荧光原位杂交技术及其应用

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荧光原位杂交技术的临床应用_概述及说明

荧光原位杂交技术的临床应用概述及说明1. 引言1.1 概述荧光原位杂交技术是一种重要的分子生物学方法，可以通过使用荧光探针与待测DNA序列特异性结合，实现对目标DNA的检测和定位。

该技术的广泛应用使其成为基因诊断、细胞生物学以及遗传学研究的关键工具。

本文将对荧光原位杂交技术进行全面概述，并讨论其在临床诊断和生命科学研究中的重要应用。

1.2 文章结构本文将按照以下结构进行介绍和讨论：首先，我们将简要介绍荧光原位杂交技术的基本原理和相关概念；接着，我们将详细阐述该技术在临床诊断中的应用，包括癌症相关染色体异常的检测与定位、遗传疾病的分子诊断与遗传咨询以及微生物检测和感染性疾病的诊断；然后，我们将探讨该技术在生命科学研究领域中的重要应用，包括基因组和染色体结构分析、基因表达调控机制研究以及细胞核内事件及细胞过程动态观察与实时监测；最后，我们将对荧光原位杂交技术进行总结和评价，并展望其未来发展趋势。

1.3 目的本文的目的是全面概述荧光原位杂交技术的临床应用，并介绍该技术在生命科学研究中的重要性。

通过阐述其基本原理和应用案例，旨在增进读者对该技术的了解，并为相关领域的研究人员提供指导和启示。

同时，我们还将对该技术的优势和局限性进行评价，以便读者更好地理解并运用荧光原位杂交技术。

2. 荧光原位杂交技术概述2.1 原位杂交技术简介荧光原位杂交技术是一种用于分析染色体、基因组和RNA等核酸序列的强有力的方法。

它基于亲和性结合原理，利用荧光标记的探针与待测样品中的靶序列进行特异性杂交，通过可见光或荧光显微镜观察探针与样品是否杂交成功，从而实现对目标序列的定位和检测。

2.2 荧光原位杂交技术的基本原理荧光原位杂交技术主要包括以下几个步骤：首先，利用DNA合成或PCR扩增方法得到所需的荧光标记探针；然后，通过氨基化反应将这些探针连接到具有亲和性活性分子（如尾牙肌动蛋白）上，形成完整的荧光标记探针；接下来，在待测样品上进行脱氧核苷酸（dNTP）逆转录DNA合成反应，并在此过程中引入树酰胺（digoxigenin）－标记或生物素－标记dUTP等标记探针；然后，对样品进行固定处理，并与探针进行杂交，使探针与样品中的互补序列结合；最后，利用可见光或荧光显微镜观察并分析杂交信号，实现对目标序列的检测和定位。

荧光原位杂交技术及其应用

荧光原位杂交技术及其应用作者：钱文丹陈波利来源：《乡村科技》2018年第25期[摘要] 荧光原位杂交技术是通过核酸探针杂交施加非放射性荧光物质的技术，是分子细胞中较优异的一种遗传学工具，具有良好的应用前景。

基于此，本文介绍荧光原位杂交技术的原理、技术要点，并探究其发展及应用情况。

[关键词] 荧光原位杂交技术；多色荧光原位杂交；组织微阵排列技术[中图分类号] Q781 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909（2018）25-51-21 荧光原位杂交技术原理荧光原位杂交技术（Fluorescence in situ hybridization，FISH）是一种重要的非放射性原位杂交技术。

其基本原理是如果被检测的染色体或DNA纤维切片上的靶DNA与所用的核酸探针是同源互补的，二者经变性—退火—复性，即可形成靶DNA与核酸探针的杂交体。

将核酸探针的某一种核苷酸标记上报告分子如生物素、地高辛，可利用该报告分子与荧光素标记的特异亲和素之间的免疫化学反应，经荧光检测体系在镜下对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析[1]。

与其他杂交技术进行综合比较发现，荧光原位杂交技术（FISH）具有一些优势：循环周期短，稳定性高，非常安全；分辨率高，为3～20 Mb；探针能较长时间保存；多色标记，简单直观；在荧光显微镜下在同一切片上同时观察几种DNA探针的定位，直接得到其相对序列和位置，从而大大加速生物基因组和功能基因组定位的研究。

2 荧光原位杂交技术要点FISH选用的标本可以是分裂期细胞染色体，也可以是间期细胞。

生物素、地高辛、Dinitrophenyl（DNP）、Aminoacetyl Fluorine（AAF）等均可用于探针标记。

近年来，大片段的DNA探针（100～400 kb）已被研制出来，由于控针较长，故可将荧光物质直接标记在核苷酸上，使杂交过程进一步简化，而且杂交信号更强。

荧光原位杂交可以通过CCD（电荷耦合器件）相机系统或激光共聚焦扫描成像系统将摄取的信号存储在计算机中，经过软件特殊处理后显示在屏幕上。

荧光原位杂交技术（FISH）的基本原理及应用

荧光原位杂交技术（FISH）的基本原理及应⽤我接触“FISH”也是刚刚两年多的时间，作为⼀个“初学者”刚开始接触“FISH”可能跟⼤多数⼈⼀样满脑⼦的疑惑：“FISH”是做什么的?有什么临床作⽤呢?那些红红绿绿的点都是些什么意思?……今天让我们慢慢的去揭开FISH的不太神秘的⾯纱。

1.FISH的前世今⽣在FISH技术问世之前，基于20世纪60年代，放射性核素探针的原位杂交⽅法，检测间期染⾊体和分裂期染⾊体上特定DNA和RNA序列的⽅法，该⽅法存在操做⽐较⿇烦、分辨率有限、探针不稳定、放射性同位素的危害较⾼等问题，故⽬前弃之不⽤。

20世纪80年代⽤⾮放射性半抗原如⽣物素进⾏核酸标记的技术逐渐开展后，探针也开始使⽤这种⾮放射性标记⽅法。

随后FISH技术逐渐开展起来，1986年以后该技术被应⽤于分析细胞分裂期染⾊体铺⽚的DNA序列。

相对于放射性来说，FISH具有稳定性好、操作安全、结果迅速、空间定位准确、⼲扰信号少、⼀张玻⽚可以标记多种颜⾊探针等优点。

这些优点逐渐使FISH成为⼀种研究分⼦细胞遗传学很好的⽅法。

FISH即染⾊体荧光原位杂交(Flourescence in situ hybridization,FISH)是通过荧光素标记的DNA探针与样本细胞核内的DNA靶序列杂交，从⽽获得细胞核内染⾊体或基因状态的信息。

