在生物素（Biotin）係統中，結合的成分被加入的維生素生物素所修飾，而結合的生物素可用與它相黏合的指示劑蛋白，即抗生物素蛋白（Avidin）或鏈抗生物素蛋白（Streptavidin）進行測定，抗生物素蛋白來自雞蛋蛋白，鏈抗生物素蛋白分離自鏈酶菌屬抗生物素蛋白。每種蛋白質有四個與生物素高親和力的結合位點，結合常數為K=1015mol。標記的生物素已廣泛地被用於多種不同的檢測，包括核酸、蛋白質和聚糖印跡在溶液或原位中的檢測，其檢測類型包括直接或間接兩種形式。
3.熒光素係統
熒光係（Fuorescein）是另一種基礎抗體係統，在此係統中熒光素標簽（Fluorescein tag）被用作修飾基團，以其高親和力抗體與標誌酶（如堿性磷酸酶A）相結合。檢測核苷酸的靈敏度可達皮克（pg）以下。如同DIG係統一樣，特殊的熒光素抗體的特異性是高的。熒光素修飾對光是敏感的，因此應用這種修飾基團標記的試劑應注意避免光照。聯合使用DIG生物素和熒光素標記的探針，可以達到同時對三種不同特異序列的多顏色檢測。
4.二硝基苯基係統
二硝基苯基（Dinitrophenyl,DNP）指示劑係統的建立，主要是為了用DNP作為修飾基團的原位方法和特異的DNP鼠單克隆IgG抗體，最終的熒光信號或酶的信號，被用合適的抗鼠IgG結合而產生。
5.堿性磷酸酶和辣根過氧化酶係統
除了直接的熒光標簽如熒光素堿性蕊香紅、香豆素（Coumarin）或它們各自的衍生物外，最常使用的非放射性指示劑係統是用堿性磷酸酶（Alkaline Phosphatase,AP）作為標誌酶。在簡單的一步反應中，它與寡脫氧核苷酸直接結合，寡脫氧核苷酸的5′位置與AP的偶合是以雙功能鍵作為媒介。用辣根過氧化酶（Horseradish Peroxidase, HRP）直接標記寡核苷酸效率低，因此HRP主要用於標記多核苷酸片段。直接標記的AP探針，能達到與放射性標記或間接非放射性標記寡核苷酸同樣高的特異性，這是因為AP雖然必須與每單個寡核苷酸探針結合，但是它省略掉間接係統中特定的探針修飾基團與相結合成分之間的結合反應，就是用AP修飾具有確定序列的寡核苷酸的例子。被檢測的樣品經瓊脂糖凝膠電泳和膜印跡後，所形成的序列梯狀帶能直接地被用AP催化的光學反應或發光反應觀察到。
二、探針標記方法
（一）探針的放射性核素標記法
這裏主要以放射性核素32P為例，介紹核酸探針與標記的連接方法（標記方法）。其他核素的標記方法與之相似，可參照此進行。
1.缺口平移法
缺口平移法（Nick translation）的原理是：將DNA酶Ⅰ（DNase Ⅰ）的水解活力與大腸杆菌DNA聚合酶Ⅰ（DNA pol Ⅰ）5′→3′的聚合酶活力和5′→3′的外切酶活力結合。首先用適當濃度的DNase Ⅰ在探針DNA雙鏈上造成缺口，然後再借助於E.coli的DNA pol Ⅰ 5′→3′的外切酶活力，切去帶有5′-磷酸的核苷酸；同時又利用該酶的5′→3′聚合酶活力，使生物素或同位素標記的互補核苷酸補入缺口。DNA聚合酶Ⅰ的這兩種活力交替作用，使缺口不斷向3′的方向移動，同時DNA鏈上的核苷酸不斷為標記的核苷酸所取代，成為帶有標記的DNA探針，經純化除去遊離的脫氧核苷酸，即成純化的標記DNA探針。缺口平移標記法可對環狀或線狀雙鏈DNA進行標記。
需要注意的是，DNase Ⅰ活性控製到什麼程度是缺口平移標記法成敗的關鍵，另外，缺口平移標記法產生的探針是雙鏈DNA，用時要預先變性後再使用。
2.隨機引物法
隨機引物(Random priming)是含有各種可能排列順序的寡聚核苷酸片段混合物，因此它可以與任意核酸序列雜交，起到聚合酶反應的引物作用。目前市售的試劑盒中，隨機引物是用人工合成方法得到的，寡核苷酸片段長度為6個核苷酸殘基，含有各種可能的排列順序(46=4096種排列順序)。
將待標記的DNA探針片段變性後與隨機引物（一些六聚核苷酸）一起雜交，然後以此雜交的寡核苷酸為引物，在大腸杆菌DNA聚合酶Ⅰ大片段(E.coli DNA polymerase Ⅰ Klenow Fragment)的催化下，按堿基互補配對的原則，不斷在其3′-OH端添加同位素標記的單核苷酸（α-32P-dNTp）修補缺口，即形成放射性核素標記的DNA探針。
除能進行雙鏈DNA標記外，隨機引物法也可用於單鏈DNA和RNA探針的標記。當采用單鏈DNA片段或RNA作為模板時，必須注意所得到的標記探針並不是其本身，而是與其互補的單鏈DNA片段。如果需要其本身作為探針，則必須采用其互補鏈或雙鏈DNA作為模板。當以RNA為模板時，操作方法同上，但必須采用反轉錄酶，得到的產物是標記的單鏈cDNA探針。此法得到的探針放射活性極高，而高放射性會造成DNA鏈的破壞，因此標記的DNA探針應立即使用。
3.單鏈DNA探針的標記
單鏈DNA探針與雙鏈DNA探針相比，其雜交效率更高。這是由於雙鏈DNA探針在雜交時，除與目的基固序列雜交外，雙鏈DNA探針兩條鏈之間還會形成自身的無效雜交；而單鏈DNA探針避免了這種缺點，主要適用於克隆於M13噬菌體中的DNA片段的標記。選用適當的引物也可用於質粒DNA中插入順序的標記。
一般采用M13噬菌體體係進行單鏈DNA探針的標記。人工合成的寡核苷酸作為引物，首先與克隆了特異基因片段的M13噬菌體DNA雜交，在α-32P-dNTP的存在下，利用E.coli DNA polymerase Ⅰ Klenow片段的鏈延伸反應，合成高放射性的單鏈DNA探針。用適當的限製性內切酶切取所需探針序列，然後用變性膠電泳分離得到單鏈DNA探針。雙鏈RP型M13DNA也可方便地用於單鏈DNA探針的製備，選擇適當的引物可得到相應的正鏈或負鏈DNA單鏈探針。作為引物的寡核苷酸，一般采用互補於M13噬菌體多克隆位點3′端序列的“通用引物”(正鏈引物：5′-CACAATTCCACACAAC-3′，負鏈引物：5′-TCCCAGTCACGACGT-3′)；也可以人工合成一段互補於插入序列的寡核苷酸片段作為引物。