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Thistemplateistheinternalstandardcoursewaretemplateoftheenterprise測序技術介紹Thistemplateistheinternal測序技術發展史測序技術發展史一代測序1954年,Whitfeld等用化學降解法測定多聚核糖核苷酸序列,是關于DNA測序技術的較早報道。1977年,Sanger發明DNA雙脫氧核苷酸末端終止測序法(chainterminatorsequencing),A.M.Maxam和W.Gilbert發明DNA化學降解測序法(chemicaldegradationsequencing),2項技術的出現,標志第1代測序技術誕生。一代測序1954年,Whitfeld等用化學降解法測定多Sanger測序法的原理每一次DNA測序反應都由4個獨立反應組成;由于DNA雙鏈中核苷酸以3′,5′-磷酸二酯鍵相連,因此在測序過程中摻入2′,3′-雙脫氧核苷三磷酸———ddNTP(不含3′-OH),當ddNTP位于DNA雙鏈的延伸末端時,無羥基3′端不能與其他脫氧核苷酸形成3′,5′-磷酸二酯鍵,因此,DNA雙鏈合成便終止;若在終止位點摻入ddATP,則新生鏈末端為A,若摻入ddTTP、ddCTP、ddGTP,相應地,新生鏈末端則是T、C或G。Sanger測序法的原理每一次DNA測序反應都由4個獨《測序技術介紹》教學培訓模板課件《測序技術介紹》教學培訓模板課件《測序技術介紹》教學培訓模板課件《測序技術介紹》教學培訓模板課件該測序技術的具體做法如下:將模板、引物、4種dNTP(其中含有一種為放射性同位素標記的核苷酸)與DNA聚合酶共同保溫,形成的混合物包含許多長短不一的片段,最后利用聚丙烯酰胺變性凝膠電泳(SDS)分離該混合物,得到放射性同位素自顯影條帶圖譜,人們依據凝膠電泳圖即可讀出DNA雙鏈的堿基序列組成。該測序技術的具體做法如下:將模板、引物、4種dNTP(其中《測序技術介紹》教學培訓模板課件《測序技術介紹》教學培訓模板課件《測序技術介紹》教學培訓模板課件自動化測序實際上已成為當今dna序列分析的主流。美國PEABI公司已生產出373型、377型、310型、3700和3100型等dna測序儀,其中310型是臨床檢測實驗室中使用最多的一種型號。自動化測序實際上已成為當今dna序列分析的主流。美國PE測序過程中的常見問題分析在進行DNA測序時,緊接引物的10—30Bases有時不一定能完全讀清楚。由于DNA結構上的原因,有時會出現反應中途無法進行之情況。如:G/Crich;G/CCluster;PolyA、PolyT的連續結構等。此外,另一種情況為反應中途出現的套峰現象,此種情況一般為DNA結構中的重復序列,造成測序用引物和模板之間有二個以上的結合位點。具體問題分析如下:1:測序結果有很多套峰,出現很多N值原因分析:PCR產物直接進行測序,在PCR產物長度以后將無反應信號,機器將產生許多N值。

