重组DNA技术与基因组学.pptx
第十七章第十七章 重组重组DNA技术与基因组学技术与基因组学 第一节第一节 DNA序列测定序列测定第二节第二节 重组重组DNA技术的基本操作原理技术的基本操作原理第三节第三节 重组重组DNA技术的应用技术的应用第四节第四节 基因组学和蛋白组学及研究技术简介基因组学和蛋白组学及研究技术简介DNADNA测序的基本策略测序的基本策略 设设法法产产生生带带标标记记的的不不同同长长度度的的成成套套DNADNA片片段段，各各带带有有标标记记的的片片段段起起点点相相同同、终终点点不不同同，使使待待测测的的DNADNA链链中中的的相相应应每每个个核核苷苷酸酸处处都都有有断断裂裂或或终终止止。通通过过PAGEPAGE电电泳泳，能能够够将将相相差差一一个个核核苷苷酸酸的的DNADNA片片段段分分开开，放放射射自自显显影影后后，根根据据长长短短排排列列，根根据据特特定定末末端端碱碱基基的的DNADNA片片段段就就可可读读出出待待测测DNADNA的碱基序列。的碱基序列。双脱氧末端终止法双脱氧末端终止法 化学法化学法 测序技术进展测序技术进展+-Mark DNADNA测序的基本策略测序的基本策略 设设法法产产生生带带标标记记的的不不同同长长度度的的成成套套DNADNA片片段段，各各带带有有标标记记的的片片段段起起点点相相同同、终终点点不不同同，使使待待测测的的DNADNA链链中中的的相相应应每每个个核核苷苷酸酸处处都都有有断断裂裂或或终终止止。通通过过高高分分辨辨率率的的电电泳泳，能能够够将将相相差差一一个个核核苷苷酸酸的的DNADNA片片段段分分开开，根根据据DNADNA片片段段长长短短排排列列顺顺序序及及其其末末端端碱碱基基就可读出待测就可读出待测DNADNA的碱基序列。的碱基序列。双脱氧末端终止法双脱氧末端终止法 化学法化学法 测序技术进展测序技术进展+-Mark 有相同的起点有相同的起点,不同终点的不同终点的一套一套DNADNA片段示意图片段示意图电泳图谱电泳图谱 双双脱脱氧氧末末端端终终止止法法测测序序原原理理酶酶反反应应电电泳泳方方向向模板模板CCGGTAGCAACT35GG53引物引物dATPdCTPdGTPdTTP+ddATPdATPdCTPdGTPdTTP+ddTTPdATPdCTPdGTPdTTP+ddGTPdATPdCTPdGTPdTTP+ddCTPGGCCAGGCCATCGTTGAGGCGGCCGGCCATCGGCCATCGTTGGGCCATCGGGCCATGGCCATCGTGGCCATCGTTA C G TAGTTGCTACC35TCAACGATGG53读出模板读出模板互补序列互补序列读出模板读出模板序列序列GGCCATCGTTGAGGCCATCGTGGCCATCGTTGGGCCATCGTTGGCCATCGGGCCATCGGCCAGGCCATGGCCGGC双脱氧末双脱氧末端终止法端终止法（SangerSanger测序法）测序法）读出模板读出模板互补序列互补序列dNTP 凝胶电泳凝胶电泳 较大片段较大片段 较小片段较小片段ddGTPddATPddCTP ddTTP 反应混合物反应混合物Klenow酶酶 未知序列的单链未知序列的单链DNADNA 读出待读出待测序列测序列CTGACTTCGACAAAGAA53 放射性标记的引物放射性标记的引物TGTTA C T GddGddGddGddGGACTGAAGCTGTT35CTGACTTCGACAA53DNADNA的测序仪示意图的测序仪示意图computer analysis凝胶中凝胶中DNADNA移动方向移动方向样品槽样品槽激光器激光器输入光学系统输入光学系统成象透镜成象透镜聚焦透镜聚焦透镜高灵敏度相机高灵敏度相机旋光镜旋光镜/棱镜组件棱镜组件DNADNA的化学测序示意图的化学测序示意图 