1988年Higuchi等报道，可以从人的单根毛发的毛囊细胞中抽提DNA，并结合运用DNA聚合酶链反应（polymerase chain reaction,PCR）技术，分析了单根毛发细胞中抽提的线粒体DNA的D环区（D-loopregion）的“DNA”指纹图”。
PCR技术由Mullis等首创（详见第二十二章 ）。它又称为DNA体外扩增技术，是用DNA聚合酶在体外扩增一段DNA顺序达百万倍以上。这样就可直接观察而不用印迹杂交法。这项技术的基本原理是，将有待扩增的DNA分子加热变性成为单链，然后加入按欲扩增DNA片段两端核苷酸顺序合成的一对引物和耐高温的DNA聚合酶，这样就可以单链DNA分子为模板合成了它的互补链。接着再加热使DNA双链解链。由于这类DNA聚合酶是耐高温的，所以在热变性处理后仍保持酶活性，在有引物分子存在的条件下又继续合成该DNA片段。如此循环往复20～30多个周期，微量的DNA分子可增加10万～100万个拷贝。
这种技术在医学上有很大的用途。先是Saiki等（1985）将其用于镰形表细胞性贫血的快速诊断。继而Chehab等将其用于Barts胎儿水肿综合征的前诊断（缺失纯合型）。我国吴冠芸、曾溢滔、蔡仕萍、张基增等在不同实验室将PCR结合寡核苷酸探针法用于已知点突变的β地中海贫血的产前诊断，并不断简化技术。目前PCR技术已用于许多疾病的诊断及产前诊断（如血友病、假肥大性肌营养不良、α1抗胰蛋白酶缺乏症、艾滋病等）。原则上已知DNA顺序的基因及突变性质的遗传病都可以应用此技术。此外，PCR还可用于直接做DNA顺序分析。
