第三章DNA测序技术.pptVIP

第1页，共40页，星期日，2025年，2月5日20世纪人类科技发展史上的三大创举90年代人类基因组计划40年代曼哈顿原子弹计划60年代阿波罗登月计划第2页，共40页，星期日，2025年，2月5日人类基因组计划人类基因组计划（Humangenomeproject）于1990年启动，我国于1999年加入该计划，承担其中1%的任务，即人类3号染色体短臂上约30Mb的测序任务。美国担了54%，其次是英国，承担了33%，日本为7%，法国为2.8%，德国为2.2%。

第3页，共40页，星期日，2025年，2月5日二000年六月二十六日克林顿宣布人类基因组草图绘制完成第4页，共40页，星期日，2025年，2月5日2000年6月公共领域测序计划工作框架图第5页，共40页，星期日，2025年，2月5日2002.112004.12水稻和鸡基因组第6页，共40页，星期日，2025年，2月5日华大基因于2007年10月完成了第一个中国人的高质量基因组图谱——“炎黄一号”2008年1月12日由中国、英国和美国的科学家在深圳、伦敦和华盛顿同时宣布国际“千人基因组计划”正式启动。最终目标是获得欧、亚、美、非各洲不同人群中2500人的基因数据。人基因组第7页，共40页，星期日，2025年，2月5日大熊猫基因组-2010.1“大熊猫基因组”项目于2008年3月启动。研究表明，大熊猫有21对染色体，基因2万多个。第8页，共40页，星期日，2025年，2月5日破解古人类基因组-2010.2“萨卡克(Saqqaq)”的人类群体，约在4750年前至2500年前居住于格陵兰岛，其后灭绝。Saqqaq古人的遗传信息比公认的美洲原住民(主要是印第安人和因纽特人，同属黄种人)更加接近于现代东亚和西伯利亚人群。第9页，共40页，星期日，2025年，2月5日人体肠道菌群元基因组-2010.3收集了124个来自于欧洲人肠道菌群的样本,这个基因集中包含了绝大部分目前已知的人体肠道微生物基因,但更多的是目前未知微生物的基因。从这个基因集中可以估计人肠道中存在约1000到1150种细菌,平均每个体内约含有160种优势菌种,并且这些细菌是绝大部分个体所共有的。

第10页，共40页，星期日，2025年，2月5日2009年4月启动了“世界三极动物基因组计划”2009年8月启动了“万种微生物基因组计划”。2010年1月启动了“1000种动植物基因组计划”，计划未来两年内为一千种重要动植物进行测序，并从科学界征集测序物种的提案。第11页，共40页，星期日，2025年，2月5日（一）化学裂解法(Maxam＆Gilbert,1977)（二）双脱氧链末端终止法(Sanger,1977)（三）DNA自动化序列分析解读生命的天书-DNA测序第12页，共40页，星期日，2025年，2月5日DNA测序技术基础：●高分辨率变性聚丙烯酰胺凝胶电泳（polyacrylamidegelelectrophoresis,PAGE）技术●PAGE能分离长度为300-500个碱基,差别仅1个碱基的单链寡核苷酸DNA片段。第13页，共40页，星期日，2025年，2月5日核酸序列分析的基本原理化学降解法(Maxam-Gillbert法)DNA链的末端合成终止法(sanger法)第14页，共40页，星期日，2025年，2月5日一、化学降解法测序的原理1、用放射性核素标记待测DNA一侧末端2、将标记DNA分为G、A+G、C+T、C4个反应体系3、用不同的化学试剂处理不同反应体系，随机断裂DNA片段某种碱基中的任何一个，产生一组一端为放射线标记的末端，另一端为不同大小的DNA片段的混合物4、电泳分离，放射自显影得到互相错落的梯形图谱，即可读出DNA序列第15页，共40页，星期日，2025年，2月5日碱基特异性修饰及裂解反应体系碱基修饰试剂碱基修饰反应主链断裂试剂断裂点G硫酸二甲酯鸟嘌呤甲基化六氢吡啶GG+A甲酸脱嘌呤作用六氢吡啶G和AC+T肼嘧啶开环六氢吡啶C和TC肼（加盐）胞嘧啶开环六氢吡啶C第16页，共40页，星期日，2025年，2月5日化学降解G反应模式图硫酸二甲酯哌啶MetMetMetMet第17页，共40页，星期日，2025年，2月5日化学降解法基本步骤(1)先将DNA的末端之一进行标记(通常为放射性同位素32P；(2)在多组互相独立的化学反应中分别进行特定碱基的