PCR (polymerase chain reaction), 為模仿細胞內DNA 複製過程,將欲檢測的DNA片段多次複製,使其更易被檢測與判讀。
PCR 總共分為三個階段: Denaturation (將DNA雙股分離)、 Annealing (接引子)、 Extension (延長DNA)。而這三個階段中,會利用溫度的調整以利反應進行。這三個步驟通常會進行20~40個循環,以將DNA片段複製至合適的數量。
PCR 的反應過程中,會用到的原料有:
DNA模板
Taq DNA polymerase
DNA primer
dNTPs
Buffer
與胞內DNA複製不同,DNA複製中所用引子為RNA primer,但PCR中所用引子為DNA primer。且DNA複製中是利用解旋酶分開兩股,但PCR中會直接利用溫度破壞鹼基上氫鍵。
在容器中加入 Agarose (瓊脂糖凝膠)以及 TBE buffer,並利用微波加熱使agarose 溶於 TBE buffer。加入 SafeView (DNA dye) 搖晃均勻後倒入凝膠托盤,插入 comb 後等至其冷卻凝固。
利用帶電粒子在電場作用下會朝電性相反的電極移動之原理,讓帶負電的DNA分子在電場中往正極移動。而凝膠的功能則是因為凝膠中有許多類似篩網的空隙,可以阻止大分子 DNA 前進,使得不同長度片段的 DNA 在不同位置停下。最後再以UV激發 DNA dye,便可判讀所複製之 DNA 長度。
※ DNA形狀也會影響電泳速率: 同分子量狀況下,超螺旋>環狀>線狀。
實驗設計
利用CHD primer 與 CAUD006 primer 複製其性染色體與微衛星DNA片段,判斷其性別與親緣關係。
北京鴨原產於華北地區,後在美國被選育成純白色的羽毛,體型也更為碩大。
土番鴨通常泛指由公番鴨與菜鴨、北京鴨或改鴨母鴨(北京鴨公鴨與母菜鴨雜交產生的後代)雜交所產生的後裔。
番鴨以面部的紅色肉疣為主要特徵。
由左而右第一至四條為加入CHD primer之sample,第五條為Marker,第六至九條為加入 CAUD006 primer 之 sample。
其中第1、6組中添加的為 Pekin duck DNA ;
第2、7組中添加的為 Mule duck DNA ;
第3、8組中添加的為 Muscovy duck DNA ;
第4、9組中添加的為 ddH₂O,用於做為負對照組。
一、CHD primer 組
鴨子的性別系統與人類不同,為ZW系統。其中ZZ代表雄性,ZW代表雌性。上圖中一到四組的2條線由上到下分別代表Z與W性染色體序列,因此可以判斷此次實驗中,北京鴨與番鴨的性別均為雌性,而土番鴨為雄性。
二、CAUD006 primer 組
由於土番鴨的 DNA 序列為北京鴨和番鴨的綜合體,因此我們判斷實驗中的土番鴨可能為北京鴨與番鴨之雜交體。
三、誤差討論
第三組較淡: 可能為 tip 沒有取到底部沉澱之 DNA,因此造成跑膠時 DNA 量不足。
第四組多一條帶: 跑的比 marker 還遠的帶可能是 DNA 碎片等雜質。