在中醫院校研究生中開展聚合酶鏈式反應技術的探索※

尹素改 江 華 陳玉龍

在中醫院校研究生中開展聚合酶鏈式反應技術的探索※

尹素改 江 華 陳玉龍*

（河南中醫學院科研處分子生物實驗中心，鄭州450046）

聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction），簡稱PCR，是一種用于放大特定的DNA片段，可看作是生物體外的特殊DNA復制的分子生物學技術。近代PCR技術在生物學、臨床醫學等眾多研究領域的應用愈來愈廣泛，實踐性和技術性很強，是基礎研究與臨床研究的重要方法，也是研究生應該了解和掌握的一種科研技術。PCR技術為本校向研究生新開的課程，立足于培養具備自然科學、生命科學、醫學科學和實驗技能專門人才，對這一門廣泛應用的技術，我們在研究生的教學中做了初步探索。

中醫院校；PCR技術；研究生教育

聚合酶鏈反應（Polymerase Chain Reaction，PCR）是20世紀80年代中期發展起來的體外核酸擴增技術。它具有特異性、敏感性、產率高、快速、簡便、重復性好、易自動化等突出優點；能在一個試管內將所要研究的目的基因或某一DNA片段于數小時內擴增至十萬乃至百萬倍，使肉眼能直接觀察和判斷；可從一根毛發、一滴血，甚至一個細胞中擴增出足量的DNA供分析研究和檢測鑒定。過去幾天、幾星期才能做到的事情，用PCR幾小時便可完成。PCR技術是生物醫學領域中的一項革命性創舉和里程碑，愈來愈廣泛的被用于基礎及臨床研究中。現在中醫院校學生和生物類或西醫類的學生一樣，要做課題，要用到一系列的分子生物學技術，像克隆、PCR及Westernblot技術等。所以在近幾年我們把PCR技術列入研究生的課程中，在課程開設中，我們得到了以下幾點經驗。

1 認真編選授課內容

PCR術作為一門實驗技術，必須以理論為基礎，但這項技術涉及的知識廣泛，而開設的課時有限，加上目前沒有針對性的教材，所以要針對學生的情況和專業來精選授課內容，編寫所用的教材，讓學生既能讀懂，又能學以致用。

2 加強PCR技術理論知識及應用領域的講解

教師應利用現代化的教學手段，如多媒體，網絡等，做好課件，在平時實驗時可以進行圖片拍攝，然后在課堂中進行觀看，結合理論知識進行總結分析。著重從以下幾點入手：

2.1對背景知識要講解中醫學院的研究生，大部分對PCR方面的相關知識都沒接觸過，所以，教師在進行授課時，要將相關知識點進行講解，如DNA雙螺旋、堿基、基因、氨基酸序列以及酶等，對這些概念弄清楚之后，再進一步講PCR技術的原理，會收到更好的效果。

2.2PCR技術的原理和實驗步驟及應用領域要講解PCR技術是根據已知待擴增的DNA片段序列，人工合成與該DNA兩條鏈末端互補的兩段寡核苷酸引物，在體外將待檢DNA序列（模板）在酶促作用下進行擴增。擴增過程由高溫變性、低溫退火和適溫延伸反應作為一個周期，反復循環，從而達到迅速擴增特異性DNA的目的。原理和步驟很關鍵，要讓學生了解，以便以后操作。

目前，PCR技術主要應用在以下幾大領域：①遺傳病和某些疑難病的診斷以及孕婦的產前檢查。②病原體的檢測。某些惡性疾病用一般微生物學、生化和免疫學技術無法查出病原體時，可用PCR來檢查。③法醫和刑偵鑒定。PCR可靈敏檢測出親屬間的親緣關系，并對生物殘留的痕量樣品進行鑒定，因此，對刑偵極為有用。④癌基因的檢查。⑤基因探針的制備。⑥核酸的基礎研究：基因組克隆，基因組測序、⑦cDNA庫的構建。⑧基因突變的分析和定位誘變。⑨DNA重組。⑩基因的分離和克隆。要讓學生知道，PCR技術的應用是非常廣泛的，掌握這門技術對于他們以后的學習和工作都會有很大的幫助，進而調動他們的學習興趣。

3 實驗設計及上機操作中的注意事項

邊操作邊講注意事項：對于實驗設計及上機前樣品處理過程的注意事項要講解。如：應根據堿基的多少設計延伸時間，一般來說，1000bp延伸一分鐘，時間只能長，不能短；退火溫度也很關鍵，太高，實驗會失敗，太低，容易有雜帶出現，最適宜的退火溫度是Tm減去五度。另外，模板DNA一定要純化，最好不要有蛋白，否則會影響實驗結果。通過這些細節告訴學生：實驗是一個非常嚴謹的實操過程，需要勤動手，愛動腦，任何一個小的細節都會對實驗結果產生影響。

4 讓學生分組設計實驗過程及上機操作并檢測實驗結果

如何檢測某一工程菌中是否含有某一目的基因？可以讓學生對微生物課中學習的細菌人工培養得以應用，熟悉質粒的知識，知道怎樣提取質粒，然后設計引物，做PCR，通過跑瓊脂糖凝膠電泳來很直觀的判斷出是否含有目的基因。在實驗中培養學生的科研精神，從實驗設計、準備到上機操作，從數據獲取到結果分析，引導學生自己設計實驗步驟，提高學生的學習積極性和對科研的熱愛。

對各組學生的實驗要做小結，總結他們經驗教訓，使他們得到提高。實驗完成后，要求學生用理論知識解釋實驗結果，然后教師歸納總結，分析各自實驗過程中的不足之處，對PCR技術的相關知識得到了進一步鞏固，透過現象看本質，從而將感性認識上升到理性認識。

綜上所述，因PCR技術越來越廣泛的應用在各個領域，尤其是在醫學方面，更是常用。作為醫學院校的研究生，以后肩負著科研和臨床的重任，更應該掌握這門技術。聚合酶鏈式反應技術是我們實驗室在實驗教學方面的一個新嘗試，學生反饋情況良好，在以后的教學中，我們也將繼續探索好的教學方法，進一步提升實驗教學水平，促使學生能在實驗中學會思考，主動分析研究問題，更好地掌握專業知識和技術，為日后的臨床和科研的發展奠定堅實的基礎。

10.3969／j.issn.1672-2779.2014.04.056

：1672-2779（2014）-04-0090-01

張文娟 本文校對：馬素珍

2013-11-21）

河南中醫學院苗圃工程項目［No：MP2012-02］

*通訊作者