在序列的起始端出現N值,主要是由于有未去除的染料單體造成的干擾峰,是機器無法正確判讀出位何值。有時,引物二聚體或者起始端小片段的丟失,也會出現N值。模版本身含雜合序列,有等位基因。測序過程中的常見問題分析在進行DNA測序時,緊接引物的10測序過程中的常見問題分析2:為什么找不到我的PCR引物序列?用PCR引物作為測序引物,所測序列是從引物3末端后第一個堿基開始的,所以就找不到您的測序引物了。可以進行反向測序,得到引物的反向互補序列。還可以將所測片段克隆到適當載體中,由于通用引物與插入序列有一段距離,就可以測出您的引物序列。3:測序結果和文獻資料不一樣,為什么?原因有很多,如同一種動物,在不同的種族之間,或者不同的個體之間,基因序列也不一定完全一樣。如果是PCR產物克隆測序,那還有PCR過程中的錯配因素等等。我們提供的測序結果是客戶樣品序列的忠實結果,不能保證和文獻序列完全一致。4:過短的PCR產物為什么不適于直接測序?首先由于一般的PCR產物純化試劑盒要求產物片段大于200bp,過短的PCR產物不能進行純化;再者,測序的前50bp和后50bp的序列是不好的,所以不適于直接測序。測序過程中的常見問題分析2:為什么找不到我的PCR引物序列?測序過程中的常見問題分析5:酒精如果沒有揮發完全,在約300bp處會出現連續異常的G峰,酒精揮發時間過長會導致DNA斷裂。第一個峰,重疊干擾。如果不判讀為干擾峰,那就說明樣品不純,如果是基因組DNA,就很好地說明了樣品為雜合子,該位點可能存在SNP現象(T/G)。如果判讀為干擾峰,我們只需認定樣品此處堿基為T為行了。第二個峰,錯位干擾。如果不判讀為干擾峰,則說明樣本可能比預期多一個堿基(G),如果判讀為干擾峰,我們仍只需認定樣品此處堿基為T為行了。測序過程中的常見問題分析5:酒精如果沒有揮發完全,在約300測序過程中的常見問題分析6:為什么用PCR產物或質粒測序時,經常會出現套峰現象?下圖是pGEM-T載體測序的結果,在83位點處測序結果出現雙峰,即模板中含有兩個或兩個以上的相同載體,但是插入片段不同。解決辦法:重新挑取單克隆或者重新提取質粒。需要注意的是,重新進行PCR反應或者酶切鑒定僅能證明該克隆含有插入片段,并不足以證明模板的單一。測序過程中的常見問題分析6:為什么用PCR產物或質粒測序時,測序過程中的常見問題分析7:poly結構的測序結果以polyT為例,在polyA/T結構之后往往出現移碼現象,而在polyG/C之后會往往導致測序信號的衰減。解決辦法:使用反向引物對模板進行測序,測到該poly結構處,即可完成模板全長的拼接。測序過程中的常見問題分析7:poly結構的測序結果第二代測序技術(Next-GenerationSequencing)第二代測序技術(Next-GenerationSequen各自的優點454測序平臺得到的片段能夠達到400bp,并且讀長的質量高;Solexa測序平臺的性價比最高,在數據量相同的情況下,測序成本僅為454測序平臺的1/10;SOLiD測序平臺準確度能夠達到99.94%,在片段覆蓋率為15×時,測序準確度可接近100%。各自的優點454測序平臺得到的片段能夠達到400bp,并2005年底,454公司推出第一個基于焦磷酸測序原理的高通量基因組測序系統——GenomeSequencer20System,這是核酸測序技術發展史上里程碑式的事件。隨后,羅氏公司以1.55億美元收購了454公司,并在2006年推出了更新的GSFLX測序系統,該系統可在10小時的運行中獲得100萬條讀長(reads),4~6億個堿基信息(basepair),且準確率達到99%以上。2008年,GSFLX系統再次升級,通量提高了5倍,讀長和準確率也有所增加。雖然454GS測序平臺也許不是市場占有率最高的測序儀,但截至2011年3月,利用該系統進行研究的論文已發表超過1000余篇,而它在讀長上的優勢明顯勝于另兩套系統,因此在從頭測序(denovo)和宏基因組測序(metagenome)方面有著不可替代的地位。2005年底,454公司推出第一個基于焦磷酸測2006年,Solexa公司也推出了自己的NGS系統——GenomeAnalyzer,簡稱GA。這套基于DNA簇(DNAcluster)、橋式PCR(BridgePCR)和可逆阻斷(Reversibleterminator)等核心技術的系統具有高通量、低錯誤率、低成本、應用范圍廣等優點。2007年,Illumina公司以6億美元的高價收購了Solexa,使GA得以商品化。GA最早期的版本一次運行可獲得1Gb的數據,因此也有1GbAnalyzer的含義,而最新的Hiseq2000平臺則能夠在10天的運行中獲得300Gb以上的數據,讀取的堿基長度達到150bp左右。更有消息稱,Illumina已完成了600Gb的運行測試并在部分客戶中開展了前期體驗,Tb(1000Gb)級的測試Run也將于年內進行。據不完全統計,Illumina公司已售出超過600臺/套GAIIx和Hiseq2000平臺,2010年僅深圳華大基因研究院一家就購買了128臺Hiseq2000,一舉成為全球最大的基因組測序與分析中心,Illumina公司在測序領域的影響力由此可見一斑。2006年,Solexa公司也推出了自己的NG在Sanger測序時代,美國應用生物系統公司(ABI)一直是該行業的龍頭老大,其壟斷地位無人能撼,從早期的377到全自動化的3730xl,ABI的測序儀被廣泛應用在基因組學研究的各個方面。然而在第二代測序技術迅猛發展之初,ABI起步較晚,顯得有些漫不經心。