PCR：（聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction ,PCR）PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
原位杂交：在研究DNA分子复制原理的基础上发展起来的一种技术。其基本原理是两条核苷酸单链片段，在适宜的条件下，能过氢键结合，形成DNA-DNA、DNA-RNA或 RNA-RNA 双键分子的特点，应带有标记的（有放射性同位素，如3H、35S、32P、荧光素生物素、地高辛等非放射性物质)DAN或 RNA片段作为核酸探针,与组织切片或细胞内待测核酸。(RNA或DNA）片段进行杂交，然后可用放射自显影等方法予以显示，在光镜或电镜下观察目的 mRNA或DAN 的存在与定位；用原位杂交术，可在原位研究细胞合成某种多肽或蛋白质的基因表达。 此方法有很高的敏感性和特异性，可进一步从分子水来探讨细胞的功能表达及其调节机制。已成为当今细胞生物学、分子生物学研究的重要手段。
当然。分子杂交（molecular hybridization）是利用分子间特异性结合的原理对核酸或蛋白质进行定性、定量分析的一项技术，主要包括核酸杂交和蛋白质杂交。核酸分子杂交是在核酸变性及复性基础上建立起来的实验技术，是具有一定同源序列的两条单核苷酸链按碱基互补配对原则在退火条件下形成异质双链的过程。蛋白质杂交则是一种以抗原—抗体特异性结合为基础的生物技术。[1]分子杂交技术
作为探针的已知DNA或RNA片段一般为30～50核苷酸长，可用化学方法合成或者直接利用从特定细胞中提取的mRNA。探针必须预先标记以便检出杂交分子。标记方法有多种，常用的为同位素标记法和生物素标记法。杂交方法又可分为液相杂交和固相杂交。
使单链DNA或 RNA分子与具有互补碱基的另一DNA或RNA 片断结合成双链的技术。即核酸分子间的杂交。相互杂交的两种核酸分子间有时并非完全一致，但必有一定的相关性。早在1961年有人创建了DNA与RNA间的分子杂交，但至70年代才发展成基因分析中一种重要的分析技术，可鉴定基因的特异性。例如可将具有一定已知顺序的某基因的 DNA片段，标上放射性核素，构成核酸探针，将它通过分子杂交与缺陷的基因结合，产生杂交信号，从而把缺陷的基因显示出来，借此可对许多遗传性疾病进行产前诊断。现又用核酸分子杂交技术诊断乙型肝炎，以及研究其他病毒性疾病和癌瘤的基因结构（癌基因）等。
核酸分子杂交的方法并不复杂。在杂交前先把待分析的DNA加热或加碱使之变性，分开成单链；然后加入放射性核素标记的核酸探针，降温退火，即获带有放射性核素标记的双链杂交分子。1979年又发展成转膜杂交，即将电泳分开的核酸片段，经过转移电泳转移到硝酸纤维素膜上，进行固相杂交反应，用放射自显影检出之。此即著名的萨瑟恩氏印迹法。
无庸置疑，分子杂交的基础是两个核酸分子间的完全一致，或有一定的相似性或相关性。若所用的核酸探针的片段较长(几百个核苷酸以上)，可以得到很准确的鉴定结果。但若人工合成的寡核苷酸探针片段较短（如20～30个核苷酸），则难免会出现准确性差的假阳性现象。现又有非放射性核素标记核酸探针，如以碱性磷酸酶标记的酶标核酸探针，以及以生物素标记的核酸探针等，这必将有助于推动分子杂交在临床医学中的广泛应用。
分子杂交理论和技术
杂交技术
双链，则须先变性成为单链）结合到硝酸纤维素膜上，然后与溶液中的标记探针进行杂交。通过与电泳法和放射自显影法结合，获得杂交图谱，再进行定性或定量分析。分子杂交方法广泛用于生物化学、分子生物学中作为核酸片段碱基序列的检测与鉴定手段。在医学领域中已用于某些病毒或细菌引起的感染性疾病的诊断。它也可用于基因工程。不同来源蛋白质的亚基结合过程也可称为杂交。
分子杂交（molecular hybridization）不同来源的核酸单链之间或蛋白质亚基之间由于结构互补而发生的非共价键的结合。根据这一原理发展起来的各种技术统称为分子杂交技术，核酸分子杂交技术是分子遗传学中的重要研究方法。
核酸分子杂交具有互补的碱基顺序的单链核酸分子，可以通过碱基对之间非共价键（主要是氢键）的形成即能出现稳定的双链区，这是核酸分子杂交的基础。杂种分子的形成并不要求两条单链的碱基顺序完全互补，所以不同来源的核酸单链只要彼此之间有一定程度的互补顺序（即某种程度的同源性）就可以形成杂种双链。使单链聚合为双链的过程称为退火或复性。用分子杂交进行定性或定量分析的最有效方法是将一种核酸单链用同位素标记成为探针，再与另一种核酸单链进行分子杂交。由于同位素被检出的灵敏度高，所以在两种核酸分子之间即使只有百万分之一的同源顺序也可以彼检出。
