基因表达式编程教学4精品PPT课件
- 格式：ppt
- 大小：325.50 KB
- 文档页数：46
下载文档原格式
合集下载
《基因表达》ppt课件
3.重排：基因组DNA分子内大片段交换，可以发生在同一染色 体DNA中，也可以在不同染色体之间发生交换。
4.动态突变〔dynamic mutation〕: ◆是串连的三个核苷酸反复扩展呵斥的。而且串连的三核 苷酸反复的拷贝数可随世代的递增而呈现累加效应。 多种遗传病与该突变有关。〔表〕
点突变: DNA分子上一个碱基的变异。 转换: 嘌呤 ←→ 嘌呤 嘧啶 ←→ 嘧啶 颠换: 嘌呤 ←→ 嘧啶
二聚体的构成, 影响了DNA的双螺旋构造, 使复制和转录受阻
化学诱变剂(许多为致癌剂) 化工产品、工业排放物、食品防腐剂、添加剂、农
药、汽车排放的废气等；致突变化合物6万多种。
三、基因突变的分类
1.点突变〔point mutation〕：单个碱基的置换导致一个密码 子的改动和一个氨基酸的改动。
2.碱基的缺失〔deletion〕和插入〔insertion 〕突变： ◆缺失/插入突变往往对密码子呵斥影响： 移码突变
3'
5' 解 链 方 向 3 '
5'
3'
5'
随从链 (lagging strand)
复制方向与解链方向相反，须等解开足够长
度的模板链才干继续复制，得到的子链由不延 续的片
段所组成。
3'
5' 3'
解 链 方 向 5 3 ' '
3 ' 5 '
5' 3 '
5'
DNA复制体系
复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程,需求多种物质 的共同参与: 底物：即dATP、dGTP、dCTP和dTTP，总称dNTP 聚合酶(polymerase)：DNA-pol，从5‘-3’方向延伸与模
4.动态突变〔dynamic mutation〕: ◆是串连的三个核苷酸反复扩展呵斥的。而且串连的三核 苷酸反复的拷贝数可随世代的递增而呈现累加效应。 多种遗传病与该突变有关。〔表〕
点突变: DNA分子上一个碱基的变异。 转换: 嘌呤 ←→ 嘌呤 嘧啶 ←→ 嘧啶 颠换: 嘌呤 ←→ 嘧啶
二聚体的构成, 影响了DNA的双螺旋构造, 使复制和转录受阻
化学诱变剂(许多为致癌剂) 化工产品、工业排放物、食品防腐剂、添加剂、农
药、汽车排放的废气等；致突变化合物6万多种。
三、基因突变的分类
1.点突变〔point mutation〕：单个碱基的置换导致一个密码 子的改动和一个氨基酸的改动。
2.碱基的缺失〔deletion〕和插入〔insertion 〕突变： ◆缺失/插入突变往往对密码子呵斥影响： 移码突变
3'
5' 解 链 方 向 3 '
5'
3'
5'
随从链 (lagging strand)
复制方向与解链方向相反，须等解开足够长
度的模板链才干继续复制，得到的子链由不延 续的片
段所组成。
3'
5' 3'
解 链 方 向 5 3 ' '
3 ' 5 '
5' 3 '
5'
DNA复制体系
复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程,需求多种物质 的共同参与: 底物：即dATP、dGTP、dCTP和dTTP，总称dNTP 聚合酶(polymerase)：DNA-pol，从5‘-3’方向延伸与模
基因工程的操作程序培训课件PPT(共 42张)
5、“分子缝合针”是？根据什么分为两大类？哪两 大类？这两类酶的区别是？
6、DNA连接酶连接的是？DNA聚合酶连接的是？
7、DNA连接酶作用于什么键？
8、载体主要有哪几类？其中，最常用的是？它的本 质是？
9、载体必须具备的四个条件是？
10、写出限制酶切割后的黏性末端。
原核细胞的基因结构(补充内容）
2、原理：_D_N__A_双__链__复_ 制
模板（目的基因） 原料(脱氧核苷酸) 3、条件： 耐高温的DNA聚合酶（Taq酶） 引物（一小段单链DNA） 温度控制
4、操作前提：一段已知目的基因的核苷酸序列， 以便合成引物。
5、扩增形式：指数形式（2n） 6、结果 ： 在短时间内大量扩增目的基因
7、过程： a、变性（90℃-95℃）：双链DNA模板在热作
复习回顾
1、基因工程又称为？基因工程的原理是?
