前言
第1章 生物芯片 1
1.1 生物 1
1.1.1 非生物與生物 1
1.1.2 生物的分界 1
1.1.3 生物的分類階元 3
1.1.4 生物的命名 3
1.1.5 生物的起源與進(jìn)化 4
1.1.6 生物的基本結(jié)構(gòu) 6
1.1.7 生命的物質(zhì)基礎(chǔ) 7
1.1.8 生物的遺傳變異 8
1.1.9 生物學(xué)及其分支學(xué)科 10
1.2 芯片 10
1.3 生物芯片的發(fā)展 11
1.3.1 生物芯片的概念 11
1.3.2 生物芯片的研究現(xiàn)狀 12
1.3.3 生物芯片的分類 15
1.3.4 生物芯片的特征 17
1.3.5 生物芯片的制備 17
1.3.6 生物芯片的應(yīng)用領(lǐng)域 18
第2章 基因芯片 21
2.1 核酸 21
2.1.1 核酸的研究歷史 21
2.1.2 核酸的化學(xué)成分 23
2.1.3 核酸的分子結(jié)構(gòu)及作用 25
2.1.4 核酸的主要性質(zhì) 31
2.2 基因芯片的發(fā)展 34
2.2.1 基因芯片概述 34
2.2.2 基因芯片的原理 35
2.2.3 基因芯片的分類 36
2.2.4 基因芯片的制備 37
2.2.5 基因芯片的應(yīng)用 41
2.2.6 基因芯片研究展望 44
第3章 蛋白質(zhì)芯片 45
3.1 蛋白質(zhì) 45
3.1.1 蛋白質(zhì)的含義 45
3.1.2 蛋白質(zhì)的元素組成及特征 46
3.1.3 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 46
3.1.4 蛋白質(zhì)的性質(zhì) 47
3.1.5 蛋白質(zhì)的生理功能 49
3.1.6 蛋白質(zhì)的分類 50
3.1.7 蛋白質(zhì)的活性 51
3.1.8 蛋白質(zhì)的研究歷史 52
3.1.9 蛋白質(zhì)的體內(nèi)和體外研究方法 52
3.1.10 蛋白質(zhì)組學(xué)研究 53
3.2 蛋白質(zhì)芯片的發(fā)展 54
3.2.1 蛋白質(zhì)芯片的原理 55
3.2.2 蛋白質(zhì)芯片的制備 55
3.2.3 蛋白質(zhì)芯片的分類 56
3.2.4 蛋白質(zhì)芯片的應(yīng)用 57
3.2.5 蛋白質(zhì)芯片的優(yōu)點(diǎn) 58
3.2.6 蛋白質(zhì)芯片研究展望 59
第4章 細(xì)胞芯片 60
4.1 細(xì)胞 60
4.1.1 細(xì)胞的研究歷史 60
4.1.2 細(xì)胞的結(jié)構(gòu) 61
4.1.3 細(xì)胞的大小與特征 65
4.1.4 細(xì)胞的種類 65
4.1.5 細(xì)胞的活動進(jìn)程 67
4.1.6 細(xì)胞的分裂方式 68
4.1.7 細(xì)胞的組成成分 70
4.2 細(xì)胞芯片的發(fā)展 72
4.2.1 細(xì)胞芯片的含義 72
4.2.2 細(xì)胞芯片的特征 72
4.2.3 細(xì)胞芯片的分類 73
4.2.4 細(xì)胞芯片研究展望 76
第5章 組織芯片 77
5.1 植物組織 77
5.1.1 植物組織的進(jìn)化 77
5.1.2 成熟組織 78
5.1.3 分生組織 86
5.1.4 植物組織的相互聯(lián)系 88
5.2 動物組織 89
5.2.1 上皮組織 89
5.2.2 結(jié)締組織 89
5.2.3 肌肉組織 89
5.2.4 神經(jīng)組織 90
5.3 組織芯片的發(fā)展 90
5.3.1 組織芯片的概念和特點(diǎn) 90
5.3.2 組織芯片的分類 91
5.3.3 組織芯片的優(yōu)點(diǎn) 91
5.3.4 組織芯片的制備 92
5.3.5 組織芯片的應(yīng)用 93
5.3.6 組織芯片研究展望 93
第6章 糖芯片 96
6.1 糖 96
6.1.1 糖類的概念和分類 96
6.1.2 單糖 97
6.1.3 低聚糖 99
6.1.4 多糖 101
6.1.5 糖復(fù)合物 105
6.1.6 糖的生物學(xué)功能 105