直到2005年454公司推出GS平臺,ABI的領先地位受到威脅,這才開始發力,迅速收購了研發NGS的一家小公司Agencourt,并于2007年推出了它的SOLiD測序平臺。此后SOLiD不斷升級,目前已到SOLiD5版本(SOLiD5500xl)。SOLiD的全稱是SequencingbyOligoLigationDetection,即寡聚物連接檢測測序,其基本原理是通過熒光標記的8堿基單鏈DNA探針與模板配對連接,發出不同的熒光信號,從而讀取目標序列的堿基排列順序。在該方法下,目標序列的所有堿基都被讀取了兩遍,因此SOLiD最大的優勢就是它的高準確率。據悉,SOLiD5平臺的測序通量已達到30Gb/天,成本低于60美元/Gb,準確率高達99.99%。并且由于SOLiD系統采用的不是PCR反應進行DNA合成與測序,因此對于高GC含量的樣本,SOLiD系統具有非常大的優勢。在Sanger測序時代,美國應用生物系統公司(454測序原理焦磷酸測序法(Pyrosequencing)的原理454測序原理焦磷酸測序法(Pyrosequencing)的454測序原理焦磷酸測序法(Pyrosequencing)的原理454測序原理焦磷酸測序法(Pyrosequencing)的454測序原理焦磷酸測序法(Pyrosequencing)的原理454測序原理焦磷酸測序法(Pyrosequencing)的454測序原理在454測序儀中,A、T、G、C四種堿基是分別存儲在單獨的試劑瓶中的,每步反應四種堿基依次加入反應池,當堿基配對結合,就會釋放出一個焦磷酸(PPi),而這個焦磷酸在酶的作用下,將熒光素氧化成氧化熒光素,并發出光信號,從而讀取出這一位置的堿基信息。454測序儀的整個實驗步驟可大致概括為:樣品處理文庫制備emPCR反應板準備上機測序454測序原理在454測序儀中,A、T、G、C四種堿基是分別454測序原理樣品處理:樣品處理主要是針對大片段的DNA分子,如基因組DNA、Fosmid或BAC質粒等,利用超聲或氮氣打斷將這些DNA分子片段化,然后采用瓊脂糖凝膠電泳回收或磁珠純化,選擇500-800bp的DNA片段。對于非編碼RNA或PCR產物,則不需要這一步驟。454測序原理樣品處理:454測序原理文庫制備包括接頭連接和磁珠純化兩步,454的文庫接頭分A、B兩種,各44bp,由20bp的PCR引物、20bp的測序引物及4bp(TCAG)的“key”堿基構成,其中B接頭的5’端帶有生物素(Biotin)標記,用于磁珠純化步驟。經過磁珠結合與DNA變性之后,只有A+目的片段+B形式的連接產物得以富集,另兩種形式(AA、BB)的產物都被去除。454測序原理文庫制備包括接頭連接和磁珠純化兩步,454的文454測序原理emPCR(乳液PCR)是454測序的一個關鍵步驟,將富集到的文庫與測序磁珠、各反應物混合,加入特定的礦物油和表面活性劑,再利用振蕩器劇烈振蕩,使反應體系形成油包水(water-in-oil)的穩定乳濁液。在理想條件下,每一個液滴,或稱微反應器(microreactor)中將只包含一個磁珠和一條單鏈DNA,通過控制該步驟的條件,1mL乳液中可以形成至少10的6次方個理想的微反應器。經過PCR擴增后,每一個磁珠上將形成密集的DNA簇,這些DNA序列完全相同,即可用于后續的步驟。隨后,乳液混合物被打破,擴增的片段依然結合在磁珠上。454測序原理emPCR(乳液PCR)是454測序的一個關鍵454測序原理454測序的反應板稱為PTP(PicoTiterPlate),含有350萬個由光纖組成的小孔,每個孔的直徑為29μm,而測序磁珠的直徑為20μm,因此每個孔中僅能容納一個磁珠。將磁珠與測序試劑加入PTP中,使之可用于上機測序。454測序原理454測序的反應板稱為PTP(PicoTit454測序原理測序步驟如前所述,四種堿基在泵的控制下依次加入反應板,反應完成后再洗去,每延伸一個或若干個堿基,就會發出一次光信號,通過記錄信號的有無和強度,即可測定DNA序列。454測序原理測序步驟如前所述,四種堿基在泵的控制下依次加入《測序技術介紹》教學培訓模板課件454測序原理優缺點:454測序準確度較高,當讀長超過400bp時,其準確性仍能達到99%以上;主要的錯誤來自于同聚物,即相同堿基的連續延伸,如ATTTG這樣一段序列,A和G的讀取沒有問題,但T只記錄了一次光信號,僅信號強度與ATG序列的T有所不同,因此同聚物越長,可能產生的誤差就越大。目前,由于454測序儀在讀長上的明顯優勢,它在大基因組從頭測序(denovo)、轉錄組分析、基因組結構分析等領域有著廣泛的應用。454測序原理優缺點:Solexa測序Solexa測序Solexa測序常用術語:SBS:邊合成邊測序反應,每次SBS會延伸一個堿基,大約耗時70分鐘。Run:單次上機測序反應,可以產生4G-75G測序通量不等。Lane:單泳道,每條泳道可以直接物理區分測序樣品,1次run最多可以同時上樣8條Lane。Channel:Lane的同義詞。Tile:小區,每條Lane中排有2列tile,合計120個小區。每個小區上分布數目繁多的簇結合位點。Cluster:簇,在Solexa測序技術中會采用橋式PCR方式生產DNA簇,每個DNA簇才能產生亮度達到CCD可以分辨的熒光點。Solexa測序常用術語:Solexa測序Index:標簽,在Solexa多重測序(MultiplexedSequencing)過程中會使用Index來區分樣品,并在常規測序完成后,針對Index部分額外進行7個循環的測序,通過Index的識別,可以在1條Lane中區分12種不同的樣品。Barcode:

