PCR原理

DNA的半保留copy是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多种酶的作用下可以变性解旋成单链，在DNA聚合酶的参与下，根据碱基互补配对原则复1制成同样的两分子拷贝。在实验中发现，DNA在高温时也可以发生变性解链，当温度降低后又可以复性成为双链。因此，通过温度变化控制DNA的变性和复性，加入设计引物，DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定***的体外copy。

但是，DNA聚合酶在高温时会失活，因此，每次循环都得加入新的DNA聚合酶，不仅操作烦琐，而且价格昂贵，制约了PCR技术的应用和发展。

耐热DNA聚合酶-Taq酶的发现对于PCR的应用有里程碑的意义，该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活，不需要每个循环加酶，使PCR技术变得非常简捷、同时也大大降低了成本，PCR技术得以大量应用，并逐步应用于临床。

PCR引物设计的基本原则

引物长度：15-30bp，常用为20bp左右。

引物碱基：G+C含量以40-60%为宜，G+C太少扩增效果不佳，G+C 过多易出现非特异条带。ATGC建议随机分布，避免5个以上的piao呤或嘧1啶核苷酸的成串排列参照。

引物内部不应出现互补序列。

两个引物之间不应存在互补序列，尤其是避免3 ′端的互补重叠。

引物与非特异扩增区的序列的同源性不要超过70%，

引物3′末端连续8个碱基在待扩增区以外不能有完全互补序列，否则易导致非特异性扩增。引物3‘端的碱基，特别是***末及倒数第二个碱基，应严格要求配对，***佳选择是G和C。

引物的5′端可以修饰。如附加限制酶位点，引入突变位点，用生物素、荧光物质、地1高辛标记，加入其它短序列，包括起始密码子、终止密码子等。

巢式PCR(NEST PCR枝术.

先用一对靶序列的外引物扩增以提高模板量.然后再用一对内引物扩增以得到特异的PCR带。此为巢式PCR。若用一条外引物作内引物则称之为半巢式PCR。为减少 巢式PCR的操作步骤可将外引物设计得比内引物长些，且用量较少。同时在第yi次PCR时采用较高的退火温度而第二次采用较低的退火温度。这样在第yi次PCR时，由于较高退火温度下内引物不能与模板结合,故只有外引物扩增产物，经过若干次循环。待外引物基本消耗尽，无需取出第yi次PCR产物，只需降低退火即可直接进行PCR扩增。这不仅减少操作步骤。同时也降低了交叉污染的机会。这种PCR称中途进退式PCR( drop-in, drop-out PCR)上述三种方法主要用于少量DNA模板的扩增。

复合PCR(multiplex PCR)技术

在同一反应中用多组引物同时扩增几种***片段.如果***的某一区段有缺失则相应的电泳谱上这一区带就会消失。复合PCR主要用于同一病原体的分型及同时检测多种病原体、多个点突变的分子病的诊断。

重组PCR技术

重组PCR技术是在两个PCR扩增体系中,两对引物分别由其中之一在其5°-端和3-端引物上带.上一段互补的序列混合两种PCR扩增产物.经变性和复性。两组PCR产物互补序列发生粘连。其中一条重组杂合链能在PCR条件下发生聚合延伸反应，产生一个包含两个不同***的杂合***。