第三讲技术方法一

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1、第三讲第三讲 环境生物技术研究方法环境生物技术研究方法环境生物技术环境生物技术Environmental biotechnologyEnvironmental biotechnology(一一)第一节第一节 传统微生物分析方法传统微生物分析方法主要内容主要内容第二节第二节 现代微生物分析方法现代微生物分析方法第一节第一节 传统微生物分析方法传统微生物分析方法一一.显微直接计数法显微直接计数法 利用血球计数板在显微镜下直接利用血球计数板在显微镜下直接测定。观察一定容积中微生物个体测定。观察一定容积中微生物个体数目，然后推算出含菌数（包括死数目，然后推算出含菌数（包括死活细胞、微小杂物）。活细胞、

2、微小杂物）。结果往往偏高。常用于形态个体结果往往偏高。常用于形态个体较大的菌体或孢子较大的菌体或孢子1mm1mm二二.平板计数法平板计数法 目的目的想知道待检测样品中的微生物数量想知道待检测样品中的微生物数量 原理原理根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。菌落总数：菌落总数：指在一定条件下（如需氧情况、营养条指在一定条件下（如需氧情况、营养条件、件、pH、培养温度和时间等）每克（每毫升）检样、培

3、养温度和时间等）每克（每毫升）检样所生长出来的微生物菌落总数。所生长出来的微生物菌落总数。菌落总数菌落总数并不表示实际中的所有微生物并不表示实际中的所有微生物总数总数，菌落，菌落总数并不能区分其中微生物的种类，所以有时被称总数并不能区分其中微生物的种类，所以有时被称为杂菌数。为杂菌数。操作程序操作程序首先将待测样品制成均匀的一系列不同稀释液，首先将待测样品制成均匀的一系列不同稀释液，并尽量使样品中的微生物细胞分散开来，使成单并尽量使样品中的微生物细胞分散开来，使成单个细胞存在，再取一定稀释度、一定量的稀释液个细胞存在，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基接种

4、到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。经过培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，内。经过培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数。统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数。平板倾注法平板倾注法 先把适量稀释液先把适量稀释液(1mL)移进灭菌培养品，再倒入已融化并冷移进灭菌培养品，再倒入已融化并冷却至却至455050的培养基，轻轻转动平板，使稀释液与培养基的培养基，轻轻转动平板，使稀释液与培养基混合均匀，冷凝后倒置，适温培养。混合均匀，冷凝后倒置，适温培养。平板表面涂布法平板表面涂布法 先将融化的培养基凝固，再移入适量稀释液（先将融化的培养基凝固，再移入适量稀释

5、液（0.2mL），然），然后用涂布刀涂布于整个平板的表面，放置片刻后用涂布刀涂布于整个平板的表面，放置片刻(约约l0min)，将，将平板翻转平板翻转,适温培养。适温培养。操作方法操作方法 平板表面点滴法平板表面点滴法与涂布法相似，用标定好的微量吸管或注射器针头按滴与涂布法相似，用标定好的微量吸管或注射器针头按滴(使使每滴相当于每滴相当于0025mL)将检样稀释液滴加于琼脂平板上固将检样稀释液滴加于琼脂平板上固定的区域定的区域(预先在平板背面用标记笔划成四个区域预先在平板背面用标记笔划成四个区域)，每个区，每个区域滴域滴1滴，每个稀释度滴两个区域，作为平行试验。滴加后，滴，每个稀释度滴两个区域，

6、作为平行试验。滴加后，将平板放平片刻将平板放平片刻(约约510min)，然后翻转平板，然后翻转平板，适温培养。适温培养。主要工具主要工具细菌细菌:牛肉膏蛋白胨培养基牛肉膏蛋白胨培养基牛肉膏：牛肉膏：3g 水：水：1000ml蛋白胨：蛋白胨：5g 琼脂：琼脂：18gpH：7.0-7.2放线菌放线菌:改良高氏改良高氏1号培养基号培养基KNO3：1.0g 水：水：1000mlK2HPO4：0.5g 淀粉：淀粉：20gMgSO47H2O：0.5g NaCl：0.5gFeSO4 7H2O：0.5g 琼脂：琼脂：18g真菌真菌:马丁培养基马丁培养基KH2PO4：1.0g 葡萄糖：葡萄糖：10gMgSO47

7、H2O：0.5g NaCl：0.5g琼脂：琼脂：18g 水：水：1000ml3.3ml 1%孟加拉红孟加拉红/1000ml0.3ml 1%链霉素链霉素/100ml通常情况下的稀释度通常情况下的稀释度细菌：细菌：10-410-6真菌：真菌：10-1 10-3放线菌：放线菌：10-3 10-5培养：培养：28 30 细菌：细菌：3 5d真菌：真菌：5 7d放线菌：放线菌：10 14d2 3d3 5d5 7d20 20010-10020-200 注意事项注意事项（1）样品稀释样品稀释时时尽量使样品中的微生物细胞分散开，尽量使样品中的微生物细胞分散开，以以单个细胞存在（否则一个菌落就不只是代表一个细单

8、个细胞存在（否则一个菌落就不只是代表一个细胞）胞）（2）接种量要准确）接种量要准确（3）涂布要均匀）涂布要均匀 使用范围使用范围一般用于土壤、水源一般用于土壤、水源、大气、食品等、大气、食品等的污染程度检验的污染程度检验三三.最大或然数法（最大或然数法（MPN）目的目的 计数待测样品中的特殊功能微生物数量；检测计数待测样品中的特殊功能微生物数量；检测样品中特殊微生物功能是否存在样品中特殊微生物功能是否存在最大或然数最大或然数(most probable number，MPN)计数又计数又称稀释培养计数，适用于测定在一个混杂的微生物称稀释培养计数，适用于测定在一个混杂的微生物群落中虽不占优势，但

9、却具有特殊生理功能的类群。群落中虽不占优势，但却具有特殊生理功能的类群。其特点是利用待测微生物的特殊生理功能的选择性其特点是利用待测微生物的特殊生理功能的选择性来摆脱其他微生物类群的干扰，并通过该生理功能来摆脱其他微生物类群的干扰，并通过该生理功能的表现来判断该类群微生物的存在和丰度。的表现来判断该类群微生物的存在和丰度。原理原理将待测样品作一系列稀释，一直稀释到将少量将待测样品作一系列稀释，一直稀释到将少量（如（如lmL）的稀释液接种到新鲜培养基中没有或极）的稀释液接种到新鲜培养基中没有或极少出现生长繁殖。根据没有生长的最低稀释度与少出现生长繁殖。根据没有生长的最低稀释度与出现生长的最高稀释

