聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction，PCR），又稱無細(xì)胞克隆技術(shù)（“free bacteria” cloning technique），是一種在體外擴(kuò)增DNA片段的重要技術(shù)。當(dāng)存在模板DNA、底物、上下游引物和耐熱的DNA聚合酶時(shí)，經(jīng)過多次“變性-復(fù)性-延伸反應(yīng)”的循環(huán)過程，痕量模板DNA可擴(kuò)增至幾百萬倍。

1．DNA半保留復(fù)制　是生物進(jìn)化和傳代的重要途徑。在生物體內(nèi)，雙鏈DNA在多種酶的作用下可以變性解鏈成單鏈，在DNA聚合酶與啟動(dòng)子的參與下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則復(fù)制成同樣的兩分子挎貝。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，DNA在高溫時(shí)也可以發(fā)生變性解鏈，當(dāng)溫度降低后又可以復(fù)性成為雙鏈。因此，在生物體外，通過溫度變化控制DNA的變性和復(fù)性，并設(shè)計(jì)引物做啟動(dòng)子，加入DNA聚合酶、dNTP就可以實(shí)現(xiàn)特定基因的體外復(fù)制。PCR通過變性、退火、延伸三個(gè)基本步驟完成一個(gè)循環(huán)。多次循環(huán)后，目的DNA可得以迅速擴(kuò)增。理論擴(kuò)增率為2n遞增（n為循環(huán)次數(shù)），25～30循環(huán)，目標(biāo)DNA可增加109倍。由于引物和底物的消耗，酶活力的下降等因素，擴(kuò)增產(chǎn)物的增加，逐漸由指數(shù)形式變?yōu)榫€性形式，所以并不是循環(huán)次數(shù)越多越好。實(shí)際進(jìn)行30個(gè)循環(huán)后，擴(kuò)增倍數(shù)一般可達(dá)106～107。每完成一個(gè)循環(huán)需2～4min，2～3h就能將待擴(kuò)目的基因擴(kuò)增放大幾百萬倍。

2．標(biāo)準(zhǔn)PCR過程　分為三步，每一步的轉(zhuǎn)換通過溫度的改變控制。

（1）DNA模板解鏈（變性）（90～96℃）：雙鏈DNA模板在熱作用下，氫鍵斷裂，形成單鏈DNA。

（2）引物與模板結(jié)合（退火）（25～65℃）：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合，形成局部雙鏈。

（3）DNA聚合酶催化新生DNA的合成（延伸）（70～75℃）：在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP為原料，從引物的5′端→3′端延伸，合成與模板互補(bǔ)的DNA鏈。此循環(huán)反復(fù)進(jìn)行，可使目的DNA得以迅速擴(kuò)增。

3．PCR反應(yīng)特點(diǎn)　特異性強(qiáng)、靈敏度高、簡(jiǎn)便快速和對(duì)標(biāo)本的純度要求低，不需要分離病毒或細(xì)菌及培養(yǎng)細(xì)胞，DNA粗制品及總RNA均可作為擴(kuò)增模板?？芍苯佑门R床標(biāo)本如血液、體腔液、洗漱液、毛發(fā)、細(xì)胞、活組織等粗制的DNA擴(kuò)增檢測(cè)。