在中医院校研究生中开展聚合酶链式反应技术的探索※

尹素改 江 华 陈玉龙

在中医院校研究生中开展聚合酶链式反应技术的探索※

尹素改 江 华 陈玉龙*

（河南中医学院科研处分子生物实验中心，郑州450046）

聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction），简称PCR，是一种用于放大特定的DNA片段，可看作是生物体外的特殊DNA复制的分子生物学技术。近代PCR技术在生物学、临床医学等众多研究领域的应用愈来愈广泛，实践性和技术性很强，是基础研究与临床研究的重要方法，也是研究生应该了解和掌握的一种科研技术。PCR技术为本校向研究生新开的课程，立足于培养具备自然科学、生命科学、医学科学和实验技能专门人才，对这一门广泛应用的技术，我们在研究生的教学中做了初步探索。

中医院校；PCR技术；研究生教育

聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）是20世纪80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。它具有特异性、敏感性、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点；能在一个试管内将所要研究的目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增至十万乃至百万倍，使肉眼能直接观察和判断；可从一根毛发、一滴血，甚至一个细胞中扩增出足量的DNA供分析研究和检测鉴定。过去几天、几星期才能做到的事情，用PCR几小时便可完成。PCR技术是生物医学领域中的一项革命性创举和里程碑，愈来愈广泛的被用于基础及临床研究中。现在中医院校学生和生物类或西医类的学生一样，要做课题，要用到一系列的分子生物学技术，像克隆、PCR及Westernblot技术等。所以在近几年我们把PCR技术列入研究生的课程中，在课程开设中，我们得到了以下几点经验。

1 认真编选授课内容

PCR术作为一门实验技术，必须以理论为基础，但这项技术涉及的知识广泛，而开设的课时有限，加上目前没有针对性的教材，所以要针对学生的情况和专业来精选授课内容，编写所用的教材，让学生既能读懂，又能学以致用。

2 加强PCR技术理论知识及应用领域的讲解

教师应利用现代化的教学手段，如多媒体，网络等，做好课件，在平时实验时可以进行图片拍摄，然后在课堂中进行观看，结合理论知识进行总结分析。着重从以下几点入手：

2.1对背景知识要讲解中医学院的研究生，大部分对PCR方面的相关知识都没接触过，所以，教师在进行授课时，要将相关知识点进行讲解，如DNA双螺旋、碱基、基因、氨基酸序列以及酶等，对这些概念弄清楚之后，再进一步讲PCR技术的原理，会收到更好的效果。

2.2PCR技术的原理和实验步骤及应用领域要讲解PCR技术是根据已知待扩增的DNA片段序列，人工合成与该DNA两条链末端互补的两段寡核苷酸引物，在体外将待检DNA序列（模板）在酶促作用下进行扩增。扩增过程由高温变性、低温退火和适温延伸反应作为一个周期，反复循环，从而达到迅速扩增特异性DNA的目的。原理和步骤很关键，要让学生了解，以便以后操作。

目前，PCR技术主要应用在以下几大领域：①遗传病和某些疑难病的诊断以及孕妇的产前检查。②病原体的检测。某些恶性疾病用一般微生物学、生化和免疫学技术无法查出病原体时，可用PCR来检查。③法医和刑侦鉴定。PCR可灵敏检测出亲属间的亲缘关系，并对生物残留的痕量样品进行鉴定，因此，对刑侦极为有用。④癌基因的检查。⑤基因探针的制备。⑥核酸的基础研究：基因组克隆，基因组测序、⑦cDNA库的构建。⑧基因突变的分析和定位诱变。⑨DNA重组。⑩基因的分离和克隆。要让学生知道，PCR技术的应用是非常广泛的，掌握这门技术对于他们以后的学习和工作都会有很大的帮助，进而调动他们的学习兴趣。

3 实验设计及上机操作中的注意事项

边操作边讲注意事项：对于实验设计及上机前样品处理过程的注意事项要讲解。如：应根据碱基的多少设计延伸时间，一般来说，1000bp延伸一分钟，时间只能长，不能短；退火温度也很关键，太高，实验会失败，太低，容易有杂带出现，最适宜的退火温度是Tm减去五度。另外，模板DNA一定要纯化，最好不要有蛋白，否则会影响实验结果。通过这些细节告诉学生：实验是一个非常严谨的实操过程，需要勤动手，爱动脑，任何一个小的细节都会对实验结果产生影响。

4 让学生分组设计实验过程及上机操作并检测实验结果

如何检测某一工程菌中是否含有某一目的基因？可以让学生对微生物课中学习的细菌人工培养得以应用，熟悉质粒的知识，知道怎样提取质粒，然后设计引物，做PCR，通过跑琼脂糖凝胶电泳来很直观的判断出是否含有目的基因。在实验中培养学生的科研精神，从实验设计、准备到上机操作，从数据获取到结果分析，引导学生自己设计实验步骤，提高学生的学习积极性和对科研的热爱。

对各组学生的实验要做小结，总结他们经验教训，使他们得到提高。实验完成后，要求学生用理论知识解释实验结果，然后教师归纳总结，分析各自实验过程中的不足之处，对PCR技术的相关知识得到了进一步巩固，透过现象看本质，从而将感性认识上升到理性认识。

综上所述，因PCR技术越来越广泛的应用在各个领域，尤其是在医学方面，更是常用。作为医学院校的研究生，以后肩负着科研和临床的重任，更应该掌握这门技术。聚合酶链式反应技术是我们实验室在实验教学方面的一个新尝试，学生反馈情况良好，在以后的教学中，我们也将继续探索好的教学方法，进一步提升实验教学水平，促使学生能在实验中学会思考，主动分析研究问题，更好地掌握专业知识和技术，为日后的临床和科研的发展奠定坚实的基础。

10.3969／j.issn.1672-2779.2014.04.056

：1672-2779（2014）-04-0090-01

张文娟 本文校对：马素珍

2013-11-21）

河南中医学院苗圃工程项目［No：MP2012-02］

*通讯作者