10、度，采用出现生长的最高稀释度，采用“最大或然数最大或然数”理理论，可以计算出样品单位体积中细菌数的近似值论，可以计算出样品单位体积中细菌数的近似值.操作程序操作程序10-210-310-410-510-61ml9ml稀释度稀释度10-110-210-310-410-5生长情况生长情况5555555420542举例举例重复管数重复管数54410-110-210-310-410-554220稀释度稀释度生长情况生长情况 数量指数量指标标细菌近细菌近似值似值数量指数量指标标数量指数量指标标数量指数量指标标数量指数量指标标0000.01011302125430010.21021312205440100

11、.41031402215450110.21102002225500120.61112012305510200.41122022315520210.61202032405530300.61212103005541000.2122211301555五次重复测数统计表五次重复测数统计表结果计算：结果计算：每个干土中菌数每个干土中菌数=近似值近似值数量指标第一位数稀释倍数数量指标第一位数稀释倍数 干土干土%适用于测定在一个混杂的微生物群落中虽不占优适用于测定在一个混杂的微生物群落中虽不占优势，但却具有特殊生理功能的类群势，但却具有特殊生理功能的类群 特点是利用待测微生物的特殊生理功能的选择性特点是利用

12、待测微生物的特殊生理功能的选择性来摆脱其他微生物类群的干扰，并通过该生理功能来摆脱其他微生物类群的干扰，并通过该生理功能的表现来判断该类群微生物的存在和丰度的表现来判断该类群微生物的存在和丰度 适合于测定土壤微生物中的特定生理群（如氨化、适合于测定土壤微生物中的特定生理群（如氨化、硝化、纤维素分解、固氮、硫化和反硫化细菌等硝化、纤维素分解、固氮、硫化和反硫化细菌等)注意注意（1）菌液稀释度要合适。原则是最低稀释度的所）菌液稀释度要合适。原则是最低稀释度的所有重复都应有菌生长，而最高稀释度的所有重复无有重复都应有菌生长，而最高稀释度的所有重复无菌生长。菌生长。（2）每个接种稀释度必须有重复，重复

13、次数可根）每个接种稀释度必须有重复，重复次数可根据需要和条件而定，一般据需要和条件而定，一般35个重复，但重复次数个重复，但重复次数越多，误差就会越小，相对地说结果就会越正确。越多，误差就会越小，相对地说结果就会越正确。四四.微生物生物量碳微生物生物量碳氯仿熏蒸培养法、氯仿熏蒸培养法、氯仿熏蒸浸提法（去乙醇氯仿）氯仿熏蒸浸提法（去乙醇氯仿）原理原理：将土壤经过氯仿熏蒸后，在好气条件下培：将土壤经过氯仿熏蒸后，在好气条件下培养（养（10d），然后测定培养期间），然后测定培养期间CO2的释放量，根的释放量，根据据CO2的增量计算土壤中的微生物生物量碳。的增量计算土壤中的微生物生物量碳。培养法培养法

14、 培养时间过长，不适合快速测定培养时间过长，不适合快速测定 不适合强酸性土壤的测定不适合强酸性土壤的测定 不适合风干土不适合风干土 不适合添加有新鲜有机质的土壤不适合添加有新鲜有机质的土壤缺点缺点原理原理：土壤经氯仿熏蒸处理，微生物被杀死，细：土壤经氯仿熏蒸处理，微生物被杀死，细胞破裂后，细胞内容物释放到土壤中，导致土壤胞破裂后，细胞内容物释放到土壤中，导致土壤中可提取碳、氨基酸、氮、磷和硫等大幅度增加，中可提取碳、氨基酸、氮、磷和硫等大幅度增加，通过测定浸提液中全碳的含量可计算微生物生物通过测定浸提液中全碳的含量可计算微生物生物量碳量碳 浸提法浸提法 样品立即除去植物残体、土壤动物，土壤太湿

15、需样品立即除去植物残体、土壤动物，土壤太湿需要阴凉处凉干要阴凉处凉干 抽提真空时防爆；培养过程防漏气；氯仿蒸汽要抽提真空时防爆；培养过程防漏气；氯仿蒸汽要饱和；保持湿度；暗处培养饱和；保持湿度；暗处培养 提取充分提取充分 注意注意六六.呼吸法呼吸法 密闭容器法、华勃检压法、呼吸仪法、基质密闭容器法、华勃检压法、呼吸仪法、基质诱导呼吸法（诱导呼吸法（SIR）等）等五五.微生物酶法微生物酶法 脲酶、磷酸酶、脱氢酶、过氧化氢酶脲酶、磷酸酶、脱氢酶、过氧化氢酶自然样品中可培养的微生物占可数微生物的比例自然样品中可培养的微生物占可数微生物的比例第二节第二节 现代微生物分析方法现代微生物分析方法1.基于基

16、于PCR反应的微生物分析方法（反应的微生物分析方法（PCR-DGGE）2.基于生物标记的微生物分析方法（基于生物标记的微生物分析方法（PLFA）3.基于碳利用方式的微生物分析方法（基于碳利用方式的微生物分析方法（BIOLOG）4.基于免疫技术的微生物分析方法（基于免疫技术的微生物分析方法（ELISA）5.基于原位杂交反应的微生物分析方法（基于原位杂交反应的微生物分析方法（FISH）6.基于稳定同位素探针基于稳定同位素探针-核酸微生物分析技术核酸微生物分析技术（SIP-DNA,SIP-RNA,SIP-PLFA）PCR介绍介绍 PCR（Polymerase Chain Reaction）：即聚合：

17、即聚合酶链式反应，是酶链式反应，是2020世纪世纪8080年代中期（年代中期（19851985）发）发展起来的一项展起来的一项体外快速核酸扩增体外快速核酸扩增技术，其基本技术，其基本原理类似于原理类似于DNADNA的天然复制过程。的天然复制过程。它通过与目的基因两端互补的寡核苷酸引物，它通过与目的基因两端互补的寡核苷酸引物，经经“变性变性-退火退火-延伸延伸”三个基本反应步骤完三个基本反应步骤完成对靶序列的扩增。成对靶序列的扩增。1.PCR原理原理 DNA模板在高温下变性，模板在高温下变性，DNA解链成单链，当温解链成单链，当温度降低时，人工合成的两个寡核苷酸引物在合适的度降低时，人工合成的两

