变性-退火-延伸循环（denaturation-annealing-extension cycling）

PCR是怎样把一份拷贝变成十亿份的？不是靠一步登天，而是靠把一段短短的三温度之舞反复跳上许多遍。每跳一遍，目标大致翻倍，而一台叫热循环仪的机器只是按定时器改变管子的温度来驱动它。这支舞就是：变性，然后退火，然后延伸。

变性：加热到约95摄氏度。维系双螺旋的氢键断裂，两条链分开，得到单链模板。退火：冷却到大约50到65摄氏度。在这个较低的温度下，短引物找到模板上各自匹配的序列并与之碱基配对。延伸：升温到约72摄氏度，这是Taq聚合酶最喜欢的温度。Taq从每条引物的3'端起步，合成一条新的互补链，复制模板。然后循环重复。关键在于：一个循环里新合成的链会成为下一个循环的模板，于是目标分子数呈几何级数增长：1、2、4、8、16……即指数增长。

这个温度循环就是PCR的引擎，而调好它很重要。退火温度太低，引物会松散地贴到近似匹配处，产生非特异产物；太高则根本不结合。实际上指数增长不会永远持续——随着试剂耗尽、产物堆积，反应会进入平台期，这也是为什么单纯数最终产物的量来推测起始量是个很差的办法（这正是定量PCR被发明出来要解决的问题）。