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PCR(Polymerase Chain Reaction)即聚合酶鏈式反應，是指在DNA聚合酶催化下，以母鏈DNA為模板，以特定引物為延伸起點，體系中加入dNTP、Mg2+以及延伸因子、擴增增強因子，通過變性、退火、延伸等步驟，體外復制出與母鏈模板DNA互補的子鏈DNA的過程，能快速特異地在體外擴增任何目的DNA。
1、熱啟動PCR
常規PCR的擴增開始時間并不是放進PCR儀，運轉程序才開始擴增。當體系配置完成的時候，擴增就開始了，這可能會引起非特異性擴增出現，熱啟動PCR可以解決這一問題。什么是熱啟動PCR?當反應體系配制好后，在反應初始加熱階段或“熱啟動"階段，酶修飾物在高溫下(通常高于90C)被釋放，使得DNA聚合酶被激活。具體激活時間和溫度取決于DNA聚合酶以及熱啟動修飾物的性質。該方法主要利用抗體、親合配體、或化學修飾物等修飾物，來抑制的DNA聚合酶的活性。由于DNA聚合酶在常溫下的活性被抑制，熱啟動技術為在常溫下配制多個PCR反應體系提供了極大的便利，且無需犧牲PCR反應的特異性。
2、逆轉錄PCR
逆轉錄PCR(Reverse Transcription PCR，RT-PCR)，是從mRNA逆轉錄成cDNA并以此為模板進行擴增的一種實驗技術。實驗流程是先提取組織或細胞中的總RNA，以Oligo(dT)為引物，利用逆轉錄酶合成cDNA，再以CDNA為模板進行PCR擴增，而獲得目的基因或檢測基因表達。
3、熒光定量PCR
熒光定量PCR(Real-time Quantitative PCR，RT-qPCR)是指在PCR反應體系中加入熒光基團，利用熒光信號積累實時監測整個PCR進程，最后通過標準曲線對模板進行定量分析的方法。常用的qPCR方法有熒光染料法(SYBR Greenl)和探針法(TaqMan)。染料法(常用SYBR Green I):在PCR反應體系中，加入過量SYBR英光染料，SYBR熒光染料特異性地摻入DNA雙鏈后，發射熒光信號，沒有摻入鏈中的SYBR染料分子不會發射任何熒光信號，從而保證熒光信號的增加與PCR產物的增加同步探針法(常用TaqMan探針):探針完整時，報告基團發射的光信號被淬滅基團吸收;PCR擴增時，Taq酶的5'-3’外切酶活性將探針酶切降解，使報告熒光基團和淬滅熒光基團分離，從而熒光監測系統可接收到熒光信號，即每擴增一條DNA鏈，就有一個熒光分子形成，實現了熒光信號的累積與PCR產物的形成同步。
4、巢式PCR
巢式PCR(NestedPCR)是指利用兩套PCR引物進行兩輪PCR擴增，第輪的擴增產物才是目的基因片段。如果第一對引物(外引物)的錯配導致非特異性產物被擴增，相同的非特異性區域被第二對引物識別并繼續擴增的可能性非常小，所以通過第二對引物的擴增，PCR的特異性得到了提升進行兩輪PCR的一個優勢在于:有助于從有限的起始DNA中擴增得到足量的產物。巢式PCR的實驗原理為根據DNA模板序列設計兩對引物，利用第一對引物(稱為外引物)對靶DNA進行15-30個循環的標準擴增;第一輪擴增結束后將一小部分起始擴增產物稀釋100-1000倍加入到第二輪擴增體系中作為模板，利用第二對引物(稱為內引物或巢式引物，結合在第輪PCR產物的內部，進行15-30個循環的擴增，第二輪PCR的擴增片段短于第一輪。
5、降落PCR
降落PCR(Touchdown PCR)是一種通過調整PCR循環參數，提升PCR反應特異性的方法。在降落PCR中，前幾個循環的退火溫度設定為，比引物的最高退火溫度(Tm)再高幾度。較高的退火溫度能有效減少非特異性擴增，但同時較高的退火溫度會加劇引物與目標序列的分離，導致PCR的產量降低。因此在開始的幾個循環中，退火溫度通常設置為每個循環降低1℃，以增加體系中目的基因的含量。當退火溫度降低到最佳溫度時，剩余循環都維持此退火溫度。通過這種方法，在PCR過程中，所期望的PCR產物得到有選擇性的增加，而幾乎不會出現非特異性的產物。
6、直接PCR
直接PCR是指直接從樣品擴增目標DNA，無需進行核酸分離純化。直接PCR分兩類，直接法:取少量樣本直接加入到PCR Master Mix中，進行PCR鑒定;裂解法:樣本取樣后，加入裂解液中，裂解釋放基因組，取少量裂解上清液加入到PCR Master Mix中，進行PCR鑒定。這種方法簡化了實驗流程，減少了動手操作時間，同時可避免純化步驟DNA的損失。
推薦具有高合成能力的DNA聚合酶用于直接PCR擴增。細胞碎片、蛋白、脂質和多糖也隨DNA釋放到裂解液中，它們會抑制PCR反應。具有高合成能力的DNA聚合酶可以耐受這些抑制劑，從而使直接PCR成為可能。具有高合成能力的聚合酶通常具有更高靈敏度，因此可從未純化樣本中擴增微量的DNA.
7、重疊延伸PCR
重疊延伸PCR技術(gene splicing by overlap extension PCR，SOEPCR)，是采用具有互補末端的引物，使 PCR 產物形成了重疊鏈，從而在隨后的擴增反應中通過重疊鏈的延伸，將不同來源的擴增片段重疊拼接起來的技術。這項技術目前主要有兩個應用方向:構建融合基因;基因定點突變。
8、反向PCR
反向PCR(Inverse PCR,IPCR)是用反向的互補引物來擴增兩引物以外的DNA片段，對某個已知DNA片段兩側的末知序列進行擴增。反向PCR設計之初是為了用于確定鄰近未知區域的序列，多用于研究基因的啟動子序列;致癌性染色體重排，如基因融合、易位和轉座;以及病毒基因整合現在也常用于定點突變，復制一個具有預期突變的質粒。反向PCR流程，首先對模板進行限制性酶切消化和連接，選定的限制性內切酶不可剪切已知序列，從而使連接發生于側翼未知序列之間。使用低濃度的酶切DNA片段優化連接步驟，使其傾向于自我連接而非多片段連接(即形成連環體)完成自我連接后，從DNA的已知區域啟動反向PCR。所獲得的擴增子每個末端都含有部分已知DNA序列。隨后，對這些擴增子進行測序，檢測上述已知序列的相鄰區域。
9、數字PCR
數字PCR(DigitalPCR，dPCR)是一種核酸分子絕對定量技術。當前核酸分子的定量有三種方法，光度法基于核酸分子的吸光度來定量;實時熒光定量PCR(RealTime PCR)基于Ct值，Ct值就是指可以檢測到熒光值對應的循環數;數字PCR是最新的定量技術，基于單分子PCR方法來進行計數的核酸定量，是一種絕對定量的方法。主要采用當前分析化學熱門研究領域的微流控或微滴化方法，將大量稀釋后的核酸溶液分散至芯片的微反應器或微滴中，每個反應器的核酸模板數少于或者等于1個。這樣經過PCR循環之后，有一個核酸分子模板的反應器就會給出熒光信號，沒有板的反應器就沒有熒光信號。根據相對比例和反應器的體積，就可以推出原始溶液的核酸濃度。除了基因表達和拷貝數檢測，數字PCR也適用于諸如低頻等位基因的辨別、病毒滴定和二代測序文庫的絕對定量。
