《目的基因的獲取》課件

《目的基因的獲取》PPT課件BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTS目的基因的獲取概述基因文庫(kù)法化學(xué)合成法聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）法基因組DNA克隆法BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01目的基因的獲取概述目的基因的定義目的基因：指在基因組中具有特定功能的基因，通常用于基因工程和生物技術(shù)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。目的基因可以是已知功能的基因，也可以是未知功能的基因，但它們通常具有特定的生物學(xué)意義或應(yīng)用價(jià)值。克隆法通過構(gòu)建基因文庫(kù)，篩選和克隆目的基因。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）利用特異性引物擴(kuò)增目的基因片段。轉(zhuǎn)錄組學(xué)和基因組學(xué)技術(shù)通過高通量測(cè)序和分析，獲取目的基因序列。人工合成法根據(jù)已知的基因序列，通過化學(xué)方法合成目的基因。目的基因獲取的方法獲取目的基因有助于深入了解生物體的生命活動(dòng)和遺傳規(guī)律，為科學(xué)研究提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?；A(chǔ)研究目的基因可用于基因工程和生物技術(shù)的研發(fā)，如基因治療、生物制藥、農(nóng)作物改良等領(lǐng)域。生物技術(shù)目的基因可用于疾病的診斷、預(yù)防和治療，如基因檢測(cè)、基因治療和藥物研發(fā)等。醫(yī)學(xué)應(yīng)用目的基因可用于工業(yè)微生物的改造和優(yōu)化，提高微生物的生產(chǎn)效率和產(chǎn)物品質(zhì)。工業(yè)生產(chǎn)目的基因獲取的重要性BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02基因文庫(kù)法基因文庫(kù)的定義基因文庫(kù)是指將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入到受體菌的群體中儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同基因?；蛭膸?kù)是基因工程技術(shù)中的重要一環(huán)，是獲取目的基因的一種重要資源。構(gòu)建基因文庫(kù)需要將某種生物的基因組DNA用限制性核酸內(nèi)切酶切割，獲得不同大小的DNA片段。然后將得到的DNA片段分別與特定的載體（如質(zhì)?；颚耸删w）進(jìn)行連接，再將這些連接產(chǎn)物導(dǎo)入到受體菌（如大腸桿菌）中，使每個(gè)受體菌攜帶一種DNA片段，形成基因文庫(kù)?；蛭膸?kù)的構(gòu)建雜交法是通過制備特異性探針，與基因文庫(kù)中的DNA進(jìn)行雜交，篩選出與探針互補(bǔ)的DNA片段。測(cè)序法則是通過全基因組測(cè)序或目標(biāo)區(qū)域測(cè)序，比對(duì)分析找出與目的基因相匹配的DNA片段。在基因文庫(kù)中篩選目的基因的方法主要有兩種：雜交法和測(cè)序法?；蛭膸?kù)的篩選BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03化學(xué)合成法

化學(xué)合成法的原理化學(xué)合成法基于DNA堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，通過化學(xué)手段合成目的基因。在合成過程中，根據(jù)已知基因序列，設(shè)計(jì)合成引物，通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)擴(kuò)增目的基因片段。合成過程中需要使用特定的合成儀和化學(xué)原料，如脫氧核糖核苷酸、聚合酶等。根據(jù)目的基因序列，設(shè)計(jì)合成引物，確保引物與目的基因的特異性結(jié)合。設(shè)計(jì)引物在合成儀中，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，逐步合成目的基因片段。合成DNA片段將合成的目的基因片段進(jìn)行PCR擴(kuò)增，獲得大量目的基因。擴(kuò)增目的基因?qū)U(kuò)增后的目的基因進(jìn)行純化和鑒定，確保其序列和長(zhǎng)度符合要求。純化與鑒定化學(xué)合成法的步驟可以快速、準(zhǔn)確地合成目的基因，適用于已知序列的目的基因獲取。優(yōu)點(diǎn)成本較高，需要專門的儀器和化學(xué)原料，且對(duì)技術(shù)要求較高。缺點(diǎn)化學(xué)合成法的優(yōu)缺點(diǎn)BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）法聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是一種在體外快速、特異地?cái)U(kuò)增DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)。它利用耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶），通過DNA變性、引物與模板DNA結(jié)合、DNA聚合和溫度循環(huán)等步驟，實(shí)現(xiàn)特定DNA片段的快速擴(kuò)增。該技術(shù)可在短時(shí)間內(nèi)獲得大量特定的DNA片段，廣泛應(yīng)用于基因克隆、基因突變檢測(cè)、DNA序列分析等領(lǐng)域。PCR法的原理從生物樣本中提取DNA，作為PCR擴(kuò)增的模板。模板DNA的制備引物的設(shè)計(jì)與合成PCR反應(yīng)產(chǎn)物檢測(cè)根據(jù)目的基因序列，設(shè)計(jì)特異性引物。將模板DNA、引物和Taq酶混合，進(jìn)行PCR擴(kuò)增。通過凝膠電泳等方法檢測(cè)PCR產(chǎn)物，判斷擴(kuò)增是否成功。PCR法的步驟特異性強(qiáng)、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、擴(kuò)增產(chǎn)物易檢測(cè)。需要特定的儀器設(shè)備、高昂的試劑成本、易產(chǎn)生假陽(yáng)性、對(duì)突變點(diǎn)定位不準(zhǔn)確。PCR法的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05基因組DNA克隆法基因組DNA克隆法基于基因組文庫(kù)構(gòu)建原理，通過將整個(gè)基因組DNA克隆到載體上，形成基因文庫(kù)，再通過篩選文庫(kù)找到目的基因。該方法適用于獲取基因組中任意大小的基因，特別適用于基因組中大片段基因的獲取。基因組DNA克隆法的原理從供體生物細(xì)胞中提取基因組DNA。基