染色体原位杂交实验的基本原理是利用特定标记的已知碱基序列的核酸探针，依据碱基互补配对原理，与中期染色体玻片标本中的同源 DNA 序列进行杂交。

标记可以用放1射性同位素（3H、35S、32P），然后进行放1射自显影；也可以用非放1射性的荧光素生物素、地1高辛，再用荧光显微镜进行观察，即荧光原位杂交（fluorescent in situhybridization，FISH）技术。

目前，我国已稳定开展的分子病理技术主要有显色原位杂交、荧光原位杂交、PCR、荧光定量PCR、基因芯片和DNA测序技术DNA原位杂交主要用于基因定位、特异基因(如病原微生物基因)检测等;RNA原位杂交则用于基因表达检测。原位杂交技术的优点是操作简单，可直接定位组织，价格低廉，信号稳定，储存方便，植物染色体原位杂交技术服务，可做组织学评价，是目前应用较多的分子病理技术之一。



应用于分子病理诊断的DNA测序技术有直接测序法和焦磷酸测序法。直接测序技术主要是Sanger等发明的双脱氧链末端终止法。其原理就是根据核苷酸在某一固定的点开始，随机在某一个特定的碱基处终止，产生A、T、C、G4组不同长度的一系列核苷酸，然后在尿素变性的PAGE胶上电泳进行检测，从而获得DNA序列。直接测序法是基因突变检测的“金标准”，其优点是结果准确，重复性好，可检测整个测序范围内已知和未知突变点;缺点是步骤多，耗时长，灵敏度低，过程不易控制，在检测已知突变位点方面将逐渐被荧光定量PCＲ法替代。




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