C＝64％，从而G＝32％，选B。例11：对从某种生物组织中提取的DNA进行分析，得知其分子中四种碱基的比例是：G与C之和占全部总碱基数的46％，其中一条链(称H链)的碱基中，28％是腺嘌呤，22％是胞嘧啶。问：与H链对应的链中，腺嘌呤占该链全部总碱基数的百分比是( )。 A、22％ B、24％ C、26％ D、28％解法一：称H链的对应链为H’链。 ∵DNA中的G+C=46％， ∴(A+T)H’＝(A+T)H＝(A+T)DNA=54％， H’中的T与H中的A相等，TH’＝28％， ∴A H’=(A+T) H’－T H’=54％一28％=26％。解法二：∵(G+C)DNA=46％， ∴(G+C) H’=(G+C)DNA=46％，TH’=28％， ∴AH’=1一(G+C+T) H’=1—46％一28％=26％解法三：∵(G+C)DNA=46％， ∴(G+C) H =46％ ∴A H’=T H =l-(A+G+C) H =1-28％-46％=26％ 。解法四：∵(A+C) H =28％+22％＝50％∴(A+C) H’=(G+T) H =1-50％=50％∵(G+C) H =46％∴C H’=G H =(G+C) H -C H =46％-22％=24％∴A H’=(A+C) H’- C H’=50％-24％=26％所以选择C项。从以上结果看出，找不出DNA单链和双链之间互补碱基和的恒等关系，是无法计算出结果的。另外要注意，单链中A+C=50％，以及G+T=50％，这只是由已知条件产生的特殊情况，并不是恒等关系，这在前面已提及。某刊物及某些同学用此式作恒等规律，直接解题得到与正确答案相同的结果，并无任何依据，是错误的。例12：以上例中的H链为模板转录的mRNA中，A+U及A的百分率各为多少?若以H链的互补链为模板，这个比率又各为多少?解：根据恒等式：(A+U)RNA =(A+T)DNA =1-46％=54％ mRNA中的A=(A+U)-U=(A+U)-A H =26％从结果看出：mRNA中的A等于H链的互补链的A，这是因为： H’链及mRNA都和H链是互补配对的，相同的碱基数量必相等。据此，若以H链的互补链为模板，则其mRNA中的A+U仍然等于54％，从而A＝28％。例13（2002年广东河南高考题）：在含有四种游离的脱氧核苷酸、酶和ATP的条件下，分别以不同生物的DNA为模板，合成新的DNA。问：（1）分别以不同生物的DNA为模板合成的各个新DNA之间，（A+C）∶（T+G）的比值是否相同？为什么？[（2）略]（3）在一个新合成的DNA中，（A+T）∶（G+C）的比值是否与它的模板DNA任一单链的相同？解：由以上所述规律可知，（1）（2）两小题的答案均应为“相同”。例14（2006年上海高考生物题）在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的---（ ），22% ，28% ，24% ，27%解：由以上规律得：GmRNA=CH=1-（A+G+T）H=1-（54%+22%）=24%，或GmRNA=CH=（G+C）H-GH=（1-54%）-22%=24%，或由CmRNA=GH=22%，直接选择A。例15（2006年高考理综全国卷II）已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该--------------------------------------（ ）A.分析碱基类型，确定碱基比率 B. 分析碱基类型，分析核糖类型C.分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型D. 分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型解：根据规律直接选择A。例16（2002年上海高考题）已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是------------（ ） 解：同例4类似，选择D。涉及“碱基互补配对原则”应用的高考试题还很多，在此就不赘述。从上述可见，借助碱基比率的规律性解题，既快速又准确。主要参考文献：罗绍书.碱基互补配对原则及推论在解题中的应用.《中学生物教学》1994年第4期.陕西师范大学杂志社
三生皆缘
二者皆遵循“碱基互不配对原则”DNA（脱氧核糖核苷酸）：两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋；外侧为脱氧核糖 和磷酸交替连接，构成基本骨架；内侧按碱基A-T、G-C配对原则通过氢键 连接，形成碱基对。简单的说，DNA中，两条脱氧核苷酸链就遵循互补原 则；当DNA自我复制的时候，如不发生突变等意外情况，分别合成的子链与 原配对链相同。 举例：原DNA有两条链组成，之间遵循互补原则；当以这个DNA为 模板进行自我复制时，由1互补产生的新链3与原配对链2完全相同。RNA（核糖核苷酸）：碱基互不配对原则适用于转录、翻译、RNA的自我复制及 逆转录过程。转录中，RNA中的碱基是与一条DNA为模板的进行的互补配对； 翻译是指以RNA为模板，遵循碱基互补配对原则产生多肽；RNA的自我复制 属于特例，是以自身为模板进行会不配对，产生新链；逆转录则是以RNA为 模板，通过碱基互补配对原则产生DNA。
天晴0608
PCR技术是一种体外酶促合成、扩增特定DNA片段的方法。下面是我整理的关于pcr技术论文，希望你能从中得到感悟!