FISH是将传统的细胞遗传学同DNA技术相结合，开创了⼀门新的学科——分⼦细胞遗传学。

（如下图所⽰)2.FISH信号解读-红红绿绿是什么⽬前临床上⽤于FISH检测的探针的荧光素⼤都是绿⾊的和橙红⾊标记，可⼤致分为：染⾊体计数(着丝粒)探针(centromere-enumerationprobes，CEP)，位点特异性识别探针(locus-specific identifier probes，LSI)，染⾊体涂染(paint，WCP)探针。

其中CEP和LSI探针中的计数探针、融合探针及分离重排探针，在⾎液病诊断与预后分型中最为常⽤。

荧光原位杂交技术在基因检测中的应用研究

荧光原位杂交技术在基因检测中的应用研究荧光原位杂交技术（Fluorescence In Situ Hybridization，FISH）是一种可以直接观察和检测染色体、基因或基因组序列的分子生物学技术。

该技术利用特异性核酸探针与待检测序列互补配对，并用荧光染料标记探针使其能够在细胞核中发光。

荧光原位杂交技术在基因检测中具有重要的应用价值，可以用于检测染色体结构异常、染色体重排、基因拷贝数变异等遗传变异。

首先，荧光原位杂交技术可以用于检测染色体结构异常。

染色体结构异常是导致许多遗传疾病的原因之一，如唐氏综合征、父本重组不平衡等。

通过使用能够与染色体特定区域互补配对的探针，荧光原位杂交技术可以直接观察染色体的形态和结构，从而发现染色体结构异常。

例如，当染色体发生部分缺失、部分重复或倒位等结构异常时，荧光原位杂交技术可以显示出异常的染色体区域与正常染色体区域之间的变异。

其次，荧光原位杂交技术还可以用于检测染色体重排。

染色体重排是指染色体之间的结构改变，包括互换染色体的片段、删除或重复染色体的片段等。

荧光原位杂交技术可以使用特定的探针，将探针标记在不同染色体的特定区域，从而检测染色体重排事件。

例如，探针可以用来标记染色体上的特定基因或序列，当染色体发生重排事件时，探针可以显示出不同于正常情况的杂交信号，从而揭示重排事件的存在。

此外，荧光原位杂交技术还可以用于检测基因拷贝数变异。

基因拷贝数变异是指基因的拷贝数量在个体间存在差异，是一种常见的遗传变异形式。

荧光原位杂交技术可以使用基因特异性的核酸探针，将其标记在细胞核中的目标基因上，并通过观察荧光信号的强度来检测基因拷贝数的变异。

例如，如果一些基因存在拷贝数增加或减少的变异，荧光原位杂交技术可以显示出相应的增强或减弱的信号。

总而言之，荧光原位杂交技术在基因检测中具有广泛的应用，可以用于检测染色体结构异常、染色体重排、基因拷贝数变异等遗传变异。

这种技术的应用可以提供重要的遗传学信息，并对遗传病的诊断和预测起到重要的作用。

荧光原位杂交的原理及在产前诊断中的应用

荧光原位杂交的原理及在产前诊断中的应用荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization，FISH）是一种基于核酸互补配对原理的分子生物学技术，通过标记的探针与待测样品中的特定序列发生互补配对，从而实现对特定基因或染色体的定位和检测。

这项技术具有高分辨率、高灵敏度和高特异性的特点，因此在产前诊断中得到了广泛的应用。

荧光原位杂交的原理是利用互补配对原则，即DNA的碱基对A与T之间形成两个氢键，而G与C之间形成三个氢键。

荧光原位杂交实验中，首先需要制备特异性的探针。

探针一般是由DNA片段或人工合成的寡核苷酸链构成，其中的核酸序列与待测样品中的目标序列互补配对。

探针的核酸链上标记有荧光染料，通过荧光信号可以检测到探针的靶向结合。

在荧光原位杂交实验中，首先需要对待测样品进行固定处理，使DNA在细胞或组织中得以保持原有的空间结构。

然后，将标记有荧光染料的探针与待测样品进行孵育，在适当的温度下让它们发生互补配对反应。

随后，利用荧光显微镜观察标记的探针是否与待测样品中的目标序列结合，并通过图像分析系统对荧光信号进行定量和定位分析。

荧光原位杂交技术在产前诊断中发挥了重要的作用。

产前诊断是指在胚胎发育早期对胚胎进行检测，以确定胚胎是否存在异常基因或染色体异常。

常见的产前诊断方法包括羊水穿刺、脐带血采样等，但这些方法对胚胎有一定的损伤风险。

相比之下，荧光原位杂交技术具有无创伤、准确、快速等优势。

在产前诊断中，荧光原位杂交技术主要应用于染色体异常的检测。

例如，唐氏综合征是由于染色体21上三个同源染色体的非整倍体所导致的一种遗传病。

通过使用标记有荧光染料的探针与染色体21上的特定序列发生互补配对，可以在荧光显微镜下观察到染色体21的异常数量和结构，从而诊断是否存在唐氏综合征。

荧光原位杂交技术还可用于检测其他染色体异常，如父源性染色体易位、染色体缺失或重复等。

通过选择特定的探针，可以针对不同的染色体异常进行检测和分析。

荧光原位杂交临床应用

荧光原位杂交临床应用荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization，FISH）是一种常用的细胞遗传学技术，主要用于检测染色体异常、基因缺失或扩增以及基因重排等。

