pcr扩增技术的原理_简述PCR基本原理
DNA的半保留复制机制在生物的遗传与进化中扮演着至关重要的角色。当双链DNA在多种酶的作用下发生解旋，形成单链时，DNA聚合酶便根据碱基互补配对的原则，复制出两份相同的分子拷贝。实验显示，DNA在高温下能够变性解链，当温度降低后又可复性为双链。通过调控温度变化和引入特定引物、酶以及dNTP，我们能够在体外实现对特定基因的复制。
DNA聚合酶在高温环境中容易失活，这导致每次循环都需要添加新的酶，不仅操作繁琐，而且成本高昂，从而限制了PCR技术的广泛应用与发展。幸运的是，耐热DNA聚合酶——Taq酶的发现为PCR技术带来了性的突破。这种酶能在90℃以上的高温下保持活性，无需每次循环都加入新的酶，极大地简化了PCR操作流程，并显著降低了成本。如今，PCR技术已得到广泛应用，并在临床诊断中发挥着重要作用。
以下是PCR技术的主要步骤：
1. 模板DNA的变性：将模板DNA加热至一定温度并保持一段时间，使其双链或经PCR扩增形成的双链解离成单链，为与引物结合做好准备。
2. 退火（复性）：降低温度使变性的单链DNA模板与引物中的互补序列配对结合。
3. 引物的延伸：在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为原料，以靶序列为模板，依据碱基互补配对和半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链。这一过程每两到四分钟完成一个循环，两到三小时内就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
在PCR反应中，dNTP、引物、模板DNA、Taq DNA聚合酶以及Mg2+的加量（或浓度）可根据实验需求进行调整。其中引物设计因PCR的目的而异，但基本原则相同。而缓冲液成分复杂，除水外还包括缓冲体系、一价阳离子、二价阳离子及辅助成分等。这些成分对于维持PCR反应的特异性、灵敏度、简便快速及低纯度要求等方面都起着关键作用。
