Um die Frage nach der Anzahl der Produktmoleküle, die nach dem ersten PCR-Zyklus entstehen, korrekt zu beantworten, müssen wir den spezifischen Mechanismus der Polymerasekettenreaktion (PCR) und die Rolle der Primer in diesem Prozess genau betrachten. PCR ist ein Verfahren zur Amplifikation spezifischer DNA-Abschnitte. Ein vollständiger PCR-Zyklus besteht aus drei Schritten: Denaturierung, Annealing und Extension.

1. Denaturierung: Die doppelsträngige DNA wird durch Erhitzen in zwei einzelne Stränge getrennt.
2. Annealing: Wenn die Temperatur gesenkt wird, binden die spezifischen Primer an ihre komplementären Sequenzen auf den einzelnen DNA-Strängen.
3. Extension: Die DNA-Polymerase beginnt an den Primern mit der Synthese neuer DNA-Stränge, indem sie komplementäre Nukleotide anfügt.

Im ersten Zyklus ergeben sich also folgende Produkte:

• Die zwei ursprünglichen doppelsträngigen DNA-Moleküle bleiben erhalten.
• Zwei neue doppelsträngige DNA-Moleküle entstehen, die jedoch jeweils aus einem ursprünglichen Strang und einem neu synthetisierten Strang bestehen. Diese neuen Moleküle sind länger als die gewünschten Produktmoleküle, da die Synthese über die Zielsequenz hinaus bis zum Ende der Template-Stränge fortgesetzt wird.

Nach dem ersten PCR-Zyklus entstehen keine Produktmoleküle, die genau den durch die Primer begrenzten Bereich umfassen, da die neu synthetisierten Stränge länger sind als dieser Bereich. Die gewünschten Produktmoleküle, die genau zwischen den beiden Primern liegen, beginnen sich tatsächlich erst in den nachfolgenden Zyklen zu formen, wenn diese längeren Produkte als Template dienen und die Synthese beider neuer Stränge an den Primern beginnt und endet. Daher ist die korrekte Antwort auf die Frage, wie viele der gewünschten Produktmoleküle nach dem ersten PCR-Zyklus entstanden sind, 0.