随着技术的不断发展，荧光原位杂交已经广泛应用于临床诊断和研究领域。

荧光原位杂交技术利用荧光探针与待检测的DNA或RNA序列进行特异性结合，通过观察荧光信号的强度和位置来判断目标序列的存在与否。

相比传统的细胞遗传学方法，荧光原位杂交具有高分辨率、高灵敏度和高特异性的优点，能够在细胞水平上直接观察到目标序列的存在情况。

在临床应用方面，荧光原位杂交已经成为一种重要的诊断工具。

例如，在肿瘤学领域，荧光原位杂交可以用来检测癌基因的扩增或融合，从而帮助医生确定肿瘤的类型和预后。

此外，荧光原位杂交还可用于检测染色体异常，如唐氏综合征和爱德华综合征等，为遗传病的早期筛查提供了一种快速、准确的方法。

除了临床诊断，荧光原位杂交还在研究领域发挥着重要作用。

通过荧光原位杂交技术，研究人员可以观察细胞内基因的表达情况以及染色体的结构和功能，进一步理解基因调控和细胞分裂等生命过程。

此外，荧光原位杂交还可以用于研究基因组的结构和演化，揭示不同物种之间的遗传关系。

近年来，随着新一代测序技术的发展，荧光原位杂交也得到了进一步的改进和应用。

例如，结合荧光原位杂交和单细胞测序技术，可以在单个细胞水平上分析基因组结构和表达差异，为个体化医学提供更精准的诊断和治疗策略。

尽管荧光原位杂交在临床应用中取得了一定的成功，但仍然存在一些局限性。

首先，荧光原位杂交只能检测已知的特定序列，对于未知序列的检测能力有限。

其次，荧光原位杂交的信号分辨率受到细胞核大小和染色质结构的影响，可能存在误差。

此外，荧光原位杂交的数据分析和解读也需要较高的专业技术。

荧光原位杂交作为一种重要的细胞遗传学技术，在临床诊断和研究领域具有广泛的应用前景。

随着技术的不断发展和改进，相信荧光原位杂交将会在基因诊断和个性化医学中发挥越来越重要的作用，为人类健康事业做出更大的贡献。

荧光原位杂交技术及其应用

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荧光原位杂交检测原理和临床应用

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荧光原位杂交技术的应用研究

荧光原位杂交技术的应用研究荧光原位杂交技术（Fluorescence In Situ Hybridization，FISH）是现代生命科学中一种重要的分子生物学手段。

它可以帮助研究者对细胞中的DNA和RNA进行高精度检测，以获得关于基因组结构、功能和调节的深入了解。

本文将介绍荧光原位杂交技术的基本原理、发展历程以及应用研究。

一、基本原理荧光原位杂交技术是一种显微镜下的遗传分析技术，它主要基于特异性碱基互补配对的原理。

在荧光原位杂交技术中，研究者会将荧光标记的探针与待检测的细胞或组织样本中的DNA或RNA特异结合，通过观察荧光信号来获得相应序列的位置和数量信息。

荧光探针通常由DNA或RNA突出部分构成，这些突出部分可以与待检测的DNA或RNA序列中互补的碱基配对，从而形成探针/样本复合物。

探针上的荧光标记可以是染料、荧光蛋白或其他发光分子，通过荧光显微镜观察，可以直接观察到目标序列的位置和数量，实现高精度监测和检测。

二、发展历程荧光原位杂交技术的最早形式可以追溯到20世纪70年代，当时科学家们使用辐射性同位素标记的DNA探针进行了首次的原位杂交试验。

这种方法虽然可以标记目标序列，但同时也带来了核辐射的问题，因此尽快走出这种标记方法是一个亟需解决的问题。

随着荧光分子标记的引入，20世纪80年代以来，荧光原位杂交技术得到了迅速发展。

最早的荧光分子标记是荧光酮（Fluorescein），后来逐渐出现了更为明亮和稳定的有机荧光染料和荧光蛋白标记方式。

这些标记可以分别标记不同的DNA或RNA序列，并可以在同一样本中同时检测多个目标序列。

近年来，随着图像分析技术的提升，荧光原位杂交技术得到了更为广泛的应用。

特别是在医学和生物技术领域，成为了检测癌症、罕见病、生物组织细胞变异、微小RNA的定量研究等的首选手段。

三、应用研究由于荧光原位杂交技术可以高精度、高灵敏度、高特异性地监测不同DNA或RNA序列，因此其在生命科学研究中得到了广泛的应用。

荧光原位杂交法 pcr-荧光对比

荧光原位杂交法 pcr-荧光对比荧光原位杂交法（FISH）和PCR-荧光对比（PCR-FLP）都是分子生物学中常用的技术，可以用于基因定位、染色体结构和功能等方面的研究。

本文将分别介绍这两种技术的基本原理、应用场景和优缺点。

一、荧光原位杂交法1.基本原理荧光原位杂交法是一种基于DNA序列互补碱基配对原理的技术，利用荧光探针对染色体上的特定区域进行标记，以便于观察和分析。

该技术主要包括以下几个步骤：（1）制备探针：将已知序列的DNA片段与荧光标记分子连接，生成荧光标记的DNA探针。

（2）加热解离：将待检样品中的DNA加热，使其解离成两条单链DNA。

（4）荧光显色：利用显微镜观察染色体上的荧光标记，并确定标记位置及数目。

2.应用场景荧光原位杂交法可用于以下方面的研究：（1）核型分析：检测染色体数目、大小和形态等信息。

（2）染色体重排：观察染色体间的换位、倒位等结构改变。

（3）基因定位：确定特定基因在染色体上的位置。

（4）肿瘤诊断：检测肿瘤细胞染色体的数目和结构变化。

3.优缺点（1）高灵敏度：能够检测到细胞核中的单个分子。

（2）高特异性：探针与目标序列可以实现完全互补。

（3）数据可视化：能够直观地呈现染色体结构及荧光信号大小。

而其缺点主要包括：（1）长时间实验：需要多个步骤和时间，且荧光信号非常容易被淬灭。

（2）需要DNA标记：需要荧光标记作为探针，费用较高。

二、PCR-荧光对比PCR-荧光对比（PCR-FLP）是一种应用荧光标记测量PCR产物数量的技术，能够在短时间内准确、可靠地检测和测量DNA的含量和变异。

具体操作过程如下：（1）样品制备：将待测DNA标记荧光标记，与另一非标记探针PCR反应。

（2）荧光PCR扩增：通过PCR反应增生DNA分子。

（3）荧光观察：利用荧光标记观察PCR产物。

（1）定量PCR：准确检测PCR反应中模板DNA的数目。

（2）基因表达：测量基因在不同实验条件下的表达水平。

（3）点突变检测：定性判断DNA中的单个碱基是否发生变异。

荧光原位杂交技术及其应用

荧光原位杂交技术及其应用作者：钱文丹陈波利来源：《乡村科技》 2018年第25期1 荧光原位杂交技术原理荧光原位杂交技术（Fluorescence in situ hybridization，FISH）是一种重要的非放射性原位杂交技术。