反应试剂反应试剂G反应：硫酸二甲酯反应：硫酸二甲酯G+A反应：甲酸反应：甲酸T+C反应：肼反应：肼C反应：反应：NaCl+肼肼测序技术进展测序技术进展同位素标记到荧光标记同位素标记到荧光标记,平板电泳到毛细管电泳平板电泳到毛细管电泳多色荧光标记多色荧光标记毛细管电泳毛细管电泳 单色荧光标记单色荧光标记平板电泳平板电泳同位素标记同位素标记平板电泳平板电泳A C G TA C GT测序图谱测序图谱T A TTG CAT TG TC TGCATTG T C T引物标记法测序(Dye Primer)一个样本，一个样本，4 4个反应。个反应。4 4个反应中引物序列相同，个反应中引物序列相同，但分别标记有不同颜色的荧光。但分别标记有不同颜色的荧光。+AmpliTaq FS enzymedCTP,dATP,dGTP,dTTPddATP(terminator)反应结束后，反应结束后，将将4 4管反应液混合，管反应液混合，经乙醇沉淀后上经乙醇沉淀后上样样+AmpliTaq FS enzymedCTP,dATP,dGTP,dTTPddGTP(terminator)+AmpliTaq FS enzymedCTP,dATP,dGTP,dTTPddCTP(terminator)+AmpliTaq FS enzymedCTP,dATP,dGTP,dTTPddTTP(terminator)终止法测序(Dye Terminator)一个样本，一个样本，1 1个反应。反应中包含分别带个反应。反应中包含分别带4 4色荧光标记的色荧光标记的ddNTP(ddNTP(终止子终止子)unlabeled primertemplate DNA+AmpliTaq FSdATP,dCTP,dGTP,dTTPddCTPddATPddGTPddTTP 测序反应结束后，采用乙醇沉淀法进行测序反应结束后，采用乙醇沉淀法进行测序反应结束后，采用乙醇沉淀法进行测序反应结束后，采用乙醇沉淀法进行纯化，除去过量的纯化，除去过量的纯化，除去过量的纯化，除去过量的ddNTPddNTP后上样。后上样。后上样。后上样。第二节第二节 重组重组DNA技术的基本操作原理技术的基本操作原理 重组重组DNADNA是基因工程的核心技术，即把是基因工程的核心技术，即把DNADNA作为组件，在细胞作为组件，在细胞外将一种外源外将一种外源DNADNA（目的基因）和载体（目的基因）和载体DNADNA重新组合连接（重组），重新组合连接（重组），最后将重组体转入宿主细胞，使外源基因最后将重组体转入宿主细胞，使外源基因DNADNA在宿主细胞中随细在宿主细胞中随细胞的繁殖而增殖（胞的繁殖而增殖（cloningcloning，克隆），或最后得到表达，最终获，克隆），或最后得到表达，最终获得基因表达产物或改变生物原有的遗传性状。得基因表达产物或改变生物原有的遗传性状。一、一、DNADNA重组技术重组技术重要的工具酶重要的工具酶二、二、重组重组DNADNA技术的基本操作原理技术的基本操作原理返返返返回回回回一、一、重组重组DNA的重要的工具酶的重要的工具酶1、限制性内切酶限制性内切酶2、DNA连接酶连接酶3、逆转录酶逆转录酶常用的常用的DNADNA限制性内切酶的专一性限制性内切酶的专一性酶酶辨认的序列和切口辨认的序列和切口特点特点 A G C T T C G A G G A T C C C C T A G G A G A T C T T C T A G A G A A T T C C T T A A G A A G C T T T T C G A A G T C G A C C A G C T G C C