2、基因工程中用到的工具中，“分子手术刀”是？ 来源是？其作用是？体现了酶的什么特性？作用部 位是什么键？
3、限制酶切割之后的结果是产生？从中轴线两侧切 割得到的是什么末端？从中轴线处切开呢？
4、获得目的基因需要切几个切口？产生几个黏性末 端？切割质粒呢？
重组载体
导入受体菌 中储存cDNA总结两种基因的主要区别如下表（课本P10）类型cDNA 基因组
大小小大基因中启
有
基因多少
部分基因 全部基因
物种间的基因交流 可以 部分基因可以
(二)利用PCR技术扩增目的基因
1、概念：PCR全称为__多__聚__酶__链__式__反__应__，是一项在生 物_体__外_复制_特__定__D_N__A_片__段__的核酸合成技术
终止子：位于基因的尾端的 一段特殊的DNA片断，能终 止mRNA的转录（与终止密码 子区别）
6、DNA连接酶连接的是？DNA聚合酶连接的是？
7、DNA连接酶作用于什么键？
8、载体主要有哪几类？其中，最常用的是？它的本 质是？
9、载体必须具备的四个条件是？
10、写出限制酶切割后的黏性末端。
原核细胞的基因结构(补充内容）
2、原理：_D_N__A_双__链__复_ 制
模板（目的基因） 原料(脱氧核苷酸) 3、条件： 耐高温的DNA聚合酶（Taq酶） 引物（一小段单链DNA） 温度控制
4、操作前提：一段已知目的基因的核苷酸序列， 以便合成引物。
5、扩增形式：指数形式（2n） 6、结果 ： 在短时间内大量扩增目的基因
7、过程： a、变性（90℃-95℃）：双链DNA模板在热作
复习回顾
1、基因工程又称为？基因工程的原理是?
2、基因工程中用到的工具中，“分子手术刀”是？ 来源是？其作用是？体现了酶的什么特性？作用部 位是什么键？
3、限制酶切割之后的结果是产生？从中轴线两侧切 割得到的是什么末端？从中轴线处切开呢？
4、获得目的基因需要切几个切口？产生几个黏性末 端？切割质粒呢？
重组载体
导入受体菌 中储存cDNA总结两种基因的主要区别如下表（课本P10）类型cDNA 基因组
大小小大基因中启
有
基因多少
部分基因 全部基因
物种间的基因交流 可以 部分基因可以
(二)利用PCR技术扩增目的基因
1、概念：PCR全称为__多__聚__酶__链__式__反__应__，是一项在生 物_体__外_复制_特__定__D_N__A_片__段__的核酸合成技术
终止子：位于基因的尾端的 一段特殊的DNA片断，能终 止mRNA的转录（与终止密码 子区别）
讲课基因工程的基本操作程序课件
基因工程的基本操作包括基因克隆、 基因转移、基因表达和基因调控等。
基因工程的历史与发展
01
基因工程的起源可以追溯到20世 纪70年代，当时科学家开始探索 DNA重组技术，奠定了基因工程 的基础。
02
随着技术的不断发展和完善，基 因工程在医学、农业、工业和生 物技术等领域得到了广泛应用。
基因工程的应用领域
安全性和伦理规范。
行业自律
03
相关行业和组织也制定了自律准则和规范，以促进基因工程的
健康发展。
05 基因工程未来展望
基因治疗的发展前景
基因治疗是一种通过修改人类基因来治疗遗传性疾病和获得性病症的方 法。随着基因编辑技术的不断进步，基因治疗在未来的发展前景广阔。
基因治疗将有望治愈一些目前无法根治的遗传性疾病，如囊性纤维化、 镰状细胞贫血等。同时，基因治疗也为一些常见疾病的治疗提供了新的
聚合酶链式反应（PCR）
利用特异性引物扩增目的基因片段，实现目的基因的快速获取。
化学体构建
载体的选择
目的基因与载体的连接
根据目的基因的特点和基因工程的需 要，选择合适的载体，如质粒、病毒 载体等。
利用限制性内切酶和DNA连接酶，将 目的基因与载体连接成重组DNA分子。
基因歧视
基因工程可能导致基于基因信息 的歧视，影响社会公平。
基因资源保护
基因资源是人类的共同财富，应 避免基因资源被滥用或垄断。
基因工程的法规与监管
国际法规
01
国际社会已经制定了一些关于基因工程的法规和公约，如《联
