基因测序技术慕课视频播放-人类遗传探秘-MOOC慕课视频教程-柠檬大学

大家好，我是来自宁夏大学

生命科学学院的罗海霞

今天我们一起学习一下

基因测序技术

前一节我们了解了人类基因组计划

人类基因组计划

在2003年完成人体全部序列的测定

历时12年、耗资数十亿美元

人类基因组计划所采用的方法

就是第一代基因测序技术

今天我们主要学习一下

第一代DNA测序技术的原理

第一代基因测序技术

是在20世纪初由美国生物化学家

Frederick sanger 发明的

是DNA测序的黄金标准

又称为“Sange双脱氧链终止法”

组成DNA的原件是单脱氧核苷酸

也就是DNTP

包括DATP,DTTP,DGTP,DCTP

在单脱氧核苷酸糖基的5‘位和3’位

各有一个羟基

5‘位的羟基连接上游的磷酸基团

3’位的羟基连接下游的磷酸基团

这样不断重复，就形成一个DNA的骨架链

与单脱氧核苷酸相比

双脱氧核苷酸少了3‘位的羟基

所以不能和下游的磷酸基团连接

那么加入双脱氧核苷酸后

DNA链就会终止

另外一个不同是在ATCG四个双脱氧核苷酸链上

连接不同染色标记的发光集团

这样就可以通过颜色识别末端双脱氧核苷酸的碱基

在实际操作中

先在反应体系中加入测序的模板

再加入与测序起始位置已知序列互补的测序引物DNA

引物的作用是和特定的模板序列结合

引导序列延伸

反应体系中含有ATCG单脱氧核苷酸

也含有ATCG的双脱氧核苷酸

每一个位点再聚合酶的作用下都会由两种可能

一种是结合一个与模板互补的正常单脱氧核苷酸

在这种情况下，DNA链在聚合酶的作用下继续延伸

另一种为结合与模板链互补的双脱氧核苷酸

终止DNA的延伸

同时不同颜色的荧光基团就会随之加到这条链的3‘末端

随后通过一个简单的纯化过程

去除游离的荧光双脱氧核苷酸

整个反应就会产生一系列长长短短的DNA链的混合物

聚丙烯酰胺凝胶

在电场的作用下可以分离不同大小的DNA片段

我们将长长短短的DNA混合物

加入聚丙烯酰胺的凝胶管中

DNA片段在聚丙烯酰胺凝胶中

在电场的作用下

从电极的负极向正极移动

短的片段先到达聚丙烯酰胺凝胶末端

长的片段后到达

由此，不同大小的DNA片段全部被分开

在聚丙烯酰胺凝胶的末端，用激光照射

并用分光传感器记录不同颜色的荧光强度

不同颜色对应不同的碱基

最终我们得到这样一幅有四种颜色的测序图

横轴为电泳的时间也可以是碱基出现的先后顺序

纵轴为荧光的强度

四种颜色对应的四种碱基

这样一次测序

可以完成1000个碱基左右的核苷酸序列的测定

以上是我们今天主要内容

第一代测序技术

第一代测序技术在分子生物学研究中发挥过重要的作用

人类的基因组计划主要基于第一代DNA测序技术

谢谢收看！

人类遗传探秘课程列表：

第一讲绪论——开启人类遗传探秘之旅

-1.1 人类遗传学的定义和研究内容

--人类遗传学的定义和研究内容

-1.1 人类遗传学的定义和研究内容--作业

-1.2 人类遗传研究的发展

--人类遗传研究的发展

-1.2 人类遗传研究的发展--作业

-1.3 人类遗传学的研究方法

--人类遗传学的研究方法

--问题讨论

-1.3 人类遗传学的研究方法--作业

第二讲生命从一个细胞开始

-2.1 细胞——生命的基本单位

--细胞——生命的基本单位

-2.1 细胞——生命的基本单位--作业

-2.2 你从哪里来？——揭秘人体受精过程

--你从哪里来？——揭秘人体受精过程

-2.2 你从哪里来？——揭秘人体受精过程--作业

第三讲美不美由基因决定——外貌遗传

-3.1 面部特征

--面部特征

-3.1 面部特征--作业

-3.2 身高与遗传

--身高与遗传

-3.2 身高与遗传--作业

-3.3 隐藏在指尖的秘密

--隐藏在指尖的秘密

-3.3 隐藏在指尖的秘密--作业

第四讲遗传病

-4.1 遗传病种类

--遗传病的种类

-4.1 遗传病种类--作业

-4.2 单基因病

--1、常染色体隐性遗传病

--2、常染色体显性遗传病

--3、性连锁遗传病

-4.2 单基因病--作业

-4.3 多基因病

--多基因疾病

-4.3 多基因病--作业

-4.4 染色体病

--染色体病

-4.4 染色体病--作业

-4.5 线粒体病

--线粒体病--三亲婴儿

--线粒体病--力量&疾病

-4.5 线粒体病--作业

第五讲生老病死、智力与遗传

-5.1 智力与遗传

--智力与遗传

-5.1 智力与遗传--作业

-5.2 长寿与遗传

--长寿基因

-5.2 长寿与遗传--作业

第六讲基因工程与人类健康

-6.1 转基因食品——SAFE OR NOT

--转基因食品——SAFE OR NOT

-6.2 基因手术——基因编辑

--基因手术——基因编辑

第七讲生男生女谁主沉浮——性别决定

-7.1 性别决定

--性别决定

-7.1 性别决定--作业

-7.2 性别舞弊

--性别舞弊

-7.2 性别舞弊--作业

第八讲从细胞分化的调控看“克隆”问题

-8.1 细胞的意志——细胞分化

--细胞分化

-8.1 细胞的意志——细胞分化--作业

-8.2不老的圣杯——干细胞

--不老的圣杯——干细胞

-8.2不老的圣杯——干细胞--作业

-8.3 克隆技术

--克隆技术

--问题讨论

-8.3 克隆技术--作业

第九讲解密 “天书”

-9.1 人类基因组计划概述

--人类基因组计划

-9.1 人类基因组计划概述--作业

-9.2 基因测序技术

--基因测序技术

-9.2 基因测序技术--作业

-9.3 蛋白质组学

--蛋白质组学

-9.3 蛋白质组学--作业

第十讲肿瘤与遗传

-10.1 什么是肿瘤？

--肿瘤

-10.1 什么是肿瘤？--作业

-10.2无限增殖的杀手——癌细胞

--癌细胞

-10.2无限增殖的杀手——癌细胞--作业

第十一讲血型遗传

-11.1 ABO血型遗传

--ABO血型系统

--孟买血型

-11.1 ABO血型遗传--作业

-11.2 Rh血型遗传与新生儿溶血病

--熊猫血

-11.2 Rh血型遗传与新生儿溶血病--作业

单元考核

-期末考试--最终考核

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