技术的研究进展
摘要 PCR技术是一种体外酶促合成、扩增特定DNA片段的方法。因其高强的特异性和灵敏度以及检测速度快、准确性好等优点，已被广泛地应用于水产、微生物检测等许多领域。该文从PCR技术的原理及应用方面进行了综述，并对其发展做出了展望。
关键词 PCR技术;研究进展;应用
中图分类号 Q819 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)10-0047-02
PCR(polymerase chain reaction，PCR)即聚合酶链式反应，它是一种体外酶促合成，扩增特定DNA片段的方法。1985年，美国Karray等学者首创了PCR技术，并由美国Cetus公司开发研制[1]。随着科学技术的发展和突破，PCR技术已在多个领域得到广泛地应用，如微生物检测、兽医学、水产养殖等方面。由于该技术具有较强的灵敏度、准确度和特异性，又能快速进行检测，因而其应用领域也在不断延伸[2-3]。随着PCR技术的不断发展，在常规PCR技术的基础上又衍生出了许多技术，如多重PCR(mutiplex PCR)技术[4]、实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR，FQ-PCR)技术[5]、单分子PCR技术[6]。
1 PCR技术原理
PCR技术是根据待扩增的已知DNA片段序列、人工合成与该DNA 2条链末端互补的2段寡核苷酸引物，在体外将待检DNA序列(模板)在酶促作用下进行扩增。PCR的整个技术过程经若干个循环组成，一个循环包括连续的3个步骤：第1步是高温条件下的DNA模板变性，即模板DNA在93~94 ℃的条件下变性解链;第2步是退火，即人工合成的2个寡核苷酸引物与模板DNA链3’端经降温至55 ℃退火;第3步是延伸，即在4种dNTP底物同时存在的情况下，借助TaqDNA聚合酶的作用，引物链将沿着5’-3’方向延伸与模板互补的新链[7]。经过这个循环后，合成了新链，可将其作为DNA模板继续反应，由此循环进行。循环进程中，扩增产物的量以指数级方式增加，一般单一拷贝的基因循环25~30次，DNA可扩增l00万~200万倍[1]。PCR反应的步骤很简单，但是具体的操作是复杂的，如退火温度的确定、延伸时间的长短以及循环数等。因此，不同的反应体系应该确定适当的反应条件，以避免假阴性或假阳性等情况的产生。
2 PCR技术的分类
在传统PCR技术的基础上，根据人们的需要以及各个领域的应用要求，又衍生出很多种类的PCR技术。新技术在各领域广泛应用并逐渐改进，为进一步的研究提供了基础。
实时荧光定量PCR技术
1996年，学者经过研究，在传统PCR技术的基础上，首创了实时荧光定量PCR技术，新技术已经应用至医学领域、分子生物学和其他基础研究领域。实时荧光定量PCR技术基于传统技术的优势，还具有实时性、准确性、无污染，实现了自动化操作和多重反应，是PCR技术研究史上从定性到定量的飞跃[8]。
荧光定量PCR技术最大的特点是能将荧光基团加入到PCR反应体系中，借助于荧光信号，累积实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析[9]。实时监测这一特点是常规PCR技术所不具有的，因为其对扩增反应不能进行随时的检测。常规PCR技术的扩增终产物需要在凝胶电泳等条件下才能进行，无法对起始模板进行准确的定量，而荧光定量PCR技术的反应进程可以根据荧光信号的变化做出准确的判断[10-11]。一个PCR循环反应结束之后，定量PCR仪可以收集1个荧光强度信号，荧光信号强度的变化可以反映产物量的变化情况，这样就可以得到1条荧光扩增曲线[12]。荧光信号在指数扩增阶段，PCR产物荧光信号的对数值与起始模板量之间存在线性对应关系，然后进行定量分析[13]。
多重PCR技术
