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聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction，PCR）是一項利用 DNA 雙鏈復制原理，在生物體外復制特定 DNA 片段的的核酸合成技術。可在短時間內大量擴增目的 DNA 片段，而不必依賴大腸桿菌或酵母菌等生物體。
DNA 的半保留復制是生物進化和傳代的重要途徑。雙鏈 DNA 在多種酶的作用下可以變性解旋成單鏈，在 DNA 聚合酶的參與下，根據堿基互補配對原則復制成同樣的兩分子拷貝。在實驗中發現，DNA 在高溫時也可以發生變性解鏈，當溫度降低后又可以復性成為雙鏈。因此，通過溫度變化控制 DNA 的變性和復性，加入設計引物，DNA 聚合酶，dNTP 就可以完成特定基因的體外復制，這是 PCR 的理論基礎。PCR 反應是在體外模擬 DNA 的復制過程，因此反應體系中必須具有 DNA 復制所需的基本要素：
1、模板（template），含有需要擴增的 DNA 片段。
2、引物（primer），一對引物決定了需要擴增的起始和終止位置。
3、聚合酶（polymerase ），DNA 聚合酶復制需要擴增的區域。
4、脫氧核苷三磷酸（dNTP），用于構造新的互補鏈。
5、緩沖液（buffer），提供適合聚合酶行使功能的化學環境。
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