合国生物多样性公约》和《人类基因组计划宣言》。
国家法规
02
各国政府也制定了相应的法规和监管措施，以确保基因工程的
基因扩增与鉴定
基因工程的历史与发展
01
基因工程的起源可以追溯到20世 纪70年代，当时科学家开始探索 DNA重组技术，奠定了基因工程 的基础。
02
随着技术的不断发展和完善，基 因工程在医学、农业、工业和生 物技术等领域得到了广泛应用。
基因工程的应用领域
安全性和伦理规范。
行业自律
03
相关行业和组织也制定了自律准则和规范，以促进基因工程的
健康发展。
05 基因工程未来展望
基因治疗的发展前景
基因治疗是一种通过修改人类基因来治疗遗传性疾病和获得性病症的方 法。随着基因编辑技术的不断进步，基因治疗在未来的发展前景广阔。
基因治疗将有望治愈一些目前无法根治的遗传性疾病，如囊性纤维化、 镰状细胞贫血等。同时，基因治疗也为一些常见疾病的治疗提供了新的
聚合酶链式反应（PCR）
利用特异性引物扩增目的基因片段，实现目的基因的快速获取。
化学体构建
载体的选择
目的基因与载体的连接
根据目的基因的特点和基因工程的需 要，选择合适的载体，如质粒、病毒 载体等。
利用限制性内切酶和DNA连接酶，将 目的基因与载体连接成重组DNA分子。
基因歧视
基因工程可能导致基于基因信息 的歧视，影响社会公平。
基因资源保护
基因资源是人类的共同财富，应 避免基因资源被滥用或垄断。
基因工程的法规与监管
国际法规
01
国际社会已经制定了一些关于基因工程的法规和公约，如《联
合国生物多样性公约》和《人类基因组计划宣言》。
国家法规
02
各国政府也制定了相应的法规和监管措施，以确保基因工程的
基因扩增与鉴定
基因表达式编程（GeneExpressionProgramming,GEP）
基因表达式编程（GeneExpressionProgramming,GEP）前⾔该算法旨在在⼀组数据点中，⽤基因表达式编程的⽅法，根据基因遗传定律，物竞天择、优者⽣存，劣者淘汰的思想，不断进化种群，找出适宜度最⾼的染⾊体来模拟出数据点之间所存在的数学表达式关系。
通常该算法⽤来解决符号回归问题：符号回归（Symbolic Regression）作为⼀种⼀种监督学习⽅法，试图发现某种隐藏的数学公式，以此利⽤特征变量预测⽬标变量。
符号回归的优点就是可以不⽤依赖先验的知识或者模型来为⾮线性系统建⽴符号模型。
符号回归基于进化算法，它的主要⽬标就是利⽤进化⽅法综合出尽可能好的解决⽤户⾃定义问题的⽅法（数学公式，计算机程序，逻辑表达式等）。
1 编码规则1.1 基因⼀段基因由两部分组成：头部和尾部，形如：其中，红⾊部分为头部基因，其长度为9，绿⾊部分为尾部基因，其长度为8。
基因中的每个元素分为两种形式：函数和终点，它们分别从函数集和终点集中进⾏选择：函数集算术运算符：例如+、-、*、/等初等数学函数，例如：sin、开⽅、cos等其它⼀些函数，例如：max、min等布尔运算符：例如与、或、⾮关系运算符：例如<、>、=等条件运算符：例如 if 等终点集变量数值：例如x1、x2常量数值：例如π、e⽆参函数：例如rand()等基因头部长度我们⽤h表⽰，尾部长度⽤t表⽰，函数集所需最⼤参数⽤n表⽰，⽐如⼀个函数集为{+、-、*、/、sin、cos}，其中所需参数的最⼤个数为2，则n为2那么h、t、n三者之间的关系是：t=h∗(n−1)+1维持这样的关系，可以保证产⽣的基因编码都是合法编码。
1.2 基因编码原理⽐如下⽅的数学表达式：翻译成表达式树为，其中Q表⽰开⽅：那么可以得到它的基因型为：下⾯来看看⼀个基因型翻译成表达式的过程：基因型如下：基因的起点对应表达式树的根：Q(开⽅)需要⼀个参数，那么往后取⼀个参数：乘法需要两个参数，往后取两个参数：以此类推，可以画出该基因型的表达式树为：我们可以看出，表达式树的根⼀定要是函数集的元素，叶⼦节点⼀定是终点集的元素。
基因表达式编程
