聚合酶链式反应：修订间差异
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{{Medical}}
{{不是|核酸檢測|快篩}}
[[File:Pcr machine2.jpg|thumb|200px|PCR所配的热循环设备]]
'''聚合酶連鎖反應'''（{{lang-en|Polymerase chain reaction}}，[[縮寫]]：'''PCR'''
微生物複製是一個費時耗力的流程
== 歷史 ==
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</gallery>
DNA聚合酶天然存在于生物体内，在[[细胞分裂]]前进行DNA的复制。當DNA開始複製時，[[螺旋酶|解旋酶]]將雙股的DNA分開成兩個單股。DNA聚合酶便结合在兩DNA單股鏈上，生成[[互补链]]。在穆利斯最初的聚合酶链式反应中，将DNA聚合酶用于体外试验。但是，沒有採用正常細胞常溫解旋的方法，而是把双链DNA加热到96℃，使得双链分离成为两条单链。但是在这个温度下，DNA聚合酶被破坏，因此在每个循环的加热步骤后必须补充新的聚合酶。穆利斯的原始聚合酶链式反应效率极低，需要大量时间和DNA聚合酶，并且在整个聚合酶链式反应中都需要人来照看。
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== 操作過程 ==
聚合酶链式反应用于扩增一小段已知的DNA片段，可能是单个基因，或者仅仅是某个基因的一部分。与活体生物不同的是，PCR只能复制很短的DNA片段，通常不超过10kbp。DNA是双链分子，因此用互补DNA双链的构造单位（[[核苷酸]]）来度量其大小，单位为[[碱基对]]（base pair, bp）。某些特定的方法可以扩增40kbp左右的片
* DNA模板（template），含有需要扩增的DNA片段。
* 2种[[引物]]（primer），决定了需要扩增的起始和终止位置。（见下面引物一节）
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选择引物的长度和[[熔点]]（T<sub>m</sub>）要考虑许多条件。引物的熔点与聚合酶链式反应第一步中DNA的熔点不同，是指50％的引物与模板结合的温度，高于这个温度的引物与模板就不能有效结合。这个温度随着引物长度的增加而升高。如果引物长度太短，就有可能与DNA模板的几个位置结合，造成非特异性复制。另一方面，引物长度也受限于T<sub>m</sub>。如果T<sub>m</sub>太高，即高于80℃，也会导致问题，因为DNA聚合酶在此温度下活性较低。引物最优长度通常为20到40个碱基，熔点从60℃到75℃。
有时也用到[[简并引物]]，是一些相似但不相同
基于上述考虑，设计引物可以采取以下原则：
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# '''變性'''：利用高溫（93-98℃）使双链DNA分離。高温将连接两条DNA链的氢键打断。在第一个循环之前，通常加热长一些时间以确保模板和引物完全分离，仅以单链形式存在。该步骤时间1-2分钟，接下來機器就控制溫度進入循環階段。
# '''
# '''延
[[File:Polymerase chain reaction-en.svg|frame|none|聚合酶鏈鎖反應簡圖 (1) 96℃高溫下使雙股DNA打開 (2)在約68℃下讓引子與DNA配對 (3)在72℃ DNA延伸 (P=聚合酶). (4)第一循環完成，做出的兩段雙股DNA又可當作下一個循環模板，这样每次循环都使得扩增的DNA片段加倍。]]
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=== 实例 ===
===优化聚合酶链式反应===
在实践中，聚合酶链式反应可以因各种原因而失败，
=== 最新进展 ===
== PCR及其延伸技術 ==
* [[遞減聚合酶鏈式反應|遞減PCR]]（touchdown PCR）：前幾循環溫度逐漸下降。
* [[逆轉錄聚合酶鏈式反應|逆轉錄PCR]]（RT-PCR）：以由[[信使核糖核酸|mRNA]][[逆轉錄聚合酶鏈式反應|逆轉錄]]而來的cDNA爲模板，也因為是從表現型基因來進行增量的，由此產生出來的cDNA產物不帶有[[内含子|內含子]]（基因中不具意義的段落），常應用於[[分子克隆]]技術。
* [[熱啟動聚合酶鏈式反應|熱啟動PCR]]（hot start PCR）：以高熱活化型核酸聚合酶進行反應，減少非專一性產物。
* [[即時聚合酶鏈式反應|即時PCR]]（real-time PCR）：PCR過程中利用螢光探針或染料定量檢測，又稱定量PCR（quantitative PCR），可以進行多組對比。
* [[巢式聚合酶链式反应|巢式PCR]]（nested PCR）：先用低特異性引物擴增幾個循環以增加模板數量，再用高特異性引物擴增。
* [[多重聚合酶鏈式反應|多重PCR]]（multiplex PCR）：在同一個管中使用多組引物。
* [[復原條件PCR]]（reconditioning PCR）：PCR產物稀釋10倍後重新放入原濃度的引物和dNTP等循環3次，以消除產物中的異二聚體。
* [[dsRNA合成]]（dsRNA replicator）：合併使用high-fidelity DNA polymersae、[[
*
* [
== 應用 ==
* 基因圖譜建立▼
* 偵測[[遺傳性疾病|遺傳疾病]]▼
* [[突变|基因突變]]研究▼
* DNA遺傳演化▼
* [[基因表現]]比較▼
=== 鉴定基因 ===
人体内的细胞共有约为30亿个碱基对的DNA，每个人的DNA会有差异，具有差异的碱基对数目达几百万之多，因此通过分子生物学方法显示的DNA图谱也因人而异，由此可以识别不同的人。所谓“DNA指纹”，就是把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。由于DNA是遗传物质，因此通过对DNA鉴定还可以判断两个人之间的亲缘关系。
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=== 複製特定基因 ===
基因工程中目的基因常用PCR技术扩增，再导入载体内，以增加导入成功的概率。
=== 诱变 ===
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=== 比较基因表达量 ===
== 参考资料 ==
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