18、个寡核苷酸引物在合适的复性温度下分别与目的基因两侧的两条单链互补结复性温度下分别与目的基因两侧的两条单链互补结合，在合，在DNA聚合酶作用下，随着温度的缓慢提升，聚合酶作用下，随着温度的缓慢提升，引物逐渐延伸，两条引物之间的区域被合成，完成引物逐渐延伸，两条引物之间的区域被合成，完成一个循环，然后一个循环，然后DNA再次被变性，进入下一个循环。再次被变性，进入下一个循环。2.PCR的反应流程的反应流程预变性：预变性：94 94，2min;2min;P1P2退火退火延伸延伸变性变性P1P2P1P230-35Cycles94，30sTm-5，30s72，1-2kb/min循环循环补充延伸：72，5

19、-10min.53355335353553355335353535535353533553355335533553353535特异性强:可以从成千上万个基因中对某个特定基因进可以从成千上万个基因中对某个特定基因进行扩增。行扩增。高效快速:可将所要研究的目的基因或某一可将所要研究的目的基因或某一DNADNA片段于片段于数小时内扩增至百万倍以上数小时内扩增至百万倍以上,使肉眼能直接观察和判断。使肉眼能直接观察和判断。灵敏度高:可以从微量的样品中扩增出足量的可以从微量的样品中扩增出足量的DNADNA供分供分析研究和检测鉴定。析研究和检测鉴定。重复性好:在体系稳定的情况下，对某个特定基因的扩在体系稳定

20、的情况下，对某个特定基因的扩增不会受时空和操作主体变化的影响。增不会受时空和操作主体变化的影响。易自动化:只要编写一个程序，仪器就可自动完成整个只要编写一个程序，仪器就可自动完成整个扩增过程。扩增过程。3.PCR的特点的特点4.PCR的反应体系的反应体系 模板模板 引物引物 耐热聚合酶耐热聚合酶 dNTP 二价阳离子二价阳离子 反应缓冲液反应缓冲液 水水一一.模板模板 模板可以是模板可以是DNADNA，也可以是，也可以是RNARNA 当用当用RNARNA做模板时，先经过反转录生成做模板时，先经过反转录生成cDNA cDNA 现在用的现在用的PCRPCR酶都仅识别酶都仅识别DNADNA，不能识别

21、，不能识别RNARNA 扩增是成对扩增扩增是成对扩增 RNA RNA易降解，易降解，RNARNA酶存在广泛，活性稳定酶存在广泛，活性稳定 选择选择16S rRNA的原因的原因 o 核糖体核糖体rRNArRNA的保守性和可变性的保守性和可变性o 长度和信息量适中长度和信息量适中(50(50个功能域个功能域)o 有重要的功能（蛋白质合成开始有关）有重要的功能（蛋白质合成开始有关）o 有比较完善的有比较完善的16S rRNA16S rRNA数据库数据库 用的最多的是原核生物的核糖体用的最多的是原核生物的核糖体16S rRNA 16S rRNA rDNA rDNA 和和rRNArRNA中的中的r”r”

22、是是ribosome(ribosome(核糖体核糖体)的缩写。的缩写。rDNArDNA指的是基因组中编码核糖体指的是基因组中编码核糖体RNARNA（rRNArRNA）分）分子的对应的子的对应的DNADNA序列，也就是编码序列，也就是编码16S rRNA16S rRNA的基因。的基因。rRNArRNA指的是指的是rDNArDNA的转录产物，它是构成核糖体的的转录产物，它是构成核糖体的重要成分，核糖体由许多小的重要成分，核糖体由许多小的rRNArRNA分子组装而成，分子组装而成，16S rRNA16S rRNA是其中一个组件是其中一个组件.一般所分析的对象都是一般所分析的对象都是16S rDNA1

23、6S rDNA，因为，因为DNADNA提取容提取容易，也比较稳定易，也比较稳定16S rDNA与与16S rRNA的区别的区别 提取提取 利用利用DNADNA和蛋白质对提取过程中各种试剂不同的和蛋白质对提取过程中各种试剂不同的反应和溶解性来达到分离目的反应和溶解性来达到分离目的 o 方法方法 细胞提取法细胞提取法：DNADNA纯度较高，但提取效率较低，纯度较高，但提取效率较低，操作烦琐操作烦琐直接溶解法直接溶解法：操作简单，效率高，但获得的：操作简单，效率高，但获得的DNADNA纯度不够，需要进行纯化处理纯度不够，需要进行纯化处理 o 原理原理 物理法物理法：玻璃珠匀浆法、超声震荡法、反复冻溶

24、：玻璃珠匀浆法、超声震荡法、反复冻溶法、研磨法法、研磨法化学法化学法：表面活性剂（：表面活性剂（SDSSDS）生物法生物法：酶解：酶解 细胞破碎细胞破碎物理法物理法：DNADNA分子断裂分子断裂化学法化学法：对细胞壁厚的细菌比较困难：对细胞壁厚的细菌比较困难常用：酶解常用：酶解+SDS+SDS 利用苯酚是蛋白质的变性剂，反复抽提，使蛋利用苯酚是蛋白质的变性剂，反复抽提，使蛋白质变性白质变性 氯仿加速有机相与水相分离氯仿加速有机相与水相分离 SDS SDS将细胞膜裂解，在蛋白酶将细胞膜裂解，在蛋白酶K K的作用下消化蛋的作用下消化蛋白质或多肽或小肽分子，核酸蛋白质变性降解，白质或多肽或小肽分子，

25、核酸蛋白质变性降解，使使DNADNA从核蛋白中游离出来从核蛋白中游离出来 异戊醇异戊醇作用是消除抽提过程中产生的泡沫作用是消除抽提过程中产生的泡沫 经典提取方法（苯酚经典提取方法（苯酚/氯仿有机提取法）氯仿有机提取法）为什么土壤样品需要纯化模板？为什么土壤样品需要纯化模板？有机质（如腐殖质）有机质（如腐殖质）重金属重金属纯化方法纯化方法 商业化的核酸纯化试剂盒商业化的核酸纯化试剂盒 传统方法（乙醇传统方法（乙醇-醋酸钠）醋酸钠）注意！注意！纯纯 度：度：杂蛋白、多糖、酚类杂蛋白、多糖、酚类复杂性：复杂性：质粒、原核基因组质粒、原核基因组DNADNA、真核基、真核基 因组因组DNADNA完整性：