基因表达式编程基因表达式编程(Gene Expression Programming,GEP)是由葡萄⽛科学家Candida Ferreira 2001年提出来的⼀种新型遗传算法，其特点是将基因型和表现型分离。
GEP 继承了GA的快速、易⽤和GP的易变、多能，⽐GA,GP提⾼速度100 - 1000000倍。
⽽GEP与遗传算法（GA）和遗传编程（GP）的根本区别在于它们的个体性质不同，在GA中个体是固定长度的线性串（染⾊体），GP中个体是长度和形状不同的⾮线性实体，⽽在GEP中个体编码成固定长度的线性串（基因组或者染⾊体），然后被表达成不同长度和形状的⾮线性实体（表达式树）。
相⽐之下，GEP具有染⾊体简单，线性和紧凑、易于遗传操作等特点。
GEP中有两个主体：表达式树和染⾊体，遗传信息在染⾊体中，⽽表达式树则是染⾊体的表达。
因此，遗传操作在固定长度的线性编码的染⾊体上进⾏，⽽个体评价是在染⾊体解码得到的表达式树上进⾏，即操作和评价相分离。
染⾊体由若⼲个基因组成，每个基因由头部和尾部组成，头部可以包含是函数符号和终结符号（包括编程中的输⼊，常量，或者没有参数的函数），尾部仅有终结符号。
⽽且基因的起始点总是第⼀个符号，终⽌点并不⼀定是最后⼀个符号，终⽌点后的符号组成GEP基因的⾮编码区。
GEP算法的过程是：先随机产⽣初始化染⾊体，再将染⾊体换化成表达式树，评价表达式树，判断是否已经进化成最终⽬标，是就输出最终⽬标，否则利⽤轮盘赌进⾏选择机确定下⼀代的个体，再利⽤遗传操作，⽣成新⼀代染⾊体，回到第⼆步。
其中，对表达式评价就是要评测表达式计算得到的数据和训练数据的符合程度。
主要有两个公式测评：基于绝对误差的适应度函数和基于相对误差的适应度函数，在GEP中，⼀般采⽤第⼆个公式。
进化遗传操作包括复制和遗传算⼦。
复制算⼦只复制选择算⼦所选择的个体，不会产⽣基因的多样性。
GEP基因结构性和简单线性编码，使得GEP的遗传算⼦⽐较丰富，主要有：变异、逆串、插串、根插串、基因插串、单点重组、双点重组、基因重组等⼋⼤算⼦。
基因表达PPT教学课件
温 故 知 新
１、基因表达包括哪些过程 :?转录和翻译
２、细胞分化过程是不同基因进行表达的果,
那么,分化后不同细胞的遗传物质相同吗 ?
３、原核生物和真核生物基因表达的调控相同吗?
４、比较原核细胞和真核细胞基因结构的异同：
第三节 基因表达的调控
生物体内每个细胞都含有该物种的一整套 基因，但是，这些基因并不是同时都在表达。 比如单细胞的细菌，就能够根据环境的变化， 开启或关闭某些基因，以便迅速合成它所需要 的蛋白质，停止合成它不需要的蛋白质。多细 胞生物体内基因的表达更为复杂。生物体内的 基因之所以能够有序地表达，是因为细胞内存 在着对基因表达的调控机制，这种调控机制是 生物体所不可缺少的。
3、积极作用：世界多极化是建立在各种力 量相互依存又相互制约的基础上，因此
（1）、有利于避免新的世界大战的爆发； （2）、有利于削弱和抑制霸权主义和强权
政治； （3）、有利于推动建立公正合理的国际政
治经济新秩序； （4）、有利于世界的和平、稳定、发展。
3、正确认识世界各种力量：
（1）美国极力维护其惟一超级大国地位；
围绕美伊战争，世界上发生了几个分裂：联合国分裂为主战 和反战两方，北约内部出现和平解决与军事打击之争的“裂 痕”，欧盟也分化为以法、德为代表的反战派和以英、西为 代表的主战派。“这无疑表明，世界多极化趋势在发展，各 种力量的重新组合并没有结束。
这场单极与多极的较量，“核心问题是：二十一世纪的国际事 务，到底是一个国家说了算，还是有事大家商量着办”。表面 上看美国单极霸权横冲直撞，可以在这场不对称战争中达到推 翻萨达姆政权的军事目的。但从深层次上看，美国失去了人心， 失道寡助，美国的战略目的——建立以美国主导的单极世界秩 序，则很难实现。(有什么好处？）
１、基因表达包括哪些过程 :?转录和翻译
２、细胞分化过程是不同基因进行表达的果,
那么,分化后不同细胞的遗传物质相同吗 ?
