在ISHH，整个实验周期是比较长的，实验程序也比较繁杂，而杂交在ISHH整个实验中可被认为是“短兵相接”的一步。杂交前的一切准备工作如增加组织通透性都是为了在杂交这一步骤中核酸探针能进入细胞或组织与其内的靶核苷酸相结合。因此，杂交是ISHH中关键的而且是重要的一个环节。杂交是将杂交液滴于切片组织上，加盖硅化的盖玻片，防止孵育过程中的高温（50℃左右）导致杂交液的蒸发。为保证杂交所需的湿润环境，可将其放在盛有少量5×SSC或2×SSC（standard saline citrate， SSC）溶液的硬塑料盒中进行孵育。杂交液的成分和预杂交液基本相同，所不同的是加入了标记的核酸探针和硫酸葡聚糖。
原位杂交技术可以应用于以下场景：
组织中病毒DNA/RNA的检测和定位。例如，可以用于检测EB病毒mRNA、人类状瘤病毒和巨细胞病毒DNA等。
癌基因、抑癌基因及其他各种功能基因在转录水平的表达及其变化的检测。
检测染色体的变化，如染色体数量异常和染色体易位等。
在植物基因组研究中的应用。例如，通过与特定基因序列的探针进行杂交，可以在植物染色体上定位到目标基因的位置，进而构建遗传图谱，植物组织原位杂交，为植物育种和基因组研究提供基础数据。
生物领域应用原位杂交技术的例子：
物种进化与系统发生学研究：在物种进化与系统发生学研究中，原位杂交技术可以用于检测物种之间的亲缘关系和进化历程。例如，可以比较不同物种之间特定基因序列的差异，进而研究它们的亲缘关系和进化历程。
原位杂交技术在基因表达和调控、细胞分化与发育、研究和物种进化与系统发生学等领域都有广泛的应用价值，为深入探究生命现象、促进生物技术的发展提供了有力的技术支持。
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