将核酸探针的某一种核苷酸标记上报告分子如生物素、地高辛，可利用该报告分子与荧光素标记的特异亲和素之间的免疫化学反应，经荧光检测体系在镜下对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析［1］。

2 荧光原位杂交技术要点FISH 选用的标本可以是分裂期细胞染色体，也可以是间期细胞。

生物素、地高辛、Dinitrophenyl（DNP）、AminoacetylFluorine（AAF）等均可用于探针标记。

荧光原位杂交可以通过CCD（电荷耦合器件）相机系统或激光共聚焦扫描成像系统将摄取的信号存储在计算机中，经过软件特殊处理后显示在屏幕上。

使用数码成像相机系统或CCD相机系统，灰度图像被拍摄几次并存储在计算机中，接下来通过一些人造色，软件系统接收获得的示例图像，经过软件的综合处理，最后以多色图像显示出来。

此外，在G-带状染色体被75 酒精或甲醇褪色后，FISH可以更清楚地识别易位。

FISH 技术和RFLP（Restrict Fragment Lenth Polymorphysim）结合，可以更准确地描述染色体长短臂的结构变化以及染色体梳子或复制品的性质。

荧光原位杂交技术及其应用

荧光原位杂交技术及其应用2?2007年(第32卷)第1荧光原位杂交技术及其应用I东成忠(南京师范大学地理科学学院江苏21oo46)于洪芹(山东省临沂师范学院276005)摘薹荧光原位杂交技术是2:0世纪89年代束发展起来的一种非放射性原位杂变技术.本文简要综述了该技术的发展概况,基本原理及该技术在生物学和医学中的应用..''关键词荧光原位杂交应用.荧光原位杂交(fluorescenceinsituhybridization.FISH)技术是2O世纪l踟年代末在已有放射性原位杂交技术基础上发展起来的_种非放射性分子细胞遗传学技术,具有快速,安全,灵敏度高以及探针可长期保存等特点.目前已广泛应用于细胞遗传学,肿瘤生物学,基因定位,基因作图,基因扩增,产前诊断及哺乳动物染色体进化研究等领域….1FISH技术的发展概况继1969年Gall和Pardue利用放射性同位紊标记DNA探针检测细胞制片上非洲爪蟾细胞核内rRNA成功之后,同年Pardue等又以小鼠卫星DNA为模板体外合成RNA成功地与中期染色体标本原位杂交,从而开创了RNA—DNA原位杂交技术为宏观的细胞学与微观的分子生物学研究架起了一座桥梁1974年=栅第一次将染色体显带技术和廉位杂交技术结合提高了基因定位的准确性.1981年,Roumm首次报道了荧光素标记的cDNA原位杂交同年Langer等用生物素标记核苷酸制备探针.1986年,Crermr与Licher等分别证实荧光原位杂交技术应用于间期核染色体非整倍体检测的可行性,发明了间期细胞遗传学研究的新方法.20世纪9o年代,FISH在方法上逐步形成了从单色向多色,从中期染色体FISH向粗线斯染色体FISH及纤维(fiber)一FISH发展的趋势;灵敏度和分辨率也有了大幅度提高[21..2FISH技术的原理只要两个核酸分子碱基序列互补,就可在适宜条件下形成稳定的杂交分子,FISH就是利用这原理将标记探针同组织,细胞核或染色体DNA进行杂交,经荧光检测体系对待测核酸定性,定位或相对定量分轿的一种研究方法.其基本操作步骤可概插为制备染色体,标记探针,将探针与实验l丰才料靶序列杂交以及检测杂交结果[.'FISH技术常用探针分三类.第一类是染色体特异重复序列探针,包括卫星和卫星Ⅲ类探针等,,杂交靶位常大于1Mbp,不含散在重复序列,与靶位结合紧密,杂交信号强,易于检测,常用于监测问期细胞非整倍体和微小标志染色体.第二类是全染色捧或染色体区域特异性探针,这类探针由一条染色体或其止某一区域几段不同核酸片段组成,可由克隆到噬菌体和质粒上的染色体特异性大片段通过构建文库制取,由于所得探针片段较小.故杂交时与邻近区域发生重叠及制片过程中被破坏的可能性较小,常用于中期染色体重组和问期核结构分析.第三类是位点特异性探针,这类探针由一个或几个克隆序列组成,可由cDNA克隆或克隆到大片段插入载体的核酸片段制取.主要用以染色体DNA克隆序列的定位和靶DNA序列拷贝数及结构变化的检测.FISH技术所用探针的标记方法有直接标记法和间接标记法.间接标记法是先在DNA探针上连接一种半抗原,然后通过能同半抗原特异结合的标记蛋白对目标核酸分子进行检测.最常用半抗原是生物素和地高辛酸基等.,直接标记法是用荧光染料直接标记核苷酸,常用荧光染料有异硫氰酸荧光索及罗丹明等.直接标记的探针经简单冲洗就可镜检,省去了间接标记探针杂交后繁锁的检测步骤,但不能像间接标记那样进行多步骤信号放大,因而不如间接标记探针灵敏, 但靶序列片段较大时(数百kb),仍较可靠且探针标记种数不受限制...FISH技术已成功应用到许多生物材料中,包括细胞,组织切片,中期染色体,高分辨率染色体及分离的核酸等检测时可先将组织固定到显微载玻片上,再用探针进行杂交.对靶组织进行各种预处理,如用蛋白酶消化去除蛋白,常能增加结果信号强度..'..杂交前,双链撂针和靶DNA必须变性为单链DNA,常用加热和加碱变性法,变性温度和时间随探针和组织类型不同而变化,目的是为了保存组织的完整性和摄大杂交效率.杂交常在小体积缓冲液中进行(10—301~L),杂交盐浓度,plIm,温度等随探针和靶DNA最适退火条件而定..,目标分子的检测方法包括直接荧光法和间接免疫荧光法.如用荧光染料直接标记探针,可用直接荧光法进行检测;若探针是用一个半抗原标记,则可通过间接免疫荧光法进行检测用生物素标记的探针常用荧光素(绿荧光),德克萨斯红(红光)或罗丹明(蓝荧光)标记的亲和索或酶联亲和索偶联,再通过生物素化抗亲和索抗体夹层逐级放大信号进行检测,使用二抗能生物学教学2007年(第32卷)第1期使荧光信号进一步放大.玻片常用碘化丙啶补染,以便在荧光显微镜上观察杂交信号的同时能看到细胞核及染色体结构.3FISH技术在生物学和医学中的应用FISH技术已经在细胞遗传学,肿瘤生物学,基因定位,基因作图,基因扩增,产前诊断及哺乳动物染色体进化研究等领域得到了广泛应用.3.1染色体结构变异与非整倍体的检洲荧光原位杂交简化了染色体结构变异的检测.如植物染色体的非整倍体是由于染色体行为异常,即可能是双亲配子染色体数目和结构差异引起或染色体亲缘关系较远等因索导致.利用原位杂交可比较容易地检测出缺失,附加或替换的染色体【4l.3.2基因扩增和缺失的检测FISH空间分辨率和敏感性使得亲本和扩增基因在抗病虫害细胞中定位成为可能E5].被扩增基因主要在同一染色体臂上,但离初始亲本基因有一定距离,且经常独立地位于染色体端粒部位;FISH分析表明细胞断裂可能是由于染色体含有扩增区域的结构重排.同时用FISH可定位转基因植物中外源基因位置和拷贝数,此法在番茄,烟草,大麦,小麦,黑麦等作物中已获成功.利用FISH技术也可检测一些与遗传性疾病相关的基因缺失,如成功检测了aniridia疾病(一种虹膜缺失的罕见遗传异常疾病)患者的缺失基因.3.3基因定位基因的染色体定位是FISH技术在分子生物学上的重要应用[5,6l.应用高分辨FISH结合CCD相机的计算机图像分析研究A|u(短散布元件shortinterspersedelement,SINE)和Ll(长散布元件long interspersedelement,LINE)序列在人中期染色体上的布分,发现Alu序列主要在R带,Ll序列主要是O/Q 深染带.FIsH技术与生化,计算机和重组DNA技术结合检测Alu位点.