Полимеразная цепная реакция синтеза ДНК

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) - метод амплификации (размножения) ДНК in vitro, с помощью которого в течение нескольких часов можно выявить и размножить интересующий фрагмент ДНК размером от 80 до 3000 пар нуклеотидов (пн).

Исходные компоненты ПЦР:

1. ДНК-матрица (тотальная ДНК);

2. Праймеры (однонитевые синтетические фрагменты ДНК размером 20-30 нуклеотидов), строго комплементарные правой и левой границам интересующего фрагмента ДНК).

3. Нуклеотиды, являющиеся материалом для синтеза новых комплементарных цепей ДНК);

4. Фермент - ДНК-полимераза, катализирующий удлинение цепей праймеров путем последовательного присоединения нуклеотидов к растущей цепи синтезируемой ДНК.

 

ПЦР–анализ включает 30 циклов амплификации. Каждый цикл состоит из трех стадий:

1. Денатурация ДНК (расплетение двойной спирали, разрыв водородных связей между комплементарными нуклеотидами). Проходит при температуре 93-95^оС в течение 1 мин.

2. Отжиг (присоединение) праймеров (50-60^оС, 1 мин).
3. Синтез ДНК - достраивание одноцепочечных участков ДНК по принципу комплементарности (72^оС, 1 мин).

К концу ПЦР происходит накопление нужного участка ДНК до 2ⁿ фрагментов, где n-число циклов амплификации. Этого количества достаточно для точной детекции этого фрагмента методом электрофореза.

 

Самостоятельная работа студентов под контролем преподавателя.

 

Практическая работа

Применение закона Харди-Вайнберга для расчета частот генотипов, аллелей и характеристики генетической структуры популяции (группы), используя тест на праворукость и леворукость

1. Используя тесты на праворукость и леворукость, составляем таблицу и определяем свой генотип (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Порядковый номер теста	Наименование теста	Результаты 3-х кратного повторения каждого теста
«Аплодисменты»	«Поза Наполеона»	«Скрещенные пальцы»	Пр. рука	Лев. рука
	правая	левая	лев
	правая	левая	лев
	правая	левая	лев
Сумма

 

2. Проводим анализ результатов тестирования. Помня, что праворукость является доминантным признаком, определяем генотип каждого индивида.

Гомозиготный генотип устанавливается в случае преобладания одной из рук более, чем в 2 раза: при соотношениях (пр.рука): (лев.рука) равных 7: 2; 8: 1; 9: 0, устанавливается генотип «АА», при обратных соотношениях, т.е. 2: 7; 1: 8; 0: 9 устанавливается генотип «аа». В остальных случаях устанавливается гетерозиготный генотип «Аа».

 

Полученное в нашем примере соотношение равно 3: 6, следовательно, у данного индивида гетерозиготный генотип «Аа».

 

2. Составляем суммарную таблицу генотипов всех студентов группы (табл. 1.2):

Таблица 1.2