在原位杂交过程中，需要使用标记的核酸探针，GISH，通常是在性核素或非性物质中标记的。这些探针可以通过不同的方式制备，例如从已知序列的DNA或RNA制备，或者通过使用生物信息学方法设计和合成新的探针。
在进行原位杂交时，细胞或组织需要固定在适当的支持物上，例如载玻片。然后，探针与细胞或组织中的DNA或RNA进行杂交，通常是在加热条件下进行的。接下来，通过洗涤和显影步骤去除未结合的探针和信号增强剂，后用显微镜观察杂交信号的位置。
根据核酸探针标记物的种类分别进行自显影或利用酶检测系统进行不同显色处理。细胞或组织的原位杂交切片在显示后均可进行半定量的测定，如自显影可利用人工或计算机辅助的图象分析检测仪（computer-assisted image analysis）检测银粒的数量和分布的差异。非性核酸探针杂交的细胞或组织可利用酶检测系统显色，然后利用显微分光光度计或图像分析仪对不同类型和数量的核酸的显色强度进行检测。
以菌落原位杂交为例：对分散在若干个琼脂平板上的少数菌落（100-200）进行筛选时，可采用该方法。将这些菌落归并到一个琼脂主平板以及已置于第二个琼脂平板表面的一张纤维素滤膜上。经培养一段时间后，对菌落进行原位裂解。主平板应贮存于4℃直至得到筛选结果。
将少数菌落转移到纤维素滤膜上
（1） 在含有选择性的琼脂平板上放一张纤维素滤膜。
（2） 用无菌牙签将各个菌落先转移至滤膜上，再转移至含有选择性但未放滤膜的琼脂主平板上。应按一定的格子进行划线接种（或打点）。每菌落应分别划线于两个平板的相同位置上。后，在滤膜和主平板上同时划一个含有非重组质粒的菌落。
（3） 倒置平板，于37℃培养至划线的细菌菌落生长到0.5-1.0mm的宽度。
（4） 用已装防水黑色绘图墨水的针头穿透滤膜直至琼脂，在3个以上的不对称位置作标记。在主平板大致相同的位置上也作上标记。
（5） 用Parafilm膜封好主平板，倒置贮放于4℃，直至获得杂交反应的结果。
（6） 裂解细菌，按本段下面所述方法，使释放的DNA结合于纤维素滤膜。
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