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化学工程

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简述易错PCR技术与常规PCR技术的异同点。

正确答案: 易错PCR技术是从酶的单一基因出发,在改变反应条件的情况下进行聚合酶链反应(PCR),使扩增得到的基因出现碱基配对错误,而引起基因突变的技术过程。
易错PCR技术与常规PCR技术有很多相同之处,都是用DNA聚合酶为催化剂,使用四种脱氧核苷三磷酸为底物,都要添加镁离子,其操作过程也相同,都经过双链DNA的变性、引物与单链DNA退火结合、引物延伸三个步骤。
(1)双链DNA的变性(解链):将待扩增的模板DNA升温至85~95℃,使DNA双链之间的氢键断开,解离为单链DNA。
(2)引物与单链DNA退火结合:单链DNA在温度逐步降低至50~70℃时,会与其碱基互补的引物结合形成双链,引物是经过设计后人工合成的与模板DNA某一片段互补的寡核苷酸链,长度为15~30个碱基。
(3)引物延伸:引物结合后,将温度升高至70~75℃,在DNA聚合酶的作用下,以引物为起点,以四种脱氧核苷三磷酸为底物,以目标DNA链为模板,按照碱基配对原则,由5′-端向3′-端的方向延伸,而进行DNA复制。以上三个步骤反复进行,一般经过30次循环,即可使目的基因扩增几百万倍。
易错PCR技术与常规PCR技术的主要不同点在于反应条件有所不同。
(1)在易错PCR中镁离子浓度较高:常规PCR扩增时,镁离子浓度为0.5~2.5mmol/L,进行易错PCR时,在原有基础上提高镁离子的浓度,以稳定非互补的碱基对。
(2)在易错PCR中可以添加一定浓度的锰离子,以降低聚合酶对模板的特异性,而常规PCR不用添加锰离子。
(3)在易错PCR中四种底物(dATP、dTTP、dCTP、dGTP)的浓度比改版,即采用浓度不平衡的各种底物,是DNA聚合酶在催化基因扩增时,碱基配对错误的出现频率增加,而容易引起基因突变。
答案解析:
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