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现代食品检测技术第二部分第12章核酸探针检测技术赵杰文邹小波江苏大学食品与生物工程学院第十二章核酸探针检测技术1 核酸探针的种类及其制备方法2 探针标记物与标记方法3 探针杂交与信号检测4 核酸探针在食品微生物检测中的应用1核酸探针的种类及其制备方法一、基因组DNA探针二、cDNA探针三、RNA探针四、寡核苷酸探针一、基因组DNA探针这类探针多采用分子克隆或PCR技术从基因文库筛选或扩增方法制备。
二、cDNA探针cDNA探针是以RNA为模板，在反转录酶的作用下合成的互补DNA，因此它不含有内含子及其他非编码序列，是一种较理想的核酸探针。
三、RNA探针mRNA作为核酸分子杂交的探针是较为理想四、寡核苷酸探针用人工合成的寡聚核苷酸片段作为分子杂交的探针，其优点是可根据需要随心所欲地合成相应的序列，避免了天然核酸探针中存在的高度重复序列所带来的不利影响2 探针标记物与标记方法一、核酸探针标记物种类及其特点二、探针标记方法三、探针的纯化四、探针标记效率的评估一、核酸探针标记物种类及其特点 标记探针的目的是为了跟踪探针的去向，确定探针是否与相应的基因组DNA杂交一、核酸探针标记物种类及其特点 一种理想的探针标记物，应具备以下几种特性：1、高度灵敏性；；2、标记物与核酸探针分子的结合；；3、应不影响探针分子的主要理化特性；4、当用酶促方法进行标记时，应对酶促活性(Km值)无较大的影响；5、检测方法除要求高度灵敏性外，还应具有高度特异性二、探针标记方法（一）探针的放射性核素标记法（二）探针的非放射性标记法（一）探针的放射性核素标记法1．缺口平移法2．随机引物法3．单链DNA探针的标记4．cDNA探针的标记5．寡核苷酸探针的标记缺口平移法（二）探针的非放射性标记法1．PCR标记法2．体外转录标记RNA探针PCR标记法体外转录标记RNA探针三、探针的纯化（一）凝胶过滤柱层析法（二）反相柱层析法（三）乙醇沉淀法四、探针标记效率的评估通过测定标记产物的量来估计每一次标记反应的效率，这可以准确了解杂交液中应加探针的量。
常用核酸探针标记方法1、切口平移法（nick translation）原理：先用适量的DNase I 在Mg2+存在下，在双链DNA 上打开若干个单链缺口。
利用E. coli DNA 聚合酶I 的5'- 3' 核酸外切酶活性在切处将旧链从5’-末端逐步切除。
同时DNA 聚合酶I的5'- 3'聚合酶活性的作用下，顺序将dNTP连接到切口的3’-末端-OH上，以互补的DNA 单链为模板合成新的DNA单链。
图1 切口平移法原理示意图特点：1）各种螺旋状态（超螺旋、闭环及开环）及线性的双链DNA均可作为缺口平移法的标记底物。
但单链DNA和RNA不能采用此方法进标记。
双链DNA小片段（>100-200bp）也不是此法标记的理想底物。
2）DNA多聚酶必须是E·Coli DNA多聚酶的全酶。
3）DNA模板要用纯化过DNA2、随机引物法（random priming）原理：将待标记的DNA探针片段变性后与随机引物一起杂交，然后以此杂交的寡核苷酸为引物，大肠杆菌DNA聚合酶I大片段（E·Coli DNA polymerase I Klenow Fragment）的催化下，合成与探针DNA互补的DNA链。
当反应液中含有标记的dNTP时，即形成标记的探针。
图2 随机引物标记法原理示意图特点：1）除了能进行双链DNA标记外，也可用于单链DNA和RNA探针的标记。
2）所得到的标记产物是新合成的DNA单链，而所加入的DNA片段本身并不能被标记。
3）新形成的标记DNA单链的长度与加入寡核苷酸引物的量成反比，因为加入的寡核苷酸数量越多，合成起点也越多，得到的片段的长度也越短。
按标准方法得到的标记产物长度一般为200-400bp。
