PCR技术是模拟体内DNA的天然复制过程，在体外扩增DNA分子的一种分子生物学技术，主要用于扩增位于两段已知序列之间的DNA区段。在待扩增的DNA片段两侧和与其两侧互补的两个寡核苷酸引物，经变性、退火和延伸若干个循环后，DNA扩增2ⁿ倍。
PCR的每个循环过程包括高温变性、低温退火、中温延伸三个不同的事件：（①变性：加热使模板DNA在高温下（94℃左右）双链间的氢键断裂而形成两条单链；②退火；使溶液温度降至50~60℃，模板DNA与引物按碱基配对原则互补结合。
3、延伸：溶液反应温度升至72℃，耐热DNA聚合酶以单链DNA为模板，在引物的引导下，利用反应混合物中的4种脱氧核苷三磷酸（dNTP），按5'一3’方向复制出互补DNA。
扩展资料
【技术原理】
DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多种酶的作用下可以变性解链成单链，在DNA聚合酶与启动子的参与下，根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子拷贝。在实验中发现，DNA在高温时也可以发生变性解链，当温度降低后又可以复性成为双链。
因此，通过温度变化控制DNA的变性和复性，并设计引物做启动子，加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。
但是，DNA聚合酶在高温时会失活，因此，每次循环都得加入新的DNA聚合酶，不仅操作烦琐，而且价格昂贵，制约了PCR技术的应用和发展。
发现耐热DNA聚合同酶--Taq酶对于PCR的应用有里程碑的意义，该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活，不需要每个循环加酶，使PCR技术变得非常简捷、同时也大大降低了成本，PCR技术得以大量应用，并逐步应用于临床。
【工作原理】
类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火（复性）--延伸三个基本反应步骤构成：
①模板DNA的变性：模板DNA经加热至90~95℃一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备。
②模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至50~60℃，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。
③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在DNA聚合酶的作用下，于70~75℃，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”。
而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
【工作步骤】
标准的PCR过程分为三步：
1.DNA变性（90℃-96℃）：双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA
2.退火（复性）（40℃-65℃）：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部双链。
3.延伸（68℃-75℃）：在Taq酶（在72℃左右最佳的活性）的作用下，以dNTP为原料，从引物的5′端→3′ 端延伸，合成与模板互补的DNA链。
每一循环经过变性、退火和延伸，DNA含量既增加一倍。
现在有些PCR因为扩增区很短，即使Taq酶活性不是最佳也能在很短的时间内复制完成，因此可以改为两步法，即退火和延伸同时在60℃-65℃间进行，以减少一次升降温过程，提高了反应速度。
参考资料来源：百度百科-PCR技术
PCR是在试管中进行的DNA复制反应，基本原理与细胞内DNA复制相似，但反应体系相对较简单，以原来的DNA为模板产生新的互补DNA片段。
PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：①模板DNA的变性：模板DNA经加热至94℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应做准备；
②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；
③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在Taq酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链。
重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟， 2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
PCR技术，即聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）是由美国PE Cetus公司的Kary Mullis在1983年（1993年获诺贝尔化学奖）建立的。
这项技术可在试管内的经数小时反应就将特定的DNA片段扩增数百万倍，这种迅速获取大量单一核酸片段的技术在分子生物学研究中具有举足轻重的意义，极大地推动了生命科学的研究进展。它不仅是DNA分析最常用的技术，而且在DNA重组与表达、基因结构分析和功能检测中具有重要的应用价值。
PCR可以被认为是与发生在细胞内的DNA复制过程相似的技术，其结果都是以原来的DNA为模板产生新的互补DNA片段。细胞中DNA的复制是一个非常复杂的过程。参与复制的有多种因素。PCR是在试管中进行的DNA复制反应，基本原理与细胞内DNA复制相似，但反应体系相对较简单。
PCR技术也就是基因扩增技术，它是通过基因扩增仪，在细胞外进行DNA复制，由1个DNA分子增加到2个，然后依次增加到4个，8个…，使分子数目呈几何级数增加，以在短时间内获得足够的DNA，供研究用的一种技术。
PCR技术的出现，使生物学的研究一大突破。在PCR技术问世之前，人们无法查出爱滋病病毒感染者，因为这种病毒在感染者体内的含量很少，且难于培养。在PCR技术问世之后，可将爱滋病病毒的核酸进行扩增从而查出受感染者，并可研究治疗方法。
PCR技术，还可对运动场上男扮女装的“女运动员”加以识别。过程如下：从自报是女运动员头上取1根带毛囊的头发，加蒸馏水煮沸，，使毛囊细胞破裂；把高速离心分离出的染色体放入其因扩增仪中进行基因扩增；大约2小时后，用一定的染料对扩增液染色；最后，把经染色的扩增液体涂在琼脂板上，用紫外线照射，如果出现橘红色光带，则说明染色体中含有睾丸决定基因（在Y染色体上），为男性，否则为女性。
目前，这项技术是性别鉴定中的最佳技术，准确性可达100%，也是迄今为止最文明的性别检测法之一，只要1根毛发即可辨男女。
1992年，在巴塞罗那奥运会上，组委会决定首先使用基因扩增法识别性别，但由于准备不足，只局限用于最可疑的少数运动员。1993年，在我国上海举行的首届东亚运动会上，全面使用了这一技术。在这届运动会前夕，有关科研人员进行了1037例“预试”，还进行了10例“双盲”（验方和递方都不知道头发是取自男还是女）试验，结果表明，准确率达100%！这种既文明又准确的性别鉴定法，解除了“性别舞弊”对运动会官员的困扰。
PCR技术已经在分子生物学中发挥了重要作用。可以预知，它在遗传病诊断、治疗，在动、植物育种，以及在司法破案等方面，将会发挥更大的作用。
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