基因芯片在环境保护中的应用作者指导老师摘要：基因芯片技术是21世纪生物技术的重要发展，是生命科学与物理学、化学、微电子学以及计算机学等学科相互交叉的一门高新技术。该技术的突出特点在于其高度的并行性、多样化、微型化、自动化，基因芯片技术应用于功能基因研究、杂交测序、药物筛选诊断、基因表达、基因多态性和突变检测等，除了在生物学、医学、制药学、司法和农林业等领域上都有极为广阔的应用外，在环境保护上，一方面可以快速检测污染微生物或有机化合物对环境、人体、动植物的污染和危害，同时也能够通过大规模的筛选寻找保护基因，制备防治危害的基因工程药品、或能够治理污染源的基因产品。关键词：基因芯片；环境保护；环境污染；微生物检测GeneChipTechnologyanditsApplicationinEnvironmentProtectionAuthorWangHanYuInstructorCaiTianMingAbstract：Genechiptechnologyisoneoftheimportantdevelopmentofbiotechnologyinthe21stcentury,anditisahightechnologywhichthelifescientificandphysics,chemistry,microelectronicsandcomputerscienceandotherdisciplinesintersectat.Thesalientfeaturesofthistechnologyisitshighdegreeofparallelism,diversification,miniaturization,automation,Genechiptechnologyhasbeenusedinfunctionalgenomicsresearch,hybridizationsequencing,drugscreening,diagnosis,geneexpression,genepolymorphismandmutationdetection,etc.Apartfromtheexternalapplicationonthefieldofbiology,medicine,pharmaceutics,judicialandagroforestry,Inenvironmentalprotection,Ontheonehanditcanquicklydetectthepollutionandharmcomesfrommicroorganismsororganiccompoundsofenvironment,human,animalandplant.Butalsotoseekprotectionthroughlarge-scalegeneticscreening,andpreparegeneticengineeringdrugstohazardPreventionorgeneproductwhichcancontrolpollution.Keywords:GeneChip；environmentprotection；environmentpollution；microbialdetection前言基因芯片,又称DNA微探针阵列(microarray),是一种最重要的生物芯片的一条分支，是伴随人类基因组计划而产生的，该技术的突出特点在于其高度的并行性、多样化、微型化、自动化，被认为是生命科学研究中继基因克隆技术、基因自动测序技术、PCR技术后的又一次革命性的技术突破。是近年来不仅在分子生物学及医学诊断技术的重要进展。它的工作原理与经典的核酸分子杂交方法是一致的,都是应用已知核酸序列作为探针与互补的靶核苷酸序列杂交,通过随后的信号检测进行定性与定量分析。基因芯片在一微小的基片(硅片、玻片、塑料片等)表面集成了大量的分子识别探针,能够一次分析大量的基因,进行大信息量的筛选与检测。基因芯片可以快速有效地检测污染源，检测由微生物、有机物等引起的污染，对环境污染物进行检测与评价。同时能够帮助研究人员通过大规模的筛选制备能够治理污染源的基因产品或寻找到保护基因并制备防止危害的基因工程产品。１1基因芯片的原理和种类1.1基因芯片的产生1985年,美国科学家率先提出人类基因组计划，由此揭开人类生命科学史上的伟大工程，随着人类基因组计划实施，大量的动植物、微生物基因组序列得以测定，基因序列数据以前所未有的速度增加，怎样去面对如此众多的基因并探讨其在生命活动中担负的功能就成了生命科学者们共同的任务。有人就曾设想利用计算机半导体技术生产基因芯片，以对人类基因大量的遗传信息进行分析和检查,直到1994年,由于光电化学的进展、光刻技术的诞生,Pease等人创造的光导原位合成(Light--direetedsymothesis)高密、微化的寡核昔酸阵列(ODTA)技术得以问世，这才使设想逐步成为现实。基因芯片采用微加工和微电子技术，可在大小1cm的固相表面组装固定若干、几十、成千甚至上万个不同DNA探针，以形成生物分子高密、二维阵列的微型生物化学分析系统，能够实现对基因分子信息个别及大规模的分析和检测。1.2原理基因芯片的原理是基于核酸分子碱基之间(A一T/G一C)互补配对的原理，利用分子生物学、基因组学、信息技术、微电子、精密机械和光电子等...
