PCR基因擴增儀擴增DNA的原理是：先將含有所需擴增分析序列的靶DNA雙鏈經(jīng)熱變性處理解開為兩個寡聚核苷酸單鏈，然后加入一對根據(jù)已知DNA序列由人工合成的與所擴增的DNA兩端鄰近序列互補的寡聚核苷酸片段作為引物，即左右引物。此引物范圍就在包括所欲擴增的DNA片段，一般需20-30個堿基對，過少則難保持與DNA單鏈的結(jié)合。引物與互補DNA結(jié)合后，以靶DNA單鏈為模板，經(jīng)反鏈雜交復性（退火），在Taq DNA聚合酶的作用下以4種三磷酸脫氧核苷（dNTP）為原料按5'到3'方向?qū)⒁镅由?、自動合成新的DNA鏈、使DNA重新復制成雙鏈。然后又開始第二次循環(huán)擴增。引物在反應中不僅起引導作用，而且起著特異性的限制擴增DNA片段范圍大小的作用。新合成的DNA鏈含有引物的互補序列，并又可作為下一輪聚合反應的模板。如此重復上述DNA模板加熱變性雙鏈解開—引物退火復性—在DNA聚合酶作用下的引物延伸的循環(huán)過程，使每次循環(huán)延伸的模板又增加1倍，亦即擴增DNA產(chǎn)物增加1倍，經(jīng)反復循環(huán)，使靶DNA片段指數(shù)性擴增。

 

    PCR的擴增倍數(shù)Y=（1+E）n,這里Y是擴增量，n為PCR的循環(huán)次數(shù)。E為PCR循環(huán)擴增效率。設PCR擴增效率E為100%、循環(huán)次數(shù)n=25次，靶DNA將擴增到33554432個拷貝，即擴增3355萬倍：若E為80%、n=20、則擴增數(shù)量將下降到1408865拷貝，即擴增產(chǎn)物約丟失93%，若E=100%，n=20，則擴增數(shù)量減少1048576個拷貝，擴增產(chǎn)物約減少97%?？梢奝CR循環(huán)擴增效率及循環(huán)次數(shù)都對擴增數(shù)量有很大影響。PCR擴增屬于酶促反應，所以，DNA擴增過程遵循酶促動力學原理。靶DNA片段的擴增zui初表現(xiàn)為直線上升，隨著靶DNA片段的逐漸積累，當引物—模板/DNA/聚合酶達到一定比值時，酶的促化反應趨于飽和，此時靶DNA產(chǎn)物的濃度不再增加，即出現(xiàn)所謂平臺效應。PCR反應達到平臺期的時間主要取決于反應開始時樣品中的靶DNA的含量和擴增效率，起始模板量越多到達平臺期的時間就越短、擴增效率越高到達平臺期的時間也越短。另外酶的含量，dNTp 濃度，非特異性產(chǎn)物的擴增都對到達平臺期時間有影響。