《《目的基因的获取》课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《目的基因的获取》课件.pptx(21页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、目的基因的获取PPT课件BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA目录CONTENTS目的基因的获取概述基因文库法化学合成法聚合酶链式反应(PCR)法基因组DNA克隆法BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA01目的基因的获取概述目的基因的定义目的基因:指在基因组中具有特定功能的基因,通常用于基因工程和生物技术领域的研究和应用。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,但它们通常具有特定的生物学意义或应用价值。克隆法通过构建基因文库,筛选和克隆目的基因。聚合酶链式反应(PCR)利用特异性引物扩增目的基因片段。转录组学和基
2、因组学技术通过高通量测序和分析,获取目的基因序列。人工合成法根据已知的基因序列,通过化学方法合成目的基因。目的基因获取的方法获取目的基因有助于深入了解生物体的生命活动和遗传规律,为科学研究提供重要的基础数据。基础研究目的基因可用于基因工程和生物技术的研发,如基因治疗、生物制药、农作物改良等领域。生物技术目的基因可用于疾病的诊断、预防和治疗,如基因检测、基因治疗和药物研发等。医学应用目的基因可用于工业微生物的改造和优化,提高微生物的生产效率和产物品质。工业生产目的基因获取的重要性BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA02基因文库法基因文库的定义基因文库是指将含有
3、某种生物不同基因的许多DNA片段,导入到受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。基因文库是基因工程技术中的重要一环,是获取目的基因的一种重要资源。构建基因文库需要将某种生物的基因组DNA用限制性核酸内切酶切割,获得不同大小的DNA片段。然后将得到的DNA片段分别与特定的载体(如质粒或噬菌体)进行连接,再将这些连接产物导入到受体菌(如大肠杆菌)中,使每个受体菌携带一种DNA片段,形成基因文库。基因文库的构建杂交法是通过制备特异性探针,与基因文库中的DNA进行杂交,筛选出与探针互补的DNA片段。测序法则是通过全基因组测序或目标区域测序,比对分析找出与目的基因相匹配的DNA片段。在
4、基因文库中筛选目的基因的方法主要有两种:杂交法和测序法。基因文库的筛选BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA03化学合成法 化学合成法的原理化学合成法基于DNA碱基互补配对原则,通过化学手段合成目的基因。在合成过程中,根据已知基因序列,设计合成引物,通过聚合酶链式反应(PCR)技术扩增目的基因片段。合成过程中需要使用特定的合成仪和化学原料,如脱氧核糖核苷酸、聚合酶等。根据目的基因序列,设计合成引物,确保引物与目的基因的特异性结合。设计引物在合成仪中,按照碱基互补配对原则,逐步合成目的基因片段。合成DNA片段将合成的目的基因片段进行PCR扩增,获得大量目的基因。
5、扩增目的基因对扩增后的目的基因进行纯化和鉴定,确保其序列和长度符合要求。纯化与鉴定化学合成法的步骤可以快速、准确地合成目的基因,适用于已知序列的目的基因获取。优点成本较高,需要专门的仪器和化学原料,且对技术要求较高。缺点化学合成法的优缺点BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA04聚合酶链式反应(PCR)法聚合酶链式反应(PCR)是一种在体外快速、特异地扩增DNA片段的分子生物学技术。它利用耐高温的DNA聚合酶(Taq酶),通过DNA变性、引物与模板DNA结合、DNA聚合和温度循环等步骤,实现特定DNA片段的快速扩增。该技术可在短时间内获得大量特定的DNA片段,
6、广泛应用于基因克隆、基因突变检测、DNA序列分析等领域。PCR法的原理从生物样本中提取DNA,作为PCR扩增的模板。模板DNA的制备引物的设计与合成PCR反应产物检测根据目的基因序列,设计特异性引物。将模板DNA、引物和Taq酶混合,进行PCR扩增。通过凝胶电泳等方法检测PCR产物,判断扩增是否成功。PCR法的步骤特异性强、灵敏度高、操作简便、扩增产物易检测。需要特定的仪器设备、高昂的试剂成本、易产生假阳性、对突变点定位不准确。PCR法的优缺点缺点优点BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEWERA05基因组DNA克隆法基因组DNA克隆法基于基因组文库构建原理,通过将整个基因组DNA克隆到载体上,形成基因文库,再通过筛选文库找到目的基因。该方法适用于获取基因组中任意大小的基因,特别适用于基因组中大片段基因的获取。基因组DNA克隆法的原理从供体生物细胞中提取基因组DNA。基因组DNA的提取将基因组DNA克隆到载体上,形成基因文库。克隆化通过遗传标记、序列信息等手段筛选出目的基因。筛选将目的基因从载体上回收,进行后续实验或应用。目的基因的回收基因组DNA克隆法的步骤