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目 录2

第一编 DNA芯片技术概论2

第一章生物芯片与DNA芯片2

一、生物芯片与DNA芯片的概念2

二、DNA芯片的主要类型3

第二章 DNA芯片技术的基本原理与方法5

一、芯片的制备5

二、样品的准备7

三、分子杂交8

四、检测分析9

第三章 DNA芯片技术的应用11

一、DNA序列分析11

二、基因突变检测12

三、基因表达谱分析12

四、基因组研究13

五、基因诊断14

六、药物研究与开发14

七、其他领域15

第四章发展与展望16

第二编 DNA微集芯片技术方法学21

第一章探针的设计与制备21

一、探针的没计21

二、探针的制备22

三、打印前DNA探针的准备25

实验一 PCR扩增制备探针25

第二章支持物的类型与预处理27

一、支持物的类型27

二、表面化学处理27

实验二玻片的多聚－L－赖氨酸处理28

实验三玻片预处理的备选方案29

三、支持物对实验的影响30

第三章芯片的打印31

第一节喷墨打印31

第二节针式打印32

一、概述32

二、做集阵列打印系统32

实验四 芯片打印的简单操作流程35

三、针式打印分析35

四、打印针的选择与维护43

第四章打印后处理48

一、氨基化玻片的打印后处理48

实验五 紫外交联法处理氨基化破片49

实验六氨基化玻片打印后处理备选方案50

二、醛基化玻片的打印后处理50

实验七 Schiff碱连接法处理醛基化玻片51

第五章样品的准备52

一、组织、细胞中样品核酸的制备52

实验八 肿瘤组织细胞总RNA的提取与mRNA纯化52

实验九 大肠杆菌总RNA的提取54

二、样品核酸的荧光标记55

实验十 人类细胞mRNA样品的反转录荧光标记56

实验十一 人类细胞mRNA样品反转录荧光标记的备选方案57

实验十二 cDNA样品的随机引物延伸标记58

实验十三 基因组DNA的随机引物延伸标记59

实验十四 PCR线性扩增标记60

实验十五 aa-dUTP标记法61

第六章杂交与杂交后清洗64

实验十六 芯片的杂交和清洗64

二、芯片的检测66

第七章检测分析66

一、荧光染料66

实验十七 芯片扫描的基本操作68

三、图像分析与数据处理70

实验十八基因表达谱芯片杂交图像分析71

四、芯片检测时几种常见问题分析74

第八章芯片制备与检测概述76

一、基因表达谱芯片76

实验十九 基因表达谱cDNA芯片的制备与检测76

二、寡核苷酸芯片79

实验二十 寡核苷酸微阵列的制作80

第三编 DNA芯片技术的应用82

第一章 DNA芯片在基因表达分析中的应用82

一、基因差异表达分析82

二、基因鉴定87

三、基因功能分析88

第二章 DNA芯片在基因突变检测与多态性分析中的应用90

一、主要检测方法90

二、基因突变检测99

三、基因多态性分析103

四、展望109

第三章基因诊断与DNA芯片111

第一节基因诊断概述111

一、基因诊断的概念与特点111

二、基因诊断的基本原理与临床意义111

三、基因诊断的技术概论112

四、基因诊断的基本方法113

五、不同疾病基因诊断的基本策略117

一、血红蛋白病118

第二节遗传病的基因诊断118

二、杜氏肌营养不良症122

三、苯丙酮尿症123

四、血友病124

第三节感染性疾病的基因诊断125

一、病毒性肝炎125

二、细菌性疾病127

三、寄生虫疾病130

一、几种常见肿瘤的基因改变132

第四节肿瘤的基因诊断132

二、肿瘤相关基因的检测133

第五节基因诊断在法医学中的应用135

一、法医学鉴定的分子基础135

二、DNA指纹与法医学鉴定135

三、其他技术136

第六节 DNA芯片在基因诊断中的应用136

一、DNA芯片与肿瘤的诊断与分型136

二、DNA芯片与感染性疾病的诊断137

五、现状与展望138

三、DNA芯片与遗传病的基因诊断138

四、DNA芯片与法医学鉴定、人口优生、环境保护与监测138

第四章 DNA芯片在药物研究与开发中的应用140

一、药物筛选140

二、药物药理学与药物基因组学研究141

三、药物毒理学研究及药物安全性评价143

四、合理用药与个体化用药144

五、在中药研究中的应用144

六、展望146

二、连接分子对杂交信号的影响148

一、支持物与分子杂交148

第四编专题篇148

DNA芯片上分子杂交过程148

三、不同碱基组成和排列顺序对杂交的影响149

四、靶分子的折叠和杂交双链的形成150

五、尽量减少靶分子中的二级结构150

六、利用DNA聚合酶与连接酶进行链延伸150

表达谱基因芯片数据的聚类分析及其应用152

一、数据的获取和处理152

二、聚类统计量的选择153

四、调控信号的推测与鉴定154

三、聚类分析154

基因表达信息学158

一、信息的加工处理步聚和信息流158

二、数据研究160

DNA微集芯片技术的研究现状164

一、集成DNA片段的可能来源164

二、DNA芯片制备与实现的具体过程165

三、DNA微集芯片技术的意义166

四、结语166

一、DNA芯片的类型与技术原理167

当今技术水平的DNA芯片167

二、应用168

三、小结171

DNA芯片——具广阔前景的阵列172

一、样品的分离纯化172

二、芯片的制作173

三、充分利用芯片173

四、杂交的亲和性与条件174

五、检测175

六、使技术更易于接受176

一、HIV基因检测179

HIV感染的分子诊断179

二、HIV基因分型180

三、HIV感染的综合诊断展望181

鼻咽癌的分子诊断研究182

一、血清学诊断182

二、基因诊断183

三、展望184

中英文词汇对照185

参考文献188