聚合酶链反应polymerase chain reaction, PCR

系近年发展起来的一种新的生物技术。此种技术可使人体需要的目的基因快速、简便、准确地扩增，与天然的DNA复制一样。方法是首先用人工合成2条引物核苷酸序列，分别与目的基因正、负链末端相匹配，起到指向定点的作用。在适当温度下引物与变性的模板DNA链结合，耐热的DNA聚合酶从引物末端开始延伸，合成与模板DNA链完全互补的新链，这样可在短时间内扩增大量相同的分子。此技术对性别判定、基础试验、细菌与病毒诊断、癌判定、基因克隆、法医学鉴定等均有重大意义。

聚合酶链反应polymerase chain reaction, PCR

PCR是由聚合酶引发的链式反应，是一种特定寡核苷酸（引物）介导的特异基因或克隆序列的体外酶促扩增技术。由于PCR技术本身十分简单，却可以将数量很少的原始模板DNA分子进行几何级数的倍增，能最大程度地满足科学家操作DNA的要求，因此该项技术迅速发展。PCR技术最基本的原理是碱基互补，组成DNA的核苷酸中腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)的选择性配对是DNA各种特性，如变性、复性等现象的结构学基础。PCR技术一般用于体外扩增位于两段已知序列之间的DNA片段。在反应中，特异性是由两条人工合成的引物来决定的，引物的本质是单链寡聚脱氧核苷酸(ssDNA)，通常情况下，这两段寡核苷酸引物的序列是互不相同，并且分别与待扩增模板DNA两条链上的各一段序列互补，而这段模板序列又位于待扩增序列的两侧，PCR实际上是一个热循环过程：高温变性—低温复性—中温延伸—高温变性反复进行。具体的说，就是首先将待扩增的模板DNA在高温下完全变性，使其成为单链DNA；然后在一定的温度下使两条引物分别与两条单链DNA模板的两端特异性复性，此时，两条引物的3′端相对，而5′端相背；随后，在合适的条件下，由DNA聚合酶催化引物介导的DNA合成，即引物的延伸。延伸的产物经第二轮循环变性后，再与引物互补，合成新的DNA片段。反应系统的组成：
❶引物：根据所需扩散模版DNA的不同，引物的序列和长度都有所不同，引物扩增产物的大小是由特异性引物限定的，因此引物的设计与合成对于PCR的成败具有决定性的作用。
❷DNA聚合酶：目前最常用的是从耐热菌中分离出来的Taq DNA聚合酶，它耐高温，在经过多次热循环后，仍保持较好的活性。
❸PCR缓冲体系：适当缓冲体系的存在是DNA聚合酶发挥作用的保证。PCR技术的应用：
❶病原体的检测：PCR技术具有高度的特异性和敏感性。目前已知的各类病原体，包括真菌、细菌、病毒、立克次体、支原体、衣原体、寄生虫都可以用PCR法检测。对于任何病原体，只要知其特定序列，就可以设计出特异引物，开发相应的PCR检测方法。
❷非病原性疾病的检测：主要指一些遗传性疾病，如白血病，地中海贫血等。通过PCR扩增疾病相关的基因序列，可以对这些疾病进行早期诊断及治疗。对扩增产物进行分析，如多态性的研究，突变分析和序列测定等。
❸肿瘤相关基因的检测：通过PCR可以检测原癌基因，抗癌基因等。
❹基础医学研究应用：PCR可以大量扩增目的基因，用于克隆、序列测定蛋白表达。同时，利用PCR技术，可以达到特定目的。