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纯干货!qPCR绝对定量操作解析

24

2026-07-02

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Q1:绝对定量是什么?

绝对定量(Absolute Quantification)是指通过已知拷贝数的标准品构建标准曲线,根据未知样品的Ct值计算出其精确的起始模板拷贝数或浓度。

  

Q2:绝对定量和相对定量的区别

方法

检测目标

典型使用场景

绝对定量

精确拷贝数/浓度

病毒载量检测、微生物绝对丰度、转基因成分定量、基因拷贝数鉴定

相对定量

表达倍数变化

基因表达调控研究、处理组vs对照组差异分析

绝对定量的核心:标准品制备

标准品是绝对定量的基石,标准品的质量直接决定最终结果的准确性。质粒DNA因其纯度高、稳定、易大量制备的优点,成为最常用的绝度定量

标准品。

  

质粒标准品制备流程(最常用方法)

目的片段扩增:设计引物扩增含目标序列的片段(建议比qPCR扩增片段长100bp左右)

TA克隆:将PCR产物连接至T载体

转化扩增:转化大肠杆菌,提取质粒

线性化处理:超螺旋质粒的扩增效率与基因组DNA不同,建议用限制性内切酶线性化(在插入片段上游或下游酶切)

纯化定量:推荐使用荧光染料法(如Qubit)准确定量,比OD260更准

拷贝数计算:copies/μL = (浓度 g/μL × 6.02×10²³) / (质粒长度 bp × 660)

示例计算:

测得质粒浓度 = 100 ng/μL = 1×10⁻⁷ g/μL

质粒长度 = 3000 bp

分子量 = 3000 bp × 660 g/mol/bp = 1.98×10⁶ g/mol

摩尔数 = 1×10⁻⁷ g/μL / 1.98×10⁶ g/mol = 5.05×10⁻¹⁴ mol/μL

拷贝数 = 5.05×10⁻¹⁴ × 6.02×10²³ = 3.04×10¹⁰ copies/μL

标准品梯度稀释

计算初始拷贝数浓度后,用稀释缓冲液(含载体RNA或DNA的TE缓冲液可防止低浓度吸附)进行10倍梯度稀释

至少制备5个浓度点,覆盖未知样本可能的范围

推荐梯度:10⁸、10⁷、10⁶、10⁵、10⁴ copies/μL(示例)

 

关键操作:涡旋震荡充分混匀,每次换新吸头,避免交叉污染

  

实验设计要点

要素

要求

标准品梯度

至少5个浓度,每个浓度3个复孔

未知样本

至少3个复孔,最好有生物学重复

阴性对照

NTC(无模板对照),监控污染

阳性对照

已知浓度样本,验证系统稳定性

加样布局示例(96孔板)

Std1-1

Std1-2

Std1-3

std2-1

std2-2

Std2-3

Std3-1

Std3-2

Std3-3

/

/

/

Std4-1

Std4-2

Std4-3

Std5-1

Std5-2

Sdt5-3

NTC

NTC

NTC

/

/

/

S1-1

S1-2

S1-3

S2-1

S2-2

S2-3

S3-1

S3-2

S3-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Std:标准品;S:未知样本;NTC:无模板对照

qPCR上机运行

数据分析

示例数据

标准品拷贝数

平均Ct值

1×10⁸

15

1×10⁷

18.3

1×10⁶

21.6

1×10⁵

24.9

1×10⁴

28.2

1×10³

31.5

线性回归方程:Ct = -3.3 × log₁₀(拷贝数) + 41

 

关键质控指标

参数

理想范围

说明

R2

>0.99

越接近1,线性越好

斜率

-3.58 ~ -3.10

对应扩增效率90%-110%

扩增效率

90%-110%

E = 10^(-1/斜率) - 1

复孔SD

<0.5

严格实验要求<0.2

 

扩增效率计算示例:

斜率 = -3.48

E = 10^(-1/-3.48) - 1 = 10^(0.287) - 1 = 1.94 - 1 =0.94(94%)

  

未知样本浓度计算

示例:未知样本Ct = 23.0

代入标准曲线方程:

23.0 = -3.3 × log₁₀(拷贝数) + 41-3.3 × log₁₀(拷贝数) = 23.0 - 41 = -18log₁₀(拷贝数) = 18 / 3.3 = 5.45拷贝数 = 10^5.45 ≈ 2.8×10⁵ copies/反应

换算为原始样本浓度:

若加入反应模板体积 = 2 μL

原始样本浓度 = 2.8×10⁵ / 2 = 1.4×10⁵ copies/μL

 

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产品货号

产品名称

使用场景

10164

2× Hieff Canace® AdvanceFast PCR Master Mix (With Dye)

扩增目的片段

10906

Hieff Clone® Universal Zero TOPO TA/Blunt Cloning Kit

构建质粒标准品

11188

Hieff UNICON® ColorGPS qPCR SYBR Green Master Mix (No Rox)

荧光定量PCR反应

 

 

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