基因工程导论

基因工程导论第一页，共二十二页，2022年，8月28日背景基因芯片是世纪之交发展起来的新学科、新技术和新方法，它们必将成为生命科学研究中不可缺少的助手，给生命科学研究带来变革性的发展，但是必须承认，它们还处于发展阶段，还没有得到广泛的应用第二页，共二十二页，2022年，8月28日原理基因芯片的测序原理是杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法，可以用图11-5-1来说明。在一块基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探针。当溶液中带有荧光标记的核酸序列TATGCAATCTAG，与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定荧光强度最强的探针位置，获得一组序列完全互补的探针序列。第三页，共二十二页，2022年，8月28日重组出靶核酸的序列基因芯片的测序原理图第四页，共二十二页，2022年，8月28日基因芯片又称为DNA微阵列(DNAmicroarray)第五页，共二十二页，2022年，8月28日三种类型固定在聚合物基片（尼龙膜，硝酸纤维膜等）表面上的核酸探针或cDNA片段，通常用同位素标记的靶基因与其杂交，通过放射显影技术进行检测。优点：所需检测设备与目前分子生物学所用的放射显影技术相一致,相对比较成熟。但芯片上探针密度不高，样品和试剂的需求量大，定量检测存在较多问题。第六页，共二十二页，2022年，8月28日三种类型用点样法固定在玻璃板上的DNA探针阵列，通过与荧光标记的靶基因杂交进行检测。这种方法点阵密度可有较大的提高，各个探针在表面上的结合量也比较一致。但在标准化和批量化生产方面仍有不易克服的困难。第七页，共二十二页，2022年，8月28日三种类型在玻璃等硬质表面上直接合成的寡核苷酸探针阵列,与荧光标记的靶基因杂交进行检测。该方法把微电子光刻技术与DNA化学合成技术相结合，可以使基因芯片的探针密度大大提高，减少试剂的用量，实现标准化和批量化大规模生产，有着十分重要的发展潜力。第八页，共二十二页，2022年，8月28日基因芯片原型第九页，共二十二页，2022年，8月28日基因探针平面微细加工技术和超分子自组装技术第十页，共二十二页，2022年，8月28日尚未形成主流技术

生物芯片的形式非常多第十一页，共二十二页，2022年，8月28日生物芯片的形式基质材料所检测的生物信号种类工作原理第十二页，共二十二页，2022年，8月28日尼龙膜

“cDNA阵列”第十三页，共二十二页，2022年，8月28日芯片方阵的构建

样品的制备

生物分子反应

信号的检测第十四页，共二十二页，2022年，8月28日芯片制备在片合成法点样法第十五页，共二十二页，2022年，8月28日在片合成法第十六页，共二十二页，2022年，8月28日靶基因样品的制备与普通分子生物学实验一样从细胞和组织中提取模板分子，进行模板的扩增和标记。第十七页，共二十二页，2022年，8月28日靶基因的杂交及其信号的检测cDNA基因芯片与靶基因的杂交过程与一般常规的分子杂交过程基本相同第十八页，共二十二页，2022年，8月28日基因芯片杂交检测方法灵敏度高特异性好第十九页，共二十二页，2022年，8月28日基因芯片相关的生物信息学第二十页，共二十二页，2022年，8月28日基因芯片的应用药物筛选和新药开发疾病诊断