PCR技术不仅可用于基础研究，还适用于日常的临床诊断、法医学调查和农业生物技术研究。这些应用要求可靠的性能、及时的灵敏度和严格的标准。所使用的PCR仪和PCR试剂必须符合这些要求和目的。
分子诊断应用包括基因检测、致癌突变检测以及感1染性疾病检测。在法医学中，利用 PCR进行人类身份鉴定是通过对特别的短串联重复序列（STR）进行扩增而区分个体的。在农业学中，PCR在食物病原体检测、育种植物基因分型和 GMO测试中具有重要作用。
PCR有哪些应用领域？
基因表达
通常可通过PCR来检测不同细胞类型、组织和生物体在特定时间点的基因表达差异。从目标样品中分离出RNA并将mRNA逆转录成cDNA。随后，通过由PCR扩增的cDNA数量，确定mRNA的初始水平。这一过程也被称为逆转录PCR。
终点PCR 可通过凝胶里的扩增产物条带强度对RNA的表达进行定量（一种半定量方法）。例如，对起始cDNA进行连续稀释并扩增。通过凝胶电泳使不同起始量的终点PCR得率可视化，对条带强度进行定量，并以管家基因为参照进行标准化，预估扩增靶点的相对表达水平。如今，终点PCR已基本被实时PCR 或qPCR 取代了，因为它们可获得更可靠和更准确的基因表达定量结果。
突变：PCR克1隆的一大优点是能够通过克1隆将所需突变引入目的基因中，以便进行突变研究。在 定1点突变中，经过设计的PCR引物可将碱基置换、删除或插入整合到特定序列中。引物定位到已克1隆至质粒中的序列上。随后，含有引入突变的PCR产物通过自我连接，重新生成环状质粒，并用于转化感受态细胞。
测序：PCR是为测序富集模板DNA的一种相对简单的方法。为保证DNA序列准确性，强烈建议使用高保真PCR来制备测序模板。在 Sanger测序中，PCR扩增片段经纯化并用于测序反应。使用常用的测序引物结合位点对PCR引物的 5′末端进行标记，探针法定量试剂，以简化测序工作流程。
二代测序 （NGS）中，PCR被广泛用于构建DNA测序文库。在NGS文库制备中，DNA样品通过PCR反应富集（在起始量有限的情况下）并使用adaptor（以及用于多重检测的index）标记。除了具有高保真度，DNA聚合酶还应具有zui小的扩增偏好性，从而使测序文库具有高覆盖度。
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