Index同義詞Fasta:一種序列存儲格式。一個序列文件若以FASTA格式存儲,則每一條序列的第一行以“>”開頭,而跟隨“>”的是序列的ID號(即唯一的標識符)及對該序列的描述信息;第二行開始是序列內容,序列短于61nt的,則一行排列完;序列長于61nt的,則每行存儲61nt,最后剩下小于61nt的,在最后一行排列完;第二條序列另起一行,仍然由“>”和序列的ID號開始,以此類推。Solexa測序Index:標簽,在Solexa多重測序(MSolexa測序Fastq:Fastq是Solexa測序技術中一種反映測序序列的堿基質量的文件格式。第一行以“@”符號開頭,后面緊跟一個序列的描述信息;第二行是該序列的內容;第三行以“+”符號開頭,后面緊跟的內容與第一行一樣,同樣是該序列的描述信息;而第四行是第二行中的序列內容每個堿基所對應的測序質量值。PF%:PF%是指符合測序質量標準的簇的百分比(MultiplexedSequencing),與測序的通量相關聯。Read:Solexa是成簇反應的,每個簇對應一條DNA序列片段,成為一個read。Solexa測序Fastq:Fastq是Solexa測序技術Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序應用:

Solexa平臺的應用范圍極廣,幾乎囊括了目前基因組學研究的所有方面,例如基因組從頭測序(denovo)、重測序(re-sequencing)、基因組結構分析、轉錄組測序、表達譜分析、小RNA及非編碼RNA測序、表觀遺傳學研究等等。Solexa測序應用:SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序三者比較Roche/454測序技術讀取長度(600~1000bp),在3種測序技術中最長,可以對未知基因組進行從頭測序,但其通量最低(0.5~1Gb/run)。當遇到polymer(如AAAAAA等)時,堿基個數和熒光信號強度不成線性關系,即判斷重復堿基有困難。三者比較Roche/454測序技術讀取長度(600~100三者比較Illumina/Solexa屬于高度自動化的系統,讀取片段比其它種類的測序多,適合進行大量小片段的測序(如microRNAprofiling),其測序通量大,其新機型Hiseq2000產出量為600Gb/run,但基于可逆反應時隨反應輪數增加效率降低、信號減弱,并且讀長(通常為100bp)比Roche/454短,給從頭測序拼接帶來困難。三者比較Illumina/Solexa屬于高度自動化的系統,三者比較ABI/SOLiD技術每個堿基讀取2次,有非常高的準確性,特別是針對SNP的檢測。此外,靈活的系統和完善的磁珠編碼系統可以進行樣品的pooling來分割測序區域,特別適用于具有高質量參考基因組序列物種的重測序,但是該測序讀長(50bp)最短,并且讀取長度受反應輪數的限制,給從頭測序拼接帶來困難。三者比較ABI/SOLiD技術每個堿基讀取2次,有非常高的準第三代測序技術原理:脫氧核苷酸用熒光標記,顯微鏡可以實時記錄熒光的強度變化。當熒光標記的脫氧核苷酸被摻入DNA鏈的時候,它的熒光就同時能在DNA鏈上探測到。當它與DNA鏈形成化學鍵的時候,它的熒光基團就被DNA聚合酶切除,熒光消失。這種熒光標記的脫氧核苷酸不會影響DNA聚合酶的活性,并且在熒光被切除之后,合成的DNA鏈和天然的DNA鏈完全一樣。第三代測序技術原理:第三代測序技術技術關鍵:第一:因為在顯微鏡實時記錄DNA鏈上的熒光的時候,DNA鏈周圍的眾多的熒光標記的脫氧核苷酸形成了非常強大的熒光背景。這種強大的熒光背景使單分子的熒光探測成為不可能。PacificBiosciences公司發明了一種直徑只有幾十納米的納米孔[zero-modewaveguides(ZMWs)],單分子的DNA聚合酶被固定在這個孔內。在這么小的孔內,DNA鏈周圍的熒光標記的脫氧核苷酸有限,而且由于A,T,C,G這四種熒光標記的脫氧核苷酸非常快速地從外面進入到孔內又出去,它們形成了非常穩定的背景熒光信號。而當某一種熒光標記的脫氧核苷酸被摻入到DNA鏈時,這種特定顏色的熒光會持續一小段時間,直到新的化學鍵形成,熒光基團被DNA聚合酶切除為止。第二:共聚焦顯微鏡實時地快速地對集成在板上的無數的納米小孔同時進行記錄。第三代測序技術技術關鍵:第三代測序技術技術特點:1、它實現了DNA聚合酶內在自身的反應速度,一秒可以測10個堿基,測序速度是化學法測序的2萬倍。2、它實現了DNA聚合酶內在自身的延續性,一個反應就可以測非常長的序列。二代測序現在可以測到上百個堿基,但是三代測序現在就可以測幾千個堿基。3、它的精度非常高,達到99.9999%。4、直接測RNA的序列。既然DNA聚合酶能夠實時觀測,那么以RNA為模板復制DNA的逆轉錄酶也同樣可以。RNA的直接測序,將大大降低體外逆轉錄產生的系統誤差。5、第二個是直接測甲基化的DNA序列。實際上DNA聚合酶復制A、T、C、G的速度是不一樣的。正常的C或者甲基化的C為模板,DNA聚合酶停頓的時間不同。根據這個不同的時間,可以判斷模板的C是否甲基化。第三代測序技術技術特點:第三代測序技術第三代測序技術Thistemplateistheinternalstandardcoursewaretemplateoftheenterprise課程結束ThistemplateistheinternalSWOT分析模板SWOT分析模板72SWOT分析是市場營銷管理中經常使用的功能強大的分析工具,最早是由美國舊金山大學的管理學教授在80年代初提出來的:S代表strength(優勢),W代表weakness(弱勢),O代表opportunity(機會),T代表threat(威脅)。市場分析人員經常使用這一工具來掃描、分析整個行業和市場,獲取相關的市場資訊,為高層提供決策依據,其中,S、W是內部因素,O、T是外部因素。它在制定公司發展戰略和進行競爭對手分析中也經常被使用。SWOT的分析技巧類似于波士頓咨詢(BCG)公司的增長/份額矩陣(TheGrowth/ShareMatrix),什么是SWOT分析SWOT分析是市場營銷管理中經常使用的功能強大的分析工具,最73內部環境優勢Strengths劣勢Weakness機會Opportunities威脅ThreatsSWOT分析傳統矩陣示意圖外部環境內部環境優勢劣勢機會威脅SWOT分析傳統矩陣示意圖外部環境74SWOT行業分析適用范圍業務單元及產品線分析競爭對手分析SWOT企業自身SBUSWOT分析SWOTSWOT企業自身SBUSWOT分析主要競爭對手SBUSWOT分析企業的內外部環境與行業平均水平進行比較當選擇行業領域中只有少數競爭對手時,可以考慮做SWOT組圖進行比較SWOT行業分析適用范圍業務單元及產品線分析競爭對手分析SW75SWOT分析步驟分析環境因素構造SWOT矩陣制定行動計劃運用各種調查研究方法,分析出公司所處的各種環境因素,即外部環境因素和內部能力因素。