多重PCR(mutiplex PCR)技术是PCR技术的一种，为同一管中加入多对特异性引物，与PCR管内的多个模板反应，在一个PCR管中同时检测多个目标DNA分子。多重PCR技术可以扩增一个物种的一个片段，也可以同时扩增多个物种的不同片段[14]。
在同一反应体系中，多重PCR技术进行多个位点的特异性扩增时，引物间的配对、引物间的竞争性扩增等会对扩增效果产生重要影响。一方面，如果能选择适宜的反应体系和反应条件，可极大地提高多重PCR的扩增效果[15]。主要包括退火温度、退火及延伸时间、PCR缓冲液成分、dNTP的用量、引物及模板的量等。另一方面，DNA的抽提质量也影响多重PCR扩增效率，如DNA抽提不干净或降解都将影响PCR扩增效果[16]。
单分子PCR技术(SM-PCR)
单分子PCR技术是在传统PCR技术的基础上发展的，基本循环过程相同，但在反应条件、模板数量、DNA 聚合酶选择、引物设计方面具有不同点。该技术是以少量或单个DNA分子为模板进行的PCR[17]。
单分子PCR技术反应中，DNA 模板浓度极低，这就要求模板有较高的质量。因为这是试验成败的决定性因素。在设计引物时，应该严格控制GC的含量和Tm值，同时尽量避免引物间存在可配对序列。在反应混合物模板数极低的情况下，若引物之间存在少量配对序列，扩增时极易形成二聚体，使反应无法进行，得不到所需要的产物[18]。由于单分子PCR技术反应的变性温度(96~98 ℃)大多比常规PCR技术(94 ℃)略高，因而对DNA 聚合酶热稳定性的要求也更加严格，需要有较好的热稳定性，以防止温度过高而使其失活。其变性时间(5~15 s)、退火时间及延伸时间也短于常规PCR技术[17]。
3 PCR技术的应用
PCR技术在水产上的应用
基因表达是检测某个基因在不同发育期或不同组织中的表达量变化，或受到某种试验处理过程中的影响而出现表达量变化的情况。有学者应用real-time PCR技术研究碳水化合物含量对翘嘴红鲴糖代谢酶G6Pase、GK以及PEPCK表达量的影响[19-21]，研究结果可为翘嘴红鲴饲料配方中的最合适糖含量提供理论依据。孙淑娜等[22]研究叶酸拮抗剂对斑马鱼心脏发育相关基因BMP2b及HAS2表达的影响，表明叶酸拮抗剂对早期胚胎的心脏发育影响较大，可导致斑马鱼心脏发育延迟及心脏形态异常，并下调斑马鱼心脏发育相关基因BMP2b及HAS2的表达，这可能是叶酸生物学活性受抑后导致心脏发育异常的机制之一。Sawyer et al[23]以斑马鱼的未受精卵、胚胎、仔鱼和成鱼为研究材料，采用实时荧光定量PCR技术，检测了P450aromA和P450aromB在不同组织的表达量，表明在各组织中均有2种基因的表达，但表达量显著不同，呈现组织特异性。
PCR技术在微生物检测上的应用
1990年，Bej et al[24]在利用多重PCR的方法检测了Leg-ionella类菌种和大肠类细菌，其结果是通过点对点方法固定的多聚dT尾捕捉探针和生物素标记的扩增DNA进行杂交来检测的。张志东等检测口蹄疫病毒(FMDV)持续性感染的带毒动物，表明实时荧光定量PCR技术具有快速检测、准确、客观等优势，较优于传统的检测方法[25-26]。Metzger-Boddien et al[27]对PCR-ELISA的方法进行了评价，结果显示，样品中沙门氏菌的检出率可以达到98%。
4 展望
传统PCR技术以及衍生出来的新型PCR技术自面世以来，已被广泛应用到生命科学的各个领域。随着技术方法的不断改进与完善，荧光定量PCR技术将会逐渐完善并广泛应用。多重PCR技术在食品病原微生物、非致病微生物及环境微生物检测中具有重要作用;未来的研究主要集中在去除食品抑制因子干扰、改进样品前处理技术等方面，其次是整合应用多重PCR与其他技术，必将在未来食品微生物检测中有非常好的应用前景。
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