26、完整性：降解降解污污 染：染：有扩增产物的污染有扩增产物的污染 数数 量：量：适中适中二二.引物引物 引物是引物是PCR特异性反应的关键，特异性反应的关键，PCR反应的特异性取决于引物与模板反应的特异性取决于引物与模板DNA的互的互补程度。补程度。了解要扩增片段的了解要扩增片段的DNA序列序列 找到找到DNA序列的保守区并具有特异性（非特异扩增序列的保守区并具有特异性（非特异扩增区序列的同源性小于区序列的同源性小于70%避开能形成二级结构的区域避开能形成二级结构的区域引物设计引物设计 引物的设计原则引物的设计原则引物间引物间：不能有连续：不能有连续4个碱基互补个碱基互补引物引物5末端碱基末端碱

27、基:可不与模板可不与模板DNA互补，可做修饰，互补，可做修饰，但但3 不可修饰，不可修饰，因为引物的延伸是从因为引物的延伸是从3端开始的端开始的引物引物3末端碱基末端碱基：最好选：最好选T，不选，不选A，为，为A时即使时即使在错配的情况下，也能有引发链的合成，而为在错配的情况下，也能有引发链的合成，而为T时时错配的引发效率大大降低；出现错配的引发效率大大降低；出现3 个以上的连续碱个以上的连续碱基，如基，如GGG 或或CCC，也会使错误引发机率增加，也会使错误引发机率增加引物自身引物自身：不应形成二级结构：不应形成二级结构(互补碱基小于互补碱基小于3bp)引物的使用引物的使用引物的浓度一般要求

28、在引物的浓度一般要求在0.20.20.50.5mol/L mol/L 低于低于0.2 0.2 mol/L mol/L:产量下降产量下降高于高于0.5 0.5 mol/l:mol/l:促使错误引导及非特异性产物积促使错误引导及非特异性产物积累累;易形成二聚体易形成二聚体;这些会与靶序列竞争这些会与靶序列竞争DNADNA聚合聚合酶和酶和dNTPsdNTPs 一般用一般用TETE配制成高浓度母液（配制成高浓度母液（1010mol/Lmol/L），保存），保存在在 2020，使用前用，使用前用ddHddH2 2OO稀释成工作液。避免稀释成工作液。避免反复冻融，造成引物降解。冻干引物反复冻融，造成引物降

29、解。冻干引物 2020下可下可保存保存12241224个月，液体状态可以保存个月，液体状态可以保存6 6个月个月 引物引物1引物引物2注意！注意！纯纯 度：度：混有短片段引物（纯化）混有短片段引物（纯化）完整性：完整性：避免反复冻融避免反复冻融污污 染：染：模板模板DNADNA三三.耐热聚合酶耐热聚合酶 耐热聚合酶的选择非常重要，很大程度上关耐热聚合酶的选择非常重要，很大程度上关系到扩增的效率和特异性系到扩增的效率和特异性 1983 1983年，美国年，美国PE-CetusPE-Cetus公司使用大肠杆菌公司使用大肠杆菌DNADNA聚合酶聚合酶I I的的KlenowKlenow片段（片段（37

30、37）19871987年，发现耐热性年，发现耐热性DNADNA聚合酶聚合酶Taq Taq polpol后，后，PCRPCR反应特异性得到提高反应特异性得到提高 Taq Taqpolpol、PfuPfu、HotStart HotStart TaqTaq、TaqTaq Plus Plus、Long Long TaqTaq，其中使用较多的是其中使用较多的是Taq Taq DNADNA聚合酶聚合酶 主要耐热酶主要耐热酶TapTap pol pol分离自美国黄石国家公园温泉中嗜热水生菌分离自美国黄石国家公园温泉中嗜热水生菌 Taq Taq pol pol 酶有较强的稳定性，在酶有较强的稳定性，在92.5

31、92.5、9595、97.597.5时时的半衰期分别为的半衰期分别为130130、4040、5 56min6minTaq Taq pol pol 酶有较高的催化活性，在所有的耐热酶有较高的催化活性，在所有的耐热DNADNA聚聚合酶中，催化活性最高，达合酶中，催化活性最高，达2 210105 5 U/mg U/mg最适催化温度为最适催化温度为75758080，延伸速率约为，延伸速率约为150150300300个核苷酸个核苷酸/（秒（秒酶分子）酶分子）（1 1）需要提供合成模板）需要提供合成模板（2 2）不能起始新的）不能起始新的DNADNA链，必须要有引物提供链，必须要有引物提供3 3OHOH（

32、3 3）合成的方向都是）合成的方向都是5 3 5 3（4 4）除聚合）除聚合DNADNA外还有其它功能。外还有其它功能。DNA的聚合酶特点的聚合酶特点注意！注意！纯纯 度度:宿主菌宿主菌DNADNA污染、宿主蛋白污染、宿主蛋白酶酶 量：量：适量（适量（2.5U/100ul2.5U/100ul），过高，），过高，非特异性扩增；过低，合成产物量少非特异性扩增；过低，合成产物量少反应缓冲液：反应缓冲液：匹配匹配不同不同DNA聚合酶聚合酶PCR-DGGE结果结果成分成分:Tris-HCl、K、增强剂、稳定剂增强剂、稳定剂（Mg2+）(三羟甲基氨基甲烷三羟甲基氨基甲烷)浓度浓度四四.反应缓冲液反应缓冲液

33、10mmol/L pH 8.3（25 ）优点：优点：Tris碱的碱性较强，所以可以只用这一种碱的碱性较强，所以可以只用这一种缓冲体系配制缓冲体系配制pH范围由酸性到碱性的大范围范围由酸性到碱性的大范围pH值的值的缓冲液；对生物化学过程干扰很小，不与钙、镁缓冲液；对生物化学过程干扰很小，不与钙、镁离子及重金属离子发生沉淀。离子及重金属离子发生沉淀。为什么使用为什么使用Tris-HCl缓冲液缓冲液缺点：缓冲液的缺点：缓冲液的pH值受溶液浓度影响较大，缓值受溶液浓度影响较大，缓冲液稀释冲液稀释10倍，倍，pH值的变化大于值的变化大于0.1；温度效应；温度效应大，温度变化对缓冲液大，温度变化对缓冲液p