將調查得出的各種因素根據輕重緩急或影響程度等排序方式,構造SWOT矩陣。

在完成環境因素分析和SWOT矩陣的構造后,便可以制定出相應的行動計劃。

SWOT分析步驟分析環境因素構造SWOT矩陣制定行動計劃運用76SW優勢與劣勢分析(內部環境分析)提高公司盈利性產品線的寬度產品的質量產品價格產品的可靠性產品的適用性服務的及時性服務態度……競爭優勢可以指消費者眼中一個企業或它的產品有別于其競爭對手的任何優越的東西。需要注意的是一定要從消費者的角度出發,尋找與競爭者或行業平均水平比較,公司的產品與服務有什么優勢/劣勢;而不是從公司的角度出發,衡量企業的競爭優勢。SW優勢與劣勢分析(內部環境分析)提高公司盈利性產品線的寬度77通過一定努力,建立自身競爭優勢引起競爭者注意,開始作出反應直接進攻企業優勢所在,或采取更為有力的策略競爭優勢受到削弱,尋找新的策略增強自身競爭優勢根據SW分析,公司建立并維持自身的競爭優勢企業在維持競爭優勢過程中,必須深刻認識自身的資源和能力,采取適當的措施。因為一個企業一旦在某一方面具有了競爭優勢,勢必會吸引到競爭對手的注意。而影響企業競爭優勢的持續時間,主要的是三個關鍵因素:(1)建立這種優勢要多長時間?(2)能夠獲得的優勢有多大?(3)競爭對手作出有力反應需要多長時間?如果企業分析清楚了這三個因素,就會明確自己在建立和維持競爭優勢中的地位了。通過一定努力,建立自身競爭優勢引起競爭者注意,開始作出反應直78OT機會與威脅分析(外部環境分析)環境發展趨勢分為兩大類:環境威脅環境機會環境威脅指的是環境中一種不利的發展趨勢所形成的挑戰,如果不采取果斷的戰略行為,這種不利趨勢將導致公司的競爭地位受到削弱。環境機會就是對公司行為富有吸引力的領域,在這一領域中,該公司將擁有競爭優勢。OT機會與威脅分析(外部環境分析)環境發展趨勢分為兩大類:環79OT機會與威脅分析方法一:PEST法PEST法政治/法律:經濟社會文化技術壟斷法律環境保護法稅法對外貿易規定勞動法政府穩定性經濟周期GNP趨勢利率貨幣供給通貨膨脹失業率可支配收入能源供給成本人口統比收入分配社會穩定生活方式的變化教育水平消費政府對研究的投入政府和行業對技術的重視新技術的發明和進展技術傳播的速度折舊和報廢速度OT機會與威脅分析方法一:PEST法PEST法政治/法律:經80OT機會與威脅分析方法一:波特五力模型競爭者供應商客戶替代者新進入者進入本行業有哪些壁壘?它們阻礙新進入者的作用有多大?本企業怎樣確定自己的地位(自己進入或者阻止對手進入)?購買者轉而購買替代品的轉移成本;公司可以采取什么措施來降低成本或增加附加值來降低消費者購買替代品的風險?供貨商的品牌或價格特色;供貨商的戰略中本企業的地位;供貨商之間的關系;從供貨商之間轉移的成本本企業的部件或原材料產品占買方成本的比例;各買方之間是否有聯合的危險;本企業與買方是否具有戰略合作關系行業內競爭者的均衡程度、增長速度、固定成本比例、本行業產品或服務的差異化程度、退出壁壘等,決定了一個行業內的競爭激烈程度OT機會與威脅分析方法一:波特五力模型競爭者供應商客戶替代者81構造SWOT矩陣在構造SWOT過程中,將那些對公司發展有直接的、重要的、大量的、迫切的、久遠的影響因素優先排列出來,而將那些間接的、次要的、少許的、不急的、短暫的影響因素排列在后面。

