PCR

扩增的基本原理与

2011

年江苏高考生物

33

题答案解析 

PCR

是聚合酶链式反应的简称，指在引物指导下由酶化的对特定模板（克隆或基因组

DNA

）

的扩增反应，是模拟体内

是模拟体内

DNA

复制过程，在体外特异性扩增

在体外特异性扩增

DNA

片段的一种技术，

在分子生物学中有广泛的应用，包括用于

DNA

作图、

DNA

测序、分子系统遗传学等。 

PCR

基本原理是以单链

DNA

为模板，

4

种

dNTP

为底物，在模板

3’

末端有引物存在的情况

下，用酶进行互补链的延伸，多次反复的循环能使微量的模板

DNA

得到极大程度的扩增。

在微量离心管中，加入与待扩增的

DNA

片段两端已知序列分别互补的两个引物、适量的缓

冲液、微量的

DNA

膜板、四种

dNTP

溶液、耐热

Taq DNA

DNA

聚合酶、

Mg2+

等。反应时先将

上述溶液加热，使模板

DNA

在高温下变性，双链解开为单链状态；然后降低溶液温度，使

合成引物在低温下与其靶序列配对，形成部分双链，

形成部分双链，

形成部分双链，称为退火；

称为退火；

称为退火；再将温度升至合适温度，

再将温度升至合适温度，

再将温度升至合适温度，在

在

Taq DNA

聚合酶的催化下，

以

dNTP

为原料，

引物沿

5’→3’

方向延伸，

形成新的

DNA

片段，

该片段又可作为下一轮反应的模板，如此重复改变温度，

如此重复改变温度，

如此重复改变温度，由高温变性、

由高温变性、

由高温变性、低温复性和适温延伸

低温复性和适温延伸

组成一个周期，反复循环，使目的基因得以迅速扩增。因此

PCR

循环过程为三部分构成：

模板变性、引物退火、热稳定

DNA

聚合酶在适当温度下催化

DNA

链延伸合成（见图）

。