３、原核生物和真核生物基因表达的调控相同吗?
４、比较原核细胞和真核细胞基因结构的异同：
第三节 基因表达的调控
生物体内每个细胞都含有该物种的一整套 基因，但是，这些基因并不是同时都在表达。 比如单细胞的细菌，就能够根据环境的变化， 开启或关闭某些基因，以便迅速合成它所需要 的蛋白质，停止合成它不需要的蛋白质。多细 胞生物体内基因的表达更为复杂。生物体内的 基因之所以能够有序地表达，是因为细胞内存 在着对基因表达的调控机制，这种调控机制是 生物体所不可缺少的。
3、积极作用：世界多极化是建立在各种力 量相互依存又相互制约的基础上，因此
（1）、有利于避免新的世界大战的爆发； （2）、有利于削弱和抑制霸权主义和强权
政治； （3）、有利于推动建立公正合理的国际政
治经济新秩序； （4）、有利于世界的和平、稳定、发展。
3、正确认识世界各种力量：
（1）美国极力维护其惟一超级大国地位；
围绕美伊战争，世界上发生了几个分裂：联合国分裂为主战 和反战两方，北约内部出现和平解决与军事打击之争的“裂 痕”，欧盟也分化为以法、德为代表的反战派和以英、西为 代表的主战派。“这无疑表明，世界多极化趋势在发展，各 种力量的重新组合并没有结束。
这场单极与多极的较量，“核心问题是：二十一世纪的国际事 务，到底是一个国家说了算，还是有事大家商量着办”。表面 上看美国单极霸权横冲直撞，可以在这场不对称战争中达到推 翻萨达姆政权的军事目的。但从深层次上看，美国失去了人心， 失道寡助，美国的战略目的——建立以美国主导的单极世界秩 序，则很难实现。(有什么好处？）
基因表达教学课件ppt
翻译是将基因中的遗传信息转变成蛋白质的过程，是基因表达的重要环节之 一。
翻译的场所
翻译主要在细胞质的核糖体上进行，核糖体是由RNA和蛋白质组成的复合体 。
翻译的起始
起始密码子
翻译的起始信号是mRNA上的起始密码子，它与核糖体上的起始因子结合，起始 翻译过程。
起始因子的作用
起始因子与起始密码子结合后，可以促进核糖体与mRNA的结合，并启动翻译过 程。
02
基因表达研究在农业领域也得到了广泛应用，通过对植物和动物基因表达的研 究，可以更好地了解生长发育和适应环境的机制，提高生产效率。
03
基因表达研究在环境科学领域也扮演着重要的角色，通过对不同生物在相同环 境下的基因表达比较，可以更好地了解生物对环境的适应性，为环境保护提供 科学依据。
基因表达研究的发展趋势
02
基因表达的转录
转录的概述
01
02
03
定义
转录是指将DNA序列转 化为RNA序列的过程。
转录的酶
转录需要RNA聚合酶的 参与。
转录的场所
转录主要发生在细胞核内 。
转录的启动
启动子
转录的启动子是RNA聚合酶识别和结合DNA序列的位点。
转录起始复合物
启动子与RNA聚合酶结合形成转录起始复合物。
转录起始复合物的形成过程
基因表达谱
通过基因表达谱可以了解疾病状态下哪些基因在发生变化，从而 为疾病的诊断提供依据。
生物标志物
一些基因表达产物可以作为疾病的生物标志物，例如：前列腺癌 中的PSA基因。
疾病分型
基因表达数据可以用于疾病的分型，例如：肺癌可以分为鳞状细 胞癌、腺癌和小细胞肺癌。
基因表达异常与疾病的治疗
靶向治疗
翻译的场所
翻译主要在细胞质的核糖体上进行，核糖体是由RNA和蛋白质组成的复合体 。
翻译的起始
起始密码子
翻译的起始信号是mRNA上的起始密码子，它与核糖体上的起始因子结合，起始 翻译过程。
起始因子的作用
起始因子与起始密码子结合后，可以促进核糖体与mRNA的结合，并启动翻译过 程。
02
基因表达研究在农业领域也得到了广泛应用，通过对植物和动物基因表达的研 究，可以更好地了解生长发育和适应环境的机制，提高生产效率。
03