案例:1997年香港郵政對特快專遞業務單元做的SWOT分析SWT特快專遞服務推出較早技術支持較強(如電子追蹤服務以郵局為服務終端,服務網絡覆蓋面廣O特快專遞”過去的形象不太好認知率不高可靠性與速度不及私營公司私營速遞公司多以大公司為主要客戶中小機構、個人的需求得不到滿足,是個被忽視的市場香港近年經濟不太景氣,外部環境不利速遞業競爭對手林立,正面沖突可能招致報復構造SWOT矩陣在構造SWOT過程中,將那些對公司發展有直接82制訂行動計劃制定計劃的基本思路是:發揮優勢因素,克服弱點因素,利用機會因素,化解威脅因素;考慮過去,立足當前,著眼未來。運用系統分析的綜合分析方法,將排列與考慮的各種環境因素相互匹配起來加以組合,得出一系列公司未來發展的可選擇對策。SWOTWT對策

最小與最小對策,即考慮弱點因素和威脅因素,目的是努力使這些因素都趨于最小。

悲觀

WO對策

最小與最大對策,即著重考慮弱點因素和機會因素,目的是努力使弱點趨于最小,使機會趨于最大

苦樂參半

ST對策

最小與最大對策,即著重考慮優勢因素和威脅因素,目的是努力使優勢因素趨于最大,是威脅因素趨于最小。

苦樂參半

SO對策

最大與最大對策,即著重考慮優勢因素和機會因素,目的在于努力使這兩種因素都趨于最大。

理想

小大大小制訂行動計劃制定計劃的基本思路是:發揮優勢因素,克服弱點因素83Thistemplateistheinternalstandardcoursewaretemplateoftheenterprise測序技術介紹Thistemplateistheinternal測序技術發展史測序技術發展史一代測序1954年,Whitfeld等用化學降解法測定多聚核糖核苷酸序列,是關于DNA測序技術的較早報道。1977年,Sanger發明DNA雙脫氧核苷酸末端終止測序法(chainterminatorsequencing),A.M.Maxam和W.Gilbert發明DNA化學降解測序法(chemicaldegradationsequencing),2項技術的出現,標志第1代測序技術誕生。一代測序1954年,Whitfeld等用化學降解法測定多Sanger測序法的原理每一次DNA測序反應都由4個獨立反應組成;由于DNA雙鏈中核苷酸以3′,5′-磷酸二酯鍵相連,因此在測序過程中摻入2′,3′-雙脫氧核苷三磷酸———ddNTP(不含3′-OH),當ddNTP位于DNA雙鏈的延伸末端時,無羥基3′端不能與其他脫氧核苷酸形成3′,5′-磷酸二酯鍵,因此,DNA雙鏈合成便終止;若在終止位點摻入ddATP,則新生鏈末端為A,若摻入ddTTP、ddCTP、ddGTP,相應地,新生鏈末端則是T、C或G。Sanger測序法的原理每一次DNA測序反應都由4個獨《測序技術介紹》教學培訓模板課件《測序技術介紹》教學培訓模板課件《測序技術介紹》教學培訓模板課件《測序技術介紹》教學培訓模板課件該測序技術的具體做法如下:將模板、引物、4種dNTP(其中含有一種為放射性同位素標記的核苷酸)與DNA聚合酶共同保溫,形成的混合物包含許多長短不一的片段,最后利用聚丙烯酰胺變性凝膠電泳(SDS)分離該混合物,得到放射性同位素自顯影條帶圖譜,人們依據凝膠電泳圖即可讀出DNA雙鏈的堿基序列組成。該測序技術的具體做法如下:將模板、引物、4種dNTP(其中《測序技術介紹》教學培訓模板課件《測序技術介紹》教學培訓模板課件《測序技術介紹》教學培訓模板課件自動化測序實際上已成為當今dna序列分析的主流。美國PEABI公司已生產出373型、377型、310型、3700和3100型等dna測序儀,其中310型是臨床檢測實驗室中使用最多的一種型號。自動化測序實際上已成為當今dna序列分析的主流。美國PE測序過程中的常見問題分析在進行DNA測序時,緊接引物的10—30Bases有時不一定能完全讀清楚。由于DNA結構上的原因,有時會出現反應中途無法進行之情況。如:G/Crich;G/CCluster;PolyA、PolyT的連續結構等。此外,另一種情況為反應中途出現的套峰現象,此種情況一般為DNA結構中的重復序列,造成測序用引物和模板之間有二個以上的結合位點。具體問題分析如下:1:測序結果有很多套峰,出現很多N值原因分析:PCR產物直接進行測序,在PCR產物長度以后將無反應信號,機器將產生許多N值。

