ポリメラーゼ連鎖反応
増幅対象DNA、プライマー、DNAポリメラーゼおよびDNA合成の素材(基質)であるデオキシヌクレオチド三リン酸(dNTP)、そして酵素が働く至適塩濃度環境をつくるためのバッファー溶液を混合し、PCR装置(サーマルサイクラー)にセットする。流通しているPCR試薬キットに付属するバッファー溶液には二価カチオンが含まれていることが多い。通常はマグネシウムイオン (Mg)であるが、PCR媒介DNA突然変異誘発が高いマンガンイオン(Mn)を使用することで、あえてDNA合成の間のエラー率を増加させることも可能である。Taq DNAポリメラーゼの場合、一価カチオンとしてカリウムイオン(K)が入れられることもある。また場合によっては硫酸アンモニウムを加えることもある。アンモニウムイオン(NH4)は特にミスマッチなプライマーとテンプレート塩基対間の弱い水素結合を不安定化する効果があり、特異性を高めることができる。