3、末端标记与切口平移法和随机引物法不同，DNA末端标记法并不将DNA片段的全长进行标记，而是只将其一端（5’或3’端）进行部分标记。
其特点是可得到全长DNA片段，DNA片段并非均匀标记，标记活性不高。
核酸探针技术化学及生物学意义上的探针(probe)，是指与特定的靶分子发生特异性相互作用，并可被特殊的方法探知的分子。
抗体-抗原、生物素-抗生物素蛋白、生长因子-受体的相互作用都可以看作是探针与靶分子的相互作用。
核酸探针技术原理是碱基配对。
互补的两条核酸单链通过退火形成双链，这一过程称为核酸杂交。
核酸探针是指带有标记物的已知序列的核酸片段，它能和与其互补的核酸序列杂交，形成双链，所以可用于待测核酸样品中特定基因序列的检测。
每一种病原体都具有独特的核酸片段，通过分离和标记这些片段就可制备出探针，用于疾病的诊断等研究。
(一) 核酸探针的种类1.按来源及性质划分可将核酸探针分为基因组DNA探针、cDNA探针、RNA 探针和人工合成的寡核苷酸探针等几类。
作为诊断试剂，较常使用的是基因组DNA探针和cDNA探针。
其中，前者应用最为广泛，它的制备可通过酶切或聚合酶链反应(PCR)从基因组中获得特异的DNA后将其克隆到质粒或噬菌体载体中，随着质粒的复制或噬菌体的增殖而获得大量高纯度的DNA探针。
将RNA进行反转录，所获得的产物即为cDNA。
cDNA探针适用于RNA病毒的检测。
cDNA探针序列也可克隆到质粒或噬菌体中，以便大量制备。
将信息RNA(mRNA)标记也可作为核酸分子杂交的探针。
但由于来源极不方便，且RNA极易被环境中大量存在的核酸酶所降解，操作不便，因此应用较少。
用人工合成的寡聚核苷酸片段做为核酸杂交探针应用十分广泛，可根据需要随心所欲合成相应的序列，可合成仅有几十个bp的探针序列，对于检测点突变和小段碱基的缺失或插入尤为适用2.按标记物划分有放射性标记探针和非放射性标记探针两大类。
放射性标记探针用放射性同位素做为标记物。
放射性同位素是最早使用，也是目前应用最广泛的探针标记物。
常用的同位素有32P、3H、35S。
其中，以32P应用最普遍。
放射性标记的优点是灵敏度高，可以检测到Pg级；缺点是易造成放射性污染，同位素半衰期短、不稳定、成本高等。
核酸探针的原理及应用1. 导言核酸探针是一种用于检测和鉴定核酸分子的分子探针。
它通过特异性识别目标核酸序列，可广泛应用于基因组学、生物医学研究、临床诊断等领域。
本文将介绍核酸探针的原理和应用。
2. 核酸探针的原理2.1 核酸杂交原理核酸探针的原理基于核酸的互补配对特性。
当目标核酸序列与探针的互补序列相遇时，它们之间会发生杂交反应。
杂交后，探针会与目标核酸形成稳定的双链结构，从而实现对目标核酸的特异性识别和检测。
2.2 核酸标记技术核酸探针通常需要标记以便于检测。
常用的核酸标记技术包括荧光标记、放射性标记和酶标记等。
这些标记可以通过特定的检测方法，如荧光显微镜、放射性测量和酶反应等，来检测探针与目标核酸之间的杂交情况。
2.3 核酸探针的设计核酸探针的设计需要考虑多个因素，包括目标序列的长度、杂交条件、标记方式等。
探针的长度应足够长以确保与目标序列的特异性结合，同时要避免与非目标序列的杂交。
此外，探针和目标序列的杂交温度、盐浓度等条件也需要进行优化。
3. 核酸探针的应用3.1 基因组学研究核酸探针在基因组学研究中扮演着重要角色。
通过使用特异性的核酸探针，可以对基因组进行定位、定序和变异等研究。
同时，核酸探针也可用于基因表达分析和基因功能研究，例如通过反转录聚合酶链式反应（RT-PCR）技术检测目标基因的表达水平。
3.2 生物医学研究核酸探针可用于生物医学研究中的疾病诊断和治疗。
例如，在肿瘤学研究中，核酸探针可以用于检测肿瘤相关基因的异常改变，从而实现早期诊断和治疗监测。
此外，核酸探针还可用于检测病毒和细菌感染，诊断遗传性疾病等。
3.3 临床诊断核酸探针在临床诊断中有着广泛应用。