在序列的起始端出現N值,主要是由于有未去除的染料單體造成的干擾峰,是機器無法正確判讀出位何值。有時,引物二聚體或者起始端小片段的丟失,也會出現N值。模版本身含雜合序列,有等位基因。測序過程中的常見問題分析在進行DNA測序時,緊接引物的10測序過程中的常見問題分析2:為什么找不到我的PCR引物序列?用PCR引物作為測序引物,所測序列是從引物3末端后第一個堿基開始的,所以就找不到您的測序引物了。可以進行反向測序,得到引物的反向互補序列。還可以將所測片段克隆到適當載體中,由于通用引物與插入序列有一段距離,就可以測出您的引物序列。3:測序結果和文獻資料不一樣,為什么?原因有很多,如同一種動物,在不同的種族之間,或者不同的個體之間,基因序列也不一定完全一樣。如果是PCR產物克隆測序,那還有PCR過程中的錯配因素等等。我們提供的測序結果是客戶樣品序列的忠實結果,不能保證和文獻序列完全一致。4:過短的PCR產物為什么不適于直接測序?首先由于一般的PCR產物純化試劑盒要求產物片段大于200bp,過短的PCR產物不能進行純化;再者,測序的前50bp和后50bp的序列是不好的,所以不適于直接測序。測序過程中的常見問題分析2:為什么找不到我的PCR引物序列?測序過程中的常見問題分析5:酒精如果沒有揮發完全,在約300bp處會出現連續異常的G峰,酒精揮發時間過長會導致DNA斷裂。第一個峰,重疊干擾。如果不判讀為干擾峰,那就說明樣品不純,如果是基因組DNA,就很好地說明了樣品為雜合子,該位點可能存在SNP現象(T/G)。如果判讀為干擾峰,我們只需認定樣品此處堿基為T為行了。第二個峰,錯位干擾。如果不判讀為干擾峰,則說明樣本可能比預期多一個堿基(G),如果判讀為干擾峰,我們仍只需認定樣品此處堿基為T為行了。測序過程中的常見問題分析5:酒精如果沒有揮發完全,在約300測序過程中的常見問題分析6:為什么用PCR產物或質粒測序時,經常會出現套峰現象?下圖是pGEM-T載體測序的結果,在83位點處測序結果出現雙峰,即模板中含有兩個或兩個以上的相同載體,但是插入片段不同。解決辦法:重新挑取單克隆或者重新提取質粒。需要注意的是,重新進行PCR反應或者酶切鑒定僅能證明該克隆含有插入片段,并不足以證明模板的單一。測序過程中的常見問題分析6:為什么用PCR產物或質粒測序時,測序過程中的常見問題分析7:poly結構的測序結果以polyT為例,在polyA/T結構之后往往出現移碼現象,而在polyG/C之后會往往導致測序信號的衰減。解決辦法:使用反向引物對模板進行測序,測到該poly結構處,即可完成模板全長的拼接。測序過程中的常見問題分析7:poly結構的測序結果第二代測序技術(Next-GenerationSequencing)第二代測序技術(Next-GenerationSequen各自的優點454測序平臺得到的片段能夠達到400bp,并且讀長的質量高;Solexa測序平臺的性價比最高,在數據量相同的情況下,測序成本僅為454測序平臺的1/10;SOLiD測序平臺準確度能夠達到99.94%,在片段覆蓋率為15×時,測序準確度可接近100%。各自的優點454測序平臺得到的片段能夠達到400bp,并2005年底,454公司推出第一個基于焦磷酸測序原理的高通量基因組測序系統——GenomeSequencer20System,這是核酸測序技術發展史上里程碑式的事件。隨后,羅氏公司以1.55億美元收購了454公司,并在2006年推出了更新的GSFLX測序系統,該系統可在10小時的運行中獲得100萬條讀長(reads),4~6億個堿基信息(basepair),且準確率達到99%以上。2008年,GSFLX系統再次升級,通量提高了5倍,讀長和準確率也有所增加。雖然454GS測序平臺也許不是市場占有率最高的測序儀,但截至2011年3月,利用該系統進行研究的論文已發表超過1000余篇,而它在讀長上的優勢明顯勝于另兩套系統,因此在從頭測序(denovo)和宏基因組測序(metagenome)方面有著不可替代的地位。