34、H值的影响很大（值的影响很大（4时时8.4，37时时7.4），一定要在使用温度下进行配制；），一定要在使用温度下进行配制；易吸收空气中的易吸收空气中的CO2，配制的缓冲液要盖严密，配制的缓冲液要盖严密封；封；对某些对某些pH电极发生一定的干扰作用，所以电极发生一定的干扰作用，所以要使用与要使用与Tris溶液具有兼容性的电极。溶液具有兼容性的电极。五五.二价阳离子二价阳离子 Mg2+是是PCR反应的稳定剂，是耐热聚合酶的重反应的稳定剂，是耐热聚合酶的重要影响因子，对要影响因子，对PCR产物的特异性及产量有显著产物的特异性及产量有显著影响影响 Mg2+浓度过低，会降低浓度过低，会降低Taq DNA

35、酶的活性，产物酶的活性，产物下降；下降；Mg2+浓度过高，会使反应特异性降低浓度过高，会使反应特异性降低 Mg2+浓度浓度1.52.0mmol/L为宜，因为为宜，因为DNA模板、模板、引物和引物和dNTP均可与均可与Mg2+结合结合 六六.dNTP dNTP dNTP是是PCRPCR反应的原料，其浓度与质量和反应的原料，其浓度与质量和PCRPCR反反应效率有密切关系应效率有密切关系dNTPdNTP使用浓度过高易产生错误掺入，或得不到扩使用浓度过高易产生错误掺入，或得不到扩增产物，过高增产物，过高dNTPdNTP浓度还可能导致浓度还可能导致MgMg2+2+浓度下降浓度下降 使用浓度过低，使用浓度

36、过低，PCRPCR产物下降产物下降 一般常用一般常用dNTPdNTP终浓度以终浓度以5050200200mol/Lmol/L为宜为宜 四种脱氧核苷酸的浓度应相同，如果其中一种四种脱氧核苷酸的浓度应相同，如果其中一种dNTPdNTP偏高或偏低，会诱发聚合酶的错误掺入作用，偏高或偏低，会诱发聚合酶的错误掺入作用，降低合成速度，过早终止延伸反应降低合成速度，过早终止延伸反应 避免反复冻溶（易降解）避免反复冻溶（易降解）最好用最好用bufferbuffer溶解溶解pH:pH:PCRPCR反应所需的反应所需的pHpH通常在通常在8.09.08.09.0之间之间污染：污染：DNADNA污染污染七七.水水5

37、.PCR产物检测产物检测 PCR反应后期扩增产物已不再呈指数方式增加，而趋于一条平线，如果继续扩增，将会出现大量非特异性的产物，这就是所谓的平台效应 dNTP、酶、引物、镁离子浓度下降 聚合酶酶活在数次高温后活性下降 产物浓度过高影响PCR反应原因原因 凝胶电泳法凝胶电泳法 实时荧光定量实时荧光定量PCRPCR技术技术定性及定量方法定性及定量方法大片段分子量大，在电泳速度慢，而小片段则大片段分子量大，在电泳速度慢，而小片段则相反，迁移速率快。根据凝胶电泳中条带的位相反，迁移速率快。根据凝胶电泳中条带的位置，可以判断置，可以判断PCRPCR扩增产物的大小。扩增产物的大小。（1）凝胶电泳法）凝胶电

38、泳法种类种类琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳是实验室最常用的是实验室最常用的PCRPCR检测方法，检测方法，操作简便，仅需要少量的扩增产物即可进行检测，操作简便，仅需要少量的扩增产物即可进行检测，范围范围10010010000bp10000bp，精度稍差，精度稍差聚丙烯酰胺凝胶电泳：聚丙烯酰胺凝胶电泳：分辨率高，长度仅差分辨率高，长度仅差0.2%0.2%的的DNADNA分子即可被分开；能够装载分子即可被分开；能够装载DNADNA的的量远大于琼脂糖凝胶电泳；从凝胶中回收的量远大于琼脂糖凝胶电泳；从凝胶中回收的DNADNA纯度高纯度高 琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳n

39、 溴化乙锭溴化乙锭(EB)(EB)是一种荧光染料，是一种荧光染料，EBEB分子可嵌入核酸分子可嵌入核酸双链的碱基对之间，在紫外线激发下，发出红色荧光双链的碱基对之间，在紫外线激发下，发出红色荧光。根据情况可在凝胶电泳液中加入终浓度为。根据情况可在凝胶电泳液中加入终浓度为 0.50.5g/mlg/ml的的EBEB（迁移率降低近（迁移率降低近15%15%），亦可在电泳），亦可在电泳后，将凝胶浸入该浓度的溶液中染色后，将凝胶浸入该浓度的溶液中染色101015min15min。染色观察染色观察 EB EB见光分解见光分解 EB-DNA EB-DNA 的的EBEB发出的荧光发出的荧光比游离的凝胶中的比游

40、离的凝胶中的EBEB荧光强荧光强度大度大1010倍，无需洗背景倍，无需洗背景可诱发突变可诱发突变,具有潜在致癌具有潜在致癌性性,且具有中等毒性且具有中等毒性 EB EB替代品替代品GoldView(GV)GoldView(GV)是一种可代替溴化乙锭（是一种可代替溴化乙锭（EBEB）的新型）的新型核酸染料，灵敏度与核酸染料，灵敏度与EBEB相当，使用方法与之完全相同相当，使用方法与之完全相同，在，在100ml100ml琼脂糖胶溶液中加入琼脂糖胶溶液中加入5 5l GoldViewl GoldView即可即可。在紫外透射光下双链。在紫外透射光下双链DNADNA呈现绿色荧光，也可用于呈现绿色荧光，也

41、可用于染染RNARNA。荧光颜料：荧光颜料：GeneFinderGeneFinder、SYBR GreenSYBR Green、GelstarGelstar、SYPRO OrangeSYPRO Orange、荧光素、绿色荧光蛋白等、荧光素、绿色荧光蛋白等n 银染色银染色:银染色液中的银离子银染色液中的银离子(Ag(Ag+)可与核酸形成稳可与核酸形成稳定的复合物，然后用还原剂（如甲醛）使定的复合物，然后用还原剂（如甲醛）使AgAg+还原成还原成银颗粒，可把核酸电泳带染色黑褐色。主要用于聚丙银颗粒，可把核酸电泳带染色黑褐色。主要用于聚丙烯酰胺凝胶电泳染色，也用于琼脂糖凝胶染色。其灵烯酰胺凝胶电泳染