C G G G G G G C C C Bam H IAlu IBgl IEco R IHind Sal ISma I四核苷酸，平端切口四核苷酸，平端切口六核苷酸，平端切口六核苷酸，平端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口六核苷酸，粘端切口连连接接酶酶连连接接切切口口Mg2+连接酶连接酶ATP或或NADAMP+PPi或或NMN+AMPTCPTTPPPGAPACPPPPOHGATCGPTTPPPAACCTGAPACPPPTGGP缺口3AGAACCTTG3555533模板链模板链模板链模板链反转录酶的三种催化功能反转录酶的三种催化功能依赖依赖RNA的的DNA聚合酶聚合酶核糖核酸核糖核酸酶酶H活力活力依赖依赖DNA的的DNA聚合酶聚合酶重组重组DNA技术技术基本操作原理基本操作原理Foreign DNA to be insertedPlansmid vectorJoiningRecombinant DNA molecule Introduction into host cells by transformation of viral infection Host chromatemeSlection for cells coteining a recombinant DNA moleculeCloning+1 1、目的基因目的基因的获取的获取2 2、载体载体的构建的构建3 3、目的基因与载体、目的基因与载体的重组的重组4 4、重组、重组 体体导入导入宿主宿主细胞进行扩增细胞进行扩增5 5、筛选克隆细胞筛选克隆细胞目的基因的获取目的基因的获取1 1、建立、建立DNADNA和和cDNAcDNA文库文库2 2、体外扩增、体外扩增PCRPCR技术技术3 3、人工合成、人工合成重组重组DNADNA技术路线技术路线11基因文库基因文库(DNA library)基因文库是指整套由基因组基因文库是指整套由基因组DNADNA片段插入克隆载体获得的片段插入克隆载体获得的分子克隆之总和。应用分子克隆之总和。应用DNADNA重组技术，可以将各种生物体全部重组技术，可以将各种生物体全部基因组的遗传信息，贮存在可以长期保存的稳定重组体中，基因组的遗传信息，贮存在可以长期保存的稳定重组体中，以备需要时应用。好象将文献资料贮存于图书馆一样，所以以备需要时应用。好象将文献资料贮存于图书馆一样，所以称其为称其为genomic librarygenomic library。cDNA文库（文库（complemental DNA library）将细胞全部将细胞全部mRNAmRNA反转录成反转录成cDNAcDNA并被克隆的总和称为并被克隆的总和称为cDNAcDNA文文库库。基因文库和基因文库和cDNAcDNA文库的建立文库的建立可克隆之可克隆之DNA载体载体DNAcDNAmRNA部分或完全部分或完全酶解酶解DNADNA长度分级长度分级甲基化，双链甲基化，双链接头接头DNADNA与载体连接与载体连接引入大肠杆菌引入大肠杆菌鉴定文库的滴度和特性鉴定文库的滴度和特性扩增后供扩增后供长期储存长期储存筛选出所需筛选出所需要的克隆要的克隆组织组织DNA克隆的载体克隆的载体1 1、质粒质粒2 2、噬菌体噬菌体3 3、动物病毒动物病毒4 4、植物寄生菌植物寄生菌重组重组DNADNA技术路线技术路线22重组重组DNADNA转移技术转移技术1 1、转化、转化(transformation)(transformation)：以质粒为载体构建的重：以质粒为载体构建的重组组DNADNA分子导入受体细胞的过程。分子导入受体细胞的过程。