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DNA是生物体内遗传信息的携带者、基因表达的物质基础，在生物的生长、发育和繁殖过程中起到了十分重要的作用，因此，通过研究金属配合物与DNA之间的相互作用能够探索核酸的空间结构和动力学性质已经成为生物无机化学中一个很重要的研究分支和热点，这能够加深对药物或有毒试剂和DNA之间相互作用的理解，也对发展新的化疗试剂和新的生物技术有很大帮助，而对于能够对DNA的结构和位点产生特异性识别的金属配合物则能在更多领域有重要的理论研究和实际应用价值。转基因植物（GMP）是基因工程技术的快速发展的产物，在其造福人类的同时，也带来了安全性问题和潜在的环境危害。因此加强对转基因植物产品准确和快速检测以达到安全性评估显得尤为重要，DNA电化学传感器为这种检测提供了可能。DNA电化学传感技术是一门涉及生物化学、电化学、医学及电子学等领域的交叉学科，具有简单、可靠、价廉、灵敏和选择性好等优点，并且与DNA生物芯片技术兼容。杂交指示剂的设计、选择和应用是DNA电化学传感器研究的一项重要内容。金属配合物作为杂交指示剂具有合成简单、种类繁多、光电信号灵敏和可控功能修饰等优点，已在电化学生物传感器研究中被广泛使用。在本文中，我们合成了多种过渡金属配合物，表征了其结构和物理化学特征，采用光谱法和电化学法等方法详细研究了这些配合物与单链DNA（ssDNA）和双链DNA（dsDNA）的识别作用，研究和讨论了差异性作用的模式和机理。通过不同方法制备了几种电化学生物传感器，将转基因植物产品的基因探针固定在电极表面，并选用上述对ssDNA和dsDNA具有识别功能的金属配合物作为杂交指示剂对目标序列进行了检测。（1）合成了多种金属配合物，其中包括双核铁配合物{[Fe（phen）（H2O）3]2O)4+；多吡啶混配铜配合物Cu（phendione）（DAP）]2+（phendione=1，10-邻菲罗啉-5,6-二酮，DAP=2，3-二氨基吩嗪）和Cu（bpy）（MBZ）2（MBZ=对甲基苯甲酸）；电中性混配钴配合物Co（Eiin）4（NCS）2（Eim=1-乙基咪唑）；低分子量水溶性壳聚糖铜、镉配合物CHTCu和CHTCd等等。采用X-射线晶体衍射方法、元素分析、光谱分析和电化学等方法对配合物的结构、物理和化学属性进行了表征。（2）以循环伏安、微分脉冲伏安、计时库仑和恒电位电解等电化学方法为主要手段研究了各配合物本身的电化学性质和电极过程机理。（3）在水溶液中采用光谱法（电子吸收光谱和荧光光谱）和电化学方法等研究了各配合物与DNA的相互作用，通过观察反应后的光谱和电化学信号的变化差异讨论了各配合物对dsDNA和ssDNA结构识别的机理，计算了各配合物与dsDNA和ssDNA的结合常数、结合位点等结合参数及作用前后配合物电子转移系数和电子转移速率等电化学参数等。（4）采用直接吸附法制备了ssDNA或dsDNA修饰电极，研究了各配合物和ssDNA或dsDNA在电极表面的相互作用，讨论了结合机理，得到了配合物和dsDNA或ssDNA在电极表面的结合参数。（5）采用共价结合、静电吸附等方法将转基因植物某些外源基因片段探针固定在电极表面，制备了不同的电化学传感器，以Cu（phendione）（DAP）]2-、Co（Eim）4（NCS）2、Cu（bpy）（MBZ）2和CHTCd等为电化学杂交指示剂研究了传感器对花椰菜花叶病毒的35S启动子、草丁膦乙酰转移酶等转基因植物基因片段的电化学检测，获得了较好的检测选择性和线性范围，可用于转基因植物片段的定性和定量分析。