PCR技術的操作步驟
聚合酶鏈反應是一種分子生物學技術，用于擴增和擴增特定的DNA片段。它可以看作是一種特殊的DNA體外復制。 PCR*大的特點是可以大大增加微量的DNA。因此，無論是化石中的古生物學、歷史人物的遺骸，還是兇手幾十年前留下的頭發、皮膚或血液，只要能分離出一點點DNA，就可以通過PCR擴增進行比較。對。這也是“痕跡證據”的力量。這個想法是1983年由美國穆利斯首先提出的。1985年他發明了聚合酶鏈反應這種簡單的DNA擴增方法，標志著PCR技術的真正誕生。截至2013年，PCR已經發展到第三代技術。 1973年，中國臺灣科學家錢家云發現了穩定的Taq DNA聚合酶，也為PCR技術的發展做出了根本性的貢獻。
PCR（聚合酶鏈反應）利用 DNA 在體外 95°C 的高溫下變性后變成單鏈。在低溫下（通常在 60°C 左右），引物和單鏈按照堿基互補配對的原則結合。將溫度調整到DNA聚合酶的*佳反應溫度（約72℃），DNA聚合酶會沿著磷酸到五碳糖（5-3）的方向合成互補鏈。基于聚合酶的PCR機實際上是一個溫度控制裝置，可以很好的控制變性溫度、復性溫度、延伸溫度。
PCR的原理
DNA半保留復制是生物進化和傳代的重要途徑。雙鏈DNA在多種酶的作用下可以變性解開成單鏈。在DNA聚合酶的參與下，根據堿基互補配對的原理，復制成相同的兩個分子拷貝。在實驗中發現，DNA在高溫下也能發生變性和解鏈，當溫度降低時，它可以再次復性成雙鏈。因此，通過溫度變化控制DNA的變性和復性，加入設計引物、DNA聚合酶和dNTPs可以完成特定基因的體外復制。
然而，DNA聚合酶在高溫下會失活。因此，每個循環都必須加入新的DNA聚合酶，不僅操作繁瑣，而且價格昂貴，制約了PCR技術的應用和發展。
耐熱DNA聚合酶——Taq酶的發現是PCR應用的里程碑。該酶可以承受 90°C 以上的高溫而不失活。不需要在每個循環中添加酶，使PCR技術變得非常簡單同時大大降低了成本，PCR技術得到廣泛應用并逐漸應用于臨床。
PCR技術的基本原理類似于DNA的自然復制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。 PCR由三個基本反應步驟組成：變性-退火-延伸： ①模板DNA的變性：模板DNA加熱到93℃左右一定時間后，模板DNA雙鏈或雙鏈DNA PCR擴增形成的被分解成單鏈，以便與引物結合，為下一輪反應做準備； ②模板DNA與引物的退火（復性）：模板DNA加熱變性為單鏈后，溫度降至55℃左右。引物與模板DNA單鏈的互補序列配對； ③引物的延伸：DNA模板-引物偶聯物在72℃，在DNA聚合酶（如TaqDNA聚合酶）的作用下，以dNTP為原料進行反應，目的序列為Template，根據原理堿基互補配對和半保留復制，合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留復制鏈，重復變性-退火-延伸的循環，得到更多的“半保留復制鏈”，而這條新鏈可以成為下一個循環的模板，完成一個循環需要2～4分鐘，待擴增的目的基因在2～3小時內可擴增數百萬次。
原料：
DNA聚合酶鏈式反應技術簡稱PCR技術，它是以模板DNA為基礎，在引物和4種脫氧核糖核苷酸存在下，利用DNA聚合酶的酶促反應來完成對目標片段進行快速擴增的過程。模板依賴于 3 個溫度的重復循環。
每個循環的三個步驟是：
(1) 變性：雙鏈DNA在94℃加熱，使模板雙鏈DNA的氫鍵斷裂，變成單鏈。
(2)重折疊：當變性溫度突然下降到引物Tm值以下（通常為35-65℃）時，引物與模板DNA的互補序列雜交。由于引物一般由10-25個堿基序列組成，模板DNA的結構比引物分子復雜得多，反應體系中引物分子的濃度遠大于模板DNA，因此在退火溫度下，引物和模板DNA很容易結合形成互補鏈。
(3)延伸：在DNA聚合酶的作用下，以DNA為模板，4種脫氧核糖核苷酸為原料，在Mg2+存在下。 DNA聚合酶根據其 5→3 聚合酶活性，引物以 DNA 模板鏈為起點結合。引物序列被延伸以合成模板DNA的互補鏈。