2 2、转染、转染(Transfection):):以噬菌体或真核病毒为载以噬菌体或真核病毒为载体构建的重组体依靠对细胞的感染功能导入受体细体构建的重组体依靠对细胞的感染功能导入受体细胞的过程。胞的过程。3 3、电穿孔法电穿孔法(electroporation):(electroporation):高压脉冲电流使细高压脉冲电流使细胞产生临时的通透性以吸收胞产生临时的通透性以吸收DNADNA。4 4、微注射法、微注射法(microinjection):(microinjection):借助极细针管的帮借助极细针管的帮助把助把DNADNA注射入细胞核的方法。注射入细胞核的方法。重组重组DNADNA技术路线技术路线44电穿孔法示意图电穿孔法示意图细胞壁细胞壁原生质膜原生质膜纤维素酶纤维素酶电穿孔电穿孔细胞壁再生细胞壁再生瞬间的开口瞬间的开口外来的外来的DNA插入外源插入外源DNA的植物细胞的植物细胞pBR322质粒的结构质粒的结构 噬菌体感染大肠杆菌的途径噬菌体感染大肠杆菌的途径 噬菌体突变型作为克隆载体噬菌体突变型作为克隆载体 DNA用限制性内切酶用限制性内切酶除去中间一段除去中间一段与外源与外源DNA连接连接重组载体的重组载体的体外包装体外包装带有外源带有外源DNA的的 噬菌体噬菌体太小不能被包装太小不能被包装反转录病毒的生活周期反转录病毒的生活周期RNA衣壳衣壳被膜被膜逆转逆转录酶录酶整合入宿主细胞染色体整合入宿主细胞染色体DNADNA进入细胞进入细胞丢失被膜丢失被膜丢失衣壳丢失衣壳逆转录逆转录RNAcDNA转录转录转译转译RNA衣壳蛋白衣壳蛋白被膜蛋白被膜蛋白逆转录酶逆转录酶植物冠瘿瘤植物冠瘿瘤（其表达产物帮助（其表达产物帮助T-T-DNADNA转移和整合）转移和整合）鱆鱼碱鱆鱼碱TiTi质粒结构质粒结构编码两类酶：编码两类酶：植物生长激素和细胞分裂素合成酶植物生长激素和细胞分裂素合成酶 冠瘿氨基酸或冠瘿碱合成酶冠瘿氨基酸或冠瘿碱合成酶筛选克隆细胞筛选克隆细胞 载体特征的直接筛选载体特征的直接筛选 菌落的原位杂交菌落的原位杂交 免疫学方法免疫学方法重组重组DNADNA技术路线技术路线55pBR322质粒结构质粒结构 如果外源如果外源DNA插入，氨卞青霉素插入，氨卞青霉素抗性基因失活抗性基因失活 如果外源如果外源DNA插插入，四环素抗性基入，四环素抗性基因失活因失活原位杂交法筛选原位杂交法筛选DNADNA重组体图解重组体图解用用NaOH将菌体裂解，变性的将菌体裂解，变性的DNA转移到硝酸纤维素膜上转移到硝酸纤维素膜上杂交杂交放射自显影放射自显影32P-cDNA与放射性与放射性cDNA杂杂交的菌落的斑点交的菌落的斑点细菌菌落细菌菌落单链单链DNA结结合到膜上合到膜上将菌落复印至将菌落复印至硝酸纤维素膜上硝酸纤维素膜上重组重组DNADNA表达产物的免疫学检测表达产物的免疫学检测32P-抗体抗体裂解细胞，表达蛋白转裂解细胞，表达蛋白转移到硝酸纤维素膜上移到硝酸纤维素膜上与放射性抗体杂与放射性抗体杂交的蛋白质斑点交的蛋白质斑点转化到转化到E.Coli细菌启动子细菌启动子插入的真核插入的真核DNA片段片段放射自显影放射自显影重组体重组体Southern和和Western印迹法印迹法DNA frangmentElectrophoresisTransfer of DNA by blotting32P-labled DNA probeAutoradiographyAgarrose gelAutoradiogramNitrocellulose sheetAutoradiogramPolymer sheetSDS-Polyacrylamide gelTransfer proteinAdd radiolabled spesfic antibody,Wash