表明DNA序列与带型有关.用FISH技术对人类基因组中编码基因分布的研究揭示, 基因主要集中在染色体上G+C(占金基因组35%)最丰富的DNA区段.FISH技术为着丝粒结构研究提供了重要手段.着丝粒结构研究主要是对着丝粒重复序列进行分析, 包括重复元件,如,13和传统卫星DNA性质和分布. 目前已经在小鼠中期染色体,低集缩减数分裂前期染色体和拉伸染色体的着丝粒上定位了两个重要的卫星重复序列.并结合蛋白质抗体检测查明了小鼠主缢痕和异染色质的形成并不需要小卫星DNA.应用FISH技术可直接观察染色体端粒,这简化了染色体在核内的结构和功能研究.Wemer等用FISH 技术发现,在普通小麦等物种中所有缺失染色体的断3?裂都存在端粒序列.故认为在小麦中可能存在染色体重新修复机理,并推想在断裂端添加端粒序列可以稳定染色体损伤.3.4基因作图用FISH技术可直接检测DNA在染色体上的位置,所确定位置是基因在染色体上实际的物理位置.由于原位杂交不受位点内变异和位点间拷贝数的影响,FISH技术已成为重复序列和多基因家族作图的重要手段,如M.Clark等用荧光原位杂交方法在大麦第5号染色体制作出B一醇溶蛋白位点的物理图谱.多色探针标记为探针定位提供了一种更简便的方法.如检测时2个探针用红色,第3探针用绿色,则绿色位点的位置要么在2红色位点之外,要么在它们之间,于是可确定探针顺序.因此,探针被至少20kbp的序列隔开就可以用FISH技术将之定位.3.5产前诊断FISH主要用于常见非整倍体异常(如x和Y染色体以及第l3,l6,l8及2l号染色体异常)作出诊断,特别是唐氏症21号染色体变异产前诊断用得比较多.诊断时使用间期羊水细胞或绒毛细胞,方法是应用x和Y染色体以及第13,l8及21号染色体探针作原位杂交,从细胞核出现的不同颜色点的数目即可检出胎儿是否患有染色体病及胎儿性别,临床应用已取得很大进展.黄浩杰[']和崔英霞等r8J用染色体特异性探针与中期染色体杂交技术,分析诊断3例临床上仅表现为流产,分娩畸形儿患者的染色体, 发现染色体易位发生位置与胚胎存亡之间具有某种相关性.3.6染色体RNA和基因组进化研究染色体的主要成分包括DNA和组蛋白,除此之外,还有非组蛋白和RNA.对这些物质在染色体中分布进行精确定位是研究染色体高级结构和构建染色体模型的关键所在.人\ 们对染色体中DNA和蛋白质研究已比较深入,但对染色体中RNA的性质,种类,来源,分布特点及生物学功能缺乏深入研究.宋林生等L9]用生物索标记的玉米18s,rRNA小麦5srRNA及tRNA的eDNA作为探针,利用玉米根尖超薄切片进行原位杂交,证实玉米染色体中既有来自核仁的rRNA或其前体,又含有来自核基质的rRNA,5srRNA或hnRNA(核内不均一RNA),揭示了染色体中RNA的种类和来源.主要参考文献【1】王忠华,李旭晨,夏英武.2001.荧光原位杂交技术在植物学中的应用.植物学通报,18(1):40-45【2】粱皈.2005,荧光原位杂交技术的研究进胜.中国优生与遗传杂志,l3(5):119—120[3】林汝仙.1994.荧光原位杂交技术及其应用.国外医学临床生物化学与检验学分册,15(3):122～1244?生物学教学2007年(第32卷)箍生物修复技术及其应用李坤陶(河南省郑州师范高等专科学校生命科学系450044)摘要本文介绍了生物修复技术的概念,方法,特点及应用实例,并指出了目阿存在的问题和今后的发展方向.关键词生物修复污染生物降解生物修复是指利用生物的生命代谢活动来减少污染环境中的有毒有害物的浓度或使其无害化,从而使污染了的环境能够部分或完全地恢复到原初状态的过程.它利用生物对环境污染物的吸收,代谓}及降解等功能,对环境中污染物的降解起催化作用,加速去除环境中的污染物.1.生物修复的类型根据生物修复所利用的生物种类,可分为动物修复,植物修复和微生物修复.1.1动物修复土壤中的一些大型土生动物如蚯蚓和某些鼠类.能吸收或富集土壤中的残留农药,并通过其自身的代谢作用.把部分农药分解为低毒或无毒产物….农药在动物体内的代谢,一般经过5—6个半衰期后积累的农药达到极限值,意味着动物对土壤中污染农药的去除作用已达极限.同时,土壤中还生存着丰富的小型动物种群,如线虫纲,弹尾类,蜱螨类,蜈蚣目,蜘蛛目,土蜂科等类群的动物.对土壤中的污染农药均有一定的吸收和富集作用.可以从土壤中带走部分农药.1.2植物修复植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元索的理论为基础,直接利用有生命的绿色植物及与其共存微生物体系清除或降低环境污染物的一项新兴技术.近年来的研究表明,植物修复是一种比微生物修复更经济更适于现场操作的去除环境污染物的技术.利用适当的植物不仅可去除环境中的有机污染物,还可去除环境中的重金属和放射性元素.1.3微生物修复微生物修复技术是在人为优化的条件下,利用自然环境l中生息的微生物或人为投加的特效微生物的生命代谢活动,来分解土壤中的污染物,修复受污染的环境.微生物对物质进行各种转化作用的生理学基础是其新陈代谢活动,即分解代谢和合成[4】马渐新.周荣华.贾继增.1997.用基因组原位杂交与RYLP标记鉴定小麦——簇毛麦抗自粉病代换系.遗传.24(5):4,o,7—452[5]陈乐真,张杰.1999.荧光原位杂交技术及其应用.细胞生物学杂志.21(4):177—180[6]任南,宋运淳.1998.玉米(Zraalays)ede2和prhl基因的染色体原位杂交物理定位.遗传,25(3):271—277代谢.在新陈代谢过程中,微生物使各种物质经历了种种复杂的转化.微生物在生物修复中起着主导作用.早期的生物修复主要是利用微生物降解和转化环境中的有机污染物质.可以用于生物修复的微生物有很多,包括细菌,真菌及原生动物等.2生物修复的实施方法生物修复的实施方法可分为原位生物修复和异位生物修复两种.2.1原位生物修复原位生物修复是指对受污染的介质(土壤,水体)不作搬运或输送,而在原污染地进行的生物修复处理,修复过程主要依赖于被污染地微生物的自然降解能力和人为创造的合适降解条件. 2.1.1生物通气法这是一种强迫氧化的生物降解法,用于修复地下水上部受挥发性有机物污染的透气层士壤.它是在污染的土壤上打至少两日井,安装鼓风机和抽风机,将空气强制排入土壤中,然后抽出,土壤中的挥发性有机物也随之去除.在通人空气时,加入适量的氨气,可以为土壤中的降解菌提供氮素营养, 促进微生物降解活力的提高.2.1.2空气注射法这是一种类似生物通气法的系统处理方法,即将空气加压后注射到污染地下水的下部,气流加速地下水和土壤中有机物的挥发和降解.它是在传统气提技术的基础上加以改进后形成的新技术,抽提和通气并用.为微生物的降解作用补充溶解氧,并通过增加及延长停留时间促进生物降解,提高修复效率.2.1.3生物培养法定期向受污染土壤中加入营养和氧或过氧化氢作为微生物氧化的电子受体.以满足污染环境中已经存在的降解菌的需要,提高土壤微生物的代谢活性,将污染物彻底地矿化为二氧化碳和水.2.1.4投茼法直接向遭受污染的土壤投入外源的污染物降解菌,同时提供这些微生物生长所需的营养,[7]黄浩杰.张锡然.崔英霞等.1996.应用荧光原位杂交(FISH)技术研究复杂的染色体易位.遗传,23(5):338—342[8]崔英镒.商学军.王永梅等.1997.染色体荧光原位杂交技术检测平衡易位的临床应用.遗传.19(2):9一l0[9]宋林生,郭世宜.1996.用电镜原位杂交技术对玉米中期染色体中IINA的研究.植物,38(2):89—94O。

