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PCR反应过程包括通过一系列的温度变化反复加热和冷却反应，以产生DNA序列的拷贝。这个过程有三个主要阶段。温度在每个阶段中都起着关键作用。在PCR反应过程中，要使用三个不同的温度变化，有变性，退火，扩增三个不同的反应阶段，而这三个反应需要的最适温度不同。具体设置如下：
1、变性反应温度的设置
在这个第一阶段，双链DNA被加热到94-95?C。该温度保持约15-30秒。高温会破坏模板DNA两条链上碱基之间的氢键。这导致两条链分离，产生两条单链的DNA。这些单条DNA链作为模板用于生产新的DNA链。
2、退火反应温度的设置
在第二阶段，温度被降低到50-65?C，以使DNA引物通过氢键的方式附着在单链DNA模板的特定区域上。这一阶段使用的最佳温度取决于反应中使用的引物的熔解温度。
3、扩增反应延伸温度的设置
在这最后阶段，温度被提高到72?C，以促进TaqDNA聚合酶合成新的DNA，这种酶在高温下非常稳定。TaqDNA聚合酶通过向模板添加DNA碱基来促进新DNA的合成。
这三个热循环过程大约重复20到40次，以产生数百万份DNA拷贝。
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