原位杂交是在研究DNA分子复制原理的基础上发展起来的一种技术。其基本原理是利用两条核苷酸单链片段，在适宜的条件下，能通过氢键结合，形成DNA-DNA、DNA-RNA或 RNA-RNA 双键分子的特点，应用带有标记的（有放射性同位素，如3H、35S、32P、荧光素生物素、地高辛等非放射性物质）DNA或RNA片段作为核酸探针，与组织切片或细胞内待测核酸（RNA或DNA）片段进行杂交，然后可用放射自显影等方法予以显示，在光镜或电镜下观察目的 mRNA或DNA 的存在并定位；用原位杂交技术，可在原位研究细胞合成某种多肽或蛋白质的基因表达。
此方法有很高的敏感性和特异性，可进一步从分子水平来探讨细胞的功能表达及其调节机制。已成为当今细胞生物学、分子生物学研究的重要手段。
①细胞特异性mRNA转录的定位，可用于基因图谱，基因表达和基因组进化的研究；
②感染组织中病毒DNA/RNA的检测和定位，如EB病毒mRNA、巨细胞病毒DNA的检测；
③癌基因、抑癌基因及各种功能基因在转录水平的表达及其变化的检测；
④基因在染色体上的定位；
⑤检测染色体的变化，如染色体数量异常和染色体易位等；
⑥分裂间期细胞遗传学的研究，如遗传病的产前诊断和某些遗传病基因携带者的确定，某些肿瘤的诊断和生物学剂量测定等。
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