核酸分子杂交（nucleic acid hybridization）是核酸研究中一项最基本的实验技术，具有灵敏度高、特异性强等优点，主要用于特异DNA或RNA的定性、定量检测。其基本原理并不复杂，是利用核酸分子的重要特性（变性和复性），使来源不同但具有一定同源性的两条核酸单链（DNA或RNA）在适宜的条件下按碱基互补配对的原则退火形成双链杂交分子（heteroduplex），达到检测靶核酸序列的目的。杂交双链可以在DNA与DNA链之间，也可在RNA与RNA或RNA与DNA链之间形成。
核酸分子杂交通常用已知序列并带特定标记的DNA或RNA分子来检测样品中未知的核苷酸序列。带有特定标记的已知序列的核酸通常被称为探针（probe），被检测的核酸为靶序列（target）。常用的标记物有生物素、荧光物质、放射性核素（同位素）32P等。在现代分子生物学实验中，探针的制备和使用是与分子杂交相辅相成的技术手段。
核酸杂交可以在液相中或固相上进行。目前实验室中应用较广的是用硝酸纤维素膜作支持物进行的固相杂交，比如Southern印迹法（southern blotting）、Northern印迹法（northern blotting）、斑点杂交、菌落原位杂交。近些年发展起来的生命科学重大新技术之一的基因芯片技术本质上也是一种固相杂交。
应用核酸分子杂交技术可测定特异DNA序列的拷贝数、特定DNA区域的限制性内切酶图谱，以判定是否存在基因缺失、插入重排等现象；末端标记的寡核苷酸探针可检测基因的特定点突变；可进行RNA结构的粗略分析、特异RNA的定量检测、特异基因克隆的筛选等。随着分子生物学的发展，核酸分子杂交技术日益广泛应用于医学研究和疾病诊断的许多方面，比如遗传病的基因诊断，限制性片段长度多态性（RFLP）用于疾病基因的相关分析、基因连锁分析、法医学上的性别分析、亲子鉴定。
本章将概要介绍核酸探针的制备以及目前实验室最常用的几种固相杂交技术：Southern印迹法、Northern印迹法、斑点杂交以及基因芯片技术。
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