螢光原位雜交技術 (Fluorescence in situ hybridization，FISH)的基本原理是利用螢光標記的單鏈核酸探針，再根據鹼基互補的原理，經過denature - annealing –extension的過程與檢體 (組織、細胞或染色體)中的單鏈核酸進行雜交反應，形成可檢測的雜交雙鏈核酸，再透過螢光顯微鏡或共軛焦雷射顯微鏡來進行觀察。可檢視結合了螢光探針的DNA區域或RNA分子在染色體或其他胞器中螢光的位置，與被染色的細胞或胞器的形態和分佈。

這一技術為各種基因相關疾病的分類、預測和預後提供了準確的依據，並已經廣泛應用於許多領域例如：

1. 染色體研究: 檢測染色體結構變異，可以較容易地檢測出缺失、附加或替換的染色體。將染色體或者部分具有特異性的染色體處理製作成為螢光探針，對細胞中期的染色體進行檢測．可以發現染色體會呈現不同顏色的條帶，進而可以確定基因在染色體上的準確位置，能夠用於識別染色體重組、斷裂點分布等方面。
2. 基因定位: 利用螢光原位雜交靈敏、準確，並且可以一次檢測多段基因等特點，可以確定目標基因的準確位置，確定幾個基因之間的位置關係，是構建基因圖譜的基本要素。
3. 腫瘤診斷: 在臨床病理診斷中，FISH被應用於檢測癌症相關基因的變化，尤其是基因異位(Translocation)、重組(Rearrangement)、以及擴增(CNV)。

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