基因表达研究在环境科学领域也扮演着重要的角色，通过对不同生物在相同环 境下的基因表达比较，可以更好地了解生物对环境的适应性，为环境保护提供 科学依据。
基因表达研究的发展趋势
02
基因表达的转录
转录的概述
01
02
03
定义
转录是指将DNA序列转 化为RNA序列的过程。
转录的酶
转录需要RNA聚合酶的 参与。
转录的场所
转录主要发生在细胞核内 。
转录的启动
启动子
转录的启动子是RNA聚合酶识别和结合DNA序列的位点。
转录起始复合物
启动子与RNA聚合酶结合形成转录起始复合物。
转录起始复合物的形成过程
基因表达谱
通过基因表达谱可以了解疾病状态下哪些基因在发生变化，从而 为疾病的诊断提供依据。
生物标志物
一些基因表达产物可以作为疾病的生物标志物，例如：前列腺癌 中的PSA基因。
疾病分型
基因表达数据可以用于疾病的分型，例如：肺癌可以分为鳞状细 胞癌、腺癌和小细胞肺癌。
基因表达异常与疾病的治疗
靶向治疗
4基因的表达-PPT精选文档
UUU是苯丙氨酸的密码子，(第一个遗传密码子) 同时证实了无细胞系统的成功。
（2）tRNA（反密码子） 概念：与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基
特点：反密码子的三个碱基与相应的DNA模板链上对应的
碱基相同，只是DNA链上碱基T的位置在tRNA上为U
种类：
61种，反密码子与61种决定氨基 酸的密码子对应
场所 解旋 模板
复制
细胞核 完全解旋 DNA的两条链
原料 四种脱氧核苷酸
酶 DNA解旋酶、DNA聚合酶
能量
ATP
碱基 配对
产物
A-T C-G T-A G-C 子代DNA
转录 细胞核 只解有遗传效应的片段 只有DNA的一条链 四种核糖核苷酸
RNA聚合酶
ATP A-U G-C T-A C-G
mRNA
翻译
tRNA
UA U
异亮氨酸
UA U 携带什么氨基酸？
A U A mRNA
mRNA →aa
核糖体 A UG G A A GAA
mRNA
原核细胞的基因结构
非编码区 编码区上游
编码区
非编码区 编码区下游
原核生物： DNA
转录
mRNA 翻译
蛋白质
真核细胞的基因结构
非编码区
编码区上游
编码区
非编码区
编码区下游
外显子 内含子
真核生物：
转录 DNA 初级转录物
剪去内含子转录部分，
拼接外显子转录部分 成熟mRNA
翻译
蛋白质
（mRNA）
类别 项目
G
转录的过程 A A T C AA TAG U UA G UU AUC
G
转录的过程 A A T C AA TAG U UA G UU AUC
（2）tRNA（反密码子） 概念：与mRNA分子中密码子互补配对的tRNA上的3个碱基
特点：反密码子的三个碱基与相应的DNA模板链上对应的
碱基相同，只是DNA链上碱基T的位置在tRNA上为U
种类：
61种，反密码子与61种决定氨基 酸的密码子对应
场所 解旋 模板
复制
细胞核 完全解旋 DNA的两条链
原料 四种脱氧核苷酸
酶 DNA解旋酶、DNA聚合酶
能量
ATP
碱基 配对
产物
A-T C-G T-A G-C 子代DNA
转录 细胞核 只解有遗传效应的片段 只有DNA的一条链 四种核糖核苷酸
RNA聚合酶
ATP A-U G-C T-A C-G
mRNA
翻译
tRNA
UA U
异亮氨酸
UA U 携带什么氨基酸？
A U A mRNA
mRNA →aa
核糖体 A UG G A A GAA
mRNA
原核细胞的基因结构
非编码区 编码区上游
编码区
非编码区 编码区下游
原核生物： DNA
转录
mRNA 翻译
蛋白质
真核细胞的基因结构
非编码区
编码区上游
编码区
非编码区
编码区下游
外显子 内含子
真核生物：
转录 DNA 初级转录物
剪去内含子转录部分，