6.1.7 糖類的鑒定 105
6.2 糖芯片的發(fā)展 106
6.2.1 糖芯片的產(chǎn)生 106
6.2.2 糖芯片的原理 107
6.2.3 糖芯片的分類 107
6.2.4 糖芯片的應(yīng)用 109
6.2.5 糖芯片研究展望 112
第7章 芯片實(shí)驗(yàn)室 113
7.1 芯片實(shí)驗(yàn)室的研究歷史 113
7.2 芯片實(shí)驗(yàn)室的研究現(xiàn)狀 114
7.3 芯片實(shí)驗(yàn)室的組成 114
7.4 芯片實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)點(diǎn) 115
7.5 芯片實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用 116
7.6 芯片實(shí)驗(yàn)室研究展望 118
第8章 生物傳感器 120
8.1 傳感器 120
8.1.1 傳感器的主要功能 121
8.1.2 傳感器的常見種類 121
8.1.3 傳感器的分類 130
8.1.4 傳感器的特性 131
8.1.5 傳感器的選型原則 133
8.1.6 傳感器領(lǐng)域的常用術(shù)語 135
8.1.7 環(huán)境對傳感器的影響 136
8.1.8 傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn) 137
8.2 生物傳感器的發(fā)展 138
8.2.1 生物傳感器的結(jié)構(gòu) 138
8.2.2 生物傳感器的原理 138
8.2.3 生物傳感器的發(fā)展歷史 138
8.2.4 生物傳感器的優(yōu)點(diǎn) 139
8.2.5 生物傳感器的分類 139
8.2.6 生物傳感器的應(yīng)用 141
8.2.7 生物傳感器研究展望 145
第9章 應(yīng)用寡核苷酸基因芯片檢測水稻孕穗期不同器官的基因表達(dá) 147
9.1 引言 147
9.1.1 目的和意義 147
9.1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 148
9.2 材料和方法 149
9.2.1 實(shí)驗(yàn)材料 149
9.2.2 技術(shù)路線 150
9.2.3 實(shí)驗(yàn)方法 150
9.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 153
9.3.1 總RNA的提取與鑒定 153
9.3.2 總RNA反轉(zhuǎn)錄出cDNA 153
9.3.3 cDNA與芯片的雜交結(jié)果 154
9.4 討論 160
9.4.1 水稻不同器官總RNA的提取 160
9.4.2 總RNA反轉(zhuǎn)錄出Cy3-dUTP標(biāo)記的cDNA 160
9.4.3 影響基因芯片與標(biāo)記cDNA雜交的因素 161
9.4.4 水稻孕穗期不同器官中的基因表達(dá) 162
參考文獻(xiàn) 165
1.真核細(xì)胞
真核細(xì)胞（eukaryoticcell）指含有真核（被核膜包圍的核）的細(xì)胞。其染色體數(shù)在一個以上，能進(jìn)行有絲分裂，還能進(jìn)行原生質(zhì)流動和變形運(yùn)動，而光合作用和氧化磷酸化作用則分別由葉綠體和線粒體進(jìn)行。除細(xì)菌和藍(lán)藻的細(xì)胞以外，所有的動物細(xì)胞以及植物細(xì)胞都屬于真核細(xì)胞。由真核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱為真核生物。在真核細(xì)胞的核中，DNA與組蛋白等蛋白質(zhì)共同組成染色體結(jié)構(gòu)，在核內(nèi)可看到核仁。在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)膜系統(tǒng)很發(fā)達(dá)，存在著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體和溶酶體等細(xì)胞器，分別行使特異的功能。
