一、熒光原位雜交技術發展歷史

1969年，Gall，Pardue和John等人，分別獨立建立了同位素原位雜交技術。

1974年，Evans，第一次將染色體顯帶技術和原位雜交技術結合起來，提高了基因定位的準確性。

1975年，Manning等人，最先在溶液的分子雜交中，使用非放射性標記，通過細胞色素c將生物素與RNA分子連接起來。

1977年，Rudkin等，發明了用間接免疫熒光法檢測目的DNA的非同位素原位雜交技術。

1981年，Roumam，首次報道了熒光素標記的cDNA作原位雜交。同年，Langer等，用生物素標記核苷酸制備探針。

1986年，Cremer與Lieher等，分別證實了熒光原位雜交（FISH）技術應用于間期核檢測染色體非整倍體的可行性，從而開辟了間期細胞遺傳學研究。

二、熒光原位雜交技術的現狀

從20世紀90年代至今，FISH在方法上逐步從單色向多色、從中期染色體FISH向粗線期染色體FISH到纖維（fiber）-F ISH發展，其靈敏度和分辨率也有了大幅度提高。

1. 多色熒光原位雜交

首先，Cremer等用生物素和汞或氨基乙酰熒光素（AFA）標記探針建立了雙色FISH技術。而后1990年Nederlof等提出用3種熒光素探測3種以上的靶位DNA序列，創建了多色FISH方法。在此基礎上又建立了以下5種方法：

①染色體描繪；

②反轉染色體描繪；

③多彩色原位啟動標記；

④比較基因組雜交；

⑤光譜染色體自動核型分析；

⑥交叉核素色帶分析。

可將多次繁瑣的FISH試驗和多種不同基因的定位在一次FISH試驗中完成。

2. DNA纖維熒光原位雜交技術（DNA fiber-FISH）

Weigant等和Heng等首先利用化學方法將染色體進行線性化，再以此線性化的染色體DNA作為載體進行FISH，使FISH的分辨率顯著提高。Parra和Windle（1993），Heiskanen等（1994），Florijn等（1995），進一步改進了伸展DNA纖維的方法，使DNA纖維的伸展程度從最初的80 kb/um達到了現在的2.5~3.5 kb/um。

三、熒光原位雜交技術的應用

1. FlsH特點：

（1）操作簡便，立體分辨率高，觀察分析方便，信號明亮清晰以及安全風險小；

（2）檢測速度及探針穩定性比放射性標記探針好，探針標記后穩定，一次標記后可使用二年；

（3）方法敏感，能迅速得到結果；

（4）在同一標本上，利用不同顏色的熒光集團標記探針可同時檢測幾種不同的探針；

（5）不僅可用于分裂期細胞染色體數量或結構變化的研究，而且還可用于間期細胞的染色體數量及基因改變的研究；

（6）標記探針和熒光素試劑均可購置，使得FISH程序直接而可靠；

（7）某種特別種類的完整基因組、整個染色體、染色體亞區域或單拷貝序列依所用探針的復雜性可特異地分別開來；

（8）重復序列的雜交可被未標記基因組的DNA同探針預雜交而抑制，這對定位在大植入探針中的獨特序列是決定性的。

2. 在基因定位中的應用

FISH可以直接測定DNA序列在染色體上的定位情況，基因的染色體定位是FISH在分子生物學上應用的重要方面。FISH還為當前著絲粒結構研究提供了重要的研究手段，主要是對著絲粒重復序列的分析，包括重復元件，如α、β和傳統衛星DNA的性質和分布。FISH可以直接觀察染色體端粒，簡化了對其在核內的結構和功能研究，定位其端粒序列。

3. 在染色體結構研究中的應用

FISH可以直接觀察染色體形態結構，也能觀察細胞核內染色質，可闡明減數分裂染色體的高度有序結構，有助于了解減數分裂染色體配對和重組的機制。而熒光原位雜交技術用人染色體特異探針能有效地檢測出人類和靈長類動物染色體畸變類型。染色體RNA和基因組進化研究提供技術支持。

4. 在微生物生態學中的應用

FISH技術具有很多優點，如快速、準確、原位等，因而目前在微生物生態學各個領域研究中已成為了強有力的工具。如環境樣品中微生物多樣性的檢測、污水處理相關微生物多樣性研究、動物體內共生微生物的研究、分析復雜的微生物群落等。

5. 在醫學中的應用

可用于病源微生物診斷、產前診斷、繪制基因圖譜、癌癥基因的檢測和判斷等。