第1个回答 2012-11-06
什么是PCR?
聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction，PCR)，即利用DNA聚合酶通过引物延伸DNA的某个特定的区域而进行的重复双向DNA合成。其过程共包括模板DNA变性、退火和延伸三个步骤。每一循环的产物可作为下一个循环的模板, 这三步周而复始地循环进行使被扩增的DNA片段的量呈指数级增加。这样经过的一定数量的循环后，可得到大量复制的特异性DNA片段。利用这一技术可以很容易将一段基因复制为原来的十亿甚至一千亿倍。
创建
Khorana(1971)等提出在体外经DNA变性,与适当引物杂交,再用DNA聚合酶延伸,克隆DNA的设想。美国MIT教授、1968年诺贝尔医学奖得主
1983年,Mullis发明了PCR技术,使Khorana的设想得到实现。
1988年Saiki等将耐热DNA聚合酶（Taq）引入了PCR技术
1989年美国《Science》杂志列PCR 为十余项重大科学发明之首,比喻1989年为PCR爆炸年,Mullis荣获1993年度诺贝尔化学奖。
发明过程
Mullis 在“偶然想出的聚合酶链反应”一文中写到:
“这种简单得令人惊奇，可以无限量地拷贝DNA片段的方法是在不可想象的情况下，即驾车行驶在月色下的加利福尼亚山间公路上时想出来的”。
发展过程： 开始使用大肠杆菌DNA聚合酶Klenow片段，该酶不耐热，每次加热变性DNA后都要重新补加。耗时、费力、易出错。耐热DNA聚合酶的应用使得自动化。
三篇重要文献
The Unusual Origin of the Polymerase Chain Reaction (Scientific American, 1990,262(4):56-61, 64-5 )
Primer-directed Enzymatic Amplification of DNA with a Thermostable DNA Polymerase (Science,1988,239(4839):487-91 )
Specific Synthesis of DNA In Vitro via a Polymerase Catalyzed Chain Reaction (Methods in Enzymology, 1987,155:335-50 )
1). 变性( Denaturation)：将DNA加热变性， 使双链DNA加热后变成单链DNA以便它与引物结合作为复制的模板。一般加热到92—96℃使DNA变性，变性DNA所需要的时间决定于DNA的复杂性、反应管的导热性能、PCR仪的种类和反应的体积。对于G十C含量高的DNA序列，加入甘油、DMSO、延长变性时间可以提高PCR产量。在多数情况下，94℃、30秒即可达到有效变性。
2). 退火(Anneal) ： Primers在一定的温度下与变性模板DNA的互补序列配对结合。这一步的温度从37℃到72℃都有，由引物的长度和碱基组成及与靶序列的同源性程度而定。引物以显著大于靶序列的浓度存在，长度也短于靶序列，因而它们与互补序列的配对速度比靶序列重新配对成双链的速度快几个数量级
3). 延伸( Extension )： 在DNA聚合酶 (e.g. Taq) 的作用下以两引物间的DNA片段为模板，以dNTP为反应原料，按碱基配对原则与半保留复制原理，进行引物的延长合成新的DNA 分子。这一步通常在72℃进行，所需要时间主要由DNA产物的长度和聚合酶的催化速率决定。