真核生物包括人們熟悉的動植物以及微小的原生動物、單細(xì)胞海藻、真菌、苔蘚等。真核細(xì)胞具有一個或多個由雙膜包裹的細(xì)胞核，遺傳物質(zhì)包含于核中，并以染色質(zhì)或染色體的形式存在，它們含有少量的組蛋白及某些富含精氨酸和賴氨酸的堿性蛋白質(zhì)。真核生物進(jìn)行有性繁殖，并進(jìn)行有絲分裂。2.原核細(xì)胞原核細(xì)胞（prokaryoticcell）沒有核膜，遺傳物質(zhì)集中在一個沒有明確界限的低電子密度區(qū)，稱為擬核（nucleoid）。DNA為裸露的環(huán)狀分子，通常沒有結(jié)合蛋白，環(huán)的直徑約為2.5nm，周長約幾十納米。大多數(shù)原核生物沒有恒定的內(nèi)膜系統(tǒng)，核糖體為70S型，原核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱為原核生物，均為單細(xì)胞生物。組成原核生物的細(xì)胞，進(jìn)化地位較低。
3.古核細(xì)胞
古核細(xì)胞也稱古細(xì)菌（archaebacteria），是一類很特殊的細(xì)菌，多生活在極端的生態(tài)環(huán)境中。古核細(xì)胞具有原核生物的某些特征，如無核膜及內(nèi)膜系統(tǒng)；也有真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白質(zhì)的合成、核糖體對氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核細(xì)胞的相似、DNA具有內(nèi)含子并結(jié)合組蛋白；此外還具有既不同于原核細(xì)胞也不同于真核細(xì)胞的特征，如細(xì)胞膜中的脂類是不可皂化的，細(xì)胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白質(zhì)為主，有的含雜多糖，有的類似于肽聚糖，但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。一些典型的古核細(xì)胞如下：
極端嗜熱菌（themophiles）:能生長在90℃以上的高溫環(huán)境。例如，斯坦福大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的古細(xì)菌，最適生長溫度為100℃，80℃以下即失活；德國的斯梯特（Stetter）研究組在意大利海底發(fā)現(xiàn)的一族古細(xì)菌，能生活在110℃以上高溫中，最適生長溫度為98℃，降至84℃即停止生長；美國的Baross發(fā)現(xiàn)一些從火山口中分離出的細(xì)菌可以生活在250℃的環(huán)境中。嗜熱菌的營養(yǎng)范圍很廣，多為異養(yǎng)菌.其中許多能將硫氧化以取得能量。
極端嗜鹽菌（extremehalophiles）:生活在高鹽度環(huán)境中，鹽度可達(dá)25%，如死海和鹽湖中。極端嗜鹽菌的細(xì)胞壁由富含酸性氨基酸的糖蛋白組成，這種細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的完整由離子鍵維持，高Na+濃度對于其細(xì)胞壁蛋白質(zhì)亞單位之間的結(jié)合，保持細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性是必需的。當(dāng)從高鹽環(huán)境轉(zhuǎn)到低鹽環(huán)境后，一方面細(xì)胞壁蛋白解聚為蛋白質(zhì)單體，使胞壁失去完整；另一方面細(xì)胞內(nèi)外離子濃度平衡被打破，細(xì)胞吸水膨脹，最終引起胞壁破裂，菌體完全自溶。在它們生存環(huán)境中耐受或需要高鹽濃度，如halobacterium（一種嗜鹽菌）生活在鹽湖、鹽田及含鹽的海水中，它們可污染海鹽并引起咸魚及腌制的動物腐敗。由于嗜鹽菌細(xì)胞含類胡蘿}、素，大多數(shù)菌落呈紅、粉紅或橘紅色。類胡蘿卜素有利于保護(hù)它們抵御環(huán)境中強(qiáng)烈的陽光照射。有時嗜鹽菌與某些藻類造成的污染將海水變成紅色。
……
新書資訊