to remove unboud antibodyProtein band detected by specific antibodyAutoradiography第三节第三节 重组重组DNADNA技术的应用技术的应用一、产生新品种新选择一、产生新品种新选择 转基因动植物转基因动植物 构建微生物工程菌构建微生物工程菌 基因药物基因药物二、法医学的强大武器二、法医学的强大武器DNADNA指纹法指纹法三、三、基因诊断和治疗基因诊断和治疗胰岛素原的人工合成胰岛素原的人工合成胰脏胰脏(A)n胰岛素原胰岛素原mRNAcDNA重组质粒重组质粒转化细菌转化细菌mRNA反转录酶反转录酶胰岛素原基因胰岛素原基因与质粒与质粒连接连接转化转化E.coli胰岛素原胰岛素原Ti质质粒粒为为载载体体的的植植物物基基因因工工程程I 二元载体系统二元载体系统II 共整合载体共整合载体III T-DNA的转移与整合的转移与整合Ti辅助质粒辅助质粒Ti辅助辅助DNA给体质粒给体质粒Ti辅助辅助DNA给体质粒给体质粒 pBR型质粒型质粒（给体质粒）给体质粒）宿主特宿主特异性异性外源基因外源基因宿主特宿主特异性异性整合整合带有外源基因带有外源基因的的Ti质粒质粒植物植物DNATi质粒转移并插质粒转移并插入植物入植物DNASouthern印迹法在印迹法在DNADNA指纹法中的应用指纹法中的应用1 DNA1 DNA分子量标准物分子量标准物2 2 犯罪嫌疑人犯罪嫌疑人1 13 3 现场证据现场证据4 4 犯罪嫌疑人犯罪嫌疑人2 2 1 2 3 4Southern印迹法印迹法图谱图谱Southern印迹法印迹法DNA分子分子限制片段限制片段限制性酶切割限制性酶切割琼脂糖电泳琼脂糖电泳转移至硝酸纤维素膜上转移至硝酸纤维素膜上与放射性标记与放射性标记DNA探针杂交探针杂交放射自显影放射自显影带有带有DNA片段的凝胶片段的凝胶凝胶凝胶滤膜滤膜用缓冲液转用缓冲液转移移DNA吸附有吸附有DNA片段的膜片段的膜第四节第四节 基因组学与蛋白质组学基因组学与蛋白质组学及研究技术简介及研究技术简介 携带有细胞或生物机体的一整套遗传指令的核酸量称为基因携带有细胞或生物机体的一整套遗传指令的核酸量称为基因组组(genome)(genome)，在此基础上产生的基因组学，在此基础上产生的基因组学(genomics)(genomics)是一门在整是一门在整个细胞、整个物种的基因水平研究个细胞、整个物种的基因水平研究DNADNA顺序、整个基因组成分和顺序、整个基因组成分和功能的科学。由一个基因组表达的所有蛋白质成分叫做蛋白质组功能的科学。由一个基因组表达的所有蛋白质成分叫做蛋白质组（proteomeproteome），从整体水平研究蛋白质组的结构和功能即为蛋白），从整体水平研究蛋白质组的结构和功能即为蛋白质组学质组学(proteomics)(proteomics)。一、一、基因组文库提供基因组特异的遗传信息目录基因组文库提供基因组特异的遗传信息目录二、二、多聚酶链式反应扩增特异性的多聚酶链式反应扩增特异性的DNADNA片段片段三、三、基因组测序提供最完善的基因文库基因组测序提供最完善的基因文库四、四、序列和结构相关性提供蛋白质功能的信息序列和结构相关性提供蛋白质功能的信息返返返返回回回回基因组文库提供基因组特异的遗传信息目录基因组文库提供基因组特异的遗传信息目录 DNADNA文库是是许多文库是是许多DNADNA克隆的集合，理论上基因组克隆的集合，理论上基因组的所有的所有DNADNA序列都能存在于基因组文库中。使用分子杂交序列都能存在于基因组文库中。