DNA 的半保留復(fù)制是生物進(jìn)化和傳代的重要途徑。雙鏈 DNA 在多種酶的作用下可以變性解旋成單鏈，在 DNA 聚合酶的參與下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則復(fù)制成同樣的兩分子拷貝。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，DNA 在高溫時(shí)也可以發(fā)生變性解鏈，當(dāng)溫度降低后又可以復(fù)性成為雙鏈。因此，通過溫度變化控制 DNA 的變性和復(fù)性，加入設(shè)計(jì)引物，DNA 聚合酶，dNTP 就可以完成特定基因的體外復(fù)制，這是 PCR 的理論基礎(chǔ)。PCR 反應(yīng)是在體外模擬 DNA 的復(fù)制過程，因此反應(yīng)體系中必須具有 DNA 復(fù)制所需的基本要素：

1、模板（template），含有需要擴(kuò)增的 DNA 片段。

2、引物（primer），一對(duì)引物決定了需要擴(kuò)增的起始和終止位置。

3、聚合酶（polymerase ），DNA 聚合酶復(fù)制需要擴(kuò)增的區(qū)域。

4、脫氧核苷三磷酸（dNTP），用于構(gòu)造新的互補(bǔ)鏈。

5、緩沖液（buffer），提供適合聚合酶行使功能的化學(xué)環(huán)境。