42、色，也用于琼脂糖凝胶染色。其灵敏度比敏度比EBEB高高200200倍。但银染色后，倍。但银染色后，DNADNA不宜回收。不宜回收。Agarose Gel Electrophoresis（2）实时荧光定量）实时荧光定量PCR技术技术 (Real-time Quantitative PCR)在在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号累积实时监测整个号累积实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。对未知模板进行定量分析的方法。扩增曲线图：扩增曲线图：横坐标：横坐标：扩增循环数（扩增循环数（CycleCycle）纵

43、坐标：纵坐标：荧光强度荧光强度 每个循环进行一次荧光信号的收集每个循环进行一次荧光信号的收集荧光荧光基团基团荧光检测元件荧光检测元件实时荧光定量实时荧光定量PCR PCR 原理原理-扩增曲线扩增曲线实时荧光定量实时荧光定量PCR PCR 原理原理荧光信号的域值（荧光信号的域值（threshold threshold）荧光本底信号（baseline）CT值 背景信号阶段背景信号阶段 信号指数扩增阶段信号指数扩增阶段 平台期平台期 基线范围:从第3个循环起到CT值前3个循环止，其终点要根据每次实验的具体数据调整，一般取第315个循环之间。早于3个循环时，荧光信号很弱，扣除背景后的校正信号往往波动比

44、较大，不是真正的基线高度；而在CT值前3个循环之内，大多数情况下荧光信号已经开始增强，超过了基线高度，都不宜当作基线来处理阈值:基线范围内荧光信号强度标准偏差的10倍基线:在PCR反应最初循环里，荧光信号变化不大，接近一条直线C CT T值：值：是PCR扩增过程中，荧光信号开始由本底进入指数增长阶段的拐点所对应的循环次数 基线上方产生可检测到的统计学上显著的荧光发射时所对应的PCR循环次数CT值则极具重现性 CT值取决于阈值，阈值取决于基线，基线取决于实验的质量实时荧光定量实时荧光定量PCR PCR 原理原理-荧光定量原理荧光定量原理q 模板DNA量越多，荧光达到域值的循环数越少，即CT值越小

45、q LogDNA浓度与循环数呈线性关系，通过已知起始拷贝数的标准品可作出标准曲线，根据样品CT值，就可以计算出样品中所含的模板量实时荧光定量实时荧光定量PCR PCR 原理原理-DNA-DNA 产物的荧光标记产物的荧光标记非特异性荧光标记：非特异性荧光标记：1 1、SYBR GreenSYBR Green 特异性荧光标记：特异性荧光标记：2 2、TaqManTaqMan 3 3、Molecular BeaconMolecular Beacon 4 4、AmplisensorAmplisensorQQRSYBR Green法-工作机理q SYBR Green SYBR Green 能结合到双链能

46、结合到双链DNADNA的小沟部位的小沟部位q SYBR Green SYBR Green 只有和双链只有和双链DNADNA结合后才发荧光结合后才发荧光q 变性时，变性时，DNADNA双链分开，无荧光双链分开，无荧光q 复性和延伸时，形成双链复性和延伸时，形成双链DNADNA，SYBR Green SYBR Green 发荧发荧光，在此阶段收集荧光。光，在此阶段收集荧光。q模板：模板：6 6个样品个样品,只改变只改变SYBR GreenSYBR Green浓度浓度qSYBR GreenSYBR Green浓度：浓度：3 3个浓度个浓度C1C1 C2C2 C3C3C2C1C3SYBR Green

47、SYBR Green 法法-优缺点优缺点 q 对对DNADNA模板没有选择性模板没有选择性 -适用于任何适用于任何DNADNAq 使用方便使用方便 -不必设计复杂探针不必设计复杂探针q 非常灵敏非常灵敏q 便宜便宜优优 点点q 容易与非特异性双链容易与非特异性双链DNADNA结合，产生假阳性（引物二结合，产生假阳性（引物二聚体、单链二聚体、错配），聚体、单链二聚体、错配），但可以通过融解曲线的分析，但可以通过融解曲线的分析，优化反应条件优化反应条件q 对引物特异性要求较高对引物特异性要求较高缺缺 点点实时荧光定量实时荧光定量PCR PCR 方法方法2-TaqMan2-TaqMan法法与目标序列

48、互补与目标序列互补TaqMan-TaqMan-水解型杂交探针水解型杂交探针v 5 5端标记有报告基团端标记有报告基团(Reporter,R)(Reporter,R)，如，如FAMFAM、VICVIC等等 v 33端标记有荧光淬灭基团端标记有荧光淬灭基团 (Quencher,Q)(Quencher,Q)v 探针完整，探针完整，R R所发射的荧光能量被所发射的荧光能量被QQ基团吸收基团吸收 ，无荧光，无荧光，R R与与QQ分开，发荧光分开，发荧光v TaqDNATaqDNA聚合酶有聚合酶有 5353外切核酸酶活性，可水解探针外切核酸酶活性，可水解探针TaqManTaqMan法法-工作原理工作原理每

49、扩增一条每扩增一条DNADNA分子，释放一个荧光信号，分子，释放一个荧光信号，可以在循环过程中任一点检测荧光可以在循环过程中任一点检测荧光RQ5353ExcitationRQ QRQRExcitation双标记探针（双标记探针（Taqman Probe）5TaqManTaqMan法法-优缺点优缺点q 对目标序列的高特异性对目标序列的高特异性 -阴性结果确定阴性结果确定q 设计相对简单设计相对简单 -与目标序列某一区域与目标序列某一区域互补互补q重复性比较好重复性比较好优优 点点q 只适合一个特定的目标q 委托公司标记，价格较高q 不易找到本底低的探针缺 点6.PCR常见问题常见问题 无扩增产物

50、无扩增产物 非特意性扩增非特意性扩增 拖尾拖尾 假阳性假阳性问题一问题一 无扩增产物无扩增产物 现象现象：正对照有条带，而样品则无正对照有条带，而样品则无1.1.模板模板:含有抑制物，含量含有抑制物，含量低低2.2.该该BufferBuffer对样品不合适对样品不合适3.3.引物设计不当或者发生引物设计不当或者发生降解降解4.4.反应条件：退火温度太反应条件：退火温度太高，延伸时间太短高，延伸时间太短对对策策1.1.纯化模板或者使用试剂纯化模板或者使用试剂盒提取模板盒提取模板DNADNA2.2.更换更换BufferBuffer或调整浓度或调整浓度3.3.重新设计引物（避免链重新设计引物（避免链

