Phương pháp lai oligonucleotide đặc hiệu với allele là phương pháp sử dụng các đoạn mạch đơn DNA tổng hợp ngắn gọi là đầu dò oligonucleotide để lai (bắt cặp bổ sung) với các sợi đơn DNA tổng hợp từ allele bình thường hoặc allele đột biến. Thông thường, một đầu dò oligonucleotide gồm ít nhất 12 nucleotide có khả năng kết cặp bổ sung với một đoạn mạch đơn DNA đích. Nếu đầu dò được đánh dấu phóng xạ hoặc huỳnh quang thì có thể dễ dàng phát hiện sự bắt cặp bổ sung. Phương pháp này cung cấp những thông tin quan trọng về kiểu gene của những người được xét nghiệm

Một gia đình gồm 4 người (trong đó 2 người con đều là con trai) đã thực hiện xét nghiệm DNA theo phương pháp này để xác định xem có tồn tại allele đột biến thiếu máu hồng cầu hình liềm trong gia đình hay không. Quy trình thực hiện và kết quả xét nghiệm được mô tả ở hình 7.

Một tế bào có kiểu gene 𝐴𝐵 DdEe ( 𝐴𝐵 tương ứng với nhiễm sắc thể số 1; Dd tương ứng với nhiễm 𝑎𝑏 𝑎𝑏 sắc thể số 2; trong quá trình giảm phân I của tế bào có xảy ra một đột biến. Biết tế bào này giảm phân tạo giao tử có xảy ra hoán vị gene. Hình 7 mô tả hàm lượng DNA thay đổi trong quá trình phân bào này và số lượng allele hoặc nhóm allele (liên kết với nhau) trên mỗi nhiễm sắc thể số 1, 2, 3 của hai tế bào X, Y.

Trong một thí nghiệm lai giữa các dòng ruồi giấm thuần chủng: ruồi đực mắt đỏ (Pr) với ruồi cái mắt trắng (Pw), thu được hàng nghìn con F1. Trong đó, tất cả ruồi cái F1 có mắt đỏ, hầu hết ruồi đực F1 có mắt trắng, ngoại trừ 2 cá thể ruồi đực F1, kí hiệu là ruồi (I) và ruồi (II) có mắt đỏ. Để xác định kiểu gene của 2 ruồi đực mắt đỏ F1 này, người ta lần lượt cho ruồi (I) và ruồi (II) lai phân tích. Kết quả thu được như sau:

-  Phép lai với ruồi I: F2 thu được tỉ lệ phân li kiểu hình là 1 ruồi cái mắt đỏ : 1 ruồi đực mắt trắng.

-  Phép lai với ruồi II: F2 thu được tỉ lệ phân li kiểu hình là 1 ruồi cái mắt trắng : 1 ruồi đực mắt đỏ.

Cho rằng, số lượng cá thể là đủ lớn, các con ruồi đực không có đột biến gene, các NST phân li bình thường trong quá trình giảm phân ở cả ruồi (I), ruồi (II) và ruồi cái tham gia các phép lai phân tích.

Ở loài chuột đồng núi Trung Á (Microtus arvalis), có hai dạng màu lông phổ biến: xám tro và trắng kem. Các nhà nghiên cứu tiến hành 3 phép lai để tìm hiểu sự di truyền của màu lông như sau:

Đồng thời, khi nhân bản vùng mang gene quy định tính trạng màu lông từ mẫu máu của chuột lông trắng kem và chuột lông xám tro bằng kĩ thuật PCR với cùng cặp mồi đặc hiệu, kết quả thể hiện ở Hình 7: