试述生物芯片的原理与分类。

题目

试述生物芯片的原理与分类。

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第1题：

试述生物芯片的种类及主要功能。

正确答案:生物芯片根据其结构特点，可以将生物芯片分为微阵列芯片和微流体芯片两个主要类别。微阵列芯片是由生物材料微阵列构成的芯片，包括基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片和组织芯片等，由于它们的工作原理都是基于生物分子之间的亲和结合作用，如核酸分子的碱基配对作用，抗原和抗体的结合等，所以通常也称为亲和生物芯片。微流芯片是以各种微结构为基础的芯片，利用它可实现对各种生化组分的微流控操作和分析，这类芯片的代表有毛细管电泳芯片、PCR反应芯片、介电电泳芯片等。生物芯片发展的最终目标是将各种生物化学分析操作的整个过程，从样品制备、生化反应到结果检测，都集成化并缩微到芯片上自动完成，以获得所谓的微型全分析系统（micro total analysis systen，μ-TAS），或称“微缩芯片实验室”（lab-on-a-chip）。微缩芯片实验室代表了生物芯片技术发展的未来。

第2题：

试述流量计的分类及其工作原理。

正确答案: （1）速度式流量计：以测量流体在管道内的流速作为测量的依据来计算流量。
（2）压差流量计：基于流体流动的节流原理，在节流面积不变的情况下，以压差变化来反应流量的大小。
（3）转子流量计：以压降不变，利用节流面积的变化来测量流量的大小。
（4）电磁流量计：根据电磁感应定律，在非磁性管道中，利用测量导电流体平均速度而显示流量。
（5）超声波流量计：利用声学原理来测定流过管道的流体的流速。
（6）涡轮流量计：利用在一定流量范围内，对一定的流体介质黏度，涡轮旋转的角速度与流体的流速成正比来反应流量。
（7）容积式流量计（齿轮流量计、活塞流量计）：利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分，根据计量室逐次、重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流量体积总量。
（8）质量流量计：以流体流过的质量M为依据计算流量。
（9）间接质量流量计：通过测量体积流量和流体密度经计算得出质量流量，这种方式又称为推导式。
（10）直接质量流量计：由检测元件直接检测出流体的质量流量。

第3题：

激素有很多种,其作用对人体非常重要,试述激素的分类及其作用原理

参考答案：激素按其化学结构分两类，他们的作用原理不同。(1)含氮类激素，作为第一信使，与靶细胞膜上相应的专一受体结合，这一结合随即激活细胞膜上的腺苷酸环化酶系统，在Mg2+存在的条件下，ATP转变为cAMP。cAMP为第二信使。信息由第一信使传递给第二信使。cAMP使胞内无活性的蛋白激酶转为有活性，从而激活磷酸化酶，引起靶细胞固有的、内在的反应：如腺细胞分泌、肌肉细胞收缩与舒张、神经细胞出现电位变化、细胞通透性改变、细胞分裂与分化以及各种酶反应等等。(2)类固醇类激素，这类激素是分子量较小的脂溶性物质，可以透过细胞膜进入细胞内，在细胞内与胞浆受体结合，形成激素胞浆受体复合物，复合物通过变构就能透过核膜，再与核内受体相互结合，转变为激素-核受体复合物，促进或抑制特异的RNA合成，再诱导或减少新蛋白质的合成。

第4题：

试述变矩器的基本组成与工作原理。

正确答案:变矩器由可转动的泵轮和涡轮，以及固定不动的导轮三元件构成。各件用铝合金精密铸造或用钢板冲压焊接而成。泵轮与变矩器壳成一体。用螺栓固定在飞轮上，涡轮通过从动轴与传动系各件相连。所有工作轮在装配后，形成断面为循环圆的环状体。
工作原理：变矩器工作时，发动机带动泵轮转动，叶轮带动液流冲向涡轮，从而驱动涡轮转动，刚起动时扭矩最大，此时冲击力为F₁，冲到涡轮的液流驱动涡轮后，由于叶片形状，冲向导轮，而导轮不动，冲击导轮的液流受到阻碍，可使涡轮受到反作用力F₂，由于F₁、F₂都作用于涡轮，所以使涡轮所受扭矩得到增大。涡轮转速升高后，液流变向会冲击导轮叶背，而失去增扭，并有一定阻力。所以现在所用导轮都使用单向离合器，使去冲击叶背时，导轮转过一个角度，使其继续增扭。

第5题：

简述生物芯片技术的四个基本点以及生物芯片的分类、特点和应用领域。

正确答案: 生命芯片技术主要包括四个基本点：芯片方阵的构建、样品的制备、生物分子反应和信息的检测与分析。
生物芯片的分类根据用途分类：
（1）生物电子芯片
（2）生物分析芯片：一般情况下所指的生物芯片主要为生物分析芯片。
根据作用方式分类：
（1）主动式芯片
（2）被动式芯片和组织芯片。
根据固定在载体上的物质成分：
（1）基因芯片
（2）蛋白质芯片
（3）细胞芯片
（4）组织芯片
生物芯片的主要特点：高通量、微型化、自动化
生物芯片的应用领域：
1.最大用途在于疾病检测
2.基因表达水平的检测
3.基因诊断
4.药物筛选
5.个体化医疗
6.测序
7.生物信息学研究

第6题：

简述生物芯片检测仪的工作原理。

正确答案: 生物芯片检测仪，主要是利用强光照明生物芯片上的生物样品以激发荧光，并通过高灵敏度的光电探测器探测荧光强度，最后由计算机对探测结果进行分析处理以获取相关的生物信息。因此生物芯片检测仪器是一种光、机、电、计算机以及现代分子生物学等多学科高度结合的精密仪器，涉及到高功率均匀照明、微弱荧光激发和收集、精密机械运动和控制、极弱光信号检测、数字图像处理和数据统计分析、现代分子生物学等多种高新技术。

第7题：

试述物位计的分类及其工作原理。

正确答案: （1）直读式物位计：主要有玻璃管液位计，玻璃板液位计。
（2）浮力式物位计：利用浮子高度随液位变化而改变或液体对浸沉于液体中的浮子的浮力随液位高度而变化的原理工作。
（3）压差式物位计：利用液柱或物料堆积对某定点产生压力的原理工作。
（4）电磁式物位计：使物位的变化转换为一些电量的变化，通过测量这些电量的变化来测知物位。
（5）核辐射式物位计：利用辐射透过物料时，其强度随物质层的厚度而变化的原理工作。
（6）超声波物位计：由于物位的变化引起声阻抗的变化、声波的遮断和声波的反射距离的不同，测出这些变化就可测知物位。
（7）光电式物位计：利用物位对光波的遮断和反射原理工作。

第8题：

简述生物芯片的基本原理和应用前景？

正确答案:生物芯片（又称DNA芯片，基因芯片），简单说来就是在一块指甲大小的有多聚赖氨酸包被的硅片上将数千甚至上万个生物分子探针以大规模阵列的形式排布，形成可与目的分子相互作用，并进行反应的固相表面，在激光的顺序激发下标记荧光根据实际反应情况分别呈现不同的荧光发射特征，收集信号，计算机分析数据结果。
生物芯片对核酸的研究工作以及未来的诊断技术都将产生革命性的影响，将主要应用于基因表达检测、突变检测、基因组多态性分析和基因文库作图以及杂交测序等方面。

第9题：

什么是生物芯片，你能说出生物芯片的工作原理与应用例证吗？

正确答案: 生物芯片又称DNA芯片或基因芯片，是DNA杂交探针技术与半导体工业技术结合的结晶，将大量的探针分子固定子支持物上后与带荧光标记的DNA样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量与序列信息的技术。
其原理是采用光导原价合成或微量点样等方法，将大量生物大分子有序地固化在支持物表面，组成密集二维分子排列，然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交，通过特定的仪器对杂交信号的强度进行快速、并行、高效的检测分所，从而判断样品中靶分子的数量，该技术常用玻片、硅片做为支持物，由于在制作过程中模拟了芯片技术的高集成.因而被称为生物芯片。
生物芯片可用于大规模筛查由基因突变引起的疾病，同时在寻找新基因、基因表达检测、突变检测、基因组多态性分析、基因作图、杂交测序、新药开发和司法鉴定中都有重要的应用。如有研究者用DNA芯片检测遗传性乳腺癌和卵巢癌患者BRCAI基因第11外显子与全长3.45Kb序列的突变，检测了15例病人样品，发现14例有变化，为遗传性乳腺癌和卵巢癌的早期诊断提供了有效的手段。

第10题：

试述支撑的定义与分类。

正确答案: 支撑——手、臂或身体某些部分撑在器械上、肩肘高或平于器械轴的动作。
分类：可分为单纯支撑和混合支撑两种。

试述生物芯片的原理与分类。

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