拼接外显子转录部分 成熟mRNA
翻译
蛋白质
（mRNA）
类别 项目
G
转录的过程 A A T C AA TAG U UA G UU AUC
G
转录的过程 A A T C AA TAG U UA G UU AUC
基因工程的基本技术幻灯片
1）、引物（寡聚核苷酸）
➢ 一般成对出现，长度为15-30个核苷酸；
➢ 使用浓度： 0.1-0.5uM，高达1uM；
➢ 引物设计原则：
①G+C含量45-55%； ②Tm值高于55； ③引物特异性； ④引物扩增跨度； ⑤是否形成引物二聚体 ⑥引物的3’端严防错配。
2）、模板DNA：
➢ 基因组DNA、质粒DNA、其它DNA片段； ➢ 质量要求：不高
log X0= - log(1+Ex) *Ct+ log N
Ct 值的定义 在荧光定量PCR技术中，有一个很重要的概念 ——
基因工程的基本技 术幻灯片
优选第六章基因工程的基本技术
主要内容
一．核酸提取技术 二．凝胶电泳技术 三．PCR技术 四．核酸杂交技术 五．DNA测序技术
第一节、第二节 前章节已介绍
第三节 PCR 技术
第三节 PCR技术
一． PCR 基本原理 二． 基本过程与反应体系 三． PCR引物设计的原则 四． PCR产物质量的影响因素 五． PCR的种类
（4）定量PCR
➢广义概念的定量PCR技术是指 以外参或内参为标准，通过对 PCR终产物的分析或PCR过程的 监测，进行PCR起始模板量的定 量。 ➢狭义的定量PCR技术是指用外 标法（荧光杂交探针保证特异性） 通过监测PCR过程（监测扩增效 率）达到精确定量起始模板数的 目的，同时以内对照有效排除假 阴性结果（扩增效率为零）。
Tm值由引物ATGC数决定每A、T计为2℃， G、C 计为4℃，时间一般为40秒到60秒 3）引物延伸温度与时间：
72℃最佳，30-100nt/s，也有用68 ℃如La Taq 4）循环数：25-35 cycles 之间，过多则非特异扩增 增加；平台效应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4
课程计划和特点
有多位（7-8位）博士生导师作专题讲座， 每个老师讲课8小时（大约需要准备 40--60小时） 特点 广--- N位导师，N=8~9 ,N + 个领域，M个课题，(M>N).
“N家讲座” ，不敢比 百家… 新 ---要求报告 新技术前沿 浅 – 因为时间短，主要将思想，方法，介绍成果。不可能 深入到公式和算法细节 实---结合实际，结合博士生可能的选题
C
•这里红灯亮 但有天桥
D
•过马路十字路口 ，拟从A到C，70%的人会用贪心算法。
•通常 那一个方向代价低（时间及其他资源），则先过该方 向，先把看得见的实利（时间）抢到手。（这是一条启发 性知识）
•但不总是快，例如刚刚走到B, 大量救火车南北方向通行， 且持续10分钟。 欲速不达，
自然计算模型 SCUPHD 08.10.2020
local optimum
Fitness
CS_Dept.Sichaun Univ.
2
•提纲
上一次 自然计算模型 （Nature Computing)概述 •PSO 粒子群算法 鱼群 鸟群算法 •GEP 基因表达式编程 •今天
蚁群算法 模拟退火算法 人工免疫 思想 （比喻） …… 欢迎同学发言 （5-30分钟均可）
（ 如 A 先讲， 可跳至32页 ）
自然计算模型 SCUPHD 08.10.2020
CS_Dept.Sichaun Univ.
5
这里根据情况 插讲 自然计算模型PPT
欢迎同学 报告、讨论，发言补充 （5-30分钟 均可 ） 介绍…..
自然计算模型 SCUPHD 08.10.2020
CS_Dept.Sichaun Univ.
