在原位杂交过程中，需要使用标记的核酸探针，通常是在性核素或非性物质中标记的。这些探针可以通过不同的方式制备，例如从已知序列的DNA或RNA制备，原位杂交检测，或者通过使用生物信息学方法设计和合成新的探针。
在进行原位杂交时，原位杂交，细胞或组织需要固定在适当的支持物上，例如载玻片。然后，探针与细胞或组织中的DNA或RNA进行杂交，通常是在加热条件下进行的。接下来，通过洗涤和显影步骤去除未结合的探针和信号增强剂，后用显微镜观察杂交信号的位置。
生物领域应用原位杂交技术的例子：
基因表达和调控研究：原位杂交技术可以用于研究基因表达的调控机制。例如，可以标记特定基因的探针，检测该基因在不同环境、不同生长条件下的表达情况，进而研究其表达调控机制。
细胞分化与发育研究：在细胞分化与发育研究中，原位杂交技术常被用于检测和定位特定基因的表达情况，原位杂交技术，进而了解细胞分化的过程和机制。例如，可以标记与细胞分化相关的基因探针，检测该基因在不同组织、不同发育阶段的表达情况。
荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization，FISH）是在20世纪80年代末在性原位杂交技术的基础上发展起来的一种非性分子细胞遗传技术，以荧光标记取代同位素标记而形成的一种新的原位杂交方法，探针首先与某种介导分子（reporter molecule）结合，杂交后再通过细胞化学过程连接上荧光染料.FISH的基本原理是将DNA（或RNA）探针用特殊的核苷酸分子标记，原位杂交试剂，然后将探针直接杂交到染色体或DNA纤维切片上，再用与荧光素分子偶联的单与探针分子特异性结合来检测DNA序列在染色体或DNA纤维切片上的定性、定位、相对定量分析.FISH具有安全、快速、灵敏度高、探针能长期保存、能同时显示多种颜色等优点，不但能显示中期分裂相，还能显示于间期核.同时在荧光原位杂交基础上又发展了多彩色荧光原位杂交技术和染色质纤维荧光原位杂交技术.
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