自Gall和Pardue建立了原位杂交技术以来近20余年内，这一技术为基因的定位和表达、基因进化、发育生物学、肿瘤学、微生物学、病毒学、医学遗传学和遗传分析等领域研究提供了极其宝贵的资料，发挥了其它技术难以取代的作用。近年来，此一技术的应用领域逐渐扩大并在两个主要进行了技术法的改进。一方面是应用一系列放大手段增强检测的灵敏度（详见二十二章 )，另一方面是提高其分辨率，即向电镜水平发展。Jacob（1971)首先用3H标记的核酸RNA探针与DNA杂交并在电镜水平显示获得成功，继后不少科技工作者在这方面做了大量的工作（Manning et al 1975,Steinert et al 1976,Hutchison et al 1982)。但所应用的均是同位素标记核酸探针，直到1986年Binder首先用生物素标记的rDNA及UI探针，在蜂蝇（Drosophila)卵巢，应用Lowicryl-K4M低温包埋的切片上进行原位分子杂交，以蛋白A和胶体金复合物作为显示系统，较好的保存了组织的形态学结构和较高的信噪比例。Webster等人（1986)应用生物素标记探针显示了细胞内mRNA的分布。Singer等（1989)成功的用双标记原位杂交技术，一方面检测整装抽提细胞内与骨架结合的mRNA，同时显示了该mRNA所表达的蛋白质。新近Fischer等利用地高辛标记rRNA探针在Lowicryl-K4M包埋的切片进行杂交，然后以抗地高辛等抗体结合胶体金颗粒进行显示，以银显示法加强获得极为满意的定位。总之，电镜水平的原位分子杂交技术在国外还处在不断提高和改进的阶段，在国内此一技术还刚起步。焦仁杰等（1992)报告了以生物素标记腺病毒的基因组探针与整装抽提的细胞进行电镜原位杂交技术，成功地证明了腺病毒DNA与核骨架的紧密结合关系，胶体金颗粒呈簇状与串珠状结合在核骨架上。向正华等（1994)应用地高辛标记探针结合HRP的包埋前染色法显示了POMc mRNA定位于神经元的粗面内质网上。下面列举几种代表性的电镜原位杂交技术。
一、应用同位素标记cRNA探针电镜原位杂交技术于染色体制片（Hutchison et al, 1982)
（1)将整封染色体铺片放置于金网上，在70%的酒精蒸汽固定4～15h，空气干燥。
（2)以强碱使DNA变性，将金网置于2×SSC内（应用0.1n NaOH调整至pH12)，室温，2min。
（3)脱水，以70%和95%酒精各冲洗3次，空气干燥。
（4)杂交，金网覆于平面玻璃皿（ Petri dish)内的杂交液滴上，每滴约10～15μl，将此小碟置于盛于杂交缓冲的大塑料盒内，保持湿润，在60～65℃孵育4～24h。
杂交液的配制：6×SSC或6×TNS（1×TNs =0.1mol/L NaCl, 0.01mol/L Tris,Ph6.8,含30000～50000cpm/10μl 3h cRNA)。
（5)杂交后冲洗，金网自杂交液中取出后立即用大量的2×SSC冲洗多次。RNA酶溶液（20μg/ml)室温冲洗，然后再用2×SSC室温冲洗，冲洗后梯度酒精脱水（70%，95%)空气干燥。
（6)浸入乳胶膜，应用L-4核乳胶液，水稀释4倍。浸膜后的金网，用胶带固定在载玻片上放在密封的黑色塑料盒内，4℃，时间根据同位素种类和靶mRNA含量而定，也可选择不同时间曝光，根据显影强弱确定最终显影的时间。
（7)显影。暗盒自冷房或冰箱中取出后，在室渐中回暖至少30min，以防核乳胶膜皱缩。然后在显影液（Kodax Microdol X)显影3～5min，温度18～24℃。水冲，在15% Kodax快速定影液定影5min，然后在空气中干燥。
所有溶液应尽可能新鲜配制。
（8)电镜观察。
二、应用生物素标记DNA探针电镜原位杂交技术
（一)基本原理
应用DNA探针缺口翻译（nick translation)方法，通过碱基配对以一条DNA链为模板，将生物素标记的某一种脱氧三磷酸核苷酸如Bio-dUTP渗入有缺口的DNA链。将生物素标记的DNA探针与细胞或组织进行原位杂交。显示方法有二种：一种是用HRP显示，类似免疫电镜技术中采取的包埋前染色法，利用地高辛-过氧化物酶HRP显色法进行光镜水平的厚片原位杂交免疫细胞化学染色，其步骤与第二十章 叙述的原位杂交免疫细胞化学基本方法相同，只是为了减少细胞微细结构的损伤，在包埋过程中减少H2O2和Triton X-10等易损伤细胞与组织结构的试剂用量（向正华等1993)。在显色完毕后，取反应阳性部位按常规电镜操作程序进行锇酸后固定，脱水，包埋，切片和观察。此法利用HRP免疫反应产物具有极高电子反应密度体积大小不一，加之非特异性反应产物常掩盖微细结构的背景，不易达到准确的定位。现在比较广泛应用的是生物素-蛋白A（PA)胶体金（gold)标记技术。用于原位杂交的电镜定位，取得较为满意的效果。其基本原理是利用生物素标记探针与细胞或组织进行原位杂交后，利用抗生物素抗体-结合蛋白A-金标记杂交体的超微结构定位，类似免疫电镜中的包埋后染色。在包埋剂应用方面，有报告应用环氧树脂包埋获得成功的。但大多数较满意的结果均获自低温亲水性包埋剂——Lowicryl-K4M，也有应用LR-white作为包埋剂的（详见第七章 )。