通过对特定的核酸序列进行检测，可以实现对疾病的早期筛查和诊断。
常见的应用包括艾滋病病毒检测、乙肝病毒检测、人类乳头瘤病毒（HPV）检测等。
核酸探针的应用具有高度特异性和灵敏性，可以提供准确的诊断结果。
4. 总结核酸探针作为一种重要的生物技术工具，具有广泛的应用前景。
核酸探针杂交技术核酸探针杂交技术是一种重要的分子生物学技术，也是基因工程研究中不可缺少的手段。
核酸探针杂交技术凭借其高度灵敏度和特异性，广泛应用于基因诊断、基因功能研究、基因表达定量分析等领域。
本文将详细介绍核酸探针杂交技术的原理、应用及其优缺点等方面。
一、核酸探针杂交技术的原理核酸探针杂交技术是指将标记有一定信号的核酸探针与待检测样品中的目标核酸序列进行杂交，然后利用特定的检测方法检测杂交产物，从而确定目标核酸序列的存在和数量。
核酸探针杂交技术通常可分为非放射性和放射性两种技术，其中非放射性核酸探针杂交技术应用更为广泛。
核酸探针杂交技术的原理基于两条互补的单链核酸分子可以通过碱基配对形成稳定的双链结构，当核酸探针与待检测样品中的目标核酸序列互补配对时，就会形成稳定的探针-目标杂交双链结构。
利用检测方法检测杂交产物的特定信号，即可确定目标核酸序列的存在和数量。
二、核酸探针杂交技术的应用1.基因诊断：核酸探针杂交技术可以用于检测许多人类疾病的基因突变、缺陷等变异，例如乳腺癌、先天性失聪等。
2.基因功能研究：核酸探针杂交技术可以用来检测基因表达水平的变化、基因启动子的区域及启动子序列。
3.基因表达定量分析：核酸探针杂交技术可以在高通量测序技术出现之前对基因进行表达定量研究。
4.生物学研究：核酸探针杂交技术可用于鉴定微生物特征DNA序列，研究细胞核酸拷贝数变异等。
三、核酸探针杂交技术的优缺点优点：1.特异性高：核酸探针杂交技术具有高度特异性，只能与完全互补的目标核酸生成双链结构，具有极低的假阳性率。
2.灵敏度高：核酸探针杂交技术具有高灵敏度，可以检测非常微小的核酸样品。
3.可操作性强：核酸探针杂交技术易于操作，不需要复杂的仪器设备。
缺点：1.核酸探针设计难度大：核酸探针杂交技术需要准确、特异性地设计核酸探针，相对来说比较困难。
2.分子杂交的条件严格：核酸探针杂交需要特定的配合物和条件，唯有达到特定的温度、离子强度等，才能保证探针与目标核酸的正确杂交。
核酸荧光探针及其分子诊断随着生物技术的不断发展和进步，现代医学研究已经越来越注重从微观角度来研究病因和治疗方法。
而核酸荧光探针及其分子诊断技术作为分子生物学领域的一项核心技术，已经被广泛应用于医学、生物学、化学等领域。
本文将探讨核酸荧光探针的基本原理和应用，以及分子诊断技术的发展和前景。
一、核酸荧光探针的基本原理核酸荧光探针是一种利用荧光技术来检测DNA或RNA的分子探针。
它通常由靶标区域的亲疏水性荧光基团和一个特异的核酸序列构成，在特定条件下通过荧光发射来检测靶标核酸序列。
核酸荧光探针基于荧光探针的原理，即当荧光分子受到光激发后，能量从高能级的激发态转移到低能级的基态时会发射光子。
核酸荧光探针的基本主要有以下三种：1.探针结构上融合有一些特定结构，例如融合环、芳香素等。
2.荧光染料作为基团标识，例如草酸羧基荧光素、罗丹明染料等。
3.与核酸序列配对的荧光标记物。
对于核酸荧光探针，可以根据其所含荧光标记的特异性，分为两种类型：基于荧光共振能量转移(Fluorescence Resonance Energy Transfer, FRET)和基于荧光探针的杂交。
这两种方法不同于其他光学检测技术，因为它们不依赖于化学物质反应。
这种无需化学处理的技术是非常强大和灵敏的，因为它可以直接观察到包括DNA 结构突变等的生物反应。
二、核酸荧光探针的应用1、靶向分子的检测核酸荧光探针常用于靶向分子的检测。
例如Covid-19病毒核酸检测，是目前检测Covid-19病毒的主流检测方法之一。