6
贪心算法 及其批判---模拟退火 算法
CS_De心算法例子2
•关键：探测棒 太短了
求职时，看当前那个给的工资高， 不管以后几年的发展
瞎子爬山法：一米长的探
测棒，在这里发现往西边
f(x) 走 ，打工工资高
global optimum
•其实 在这里 打工 工资才
最高
local optimum local optimum
对未列出的文献作者也在此一并致谢。
参考文献可能有遗漏，欢迎未列出的文献作者及时指出 ，以便即时在参考文献中补充、引用。
作PPT类似于把小说改编为剧本，有重新创作的成分，也 希望其它引用本PPT材料的标注 本PPT
自然计算模型 SCUPHD 08.10.2020
CS_Dept.Sichaun Univ.
自然计算模型 SCUPHD 08.10.2020
CS_Dept.Sichaun Univ.
10
贪心算法例子
B
•这里没有天桥， 但绿灯亮
C
A
D
•这里红灯亮
•这里有天桥
自然计算模型 SCUPHD 08.10.2020
CS_Dept.Sichaun Univ.
•下页 …..
11
贪心算法例子
B
A
•这里没有天桥， 但绿灯亮
自然计算模型 SCUPHD 08.10.2020
CS_Dept.Sichaun Univ.
8
贪心算法 Greedy Algorithm
贪心算法属于自然计算吗？ 勉强 算是。 模拟了 部分人、在部分时间的心理社会行为
人性善：理性（理想、信仰、道德）> 非理性时。 部分人/在部分时间 ，上述不等式 反过来了，表现出贪心。 贪心时，目光短浅，只顾眼前最大利益，追求每步获利最大 贪心算法的基本思想：追求每一步获利最大 人 贪心 固然 不好， 但贪心算法 有时是好用的 。 不贪心的人， 在生活中 会用贪心算法吗？ 会。且看下页。
人性善：理性（理想、信仰、道德）> 非理性时。 部分人/在部分时间 ，上述不等式 反过来了，表现出贪心。
贪心时，目光短浅，只顾眼前最大利益，追求每步获利最大 贪心算法的基本思想：追求每一步获利最大 人 贪心 固然 不好， 但贪心算法 有时是好用的 。 不贪心的人， 在生活中 会贪心算法吗？ 会。且看下页。
自然计算模型 SCUPHD 08.10.2020
CS_Dept.Sichaun Univ.
3
致谢 和 参考资料 出处
参考资料： 本PPT仅作和同学们在讨论版内交流之用 参考了若干教科书，文献和论文和报告。
在末尾列出50多篇，但参考的文献不只这些,主要是遗传 算法、基因表达式编程、粒子群算法 的相关作者等等， 包括 国内外，校内外专家和本实验室成员的工作
Greedy Algorithm and Simulated Annealing Algorithm
唐常杰 川大计算机学院
自然计算模型 SCUPHD 08.10.2020
CS_Dept.Sichaun Univ.
7
贪心算法 Greedy Algorithm
贪心算法属于自然计算吗？ 勉强 算是。 模拟了 部分人、在部分时间的心理社会行为
自然计算模型 SCUPHD 08.10.2020
CS_Dept.Sichaun Univ.
9
贪心算法 Greedy Algorithm
贪心算法属于自然计算吗？ 勉强 算是。 模拟了 部分人、在部分时间的心理社会行为
人性善：理性（理想、信仰、道德）> 非理性时。 部分人/在部分时间 ，上述不等式 反过来了，表现出贪心。 贪心时，目光短浅，只顾眼前最大利益，追求每步获利最大 贪心算法的基本思想：追求每一步获利最大（启发性知识） 人 贪心 固然 不好， 但贪心算法 有时是好用的 。 不贪心的人， 在生活中 会贪心算法吗？ 会。且看下页。
先进计算模型（4）
自然计算模型系列 之 模拟退火算法
Simulated Annealing
2008 -2009
（粒子群-(PSO)，遗传算法，基因表达式编程 贪心算法， 模拟退火, 蚁群算法，….)
自然计算模型 SCUPHD 08.10.2020
CS_Dept.Sichaun Univ.
1
目录，大致计划
第一次
自然计算模型系列1：概述篇 自然计算模型系列2 粒子群（ 鱼群/鸟群） 算法 自然计算模型系列3 基因表达式编程
第二次
自然计算模型系列4：模拟退火算法 自然计算模型系列5：蚁群算法 自然计算模型系列6：免疫计算模型（思路和比喻） 下载URL: 校园网 和 学院网
自然计算模型 SCUPHD 08.10.2020