01
扩增:PCR 管里只有引物Ⅰ
每点一次“进行循环”,PCR 仪就自动完成一次“变性 → 复性 → 延伸”。先预测,再观察第 1~4 次循环的产物。完成 4 次循环后进入结果展示。
本次反应体系
扩增缓冲液dNTP引物Ⅰ引物Ⅱ(未加入)Taq DNA 聚合酶模板 DNA无菌水
- 原始母链(模板)
- 新合成的子链
- 引物Ⅰ
- 目的基因(Bt 基因)区段
- 耐高温的 DNA 聚合酶
循环开始前
变性 94 ℃复性 55 ℃延伸 72 ℃
25.0 ℃
示意图:模板 DNA 只画出含目的基因的一段,引物和目的基因都画得比实际短。背景里的小点代表 4 种脱氧核苷酸(dNTP),短线代表溶液中大量游离的引物Ⅰ。
先预测,再循环
第 1 次循环结束后:
循环开始前
| 新合成的子链(条) | 0 |
|---|---|
| 双链 DNA 分子(个) | 1 |
| 单链 DNA(条) | 0 |
| 两条链等长的 DNA 分子(个) | 0 |
对照:两种引物时,第 0 次循环结束有 1 个 DNA 分子,其中两条链等长的 0 个。
02
结果展示:循环到第 30 次
拖动滑块或点击柱形,看只有引物Ⅰ时,每次循环后的产物有多少,并与两种引物的正常 PCR 对比(以 1 个 DNA 分子为起始模板,按理想情况计算)。
已完成循环30
前 4 次你已经在 PCR 管里看过了。
新合成的子链(条)—= n,每次循环只多 1 条
两条链等长的 DNA 分子(个)0始终为 0
消耗的引物Ⅰ(个)—= n
对照:两种引物时的 DNA 分子(个)—2ⁿ 个
只有引物Ⅰ:新合成的子链条数
柱子高度一次只增加 1:产物按 1、2、3……线性增加。
与两种引物的正常 PCR 对比
结论
- 只有引物Ⅰ时,引物只能与一条母链结合,每次循环只能以同一条母链为模板合成 1 条子链;新合成的子链上没有引物Ⅱ可以结合,不能再作为模板。所以产物按 n 线性增加,n 次循环只得到 n 条子链。
- 这些子链一端是引物Ⅰ,另一端一直延伸到模板的末端,比目的基因长,而且大多以单链形式存在,得不到两条链等长的目的基因片段。
- 加入两种引物时,新合成的子链又能和另一种引物结合、作为模板,DNA 分子数按 2ⁿ 指数增加,第 3 次循环开始出现两条链等长的目的基因片段。所以 PCR 需要两种引物,分别与目的基因两条模板链的 3′ 端结合。