51、间二聚体和链内二级结间二聚体和链内二级结构）或者换一管新引物构）或者换一管新引物4.4.降低退火温度、延长延降低退火温度、延长延伸时间伸时间可能原因可能原因问题二问题二 非特异性扩增非特异性扩增现象现象：PCRPCR扩增后出现的条带与预计的大小不扩增后出现的条带与预计的大小不一致，或大或小，或者同时出现特异性扩增带与一致，或大或小，或者同时出现特异性扩增带与非特异性扩增带。非特异性扩增带。1.1.引物特异性差引物特异性差2.2.酶纯度不高酶纯度不高3.3.MgMg2+2+浓度偏高浓度偏高4.4.退火温度偏低退火温度偏低5.5.BufferBuffer不合适不合适6.6.循环次数过多循环次数过多

52、对对策策1.1.重新设计引物或者使重新设计引物或者使用巢式用巢式PCRPCR2.2.换用高纯度的酶换用高纯度的酶3.3.降低镁离子浓度降低镁离子浓度4.4.适当提高退火温度或适当提高退火温度或使用二阶段温度法使用二阶段温度法5.5.更换更换BufferBuffer6.6.减少循环次数减少循环次数 可能原因可能原因问题三问题三 拖尾拖尾 现象现象：产物在凝胶上呈：产物在凝胶上呈SmearSmear状态状态 1.1.酶量过多酶量过多2.2.模板不纯模板不纯3.3.循环次数过多循环次数过多4.4.dNTPdNTP、MgMg2+2+浓度偏高浓度偏高5.5.退火温度偏低退火温度偏低6.6.BufferB

53、uffer不合适不合适对对策策1.1.适量用酶适量用酶2.2.纯化模板纯化模板3.3.减少循环次数减少循环次数4.4.适当降低适当降低dNTPdNTP和镁离和镁离子的浓度子的浓度5.5.适当提高退火温度适当提高退火温度6.6.更换更换BufferBuffer可能原因可能原因问题四问题四 假阳性假阳性现象现象：空白对照出现目的扩增产物空白对照出现目的扩增产物靶序列或扩增产物的交靶序列或扩增产物的交叉污染叉污染对对策策1.1.操作时应小心轻柔，防止将靶操作时应小心轻柔，防止将靶序列吸入加样枪内或溅出离心序列吸入加样枪内或溅出离心管外管外2.2.除酶及不能耐高温的物质外，除酶及不能耐高温的物质外，所

54、有试剂或器材均应高压消毒。所有试剂或器材均应高压消毒。所用离心管及样进枪头等均应所用离心管及样进枪头等均应一次性使用。一次性使用。3.3.各种试剂最好先进行分装，然各种试剂最好先进行分装，然后低温贮存。后低温贮存。7.注意事项注意事项 合理分隔实验室（标本处理、PCR反应液制备、PCR循环扩增、PCR产物鉴定区）实验前应将实验室用紫外线消毒以破坏残留的DNA或RNA 配制PCR反应的移液器和其它移液器分开使用。经常更换手套防止来自表皮的细胞污染 吸样时尽量一次性完成，忌多次抽吸，以免交叉污染或产生气溶胶污染8.提高提高PCR反应特异性的策略反应特异性的策略策略一：巢式策略一：巢式PCRPCR（

55、Nest-PCRNest-PCR）两套引物，扩增两次两套引物，扩增两次 两套引物的两套引物的T Tmm值和浓度均不相同，外部引物的值和浓度均不相同，外部引物的T Tmm值比内部引物的高，而外部引物的浓度往往比值比内部引物的高，而外部引物的浓度往往比内部引物的低内部引物的低 巢式巢式PCRPCR可以增加有限量靶序列（如稀有可以增加有限量靶序列（如稀有mRNAmRNA）的灵敏度，并且提高了困难）的灵敏度，并且提高了困难PCRPCR的特异性。的特异性。巢式巢式PCR一般一般PCR策略二：多重策略二：多重PCRPCR（mulitiplex PCR）多对引物同时扩增一份多对引物同时扩增一份DNADNA模

56、板模板多重多重PCRPCR的技术要素主要包括目的片段选择、的技术要素主要包括目的片段选择、引物设计、复性温度和时间、延伸温度和时间、引物设计、复性温度和时间、延伸温度和时间、各反应成分的用量各反应成分的用量策略三：递减策略三：递减PCRPCR（TouchDown PCR）递减递减PCRPCR通过在通过在PCRPCR的前几个循环使用严紧的退的前几个循环使用严紧的退火条件提高特异性。循环设在比估算的火条件提高特异性。循环设在比估算的TmTm高大约高大约55的退火温度下开始，然后每个循环降低的退火温度下开始，然后每个循环降低11到到2,2,直到退火温度低于直到退火温度低于Tm 5Tm 5 特异性最高

57、的目的模板会被优先扩增，这些产特异性最高的目的模板会被优先扩增，这些产物在随后的循环中继续扩增占据优势物在随后的循环中继续扩增占据优势 递减递减PCRPCR对于那些不了解引物和目的模板同源对于那些不了解引物和目的模板同源性程度的方法更为有用性程度的方法更为有用策略四：热启动策略四：热启动PCR PCR（HotStart PCR）Taq Taq DNA DNA聚合酶的最佳延伸温度在聚合酶的最佳延伸温度在7272，聚，聚合酶在室温仍然有活性合酶在室温仍然有活性 在进行在进行PCRPCR反应配制过程中，以及在热循环刚反应配制过程中，以及在热循环刚开始，保温温度低于退火温度时会产生非特异开始，保温温度

58、低于退火温度时会产生非特异性的产物性的产物v 热启动热启动PCRPCR即在反应体系达到一定温度后再启即在反应体系达到一定温度后再启动动DNADNA扩增的扩增的PCRPCR 主要方法主要方法 HotStart HotStart TaqTaq酶酶：TaqTaq酶经过化学修饰后，酶活酶经过化学修饰后，酶活性被封闭，要在性被封闭，要在94-95 94-95 加热数分钟才能回复正加热数分钟才能回复正常活力开始反应常活力开始反应 Platinum DNAPlatinum DNA聚合酶聚合酶 延缓加入延缓加入TaqTaq DNA DNA聚合酶手工热启动方法聚合酶手工热启动方法 用蜡防护层将镁离子或酶包裹起来