核酸荧光探针能够与Covid-19病毒的核酸相结合，将分子自身和确诊病人样本抗原的能力结合，成为病毒检测的一种主要手段。
2、单细胞定量分析核酸荧光探针可用于单个活细胞的定量分析。
这项技术被广泛应用于癌症细胞免疫治疗、生理学研究等领域。
通过将特定荧光探针标记在细胞上，可以在特定条件下实现单个细胞级别的靶标检测和定量分析。
3、非侵入式实时检测核酸荧光探针可以通过实时荧光放大(Droplet Digital PCR, dPCR)技术进行非侵入性实时检测。
核酸探针技术的原理和应用引言核酸探针技术是一种重要的分子生物学工具，通过利用特异性的核酸序列与待测样品中的目标序列进行特异性配对，从而实现对目标序列的检测和定量分析。
本文将介绍核酸探针技术的原理以及其在生物学研究、医学诊断和药物开发等领域的应用。
一、核酸探针技术的原理核酸探针技术利用两条互补的核酸分子之间的碱基配对原理，通过标记的核酸序列与待测样品中的特定目标序列进行靶向配对。
该技术的原理主要包括以下几个方面：1.互补配对：核酸分子由四种碱基（腺嘌呤，胸腺嘧啶，鸟嘌呤和胞嘧啶）组成，它们之间可以通过碱基配对形成双链结构。
腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成两个氢键，鸟嘌呤与胞嘧啶之间形成三个氢键。
根据这种碱基配对原理，核酸探针可以与目标序列中的特定碱基序列进行互补配对。
2.标记物：核酸探针常常需要进行标记以便于检测。
常用的标记物包括荧光染料、放射性同位素、酶和磁珠等。
标记物的选择取决于具体的实验需求和检测方法。
3.检测方法：核酸探针技术可以通过不同的检测方法进行信号的读取和分析。
常见的检测方法包括荧光检测、放射性测量、酶促反应和磁性检测等。
这些方法可以实现对标记物信号的定量分析和可视化显示。
二、核酸探针技术的应用核酸探针技术具有高灵敏度、高特异性和高选择性的优势，被广泛应用于各个领域。
以下是核酸探针技术在生物学研究、医学诊断和药物开发等领域的应用：1.基因表达分析：核酸探针技术可用于研究基因的表达模式、调控机制和功能。
通过对目标基因的探针设计和合成，可以检测该基因在不同组织、细胞或条件下的表达水平。
2.病毒检测：核酸探针技术在病毒检测中具有重要意义。
例如，针对新型冠状病毒（COVID-19）的核酸探针被广泛应用于病毒的快速检测和筛查。
3.癌症诊断：核酸探针技术可用于癌症诊断和预后评估。
通过检测肿瘤标志物的核酸序列，可以快速、准确地判断患者是否患有癌症，以及癌症的类型和分级。
4.药物研发：核酸探针技术在新药研发中发挥重要作用。
核酸探针技术及应用基因检测技术的发展，使对某些疾病的诊断达到了特异性强、敏感性高及简便快速的目的。
近年来各种血清学方法发展很快，但血清学方法主要是测抗体，是间接的证据随着分子生物学的发展，应用DNA—DNA杂交建立了核酸探针(Probe)技术，该技术是目前基因检测最常用的方法，目前已成为诊断各种感染性疾病，恶性肿瘤，遗传病，检测抗生紊的耐药性，法医学鉴定及从分子水平上研究发病机制与流行病学规律等方面的一种重要手段。
本文主要介绍了核酸探针技术的原理，核酸分子杂交方法及核酸探针的应用等方面。
一、核酸探针技术的原理DNA 或RNA 片段能识别特定序列基因的DNA 片段，能与互补的核苷酸序列特异结合，这种用同位素非同位素标记的单链DNA片段即为核酸探针。
核酸探针技术是将双链DNA 经加热或硷处理，使硷基对间的氢链被破坏而变性，解开成两条互补的单链。
它们在一定温度和中性盐溶液条件下，又可按A—T，G—C碱基配对的原则重新组合成双链为复性。
这种重组合只是在两股DNA是互补(同源)或部分互补(部分同源)的条件下才能实现。
