ＰＣＲ（Polymerase Chain Reaction,ポリメラーゼ連鎖反応）
PCRはクローニングしていないＤＮＡ断片の一部の塩基配列情報にもとづいて，そのＤＮＡ領域を増幅する革新的技術である．この技術は耐熱酵素であるTaqポリメラーゼの発見によるところが大きいが，この方法の基礎的な部分はPCR開発より以前に個別に解決されいた．それらを統合してPCR法として開発したのが，アメリカ，カリフォルニア州に本社をおくCetus社にいたMullisである．
いまでは合成ＤＮＡが簡単に入手でき，２０塩基程度の１本鎖の合成も注文から３日以内に宅配便で配達されるようになっている．値段としては２０００円程度．これを合成ｵﾘｺﾞﾇｸﾚｵﾀｲﾄﾞいって，２０塩基の配列を20merというが，このＤＮＡに対応する塩基配列がゲノム中で現れる確率は，４つの塩基の２０通りの配列によるから４の２０乗となる．3000Mb(Mbは1000000塩基で，3000Mbとは３０億塩基をさす）のヒトＤＮＡ中には１回から２回しか出現しない確率となる．近接する領域の２０塩基の情報とあわせるとたった１カ所のゲノムＤＮＡを挟み込む形となる．この部分をDNAポリメラーゼの１種であり，耐熱酵素でもあるTaqポリメラーゼによる増幅を行うことが一般的利用法である．必要な反応液としては，酵素の活性に必要なMgCl2をバッファーに加えること，さらに，適当な塩条件になるように調整したバッファーをいれて，核酸合成に必要なデオキシリボ核酸３燐酸（Ａ，Ｃ，Ｇ，Ｔの塩基に３つの燐酸がついている状態でＤＮＡ合成にこの燐酸のエネルギーが用いられる）を溶液の中にいれる．用意ができたらプライマーと呼ばれる２種類の目的ＤＮＡ領域を挟み込む20merの１本鎖ＤＮＡとわずかなゲノムＤＮＡそのものをいれる．この反応液をまず，
９４度 ３分
一般的にはこの温度で鋳型となるゲノムＤＮＡの２次構造をとく
次に３０サイクル以下の２本鎖ＤＮＡ解離−プライマーのアニーリング−ＤＮＡ鎖の伸長反応を行う
９４度 １分
６０度 １分
７２度 ２分
最後にすべてのＤＮＡの伸長反応を終わらせるために
７２度 ５分
以上で２ｋｂ程度の長さのＤＮＡが増幅できる．これらの反応時間などは使用する酵素の種類によって，増幅する領域によって変更される．特に重要な点は３時間程度でプライマーの内部の塩基配列がわからなくても実験に用いることのできる大量のＤＮＡが入手できることにある．そのため，遺跡から発掘された植物遺物からのＤＮＡを増幅して，塩基配列を決定することで過去の状態を知ることが可能になったことをあげるだけでその効果がわかるであろう．
塩基配列決定
学生実験で塩基配列決定を行うにはSanger-Coulson法を用いる．この方法の特徴はジデオキシヌクレオチド(ddNTP：dATP-ddTNP)を利用する点にある．ddNTPでは，３’Ｃに付加しているのがＯＨ基でなく，Ｈ基である．したがって，それ以上のＤＮＡ鎖の伸長反応が起こらない．このddNTPを一定量でdNTP（通常のDNA鎖伸長に用いられるデオキシヌクレオタイド）に混ぜることで様々な長さでＤＮＡ鎖の伸長をとめる．これを同一の目的ＤＮＡに対して４種の反応系にわけて，それぞれをポリアクリルアミドｹﾞﾙで泳動する．それぞれの反応系，例えばＡについての反応系では，Ａが出現するごとに鎖伸長がとまる．それぞれの断片を比較することで，何塩基離れてＡが出現するかがわかることになる．詳細は絵とき遺伝子クローニング入門（基礎遺伝学の参考資料）を参照のこと．この反応もいまではPCRの反応でおこなうことが可能であるため，１２種類のＤＮＡ試料の調整１時間，ＰＣＲ反応（機械でおこなう）３時間，ｹﾞﾙの作成１時間，泳動１０時間，解析１時間程度で全行程を行うことができる．