59、，或者将反用蜡防护层将镁离子或酶包裹起来，或者将反应成分（如模板和缓冲液）物理隔离开应成分（如模板和缓冲液）物理隔离开 策略五：使用策略五：使用PCRPCR增强剂增强剂 甲酰胺、甲酰胺、DMSODMSO、甘油、甜菜碱等可作为、甘油、甜菜碱等可作为PCRPCR的增强剂的增强剂 增强剂浓度要适当增强剂浓度要适当 机理：降低熔解温度，从而有助于引物退火并机理：降低熔解温度，从而有助于引物退火并辅助辅助DNADNA聚合酶延伸通过二级结构区聚合酶延伸通过二级结构区基于基于PCR的微生物分析方法的微生物分析方法1.PCR-DGGE1.PCR-DGGE（PCR-PCR-变性梯度凝胶电泳）方法变性梯度凝胶电泳

60、）方法 2.PCR-SSCP2.PCR-SSCP（PCR-PCR-单链构象多态性）方法单链构象多态性）方法3.PCR-RLFP(PCR-3.PCR-RLFP(PCR-限制性片段长度多态性）方法限制性片段长度多态性）方法1.PCR-DGGE（PCR-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis）方法）方法 最早用于基因点突变的检测。最早用于基因点突变的检测。Myuzer(1993)是是第一个将第一个将DGGE用于分子微生物学研究领域的研用于分子微生物学研究领域的研究者。究者。目前主要用于微生物多样性检测、微生物鉴定、目前主要用于微生物多样性检测、微生物鉴定、微生

61、物分子变异、种群异化等方面。微生物分子变异、种群异化等方面。1.1 原理原理 DNA DNA变性剂中变性（解链）变性剂中变性（解链）DNADNA序列决定解链行为序列决定解链行为 解链解链DNADNA在凝胶的不同位置停止迁移，使长度相同在凝胶的不同位置停止迁移，使长度相同而序列不同的而序列不同的DNADNA片段分离片段分离 根据电泳条带的多寡和条带的位置、强度可以辨别根据电泳条带的多寡和条带的位置、强度可以辨别出样品中微生物的种类和数量，分析土壤样品中微出样品中微生物的种类和数量，分析土壤样品中微生物的多样性。生物的多样性。DGGEDGGE不是基于核酸分子量的不同将不是基于核酸分子量的不同将DN

62、ADNA片段分片段分开，开，而是根据序列的不同而是根据序列的不同，将片段大小相同的，将片段大小相同的DNADNA序列分开。序列分开。ATCG双链双链DNADNA分子中，由于这四种碱基的组成和排列分子中，由于这四种碱基的组成和排列差异，使不同序列的双链差异，使不同序列的双链DNADNA分子具有不同的解分子具有不同的解链温度。链温度。100100变性剂：变性剂：7M7M的尿素和的尿素和4040的去离子甲酰胺的去离子甲酰胺的混合物的混合物1.2 应用应用 微生物类群多样性微生物类群多样性 环境微生物变化的动态检测环境微生物变化的动态检测 有助于发现新的微生物有助于发现新的微生物 对功能基因多样性的研

63、究对功能基因多样性的研究 1.3 缺点缺点 DGGE最多能分离最多能分离1kb的的DNA片段，这些序列只片段，这些序列只能提供有限的系统发育信息；能提供有限的系统发育信息；如果选用实验条件不当，不能保证将有一定序列如果选用实验条件不当，不能保证将有一定序列差异的差异的DNADNA片段完全分开，出现序列重叠；片段完全分开，出现序列重叠；有些细菌具有多操纵子，有些细菌具有多操纵子，DGGEDGGE能将其在能将其在PCRPCR时形时形成的不同序列分离开，这样就可导致过高的估计环成的不同序列分离开，这样就可导致过高的估计环境中的微生物多样性境中的微生物多样性；DGGEDGGE通常只能检测到环境中的优势

64、菌群的存在通常只能检测到环境中的优势菌群的存在。氰戊菊酯处理土壤样品的氰戊菊酯处理土壤样品的PCRDGGE图谱分析图谱分析 2.PCR-SSCP（PCR-restriction fragment length polymorphisms）方法）方法 PCR-SSCP分析技术是一种分析技术是一种DNA单链凝胶电泳技单链凝胶电泳技术，它根据形成不同构象的等长术，它根据形成不同构象的等长DNA单链在中单链在中性聚丙烯酰胺凝胶中的电泳迁移率变化来检测基性聚丙烯酰胺凝胶中的电泳迁移率变化来检测基因变异因变异。单链单链DNA片段呈复杂的空间折叠构象，这种立片段呈复杂的空间折叠构象，这种立体结构主要是由其内

65、部碱基配对等分子内相互作体结构主要是由其内部碱基配对等分子内相互作用力来维持的用力来维持的 当有一个碱基发生改变时，会或多或少地影响当有一个碱基发生改变时，会或多或少地影响其空间构象，使构象发生改变其空间构象，使构象发生改变 空间构象有差异的单链空间构象有差异的单链DNA分子在聚丙烯酰胺分子在聚丙烯酰胺凝胶中受排阻大小不同凝胶中受排阻大小不同 因此，通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳因此，通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)，可以非常敏锐地将构象上有差异的分子分离开可以非常敏锐地将构象上有差异的分子分离开 方法原理方法原理DNA片段长度应使用的丙烯酰胺浓度片段长度应使用的丙烯酰胺浓度DNA片段长

66、度（核苷酸数）片段长度（核苷酸数）丙烯酰胺（丙烯酰胺（%）1kb700b3.5700b500b500b5500b200b200b8200b12 DNA链大小链大小 DNA链的自身结构链的自身结构 温度温度 电压电压影响影响DNA迁移率的因素：迁移率的因素：注意事项注意事项 核酸片段的大小核酸片段的大小:核酸片段越小，检测的敏感性核酸片段越小，检测的敏感性越高。对于越高。对于200bp的片段，可发现的片段，可发现70变异；变异；300bp能发现能发现50的变异；的变异；500bp的片段，仅能的片段，仅能检出检出1030的变异的变异（150bp左右较好）左右较好）电泳温度电泳温度:保持凝胶内温度恒定是保持凝胶内温度恒定是SSCP分析最关分析最关键的因素。键的因素。凝胶的浓度凝胶的浓度、厚度厚度及及长度长度:一般使用一般使用58的凝胶的凝胶，尽量使凝胶越薄越好尽量使凝胶越薄越好，凝胶板长度在凝胶板长度在40cm以上。以上。假阴性假阴性:如没有污染，如没有污染，PCRSSCP分析不存在假分析不存在假阳性结果，但可能出现假阴性结果，由于点突变引阳性结果，但可能出现假阴性结果，由于点突变引起的空间