人体是一个复杂的开放性系统,疾病是生命的灾难。人类的疾病常常是由于自身的遗传因素、环境因素或者是二者共同作用的结果。若能及早确定引起疾病的原因及其性质,就能做到早预防,早治疗。分子生物学技术通过对人类基因的鉴别和诊断,使人类更深刻的认识到疾病的发生及其发展。单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)是在基因水平上发生单个核苷酸的变异而引起的DNA序列多态性,它属于人类最常见的一种基因组变异类型。SNPs由于具有准确度高、信息量大、检测手段简便等优点在人类进化和迁移、疾病研究等领域有重要的应用价值。目前,SNPs的检测方法有质谱法、表面等离子体共振法、荧光法和电化学生物传感器法等。最近几年,国内外有利用碱基类似物小分子识另dsDNA中的错配碱基,因为这些小分子本身具有荧光便于检测,而且可以作为一种潜在的靶向药物用于疾病预测。分子信标根据碱基互补配对原则和荧光共振能量转移巧妙设计而成,结合荧光法在不同领域取得了重大的研究成果。本论文由两部分组成：第一部分为绪论,第二部分为研究报告。第一部分是绪论,主要介绍单核苷酸多态性的概念和检测方法、分子信标、氧化石墨烯的有关性质和DNA与小分子的相互作用方式,最后介绍本论文的研究目的和内容。第二部分是研究报告,由两部分构成。第一部分是利用荧光小分子ATMND结合荧光法识别G-C单碱基变异。我们建立了一种将小分子ATMND和分子信标相结合用于识别P53基因特定序列中G-C突变的荧光分析方法。经典分子信标的5’端和3端分别标记荧光基团FAM和猝灭基团AMRA,由于荧光共振能量转移,荧光物质FAM的荧光被猝灭,当体系中加入靶序列时,靶序列与分子信标的环状部分发生作用,分子信标的构象发生改变,发夹被打开,此时荧光基团FAM和猝灭基团TAMRA之间的距离增大,FAM的荧光恢复。而当体系中加入含有G-C突变的靶序列时,靶序列也会与分子信标发生部分杂交,同理,荧光基团的荧光也随之恢复,但是由于含有C-C单碱基错配的双链DNA的结构相对不稳定,所以体系的荧光强度要比加入不含有单碱基突变的靶序列的荧光强度弱,在此基础上,在该体系中加入一定浓度的ATMND,因为ATMND对C碱基特异性识别,这样增强该体系中DNA双螺旋结构的稳定性,从而使分子信标的荧光强度得到进一步增强,甚至可以达到加入靶序列时体系的荧光强度。我们基于加入小分子ATMND前后体系的荧光强度的变化趋势,实现了P53基因特定序列中G-C单碱基突变检测。研究报告的第二部分是小分子Amiloride和含脱碱基位点分子信标荧光法识别MicroRNA。利用含脱碱基位点的分子信标和小分子Amiloride共同作用来识别T碱基,并进一步用于MicroRNA的识别。分子信标的环状部分由P53的一段DNA序列的互补序列组成,并且在环状部分设计一个脱碱基位点,分子信标的两端分别标记荧光基团FAM和猝灭基团TAMRA。当加入脱碱基位点对面分别是A、T、C、G的四条P53靶序列时,由于分子信标与靶序列杂交导致荧光基团FAM和猝灭基团TAMRA分离,荧光物质的荧光恢复,在此基础上,往上述体系中分别加入一定浓度的Amiloride小分子,该小分子选择性识别T碱基,因此,当形成的双链DNA的脱碱基位点对面是T碱基时,体系的荧光强度要比脱碱基位点对面是A、C、G碱基的体系荧光强度大。最后我们利用该方法识别与癌症和疾病相关的let-7家族中的let-7a, let-7f, let-7g MicroRNA,从而建立了一种基于小分子识别特定碱基来区分不同MicroRNA的新方法。