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农药是环境中具有潜在危害性的一类重要污染物，通过生物的富集作用和食物链的层层放大作用，当其含量累积达到一定程度时，则会产生生物毒性，对人类的生命安全、身体健康构成潜在威胁。DNA是基因表达的物质基础，也是体外分子最基本的识别靶标。研究DNA与农药小分子的作用机理，将有助于从分子水平上评价和预测农药的危害。本论文通过多种光谱学技术与化学计量学方法联用，并结合分子模拟预测和熔点、粘度测量等手段，对农药三氯杀螨醇、氯苯胺灵和速灭威与小牛胸腺DNA的作用机理展开了系统详尽的研究。主要内容如下：1．简要介绍了DNA的化学、生物学性质，对小分子与DNA的相互作用模式、主要研究方法、基本理论进行了概述，阐明了研究农药小分子与DNA作用机理的重要意义。2．在Tris-HCl缓冲溶液中，利用荧光染料溴化乙锭(EB)为探针，通过荧光光谱、圆二色谱和傅里叶红外光谱测定结合熔点及粘度测量，研究了有机氯杀虫剂三氯杀螨醇(DCF)与小牛胸腺DNA(ctDNA)的作用机理。研究表明，DCF以嵌插方式与ctDNA结合，使其熔点升高，粘度增大，并且与嵌插剂分子EB竞争结合ctDNA。红外和圆二色光谱显示，DCF主要作用于鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)碱基，并诱导ctDNA双螺旋结构和碱基堆积发生了一定程度的改变。3．通过荧光光谱、紫外吸收光谱、圆二色光谱、傅里叶红外光谱技术以及ctDNA的热变性研究、粘度测量、分子模拟等手段，从结合模式、结合常数、结合反应作用力及作用位点等方面研究了农药氯苯胺灵(CIPC)与ctDNA的识别机制。结果显示，CIPC嵌插作用于ctDNA的G碱基，结合强度为104L·mol–1数量级。并且对结合反应的紫外光谱数据进行多元曲线分辨交替最小二乘法(MCR–ALS)分析，得到了反应组分CIPC、ctDNA和ctDNA CIPC复合物的相对浓度变化趋势和纯光谱图，通过反应过程中各组分的浓度变化，可以直观地对ctDNA CIPC相互作用进程进行监测。同时，采用分子模拟技术对二者的结合模式进行预测，清晰地展现出CIPC与ctDNA之间可能的立体结合姿态。4．利用光谱学技术手段和流体力学方法从不同方面(荧光猝灭、荧光偏振、离子效应、单链DNA的荧光猝灭、紫外吸收光谱的变化、熔点变化等)探讨了氨基甲酸酯类农药速灭威(MTMC)与ctDNA的结合性质和作用模式。红外光谱检测结果表明，MTMC通过嵌插方式作用于ctDNA的G C碱基对，分子模拟证实并描述了这种识别方式。 MCR–ALS对紫外光谱的解析结果证实了各个反应组分在反应过程中的浓度变化。此外，采用平行因子分析(PARAFAC)解析了MTMC与嵌插剂吖啶橙(AO)竞争结合ctDNA的三维同步荧光数据，从获得的AO、MTMC、ctDNA AO的浓度变化的角度解释了MTMC与AO的竞争反应，确证了MTMC以嵌插结合方式作用于ctDNA。