的引物序列)。后续扩增是目标序列的对数扩增，而更长些的DNA链只能算术扩增，并充 当一些短链（由目标序列和两侧引物序列构成）合成的模板。理想状态下，经过轮PCR 扩增后目标序列的产物是2”倍。经过20轮扩增，目标序列达到数百万倍数量级，30轮能够 达到数十亿数量级。这些扩增可以在1小时内完成。 FIRST CYCLE BEGINS Flanking sequence larget sequence SECOND CCLE RD CYCLE BEGIN Add excess primers Heat to separate Cool Primers UBSEQUENT CYCLES Add heat-stable DNA polymerase Synthesize new DNA rand 兰 。 图5.8多轮PCR反应。第三轮扩增的产物是两分子的短DNA双链（相伴产生的两分子的 长DNA双链没有画出)。短DNA双链就是目标序列。后续的PCR反应能对数扩增目标序 列，而亲本DNA序列只能算术扩增。 这种扩增有几个显著特征值得注意。第一，不必知道目标序列，只需要目标序列两侧的 DNA序列。第二，目标序列比两侧的引物长很多。PCR扩增能够扩增长度超过1Okb的目 标序列。第三，引物与两侧序列并不必要100%配对。用序列已知基因设计的引物，PCR能 够检测基因变异，发现基因家族。第四，提高杂交温度能够提高PCR扩增的严谨性。严谨 性是引物与目标接触（二不是与其它区域接触所需要的）。目标与引物接触受温度、和溶液 盐浓度的影响。温度高，只有两个引物杂交序列之间的DNA才能被扩增。用PCR技术能 够扩增高等生物的某一基因，虽然该基因在总DNA的含量还不到百万分之一。PCR能够扩 增、检测单DNA分子。 PCR是医学诊断、法医和分子进化研究的重要工具 PCR能够提供有价值的医学诊断结果。用特异引物进行PCR能够检测细菌和病毒。例 如，PC能查出没有症状但是已经感染HV的人群（这类人群用抗体免疫检测会漏检）。用 组织培养检测结核杆菌速度慢、劳动量大。用PCR检测，一百万个人细胞中只有10个结核 杆菌就能够检测出来。PC能够坚定一些生长控制基因的（如raS)的基因突变。选择性扩增 特定区域的DNA序列在检测癌症治疗效果方面也有用。如果PC℉检测结果显示癌细胞已 被消除，化疗就可以停止。PCR检测发现停药后癌细胞又出现了，就要恢复用药。PC℉检 测染色体重排导致白血病是非常灵敏准确的。 在法医领域PCR也非常有用。在人群中很多遗传基因是高度可变的，因此这些为，点的 个体DNA谱有个体专一性。例如人白细胞表面抗原(HLA)就是高度可变的，PCR能够确定 个体的HLA类型。若供体和受体的HLA类型不匹配，器官移植后悔产生免疫排斥反应。 多基因PCR扩增还用于亲子鉴定。PCR分析嫌疑人血迹或精液能够找出真正的强奸或杀人 凶犯。犯罪现场留下的一根发根含有足量的DNA进行PCR分型（图5.9）。 DNA分子稳定，尤其是在避光、无水、和隔绝空气的情况下DNA分子就更为稳定。 在这样的条件下，大的DNA分子在几千年的时间内不发生断裂。PCR是扩增古代DNA分 子的理想方法。扩增之后才能进行鉴定和检测。PCR还能扩增那些无法培养微生物的DNA。 下一章将介绍PCR产物的DNA序列能够跟踪不同生物的进化关系。的引物序列）。后续扩增是目标序列的对数扩增，而更长些的 DNA 链只能算术扩增，并充 当一些短链（由目标序列和两侧引物序列构成）合成的模板。理想状态下，经过 n 轮 PCR 扩增后目标序列的产物是 2 n倍。经过 20 轮扩增，目标序列达到数百万倍数量级，30 轮能够 达到数十亿数量级。这些扩增可以在 1 小时内完成。 图 5.8 多轮 PCR 反应。第三轮扩增的产物是两分子的短 DNA 双链（相伴产生的两分子的 长 DNA 双链没有画出）。短 DNA 双链就是目标序列。后续的 PCR 反应能对数扩增目标序 列，而亲本 DNA 序列只能算术扩增。 这种扩增有几个显著特征值得注意。第一，不必知道目标序列，只需要目标序列两侧的 DNA 序列。第二，目标序列比两侧的引物长很多。PCR 扩增能够扩增长度超过 10kb 的目 标序列。第三，引物与两侧序列并不必要 100%配对。用序列已知基因设计的引物，PCR 能 够检测基因变异，发现基因家族。第四，提高杂交温度能够提高 PCR 扩增的严谨性。严谨 性是引物与目标接触（二不是与其它区域接触所需要的）。目标与引物接触受温度、和溶液 盐浓度的影响。温度高，只有两个引物杂交序列之间的 DNA 才能被扩增。用 PCR 技术能 够扩增高等生物的某一基因，虽然该基因在总 DNA 的含量还不到百万分之一。PCR 能够扩 增、检测单 DNA 分子。 PCR 是医学诊断、法医和分子进化研究的重要工具 PCR 能够提供有价值的医学诊断结果。用特异引物进行 PCR 能够检测细菌和病毒。例 如，PCR 能查出没有症状但是已经感染 HIV 的人群（这类人群用抗体免疫检测会漏检）。用 组织培养检测结核杆菌速度慢、劳动量大。用 PCR 检测，一百万个人细胞中只有 10 个结核 杆菌就能够检测出来。PCR 能够坚定一些生长控制基因的（如 ras)的基因突变。选择性扩增 特定区域的 DNA 序列在检测癌症治疗效果方面也有用。如果 PCR 检测结果显示癌细胞已 被消除，化疗就可以停止。PCR 检测发现停药后癌细胞又出现了，就要恢复用药。PCR 检 测染色体重排导致白血病是非常灵敏准确的。 在法医领域 PCR 也非常有用。在人群中很多遗传基因是高度可变的，因此这些为点的 个体 DNA 谱有个体专一性。例如人白细胞表面抗原(HLA)就是高度可变的，PCR 能够确定 个体的 HLA 类型。若供体和受体的 HLA 类型不匹配，器官移植后悔产生免疫排斥反应。 多基因 PCR 扩增还用于亲子鉴定。PCR 分析嫌疑人血迹或精液能够找出真正的强奸或杀人 凶犯。犯罪现场留下的一根发根含有足量的 DNA 进行 PCR 分型（图 5.9）。 DNA 分子稳定，尤其是在避光、无水、和隔绝空气的情况下 DNA 分子就更为稳定。 在这样的条件下，大的 DNA 分子在几千年的时间内不发生断裂。PCR 是扩增古代 DNA 分 子的理想方法。扩增之后才能进行鉴定和检测。PCR 还能扩增那些无法培养微生物的 DNA。 下一章将介绍 PCR 产物的 DNA 序列能够跟踪不同生物的进化关系