真核生物中，從個體的生長、發育、衰老、死亡，到組織的得化、調亡以及細胞對各種生物、理化因子的應答，本質上都涉及基因的選擇性表達。高等生物大約有30000個不同的基因，但在生物體內任意8細胞中只有10%的基因的以表達，而這些基因的表達按特定的時間和空間順序有序地進行著，這種表達的方式即為基因的差異表達。其包括新出現的基因的表達與表達量有差異的基因的表達。生物體表現出的各種特性，主要是由于基因的差異表達引起的。

由于基因的差異表達的變化是調控細胞生命活動過程的核心機制，通過比較同一類細胞在不同生理條件下或在不同生長發育階段的基因表達差異，可為分析生命活動過程提供重要信息。研究基因差異表達的主要技術有差別雜交（differential hybridization）、扣除（消減）雜交（subtractive hybridization of cDNA，SHD）、mRNA差異顯示（mRNA differential display， DD）、抑制消減雜交法（suppression subtractive hybridization，SSH）、代表性差異分析（represential display analysis，RDA）、交互扣除RNA差別顯示技術（reciprocal subtraction differential RNA display）、基因表達系列分析（serial analysis of gene expression，SAGE）、電子消減（electronic subtraction）和DNA微列陣分析（DNA microarray）等。

一、差別雜交與扣除雜交

差別雜交（differential hybridization）又叫差別篩選（differential screening），適用于分離經特殊處理而被誘發表達的mRNA的cDNA克隆。為了增加這種方法的有效性，后來又發展出了扣除雜交（subtractive hybridization）或扣除cDNA克隆（subtractive cDNA cloning），它是通過構建扣除文庫（subtractive library）得以實現的。

（一）差別雜交

從本質上講，差別雜交也是屬于核酸雜交的范疇。它特別適用于分離在特定組織中表達的基因、在細胞周期特定階段表達的基因、受生長因子調節的基因、以及在特定發育階段表達的或是參與發育調節的基因，同時亦可有效地用來分離經特殊處理而被誘發表達的基因。目前，差別雜交篩選法在克隆基因的分離工作中有著相當廣泛的用途。

差別雜交的技術基礎十分簡單，它不需要任何有關的目的基因的核苷酸序列信息，而重要的是耍擁有兩種不同的細胞群體：在一個細胞群體中目的基因正常表達，在另一個細胞群體中目的基因不表達。在這種情況下便可制備到兩種不同的mRNA提取物。其一是含有一定比例的目的基因mRNA類型的總mRNA群體，其二是不含有目的基因mRNA類型的總mRNA群體。因此，可以通過這兩種總mRNA（或是它們的cDNA拷貝）為探針的平行雜交，對由表達目的基因的細胞總mRNA構建的克隆庫進行篩選。當使用存在目的基因的mRNA探針時，所有包含著重組體的菌落都呈陽性反應，在X光底片上呈現黑色斑點，而使用不存在目的基因的mRNA探針時，除了含有目的基因的菌落外，其余的所有菌落都呈陽性反應，在X光底片上呈現黑色斑點。比較這兩種底片并對照原平板，便可以挑選出含目的基因的菌落，供作進一步研究使用。

差別雜交篩選技術已被成功地用于分析爪蟾和粘菌的發育問題。這兩個應用例子表明，處于不同發育狀態或階段的豐度相差5倍的特異的mRNA種是能夠被檢測出來的。生長因子調節基因（growth factor-regulated gene）的克隆，是差別雜交成功應用的一個典型例子。我們知道，血清中含有生長因子，因此用血清處理處于靜止期的細胞時，便會迅速誘發生長因子調節基因進行表達。所以，分別從靜止期細胞培養物和經血清激活3小時的細胞培養物中提取的poly(A)mRNA制劑，在mRNA種類上是有差別的，至少后者比前者多出了一種生長因子調節基因的mRNA類型。用從激活細胞中分離的poly(A)mRNA反轉錄合成的cDNA與λ噬菌體載體重組，構成cDNA文庫，并同時復制兩份硝酸纖維素濾膜。A組濾膜同血清激活細胞制備的cDNA探針雜交，B組濾膜同靜止期細胞制備的cDNA探針雜交。將所得的放射自顯影圖片進行仔細的比較，從中鑒定出只同激活細胞探針雜交而不能同靜止期細胞探針雜交的噬菌斑位置。這些克隆便有可能是帶有受血清誘發表達的生長因子調節基因的DNA編碼序列。