1. 變性 Denaturation：利用高溫（90~95℃）將雙股螺旋DNA 解離成單股DNA，再以單股DNA 作為複製的模板。
2. 黏著 Annealing：溫度降低到適當溫度（不同的primers 其annealing溫度會有不同，大約50℃），讓引子黏結到正確的目標基因位置。
3. 延長 Extension：溫度調整到72℃，鎂離子作為酵素輔因子，讓DNA聚合脢依照模板上的密碼，開始將核酸原料（dNTPs）一個接著一個的加上去，合成另一股新DNA 片段。連續地重複30~40 次上面的三個步驟，只需要2 小時，理論上即可以將極微量的DNA 片斷大量複製約230~40倍（約幾十億倍）。
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