生物技术概论考点教程分析.pptVIP

沃尔小组克隆恒河猴 意大利克隆马普罗梅泰亚 吴明杰小组：5只克隆猪 日本克隆牛 世界上第一只克隆猴“泰特拉”2000年1月在美国诞生 首次用转基因干细胞克隆成功实验鼠 美国科学家培育出世界上第一只克隆猫 遗传改造 Genetic-modified species. SPECIES Half Angel/Half Devil 生物芯片技术 生物芯片技术的一般原理 生物芯片又称DNA芯片或基因芯片，它们是DNA杂交探针技术与半导体工业技术相结合的结晶。该技术系指将大量探针分子固定于支持物上后与带荧光标记的DNA样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。 1996年底，美国 Affymetrix 结合照相平板印刷、计算机、半导体、寡核苷酸合成、荧光标记、核酸探针分子杂交和激光共聚扫描等高新技术，研制创造了世界第一块DNA芯片。 DNA分子杂交的基础是，具有互补碱基序列的DNA分子，可以通过碱基对之间形成氢键等，形成稳定的双链区。在进行DNA分子杂交前，先要将两种生物的DNA分子从细胞中提取出来，再通过加热或提高pH的方法，将双链DNA分子分离成为单链，这个过程称为变性。然后，将两种生物的DNA单链放在一起杂交，其中一种生物的DNA单链事先用同位素进行标记。如果两种生物DNA分子之间存在互补的部分，就能形成双链区。由于同位素被检出的灵敏度高，即使两种生物DNA分子之间形成百万分之一的双链区，也能够被检出。 核酸(DNA)分子杂交★★★ 是定性或定量检测特异DNA和RNA的有力工具 分类学上不同物种的DNA分子之间可以进行分子杂交，但是，远缘物种的DNA分子之间进行杂交分子的可能性远比近缘物种的要小得多。例如，细菌与真核细胞DNA分子之间形成杂交分子的可能性很小；不同细菌的 DNA分子之间杂交时，能形成某些互补片段；人的DNA分子与小鼠的 DNA分子之间杂交时，只有少量的人DNA单链和小鼠DNA单链能形成杂交分子，而且只是部分碱基配对。但是，人与鼠之间的DNA 杂交分子的形成，比人与酵母之间DNA杂交分子的形成要容易。在生物进化过程中，DNA中的碱基序列也发生了变化。两种生物的DNA单链之间互补程度越高，通过分子杂交形成双螺旋片段的程度也就越高，二者的亲缘关系就越近；反之，亲缘关系就越远。所以，可以通过DNA分子杂交技术来鉴定物种之间亲缘关系的远近。 DNA分子杂交的意义 生物芯片之所以成为全世界科学家孜孜以求的目标的原因—— ▲ 一个指甲大的地方就能建个实验室，医生可以一次同时测出多种病原微生物，在极短的时间内知道病人被哪种微生物感染，迅速医治；想知道胎儿是否患有遗传病，只要取少量羊水或几滴父母血液，同时鉴别的遗传病达数十种甚至数千种！ ▲ 这个缩微实验室名叫“生物芯片”。 杂交分子的形成并不要求两条单链的碱基顺序完全互补，所以不同来源的核酸单链只要彼此之间有一定程度的互补顺序(即某种程度的同源性)就可以形成杂交双链。分子杂交可在DNA与DNA、RNA与RNA或RNA与DNA的二条单链之间进行。由于DNA一般都以双链形式存在，因此在进行分子杂交时，应先将双链DNA分子解聚成为单链，这一过程称为变性，一般通过加热或提高pH值来实现。使单链聚合双链的过程称为退火或复性。用分子杂交进行定性或定量分析的最有效方法是将一种核酸单链用同位素或非同位素标记成为探针，再与另一种核酸单链进行分子杂交。 核酸杂交的基础： 碱基对之间非共价键(主要是氢键)的形成即出现稳定的双链区 。 核酸杂交的最常用方法： Southern印迹杂交(southern blot ) Southern blot 是研究DNA图谱的基本技术，在遗传诊断DNA图谱分析及PCR产物分析等方面有重要价值。Southern印迹杂交基本方法是将DNA标本用限制性内切酶消化后，经琼脂糖凝胶电泳分离各酶解片段，然后经碱变性，Tris缓冲液中和，高盐下通过毛吸作用将DNA从凝胶中转印至硝酸纤维素滤膜上，烘干固定后即可用于杂交。凝胶中DNA片段的相对位置在DNA片段转移到滤膜的过程中继续保持着。附着在滤膜上的DNA与32P标记的探针杂交，利用放射自显影术确定探针互补的每条DNA带的位置，从而可以确定在众多酶解产物中含某一特定序列的DNA片段的位置和大小。 最大优势 陈竺教授说，生物芯片最终将走入千家万户。 生物芯片大规模、高通量检测，使个人拥有自己的基因卡成为可能，这对预防医学极为重要。也许不久的将来，上医院看病，不仅要带病历卡，还要带芯片病历卡。盈盈方寸间，将记录你的个人遗传信息，对什么药物最敏感，医生将据此为