正是由于双链DNA的这种可解离与重组合的性质，才可用一条已知的单链DNA，用放射性同位素或其他方法标记后制备成核酸探针，与另一条固定在硝酸纤维素滤膜上的变性单链DNA进行杂交，(另一条DNA链与核酸探针是配对碱基，称为靶)再用放射自显影或其他显色技术检测，以确定有无与探针DNA (或RNA)同源或部分同源的DNA(或RNA)存在。
因为探针只与靶病原体的DNA或RNA杂交，而不与标本中存在的其他DNA 或RNA 杂交。
二、核酸探针技术的基本方法被检标本用去污剂和酶分解以去除非DNA成分或直接提取DNA，用各种方法处理DNA使其变性，把DNA双螺旋的两条链分开，单链DNA结合于固态基质上，(如滤膜)使其固定。
再加上已制备好的探针进行杂交，探针便可找出已固定的DNA中的互补序列，与之配对结合，然后洗掉未结合部分，由于探针已将放射性同位素掺入，再用x射线敏感的胶片自显影，见黑色影印者即为阳性。
核酸探针技术用于mRNA检测的研究的开题报告一、选题背景随着分子生物学的发展，mRNA（信使RNA）作为基因发挥作用的过程中转录产物的重要代表，受到研究人员广泛关注。
mRNA检测在疾病诊断、基因治疗、药物研发等领域起着重要作用，因此对mRNA的准确检测和分析显得尤为重要。
传统mRNA检测方法如Northern blot和RT-PCR等存在着一些局限性，如操作复杂、样品数量有限、靶标检测灵敏度不高等问题。
而基于核酸探针技术的mRNA检测方法，可以通过靶标特异性结合来增强分析的准确性和灵敏性。
近年来，核酸探针技术在mRNA检测领域得到广泛应用，因此，有必要对其相关研究进行深入探讨。
二、选题目的本文旨在探讨核酸探针技术在mRNA检测中的应用和优势，具体包括以下方面：1. 核酸探针技术的原理和种类；2. 核酸探针技术在mRNA检测中的应用；3. 核酸探针技术在mRNA检测中的优势；4. 相关案例分析；5. 进一步展望。
三、研究内容1. 核酸探针技术的基本原理及种类（1）核酸探针技术的发展历程；（2）核酸探针技术的基本原理（靶标特异性结合）；（3）核酸探针技术的种类（荧光探针、荧光共振能量转移探针、蛋白质标记探针、化学标记探针等）；（4）核酸探针技术的优缺点。
2. 核酸探针技术在mRNA检测中的应用（1）核酸探针技术在mRNA定量分析中的应用；（2）核酸探针技术在mRNA定位分析中的应用；（3）核酸探针技术在mRNA表达谱分析中的应用；（4）核酸探针技术在疾病诊断等方面的应用。
3. 核酸探针技术在mRNA检测中的优势（1）核酸探针技术在mRNA检测中的灵敏度和特异性；（2）核酸探针技术在mRNA检测中的重复性和准确性；（3）核酸探针技术在mRNA检测中的高通量和自动化技术。
4. 相关案例分析（1）核酸探针技术在肿瘤相关mRNA检测中的案例；（2）核酸探针技术在基因表达谱分析中的案例。
5. 进一步展望（1）核酸探针技术在mRNA检测中的发展前景；（2）核酸探针技术在其他领域中的应用。
核酸探针的名词解释核酸探针是一种生物技术工具，用于检测和定量分析某个特定的核酸序列。
核酸探针广泛应用于生命科学研究、临床诊断、药物研发等领域，发挥着重要的作用。
本文将对核酸探针进行全面的解释和概述。
首先，核酸探针是由特定的DNA或RNA序列构成的分子探针，可以与目标核酸序列发生亲和作用。
这种亲和作用是通过碱基之间的氢键和静电相互作用来实现的。
当核酸探针与目标序列结合时，可以通过不同的手段进行检测，如荧光、放射性同位素、酶等。
因此，核酸探针可以用于检测及定量分析目标核酸的存在和数量。
核酸探针通常分为两类：探针和探针靶标。
探针是指通过标记物标记的核酸序列，用于寻找、结合和识别特定的目标序列。
标记物可以是荧光染料、放射性同位素、酶等，通过这些标记物的特性，可以将目标序列的存在转化为可见的荧光信号或颜色变化等。
探针的设计需要根据目标序列的特点和要求进行选择，以确保能够高效地与目标序列结合。
而探针靶标是指与探针结合的目标核酸序列。
探针靶标可以是基因、RNA、病毒等，通过与探针的结合，可以准确地检测和定量目标核酸的存在和数量。
