PCR技術基礎入門指南（一）

一、PCR技術簡介

PCR（聚合酶鏈式反應）是一種在體外通過酶促反應，特異性地擴增DNA片段的分子生物學技術。PCR技術以其高靈敏度、高特異性和快速簡便的特點，在分子生物學、醫學診斷、遺傳分析等領域得到了廣泛應用。通過PCR技術，我們可以在短時間內將極少量的DNA片段擴增到數百萬倍，從而方便我們進行后續的分析和研究。

二、PCR技術發展歷程

PCR技術是由美國科學家Kary B. Mullis于1983年發明，并在1985年與加利福尼亞大學合作進行了報道。該技術最初被應用于人β-珠蛋白DNA的擴增及鐮刀狀紅細胞貧血病的產前診斷。由于其巨大的應用價值和廣闊的發展前景，PCR技術迅速得到了廣泛的關注和應用。自1993年報道以來，PCR技術已經歷了四代產品的發展，從一開始的手動/機械手式水浴基因擴增，到自動化控制型定性基因擴增儀，再到現在的實時定量PCR技術，PCR技術的自動化程度越來越高，操作越來越簡便，應用也越來越廣泛。

三、PCR反應體系及其簡介

PCR反應體系主要由以下幾個部分組成：模板DNA、引物、dNTPs（脫氧核糖核苷三磷酸）、DNA聚合酶和PCR反應緩沖液。

其中，模板DNA是PCR擴增的起始物，可以是基因組DNA、cDNA或質粒DNA等；

引物是根據目標DNA序列設計的，用于引導DNA聚合酶在模板DNA上進行特異性擴增的寡核苷酸片段；

dNTPs是DNA合成的原料，包括dATP、dCTP、dGTP和dTTP四種；

DNA聚合酶是PCR反應中的關鍵酶，它能夠在引物的引導下，以dNTPs為原料，在模板DNA上進行DNA鏈的延伸；

PCR反應緩沖液則是為PCR反應提供適宜的反應環境。

在PCR反應中，模板DNA先經過高溫變性處理，使雙鏈DNA解離成單鏈；然后，在低溫條件下，引物與模板DNA上的特定序列結合；接著，在DNA聚合酶的作用下，以dNTPs為原料，在引物的引導下進行DNA鏈的延伸；最后，通過反復的熱循環過程，使目標DNA片段得到指數級擴增。

在PCR反應體系的設計中，需要注意以下幾個原則：

引物的設計要遵循一定的規則，如長度適中、避免內部二級結構、G/C和A/T堿基均勻分布等；其次，PCR反應體系中的各組分要按照一定的比例進行配制，以保證PCR反應的順利進行；最后，PCR反應條件（如溫度、時間等）也需要進行優化，以獲得更好的擴增效果。