【正确答案】原理:基因芯片的工作原理与经典的核酸分子杂交方法(southern、northern)一致,都是应用已知核酸序列作为靶基因与互补的探针核苷酸序列杂交,通过随后的信号检测进行定性与定量分析。具体讲即是将许多特定的寡核苷酸片段或cDNA基因片段作为靶基因,有规律地排列固定于支持物上;样品DNA/RNA通过PCR扩增、体外转录等技术掺入荧光标记分子或放射性同位素作为探针;然后按碱基配对原理将两者进行杂交;再通过荧光或同位素检测系统对芯片进行扫描,由计算机系统对每一探针上的信号作出比较和检测,从而得出所需要的信息。
生物学研究中的意义:
(1)用于绘制基因缺失图谱和进行基因表达分析;(2)用于基因突变研究;(3)用于病毒病原体的检测和基因分型;(4)用于细菌检测;(5)用不同细胞周期发育阶段的cDNA作探针系统性地研究细胞中任意时期特异表达的基因;(6)能了解某些基因对特定生长发育阶段的重要性;(7)基因芯片还可用于进行基因诊断,可建立正常人特定组织、器官的基因芯片,给出标准杂交信号图;(8)用可疑病人的cDNA做探针与之杂交,检查哪些基因的表达受抑制或激活。
【答案解析】[考点]基因芯片的工作原理。基因芯片是生物芯片研究中,最先实现商品化的产品。其原理与经典的核酸分子杂交方法(southern、northern)一致,都是应用已知核酸序列作为靶基因与互补的探针核苷酸序列杂交,通过随后的信号检测进行定性与定量分析。具体讲即是将许多特定的寡核苷酸片段或cDNA基因片段作为目标基因,有规律地排列固定于支持物上;样品DNA/RNA通过PCR扩增、体外转录等技术掺入荧光标记分子或放射性同位素作为探针;然后按碱基配对原理将两者进行杂交;再通过荧光或同位素检测系统对芯片进行扫描,由计算机系统对每一探针上的信号进行比较和检测,从而得出所需要的信息。
用不同细胞周期发育阶段的cDNA作探针系统性地研究细胞中任意时期特异表达的基因。若把某一生物体内全部全部已知基因分别点到DNA微列阵或者基因芯片上,再用不同发育阶段的cDNA与之杂交,就能了解某些基因对特定生长发育阶段的重要性;基因芯片还可用于进行基因诊断,可建立正常人特定组织、器官的基因芯片,给出标准杂交信号图。用可疑病人的cDNA做探针与之杂交,检查哪些基因的表达受抑制或激活。