探针靶标的选择是基于研究的目的和所需的结果，不同的探针靶标可以提供不同的信息和数据。
核酸探针的优点是具有高度的特异性和灵敏性。
由于核酸探针是专门设计的，可以针对目标序列的独特特点进行选择和设计，使其具有非常高的特异性。
此外，核酸探针的灵敏性也很高，可以检测到非常低浓度的目标分子。
因此，核酸探针常被用于疾病的早期诊断、药物研发、基因工程和环境监测等领域。
然而，核酸探针也存在一些限制和挑战。
首先，核酸探针对目标序列的特异性要求非常高，如果目标序列发生了变异或突变，可能会导致探针无法与其结合，从而导致检测结果的错误。
此外，核酸探针的设计和合成成本相对较高，需要专业的实验室和设备支持。
因此，在使用核酸探针进行研究和应用时，需要充分考虑这些限制和挑战。
目前，核酸探针已经广泛应用于各个领域。
在生命科学研究中，核酸探针常用于基因表达分析、突变检测、病毒感染研究等。
核酸探针技术化学及生物学意义上的探针(probe)，是指与特定的靶分子发生特异性相互作用，并可被特殊的方法探知的分子。
抗体-抗原、生物素-抗生物素蛋白、生长因子-受体的相互作用都可以看作是探针与靶分子的相互作用。
核酸探针技术原理是碱基配对。
互补的两条核酸单链通过退火形成双链，这一过程称为核酸杂交。
核酸探针是指带有标记物的已知序列的核酸片段，它能和与其互补的核酸序列杂交，形成双链，所以可用于待测核酸样品中特定基因序列的检测。
每一种病原体都具有独特的核酸片段，通过分离和标记这些片段就可制备出探针，用于疾病的诊断等研究。
(一) 核酸探针的种类1.按来源及性质划分可将核酸探针分为基因组DNA探针、cDNA探针、RNA 探针和人工合成的寡核苷酸探针等几类。
作为诊断试剂，较常使用的是基因组DNA探针和cDNA探针。
其中，前者应用最为广泛，它的制备可通过酶切或聚合酶链反应(PCR)从基因组中获得特异的DNA后将其克隆到质粒或噬菌体载体中，随着质粒的复制或噬菌体的增殖而获得大量高纯度的DNA探针。
将RNA进行反转录，所获得的产物即为cDNA。
cDNA探针适用于RNA病毒的检测。
cDNA探针序列也可克隆到质粒或噬菌体中，以便大量制备。
将信息RNA(mRNA)标记也可作为核酸分子杂交的探针。
但由于来源极不方便，且RNA极易被环境中大量存在的核酸酶所降解，操作不便，因此应用较少。
用人工合成的寡聚核苷酸片段做为核酸杂交探针应用十分广泛，可根据需要随心所欲合成相应的序列，可合成仅有几十个bp的探针序列，对于检测点突变和小段碱基的缺失或插入尤为适用2.按标记物划分有放射性标记探针和非放射性标记探针两大类。
放射性标记探针用放射性同位素做为标记物。
放射性同位素是最早使用，也是目前应用最广泛的探针标记物。
常用的同位素有32P、3H、35S。
其中，以32P应用最普遍。
放射性标记的优点是灵敏度高，可以检测到Pg级；缺点是易造成放射性污染，同位素半衰期短、不稳定、成本高等。
因此，放射性标记的探针不能实现商品化。
目前，许多实验室都致力于发展非放射性标记的探针。
目前应用较多的非放射性标记物是生物素(Biotin)和地高辛(digoxigenin)。
二者都是半抗原。
生物素是一种小分子水溶性维生素，对亲和素有独特的亲和力，两者能形成稳定的复合物，通过连接在亲和素或抗生物素蛋白上的显色物质(如酶、荧光素等)进行检测。
地高辛是一种类固醇半抗原分子，可利用其抗体进行免疫检测，原理类似于生物素的检测。
地高辛标记核酸探针的检测灵敏度可与放射性同位素标记的相当，而特异性优于生物素标记，其应用日趋广泛。
(二) 核酸探针的标记1.放射性同位素标记法常将放射性同位素如32 P连接到某种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)上做为标记物，然后通过切口平移法标记探针。