核酸分子杂交按杂交中单链核酸所处的状态可分为液相、固相和原位3类。前二类方法都要求预先从细胞中分离并纯化杂交用的核酸。在液相分子杂交中，两种来源的核酸分子都处于溶液中，可以自由运动，其中有一种常是用同位素标记的。从复性动力学数据的分析可探知真核生物基因组结构的大致情况，如各类重复顺序的含量及分布情况等。在固相分子杂交中，一种核酸分子被固定在不溶性的介质上，另一种核酸分子则处在溶液中，两种介质中的核酸分子可以自由接触。常用的介质有硝酸纤维素滤膜、羟基磷灰石柱、琼脂和聚丙烯酰胺凝胶等。早期用琼脂作为固定介质的分子杂交方法曾被用来测定从细菌到人多种生物的DNA的同源程度。
1975年由E．萨瑟恩首创的萨瑟恩吸印法是一种方便易行的固相杂交方法。先将待测的DNA用限制性内切酶切成片段，然后通过凝胶电泳把大小不同的片段分开，再把这些DNA片段吸印到硝酸纤维膜上，并使吸附在滤膜上的DNA分子变性，然后和预先制备的DNA或RNA探针进行分子杂交，最后通过放射自显影就可以鉴别待测的哪个DNA片段和探针具有同源顺序。精确控制杂交及洗涤条件（如温度及盐浓度），在同源顺序中即使有一对碱基错配也可检出。这技术已应用于遗传病（基因病）的临床诊断。另一种相似的方法是将待测的RNA片段吸印在重氮苄氧甲基（DBM）纤维素膜或滤纸上，然后和预先制备的DNA探针进行分子杂交，这种方法称为诺森吸印法。这些技术大大地推进了分子遗传学研究和重组DNA技术的应用。
原位（分子）杂交实际上是固相杂交的另一种形式，杂交中的一种DNA处在未经抽提的染色体上，并在原来位置上被变性成单链，再和探针进行分子杂交。在原位杂交中所使用的探针必须用比活性高的同位素标记。杂交的结果可用放射自显影来显示，出现银粒的地方就是与探针互补的顺序所在的位置。
基因定位
在基因定位的工作中，对固定在细胞学制片上的染色体DNA进行原位杂交，可以将与探针互补的顺序精确地定位到染色体的一定位置上。
在基因定位工作中，还可以应用一种在电镜下直接观察杂种分子的原位杂交方法，即所谓的R-环法。R-环是在双链DNA分子部分变性的情况下，单链的RNA分子和相应的DNA序列中的一条互补的单链形成RNA-DNA的杂合双链，同时DNA的另一条单链向外突出而形成的环状图象。由于每种mRNA由特定的基因所转录，和这一基因的一个DNA单链具有互补结构，因此通过观察标记mRNA参与构成的R环的位置就可以对产生这种mRNA的基因进行定位，这一方法还可以用来研究断裂基因的结构。
在重组DNA技术中，有些专门的原位杂交方法可以用来筛选有探针顺序的重组质粒或噬菌体。此外，分子杂交方法还可以用来分离具有特定顺序的核酸分子。例如使探针与细胞的总DNA进行分子杂交，利用羟基磷灰石柱只吸附双链分子的特性，可以分离与探针互补的DNA片段或RNA分子。
蛋白质分子杂交来自不同的蛋白质的亚基间也可以形成非共价键的结合，这是蛋白质分子杂交的基础。蛋白质分子杂交技术可以用来研究蛋白质的结构和功能以及相似的蛋白质（如同工酶、血红蛋白等）的亲缘关系。例如通过人、狗、兔、驴、小鼠和蛙等动物的血红蛋白的蛋白质分子杂交测验，根据能否形成杂种分子和杂种分子的量，可以判断它们的蛋白质分子的相似程度。
分子杂交
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染色体核型分析是一种技术，传统上是观察染色体形态，近年来，采用荧光原位杂交技术，将荧光素标记的探针进行染色体核型特定位点的检测和标记，可以精确地检测染色体上DNA链中，单个碱基的突变，从而大大提高了染色体核型分析的精度。不同物种的染色体都有各自特定的形态结构(包括染色体的长度、着丝点位置、臂比、随体大小等)特征，而且这种形态特征是相对稳定的。而采用荧光原位杂交技术，将荧光素标记的探针进行染色体核型特定位点的检测和标记的染色体核型分析，则可通过荧光检测仪器，直接判读反应体系荧光信号的变化强度，直接测定染色体DNA链中单个碱基的突变。
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