使用分子杂交的方法，可以在文库中找到先前已知的基因或顺序的位的方法，可以在文库中找到先前已知的基因或顺序的位置，亦可用生物信息学（置，亦可用生物信息学（BioinformaticsBioinformatics）方法找出基）方法找出基因并研究其功能。因并研究其功能。在基因组文库中的已知顺序在基因组文库中的已知顺序(称为标签顺序位点，称为标签顺序位点，sequence-tagged site,STS)sequence-tagged site,STS)能够为基因组测序提供界标。能够为基因组测序提供界标。多聚酶链式反应扩增特异性的多聚酶链式反应扩增特异性的DNADNA片段片段 人类基因组工程以及对各种基因组测序的研究，为人们提供人类基因组工程以及对各种基因组测序的研究，为人们提供了前所未有的了解基因信息的好机会。这些了前所未有的了解基因信息的好机会。这些DNA DNA 顺序信息又为简顺序信息又为简化单个基因的克隆以便更详细地进行生物化学研究提供了条件。化单个基因的克隆以便更详细地进行生物化学研究提供了条件。如果知道一个被克隆的如果知道一个被克隆的DNADNA片段的侧接顺序，就能利用多聚酶链片段的侧接顺序，就能利用多聚酶链式反应式反应 (polymerase chain reaction,(polymerase chain reaction,P PCR)CR)扩增这个扩增这个DNADNA片段，片段，这样扩增的这样扩增的DNADNA片段能直接用作目的基因或用于生物化学与分子片段能直接用作目的基因或用于生物化学与分子生物学分析过程。生物学分析过程。该技术是该技术是 Kary Mullis Kary Mullis 在在19841984年发明的，主要是根据年发明的，主要是根据DNADNA复制的基本原则，用于特定复制的基本原则，用于特定DNADNA片段的体外扩增。片段的体外扩增。PCRPCR技术技术原理示意图原理示意图靶序列靶序列变性和引变性和引物复姓物复姓循环循环1 1循环循环2 2循环循环3 3变性和引变性和引物复性物复性链延伸链延伸Tag酶酶链延伸链延伸PCRPCR技术的发展与应用技术的发展与应用 末知序列的末知序列的PCRPCR扩增；扩增；将逆转录与将逆转录与PCRPCR相偶联相偶联 （RT-PCRRT-PCR）；）；用于用于DNADNA的测序；的测序；用于基因定位诱变；用于基因定位诱变；用于合成特异探针；用于合成特异探针；基因组序列的比较研究；基因组序列的比较研究；用于临床诊断。用于临床诊断。基因组测序提供最完善的基因文库基因组测序提供最完善的基因文库 人类基因组测序实施的成果不仅仅是获得生物学迅速发展的人类基因组测序实施的成果不仅仅是获得生物学迅速发展的数据库，而且改变了人类对自身的思维；数据库，而且改变了人类对自身的思维；人类基因组人类基因组DNADNA只有只有1.1%1.1%-1.4%1.4%用于用于编码蛋白质编码蛋白质，独特的基因，独特的基因表达模式能使一个基因产生更多的蛋白质，这是人类和其他脊表达模式能使一个基因产生更多的蛋白质，这是人类和其他脊椎动物比细菌、蠕虫等简单生物优越的地方；椎动物比细菌、蠕虫等简单生物优越的地方；在人类群体中大约有几百万个碱基的区别，即所谓单核苷酸在人类群体中大约有几百万个碱基的区别，即所谓单核苷酸多态性多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)；这些；这些微小的差异产生了人类个体的差异性。微小的差异产生了人类个体的差异性。国际数据库中大量的数据信息不断增加，它们具有不可估量国际数据库中大量的数据信息不断增加，它们具有不可估量的价值。的价值。