切口平移法(nick translation)是利用大肠杆菌DNA聚合酶I (E.coli DNA polymerase I) 的多种酶促活性将标记的dNTP掺入到新形成的DNA链中去，形成均匀标记的高比活DNA探针。
其操作方法如下：(1) 取1?g DNA溶于少量无菌双蒸水中，加入5?l距离大约10×切口平移缓冲液( 0.5mol/L Tris－HCl，PH7.2；0.1 mol/L MgSO4 ；1mmol/L二硫苏糖醇；500?g/mL 牛血清白蛋白)，加入除标记物(如?-32 p-dA TP)外的其它三种dNTP(如dCTP，dGTP，dTTP)溶液，20mmol/L溶液各1?l。
(2) 加入100?ci(10?l)标记物溶液，加入无菌双蒸水至终体积为46.5?l,混匀，加入0.5?l稀释的DNaseI溶液，混匀；加入1?l(约5单位)E.coli DNA polymerase I，混匀。
(3) 置14-16℃反应1-2小时。
2.非放射性标记法可将生物素、地高辛连接在dNTP上，然后象放射性标记一样用酶促聚合法掺入到核酸链中制备标记探针。
也可让生物素、地高辛等直接与核酸进行化学反应而连接上核酸链。
其中，生物素的光化学标记法较为常用。
其原理是利用能被可见光激活的生物素衍生物-光敏生物素(photobiotin)，光敏生物素与核酸探针混合后，在强的可见光照射下，可与核酸共价相连，形成生物素标记的核酸探针。
可适用于单、双链DNA及RNA的标记，探针可在-20℃下保存8-10个月以上。
具体操作方法如下：(1) 将双链DNA变性或用NaOH处理形成缺口，单链DNA或RNA毋需处理，将核酸样品溶于水。
(2) 暗室下在微量离心管中加入10?g DNA，1mg/ml光敏生物素20?l，加水至50?l，混匀。
(3) 冰浴中打开离心管盖，在300-500瓦灯下照射10分钟(液面距灯泡10cm)。
(4) 加入100?l 0.1mol/L Tris－HCl，pH8.0，加入100?l 2-丁醇抽提两次，离心，弃上层。
(5) 乙醇沉淀核酸探针；用70％乙醇漂洗真空抽干，备用。
除上述标记法外，探针的制备和标记还可通过PCR反应直接完成。
(三) 核酸杂交杂交技术有固相杂交和液相杂交之分。
固相杂交技术目前较为常用，先将待测核酸结合到一定的固相支持物上，再与液相中的标记探针进行杂交。
固相支持物常用硝酸纤维素膜(nitrocellulose filter membrane，简称NC膜)或尼龙膜(nylon membrane)。
固相杂交包括膜上印迹杂交和原位杂交。
前者包括三个基本过程：第一，通过印迹技术将核酸片段转移到固相支持物上；第二，用标记探针与支持物上的核酸片段进行杂交；第三，杂交信号的检测。
用探针对细胞或组织切片中的核酸杂交并进行检测的方法称之为核酸原位杂交。
某特点是靶分子固定在细胞中，细胞固定在载玻片上，以固定的细胞代替纯化的核酸，然后将载玻片浸入溶有探针的溶液里，探针进入组织细胞与靶分子杂交，而靶分子仍固定在细胞内。
例如。
可用特异性的细菌、病毒的核酸做为探针对组织、细胞进行原位杂交，以确定有无该病原体的感染等。
原位杂交不需从组织中提取核酸，对于组织中含量极低的靶序列有极高的敏感性，在临床应用上有独特的意义。
近年来液相杂交技术有所发展。
液相杂交与固相杂交的主要区别是不用纯化或固定的靶分子，探针与靶序列直接在溶液里作用。
液相杂交步骤有所简化，杂交速度有所提高，增加了特异性和敏感性，但与临床诊断所要求的特异性和敏感性还有一定的距离。
各种杂交技术中，膜上印迹杂交技术应用最为广泛，它由以下三个基本过程组成。
1.核酸印迹技术(1) 斑点印迹(Dot-blot)将待测核酸样品变性后直接点样在膜上，称之为斑点印迹。
为使核酸牢固结合在膜上，通常还将点样后的膜进行80℃真空烘烤2h。
应用斑点印迹技术，可在一张膜上同时进行多个样品的检测，操作简便、快速，在临床诊断中应用较广。