荧光原位杂交技术(fish)的基本原理和应用_理论说明

荧光原位杂交技术(fish)的基本原理和应用理论说明1. 引言1.1 概述荧光原位杂交技术（Fluorescence in situ Hybridization，简称FISH）是一种广泛应用于生物学研究的重要技术。

它通过在细胞或组织水平上定位和检测特定DNA或RNA序列的分布情况，可以提供关于基因组结构、功能和表达的有价值信息。

该技术最早于20世纪80年代被开发出来，并且经过不断改进与扩展，如今已成为分子生物学研究中不可或缺的工具之一。

1.2 文章结构本文将首先介绍荧光原位杂交技术的基本原理，包括DNA探针的选择与设计、杂交反应条件的优化以及检测与可视化方法。

然后，我们将深入探讨荧光原位杂交技术在生物医学研究领域、植物遗传研究领域和动物进化研究领域的应用实例。

接下来，我们将评述荧光原位杂交技术的优势与局限性，包括其高灵敏度、高分辨率等优势以及对样本处理要求高、无法确定基因功能等局限性。

最后，我们将给出结论并展望荧光原位杂交技术的未来发展方向。

1.3 目的本文的目的是系统地介绍荧光原位杂交技术的基本原理和应用领域，以帮助读者深入了解这一重要技术。

通过阅读本文，读者将能够全面了解荧光原位杂交技术在生物学研究中的作用和意义，并对该技术的优势与局限性有所了解。

此外，本文也将探讨该技术未来可能的发展方向，为读者提供展望与思考。

2. 荧光原位杂交技术基本原理:2.1 DNA探针的选择与设计:荧光原位杂交技术（FISH）是一种利用DNA或RNA分子作为探针，通过特异性互补配对识别和定位目标序列的方法。

在进行FISH实验时，首先需要选择合适的DNA探针。

DNA探针通常由由人工合成的寡聚核苷酸（oligonucleotide）或从天然来源提取得到的全长DNA片段构建而成。

选择DNA探针时，需要考虑以下因素：首先是目标序列的特异性，即该序列在待检测样品中是否具有较高的丰度，并且只存在于感兴趣的目标区域中。

其次是探针长度和两个主要互补区域之间核苷酸序列的碱基组成比例。

荧光原位杂交临床应用

荧光原位杂交临床应用荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization，FISH）是一种在细胞或组织的水平上探测特定DNA序列的技术。

