聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)即PCR（polymerase chain reaction），1983年由美國(guó)Mullis發(fā)明，是一種在體外快速擴(kuò)增特定基因或DNA序列的方法，該技術(shù)的發(fā)明對(duì)分子生物學(xué)發(fā)展起到極大的推動(dòng)作用，發(fā)明者獲得了1993年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

DNA是雙螺旋分子，在高溫條件下雙鏈會(huì)發(fā)生分離成為單鏈DNA分子，DNA聚合酶以單鏈DNA分子為模板，在與待擴(kuò)增片段兩端序列互補(bǔ)人工合成的引物及4種脫氧核苷三磷酸的存在條件下，合成新的DNA互補(bǔ)鏈，該鏈的起點(diǎn)取決于一對(duì)寡核苷酸引物在模板DNA鏈兩端的退火位點(diǎn)。兩條DNA單鏈均可成為合成新互補(bǔ)鏈的模板，鑒于引物是依擴(kuò)增段兩端序列互補(bǔ)原則設(shè)計(jì)的，因此每一條新生鏈的合成均起始于引物的退火位點(diǎn)，繼而沿相反鏈延伸，因此每條新合成DNA鏈均具有新的引物結(jié)合位點(diǎn)。當(dāng)再度加熱高溫條件下，使新舊DNA雙鏈分開，重復(fù)下一輪的循環(huán)反應(yīng)，經(jīng)過多次循環(huán)反應(yīng)，體系中雙鏈DNA分子數(shù)，即一對(duì)引物結(jié)合位點(diǎn)間DNA片段的拷貝數(shù)理論上可達(dá)2 ⁿ。上述結(jié)果顯示PCR技術(shù)的特點(diǎn)是：①能夠指導(dǎo)特定DNA的序列合成；②使特定DNA片段獲得迅速大量擴(kuò)增。

PCR反應(yīng)主要分為3個(gè)部分進(jìn)行，分別為：①模板變性：模板加熱到92～96℃，DNA分子發(fā)生變性，由于雙螺旋DNA氫鍵的斷裂，從而解鏈為單鏈，變性DNA所需時(shí)間取決于DNA的復(fù)雜性以及反應(yīng)體積、擴(kuò)增儀的種類等。②退火：DNA變性后，寡聚核苷酸引物與其互補(bǔ)的單鏈靶序列雜交，溫度驟然降低的程度取決于引物與靶序列的同源率及寡核苷酸的堿基組成，一般為37～65℃，反應(yīng)液中引物濃度顯著高于模板DNA濃度，且長(zhǎng)度短于靶序列，因此引物與互補(bǔ)序列配對(duì)的速度與靶序列重配為雙鏈的速度要高若干數(shù)量級(jí)。③延伸：熱穩(wěn)定DNA聚合酶進(jìn)行DNA的合成。在高溫聚合酶和4種脫氧核糖核苷三磷酸及Mg ^2＋的存在下，5'-3'聚合酶催化以引物合成為起點(diǎn)的DNA延伸反應(yīng)，該步驟多在72℃進(jìn)行，延伸時(shí)間取決于擴(kuò)增DNA產(chǎn)物的長(zhǎng)度。