人类基因组各种顺序组成图人类基因组各种顺序组成图转座子转座子（45%45%）其他基因间其他基因间DNADNA（20.7%20.7%）长重复顺序（长重复顺序（5%5%）简单重复顺序简单重复顺序(卫星卫星DNA,3%DNA,3%）转录成转录成RNARNA分子分子顺序顺序(25%(25%）编码蛋白质编码蛋白质(1.1(1.11.4%)1.4%)序列和结构相关性提供蛋白质功能的信息序列和结构相关性提供蛋白质功能的信息 利用利用“比较基因组学比较基因组学”研究方法，能通过基因组研究方法，能通过基因组DNADNA同源序列同源序列比对确定基因的功能；比对确定基因的功能；在一些蛋白质内可以找出特殊结构模序在一些蛋白质内可以找出特殊结构模序(motif)(motif)相关的相关的DNADNA或或氨基酸顺序，可以帮助鉴定蛋白质的分子功能；氨基酸顺序，可以帮助鉴定蛋白质的分子功能；为了进一步进行基于结构相关性的蛋白质的功能鉴定，可尽为了进一步进行基于结构相关性的蛋白质的功能鉴定，可尽可能多的获取还没有现有功能信息的蛋白质结晶，测定它们的结可能多的获取还没有现有功能信息的蛋白质结晶，测定它们的结构和结构域，并将其纳入结构数据库，通过与数据库中已知功能构和结构域，并将其纳入结构数据库，通过与数据库中已知功能蛋白质的模序比对来获取这些未知蛋白质的功能信息蛋白质的模序比对来获取这些未知蛋白质的功能信息。蛋白质技术和核酸技术的相互增强蛋白质技术和核酸技术的相互增强插入表达载体插入表达载体转化寄主细胞转化寄主细胞推导出推导出AA顺序顺序制备合成肽制备合成肽制备对所编码蛋白制备对所编码蛋白专一的抗体专一的抗体基因或基因或cDNA蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质测定出测定出AA顺序顺序合成合成cDNA探针探针制备专一的抗体制备专一的抗体沉淀核糖体沉淀核糖体分离分离mRNA用用Southern印迹印迹法筛选法筛选DNA文库文库基因或基因或cDNA DNA芯片芯片(DNA chip)技术是采用寡核苷酸原位合成或显微打印手段，技术是采用寡核苷酸原位合成或显微打印手段，将数以万计的将数以万计的DNA探针片段有序地固化于支持物表面上，产生二维探针片段有序地固化于支持物表面上，产生二维DNA探针阵列，然后与标记的样品进行杂交，反应结果通过检测杂交信号的探针阵列，然后与标记的样品进行杂交，反应结果通过检测杂交信号的方法（同位素法、化学荧光法、化学发光法或酶标法）显示，再用精密方法（同位素法、化学荧光法、化学发光法或酶标法）显示，再用精密的扫描仪或的扫描仪或CCD摄象技术记录，通过计算机软件分析，综合成可读的摄象技术记录，通过计算机软件分析，综合成可读的IC总信息，来实现对生物样品的快速、并行、高效地检测或诊断。总信息，来实现对生物样品的快速、并行、高效地检测或诊断。芯片分析实际上也是传感器分析的组合。芯片阵列中的每一个单元芯片分析实际上也是传感器分析的组合。芯片阵列中的每一个单元微点都是一个传感器的探头，所以传感器技术的精髓往往都被用于芯片微点都是一个传感器的探头，所以传感器技术的精髓往往都被用于芯片的发展。阵列检测可以大大提高检测效率，减少工作量，增加可比性，的发展。阵列检测可以大大提高检测效率，减少工作量，增加可比性，所以芯片技术也是传感器技术的发展。所以芯片技术也是传感器技术的发展。DNA芯片技术简介芯片技术简介DVA芯片工作示意图芯片工作示意图emissionLaser 1Laser 2computer analysisDNA clonestestreverse transcriptionLabel with fluor dyesPCR amplification purficationhybridize target to microarrayrobotic printingreference