它通过将荧光标记的探针与目标DNA序列特异性结合，然后通过显微镜观察荧光信号的分布情况来研究细胞或组织中的基因组结构和功能。

荧光原位杂交技术在临床应用中具有广泛的应用价值，可以用于遗传疾病的诊断、肿瘤的分子分型和预后评估等方面。

荧光原位杂交技术的临床应用主要体现在以下几个方面：1. 遗传疾病的诊断：荧光原位杂交技术可以用于检测染色体异常，帮助医生进行遗传疾病的诊断和预后评估。

例如，通过针对染色体上特定基因的FISH分析，可以鉴定出染色体异常引起的唐氏综合征、爱德华氏综合征等遗传疾病。

2. 肿瘤的分子分型：荧光原位杂交技术可以通过检测肿瘤细胞中染色体的异常改变，帮助医生对肿瘤进行分子分型，指导治疗方案的选择。

例如，FISH技术可以用于检测HER2基因在乳腺癌中的扩增情况，从而判断乳腺癌患者对靶向治疗药物的敏感性。

3. 肿瘤的预后评估：荧光原位杂交技术可以通过检测肿瘤细胞中染色体的异常改变，预测肿瘤的预后情况。

例如，FISH技术可以用于检测白血病细胞中BCR-ABL融合基因的存在，从而判断患者对靶向治疗药物的疗效和预后。

4. 检测微小缺失和重复：荧光原位杂交技术可以通过检测染色体上微小缺失或重复的情况，帮助医生进行染色体疾病的诊断和预后评估。

例如，FISH技术可以用于检测儿童发育迟缓症患者的染色体微缺失情况，从而帮助医生进行个体化治疗。

荧光原位杂交技术作为一种高灵敏度、高特异性的分子生物学技术，在临床应用中具有广泛的应用前景。

它可以帮助医生进行遗传疾病的诊断、肿瘤的分子分型和预后评估等方面，为患者的个体化治疗提供重要的依据。

随着技术的不断进步和发展，相信荧光原位杂交技术在临床应用中的作用会越来越重要，为人类健康事业做出更大的贡献。

荧光原位杂交技术及其应用

荧光原位杂交技术及其应用生物学研究中，了解基因表达情况是至关重要的。

荧光原位杂交技术（FISH）是一种常用的细胞学技术，能够直接观察到特定DNA序列的位置和数量，从而研究基因组结构、功能和进化。

本文将介绍FISH技术的原理、方法和应用，并探讨该技术在生物学领域中的前景。

一、FISH技术原理FISH技术是一种基于亲和原理的细胞学技术，它利用荧光标记探针与特定DNA序列的互补配对，使其在细胞核中特异性结合。

探针可以是DNA分子或RNA分子，它们被标记上荧光染料，通过显微镜观察荧光信号来确定探针的结合位置和数量。

FISH技术的主要步骤包括：样品制备、探针标记、探针杂交、洗涤和显微镜观察。

样品制备包括细胞培养、细胞固定和染色。

探针标记可以通过直接或间接标记方法实现。

直接标记方法是将荧光染料直接连接到DNA或RNA分子上，而间接标记方法是通过荧光标记的抗体来识别已标记的DNA或RNA分子。

探针杂交是将标记的探针与细胞核DNA或RNA进行互补配对，通常需要在高温下进行。

洗涤步骤可以去除未结合的探针，从而提高探针的特异性。

显微镜观察则是通过荧光显微镜观察荧光信号，确定探针的结合位置和数量。

二、FISH技术应用FISH技术在生物学研究中有广泛的应用，以下是几个常见的应用领域：1. 基因组结构研究FISH技术可以用于研究基因组的结构和变异。

例如，可以使用不同的探针标记染色体的不同区域，从而确定染色体的结构和数量。

此外，FISH技术还可以用于检测基因组的缺失、重复和重排等变异。

2. 基因表达研究FISH技术可以用于研究基因表达。

例如，可以使用探针标记mRNA 分子，从而确定mRNA在细胞中的分布和数量。

此外，FISH技术还可以用于研究基因转录和剪接等过程。

3. 染色体分析FISH技术可以用于染色体分析。

例如，可以使用探针标记人类性染色体的不同区域，从而确定性染色体的性别和结构。

此外，FISH 技术还可以用于研究染色体异常，如染色体重排、易位和缺失等。

荧光原位杂交技术及其应用

记探针杂交后繁锁的检测步骤，但不能像间接标记那因而不如间接标记探针灵敏，物标核酸备针１６．ｍｒｉｅ样进行多步骤信号放大，素记昔制探。９年，ｅｅ与Ｌｈ８Ｃｒｃｒ等分别证实荧光原位杂交技术应用于间期核染色体非但靶序列片段较大时（数百ｋ）仍较可靠且探针标记ｂ，整倍体检测的可行性，发明了间期细胞遗传学研究的种数不受限制。
本原理及该技术在生物学和医学中的应用。
关键词荧光原位杂交应用
荧光原位杂交（ｕｅｅｅｉｂｉｔ，区几ｌｒｃｃｎ娜ｄａｎｆｏｓｎａｓｙｚｉｔｕｏ域段不同核酸片段组成，克隆菌体和可由到噬质
ＦＨ技术是２世纪８年代末在已有放射性原位杂Ｉ）Ｓ００交技术基础上发展起来的一种非放射性分子细胞遗传学技术，具有快速、灵敏度高以安全、及探针可长杂交时与邻近区域发生重叠及制片过程中被破坏的可能性较小，常用于中期染色体重组和间期核结构分析。第三类是位点特异性探针，这类探针由一个或几个克隆序列组成，可由。ＮＤＡ克隆或克隆到大片段插人载体的核酸片段制取。主要用
荧光检测体系对待测核酸定性、定位或相对定量分析
的一种研究方法。其基本操作步骤可概括为制备染色体、标记探针、将探针与实验材料靶序列杂交以及检测
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荧光原位杂交技术在生物学研究中的应用