适合进行特定基因的定性及定量研究，但不能鉴定所测基因的分子量。
(2) Southern印迹(Southern blot)这是指将DNA片段经琼脂糖凝胶电泳分离后转移到固相支持物上的过程。
常规处理如下，先用限制性内切酶对DNA样品进行酶切处理，经琼脂糖凝胶电泳将所得DNA片段按分子量大小分离，接着对凝胶进行变性处理，使双链DNA 解离成单链，并将其转移到NC膜或其它固相支持物上，转移后各DNA片段的相对位置保持不变。
用探针与经Southern印迹处理的DNA样品杂交，可鉴定待测DNA的大小、进行克隆基因的酶切图谱分析、基因组基因的定性及定量分析、基因突变分析及限制性片段长度多态性分析(RFLP)等。
Southern印迹的操作方法有三种：①毛细管转移(或虹吸印迹)。
这是一传统方法，进行毛细管转移时，DNA片段由液流携带从凝胶转移到固相支持物表面。
安放装置时，在转移槽中央的平台上由下到上依次叠放变性凝胶、滤膜、一叠干的吸水纸巾；凝胶与转移缓冲液通过一纸桥连接；滤膜上的纸巾吸水而产生并维持毛细管作用，液体由于毛细管作用抽吸通过凝胶，并将DNA片段携带聚集在滤膜上。
DNA片段的大小和琼脂的浓度决定了转移的速度。
小片段DNA(＜1kb)在1小时内可从0.7％琼脂糖凝胶上几乎定量转移，而大片段DNA的转移较慢且效率较低，如大于15kb的DNA片段需要18小时而转移尚不完全。
②电转移。
利用电场的电泳作用将凝胶中的DNA转移到固相支持物上，可达到简单、迅速、高效的目的。
一般2-3小时内可转移完毕。
电转法不宜采用NC 膜，因为NC膜结合DNA依赖高盐溶液，而高盐溶液在电泳过程中会破坏缓冲体系，使DNA损伤。
一般使用化学活化膜和正电荷修饰的尼龙膜。
此外，电转过程中转移体系的温度升高，必须使用循环冷却水。
商业化的电转仪一般附有冷却设备，也可在冷室中进行。
具体操作时，按仪器使用说明安装电转装置，将变性凝胶夹在转移膜内平行电极内侧的多孔板之间，排除夹层间气泡，加入转移缓冲液并通电进行电转。
③真空印迹法这是近年来发展起来的一种简单、快速、高效的DNA和RNA 印迹法。
其基本原理是利用真空作用将转膜缓冲液从凝胶上层的容器抽到下层，凝胶中的核酸片段将随缓冲液移置到凝胶下面的固相支持物上。
这一方法的最大优点是快速高效，可在转膜的同时进行DNA的变性与中和，30分钟至1小时可完成，适合检疫工作的要求。
已有商业化的真空转移仪提供，可按商品使用说明进行操作。
Southern印迹后的滤膜仍需进行固定处理，对NC膜可用80℃真空烘烤2小时，对尼龙膜还可用短波紫外线(波长254nm)照射几分钟。
(3) Northern印迹(Northern blot)Northern印迹是指将RNA片段变性及电泳分离后，转移到固相支持物上的过程。
RNA样品经Northern印迹后进行杂交反应可鉴定其中特异mRNA分子的量与大小。
Northern印迹的方法与Southern印迹基本相同，可参照进行。
但RNA的变性方法与DNA不同。
DNA样品可先通过凝胶电泳进行分离，再用碱处理凝胶使DNA 变性。
而RNA不能用碱变性,因为碱会导致RNA水解。
因此，在Northern印迹前，须进行RNA变性电泳，在电泳过程中使RNA解离形成单链分布在凝胶上，再进行印迹转移。
RNA变性电泳的原理，是用一定剂量的乙二醛-二甲基亚矾，或甲醛和甲基氢氧化汞等处理RNA样品和凝胶，使双链RNA在电泳过程中变性而完全解离形成单链。
2.杂交反应的基本过程杂交反应包括预杂交、杂交和漂洗几步操作。
预杂交的目的是用非特异性DNA分子(鲑精DNA或小牛胸腺DNA)及其它高分子化合物(Denhart’s溶液)将待测核酸分子中的非特异性位点封闭，以避免这些位点与探针的非特异性结合。
杂交反应是使单链核酸探针与固定在膜上的待测核酸单链在一定温度和条件下进行复性反应的过程。
