細說ＰＣＲ

PCR，即聚合酶鏈反應(yīng)，是20世紀80年代中期發(fā)展起來的在生物體外擴增核酸的技術(shù)。它可以在短時間內(nèi)倍增極微量DNA(理論上說，僅有一個DNA就足夠了)至百萬或十億倍，而其工作原理卻驚人的簡單。它利用DNA雙鏈復(fù)制的原理，使雙鏈DNA（我們稱之為模板）在高溫條件下變性——即解鏈成兩條單鏈DNA，而在低溫條件下，事先加入的兩條短的單鏈寡核苷酸（我們稱之為引物）分別和兩條單鏈結(jié)合，DNA在一定條件下延伸。通過幾十個這樣的循環(huán)，會將一條DNA序列不斷加以復(fù)制，使其數(shù)量以幾何級數(shù)方式增加，所得到的PCR產(chǎn)物即可用來做定性的分析及各式各樣的應(yīng)用。

PCR的優(yōu)點太多了，特異，敏感，產(chǎn)率高，快速，簡便，重復(fù)性好，易自動化，等等；能在一個試管內(nèi)將所要研究的目的基因或某一DNA片段于數(shù)小時內(nèi)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(fā)、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。它使一度非常稀缺的實驗所需遺傳物質(zhì)變得豐富。過去幾天幾星期才能做到的事情，用PCR幾小時便可完成。因此，PCR技術(shù)是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的一項革命性創(chuàng)舉和里程碑。

PCR對人類所做的貢獻不僅僅體現(xiàn)在實驗室里，也普及到人類生活和工作的點點滴滴中?；赑CR的特點，即微量DNA的大量復(fù)制，使得無論是幾千年前化石中的古生物，古人的殘骸，還是兇殺案中兇手遺留的毛發(fā)和血跡，只需要分離出微量的DNA，就能利用PCR的方法進行大量的擴增，以進行比對。這就是PCR“微量證據(jù)”的威力所在。

很多人愛看刑偵片，破案的過程一定少不了法證這一環(huán)節(jié)。在對證物的分析中，PCR技術(shù)不可或缺。通過對案發(fā)現(xiàn)場所留下的血跡、頭發(fā)以及皮膚組織等進行DNA鑒定，可為破案提供證據(jù)，這是大家在刑偵影片里常見的情節(jié)。但你可能不了解的是，法證人員從案發(fā)現(xiàn)場采回的樣本中的DNA含量可能會很微量，并且在很多情況下，樣本并不是新鮮的，甚至是隔了幾十年才被發(fā)現(xiàn)的。在這種情況下，需要做的第一步就是聚合酶鏈反應(yīng)，也就是PCR。以從樣本中提取的微量的DNA為模板，大量擴增，最終得到足夠量的DNA去做鑒定和檢測，幫助破案。有了PCR技術(shù)相助，真兇就更加難逃法網(wǎng)！

PCR在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用更是造福于人類。PCR技術(shù)幾乎可以利用任何組織或體液，包括新鮮與存檔的手術(shù)標本來診斷疾病。病原體基因擴增常用于檢測及鑒定微生物，評價治療反應(yīng)和檢測耐藥性突變等。對感染性疾病的評價，PCR在許多情況下較傳統(tǒng)方法更為優(yōu)越，尤其是在鑒定不易培養(yǎng)、生長緩慢或不能培養(yǎng)的病原體時，PCR可以快速（1－2小時）提供診斷結(jié)果，并能同時分析多種樣品。例如常見的肝炎病毒的檢測，現(xiàn)在大醫(yī)院基本上都采用了熒光定量PCR的方法檢測被測者體內(nèi)是否存有病毒以及病毒DNA是否復(fù)制。這種檢測手段比起傳統(tǒng)的方法敏感度和準確度都更高。除了肝炎病毒的檢測，很多病毒類疾病，比如艾滋病等等都可以用PCR方法來進行檢測，極大地提高了診斷的準確性和及時性。

另外，PCR技術(shù)也應(yīng)用于產(chǎn)前診斷。抽取胎盤中的羊水，利用PCR技術(shù)對單個細胞進行DNA結(jié)構(gòu)分析，可以實現(xiàn)對點突變、缺失突變、插入突變、多基因突變等基因疾病的檢測，有利于優(yōu)生優(yōu)育，提高人口素質(zhì)。

（選自《生命世界》）

美文點讀：

生物技術(shù)創(chuàng)新不僅促使醫(yī)學(xué)技術(shù)取得了驚人的發(fā)展，使之在疾病的診斷和治療方面日益顯示出極其重要的作用，而且在社會的各個方面都給人們帶來了新的認識和驚喜，本文介紹的PCR就是如此。文章用平實的語言、多種說明方法，從定義、特點、研究現(xiàn)狀、應(yīng)用領(lǐng)域等方面介紹了這一項新技術(shù)，給讀者留下了深刻的印象。

閱讀思考：

1．下列對“PCR”的解說不符合文意的一項是（）

A．PCR是在生物體外擴增核酸的技術(shù)，即聚合酶鏈反應(yīng)。

B．PCR工作原理非常簡單，就是利用DNA雙鏈復(fù)制的原理。

C．PCR的產(chǎn)率極高，可以在短時間內(nèi)倍增極微量DNA至百萬或十億倍。

D．PCR利用雙鏈DNA在高溫條件下變性——即解鏈成兩條單鏈DNA，并與事先加入的兩條短的單鏈寡核苷酸結(jié)合，使DNA在一定條件下延伸。

2．下列不能作為“PCR對人類所做的貢獻普及到人類生活和工作的點點滴滴”論據(jù)的一項是（）

A．通過對案發(fā)現(xiàn)場所留下的血跡、頭發(fā)以及皮膚組織等進行DNA鑒定，可為破案提供證據(jù)。

B．PCR技術(shù)幾乎可以利用任何組織或體液，包括新鮮與存檔的手術(shù)標本來診斷疾病。

C．很多病毒類疾病用PCR方法來進行檢測，極大地提高了診斷的準確性和及時性。

D．PCR技術(shù)也應(yīng)用于產(chǎn)前診斷，有利于優(yōu)生優(yōu)育，提高人口素質(zhì)。

3．下列說法符合文意的一項是（）

A．PCR具有特異、敏感、產(chǎn)率高、快速、簡便、重復(fù)性好、易自動化等優(yōu)點，因此PCR技術(shù)是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的一項革命性創(chuàng)舉和里程碑。

B．利用PCR技術(shù)，可以使一條DNA序列不受限制地加以復(fù)制，使其數(shù)量以幾何級數(shù)方式增加。

C．PCR技術(shù)幾乎可以利用任何組織或體液，它對感染性疾病的評價較傳統(tǒng)方法更為優(yōu)越。

D．利用PCR技術(shù)對單個細胞進行DNA結(jié)構(gòu)分析，可以實現(xiàn)對點突變、缺失突變、插入突變、多基因突變等基因疾病的檢測。

4．根據(jù)文意，下列推斷不正確的一項是（）

A．利用PCR技術(shù)，如果提取到恐龍的DNA，就有可能讓恐龍復(fù)活。

B．利用PCR技術(shù)，犯罪分子遺留在作案現(xiàn)場的一根頭發(fā)都有可能成為他犯罪的證據(jù)。

C．利用PCR技術(shù)來進行艾滋病檢測，極大地提高了診斷的準確性和及時性。

D．利用PCR技術(shù)分析孕婦胎盤中的羊水，就可以診斷出其所懷的嬰兒是否存在疾病。