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。
分子病理诊断在遗传性疾病的诊断和分型方面凸显特长，通过对患者染色体、基因的检测进行遗传病筛查和诊断，植物原位杂交检测服务，并可对家族遗传病的发生进行预测。目前，国内主要通过染色体核型分析、荧光原位杂交技术、荧光定量PCＲ技术等检测染色体畸形，辅助进行产前遗传性疾病的筛查。通过DNA直接测序、荧光定量PCＲ、免1疫组化技术等检测相关基因的结构、表达的变化，辅助进行神经系统、生殖系统等遗传性疾病的诊断。
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，可做组织学评价，是目前应用较多的分子病理技术之一。
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