荧光原位杂交技术在生物学研究中的应用在生物学研究中，荧光原位杂交技术是一种常见的分子生物学方法。

通过荧光标记探针，该技术可以在细胞、组织、器官、甚至整个生物体上可视化特定的DNA、RNA序列。

这使得生物学家可以研究细胞内基因表达和基因组组织，这对研究生物学和人类健康问题非常重要。

一、荧光原位杂交技术的概述荧光原位杂交技术利用生物分子之间的互补性进行研究。

DNA和RNA是生命体系中最为重要的分子之一，它们内在的互补性使它们能够识别彼此。

在荧光原位杂交技术中，荧光标记的核酸探针与需要研究的特定序列互补杂交。

这使得荧光探针可以准确地在细胞或组织中可视化。

这种荧光信号可以通过显微镜观察。

二、荧光原位杂交技术的种类荧光原位杂交技术有两种主要的类型:核酸杂交和免疫荧光染色。

1. 核酸杂交核酸杂交是在无细胞和细胞水平上进行的。

在细胞水平上，荧光原位杂交技术通常用于识别和定位细胞中的mRNA分子。

通过将可靠的延伸探针标记附着到mRNA序列上来实现它。

可靠的延伸探针是通过逆转录、克隆和序列分析来获得的，它们是荧光标记的短DNA序列或RNA分子。

在无细胞级别上，荧光原位杂交技术可用于检测细胞和组织中特定的DNA序列。

这是通过采用荧光标记的探针来实现的，这些探针可以杂交到要检测的DNA序列上并显示出荧光标记的颜色。

2. 免疫荧光染色免疫荧光染色是另一种荧光原位杂交技术。

这种方法利用荧光标记抗体来识别和定位特定的蛋白质分子。

准确的荧光探针可以准确地将抗体与依靠特定抗原结构的细胞或组织相结合，显示出特定的荧光标记。

这种方法能够用于检测特定受体、细胞结构或定点蛋白质位置。

三、荧光原位杂交技术的应用本节将介绍荧光原位杂交在生物学研究中的一些应用。

1. 基因表达和调控荧光原位杂交技术是了解该基因在细胞中表达的位置、发展和分化状态所必需的，无论是在发育过程中还是在成人身体中。

例如，基因1在胚胎发育中的表达模式可以通过荧光原位杂交技术来确定，并验证其在造血干细胞、软骨和骨中的表达模式。

荧光原位杂交技术及其在环境微生物学中的应用

ＲＡ分子，Ｎ该探针与待测靶ＤＡ同源互补。变性一退火一复Ｎ经性形成靶ＤＡ与核酸探针的杂交体。ＦＳ中使用的１ＳｒＮＮＩＨ６ＡＲ
于不同荧光分子的光谱重叠．一般只能同时使用３种不同颜
色。为扩大ＦＳＩＨ容量，年来发展了组合标记、近比例标记、多
性原位杂交技术，利用核糖体内长度适中（１０ｂ）高度保其约５０ｐ、
守的１ＳｒＮ６Ａ序列作为理想的基因分类靶序列．根据１ＳＲ６
ｒＮ序列的保守性和特异性设计所需要的不同分类级别的寡ＲＡ核苷酸探针．特异核苷酸序列的带标记的一段单链Ｄ识别ＮＡ或
纤维一光杂交技术（Ｎ荧ＤＡｉｒＳ、基因组原位ｆｅＩＨ）ｂＦ
杂交（ｅｏｌｕ — ｇｎｍｅｉｓｔｓｐｎｕ
自１８９８年Ｇｏａｎｎ首先利用放射性标记ｒＮ寡核苷ｉｎｏｉｖＲＡ酸探针显微探测细菌以来，随着安全性较强的荧光技术的发展．９９年ＤＬｎ次应用荧光标记寡核苷酸探针探测独立１８ｅｏｇ首的微生物细胞．项技术即荧光原位杂交技术（ｕｒｓｅｔｎ此ｌｅｆｏｃｎｉ— ｓｕｈｂｉｉｔｎＦＳ）通过在环境样品上直接原位杂交，ｉｙｒｚｉ，ＩＨ，ｔｄａｏ既可测定不可培养微生物的形态特征及丰度，叉可原位分析其空间及数量分布，于ｎＳ具有测定过程不破坏细胞及其形由Ｈ状、异性强、辨率高、全、速等优点，在环境微生物特分安快正领域中逐渐被广泛应用。

荧光原位杂交技术及其在环境微生物生态学中的应用研究

检测方法。但是常规的培养基培养方法通常费时些方法无法提供微生物形态学、空间分布和生物费力，尤其对于选择性高、营养需求复杂或目前为体的细胞环境等信息，并且ＰＲ对环境样品分析Ｃ止无法培养的微生物种类［］无法实现快速的培存在一定的偏差。荧光原位杂交（ｌｒｓｅｃ１，Ｆｕｅｃｅｏｎ养和有效的检测。基于此，年来国内外诸多学ＩｉｂｉｉｔｎＦＳ技术结合分子生物近ｎＳｔＨｙｒｚｉ，ＩＨ）ｕｄａｏ者先后开展了分子生物学方法的建立及生物学评学的精确性和显微镜的可视性，可进行微生物的价工作，从而更快、更精确地揭示微生物的种类和空间分布情况分析和特征性微生物的鉴定与定量多样性。目前常用的分子生物学方法包括基于分析。９９，ｅｏｇ１８年ＤＬｎ首次将荧光标记寡核苷
ＦｌｏｅｃｎｃｎｓｔｙｒｄｉａｉｎＴｅｈｌｇｎｕｒｓｅｅｉｉｕＨｂｉｚｔｏｃｎｏｏｙａｄＩｓＡｐｉａｉｎｉｖｒｎｅａｉｒｂａｏｏｙｔｐｌｃｔｏｎＥｎｉｏｍｎｔｌＭｃｏｉｌＥｃｌｇ
维普资讯
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微生物学杂志２０年１０７月第２卷第１ＪＵＮＬＯ７期ＯＲＡＦＭＩＲＢＯＯＹＪｒ２０ｏ２ｏ１ＣＯＩＬＧＬ０７１７．ａＶ．Ｎ
荧光原位杂交技术及其在环境微生物生态学中的应用研究
宋琳玲，曾光明，陈耀宁，蒋茹，国和黄