2005年底,454公司推出第一個基于焦磷酸測2006年,Solexa公司也推出了自己的NGS系統——GenomeAnalyzer,簡稱GA。這套基于DNA簇(DNAcluster)、橋式PCR(BridgePCR)和可逆阻斷(Reversibleterminator)等核心技術的系統具有高通量、低錯誤率、低成本、應用范圍廣等優點。2007年,Illumina公司以6億美元的高價收購了Solexa,使GA得以商品化。GA最早期的版本一次運行可獲得1Gb的數據,因此也有1GbAnalyzer的含義,而最新的Hiseq2000平臺則能夠在10天的運行中獲得300Gb以上的數據,讀取的堿基長度達到150bp左右。更有消息稱,Illumina已完成了600Gb的運行測試并在部分客戶中開展了前期體驗,Tb(1000Gb)級的測試Run也將于年內進行。據不完全統計,Illumina公司已售出超過600臺/套GAIIx和Hiseq2000平臺,2010年僅深圳華大基因研究院一家就購買了128臺Hiseq2000,一舉成為全球最大的基因組測序與分析中心,Illumina公司在測序領域的影響力由此可見一斑。2006年,Solexa公司也推出了自己的NG在Sanger測序時代,美國應用生物系統公司(ABI)一直是該行業的龍頭老大,其壟斷地位無人能撼,從早期的377到全自動化的3730xl,ABI的測序儀被廣泛應用在基因組學研究的各個方面。然而在第二代測序技術迅猛發展之初,ABI起步較晚,顯得有些漫不經心。直到2005年454公司推出GS平臺,ABI的領先地位受到威脅,這才開始發力,迅速收購了研發NGS的一家小公司Agencourt,并于2007年推出了它的SOLiD測序平臺。此后SOLiD不斷升級,目前已到SOLiD5版本(SOLiD5500xl)。SOLiD的全稱是SequencingbyOligoLigationDetection,即寡聚物連接檢測測序,其基本原理是通過熒光標記的8堿基單鏈DNA探針與模板配對連接,發出不同的熒光信號,從而讀取目標序列的堿基排列順序。在該方法下,目標序列的所有堿基都被讀取了兩遍,因此SOLiD最大的優勢就是它的高準確率。據悉,SOLiD5平臺的測序通量已達到30Gb/天,成本低于60美元/Gb,準確率高達99.99%。并且由于SOLiD系統采用的不是PCR反應進行DNA合成與測序,因此對于高GC含量的樣本,SOLiD系統具有非常大的優勢。在Sanger測序時代,美國應用生物系統公司(454測序原理焦磷酸測序法(Pyrosequencing)的原理454測序原理焦磷酸測序法(Pyrosequencing)的454測序原理焦磷酸測序法(Pyrosequencing)的原理454測序原理焦磷酸測序法(Pyrosequencing)的454測序原理焦磷酸測序法(Pyrosequencing)的原理454測序原理焦磷酸測序法(Pyrosequencing)的454測序原理在454測序儀中,A、T、G、C四種堿基是分別存儲在單獨的試劑瓶中的,每步反應四種堿基依次加入反應池,當堿基配對結合,就會釋放出一個焦磷酸(PPi),而這個焦磷酸在酶的作用下,將熒光素氧化成氧化熒光素,并發出光信號,從而讀取出這一位置的堿基信息。454測序儀的整個實驗步驟可大致概括為:樣品處理文庫制備emPCR反應板準備上機測序454測序原理在454測序儀中,A、T、G、C四種堿基是分別454測序原理樣品處理:樣品處理主要是針對大片段的DNA分子,如基因組DNA、Fosmid或BAC質粒等,利用超聲或氮氣打斷將這些DNA分子片段化,然后采用瓊脂糖凝膠電泳回收或磁珠純化,選擇500-800bp的DNA片段。對于非編碼RNA或PCR產物,則不需要這一步驟。454測序原理樣品處理:454測序原理文庫制備包括接頭連接和磁珠純化兩步,454的文庫接頭分A、B兩種,各44bp,由20bp的PCR引物、20bp的測序引物及4bp(TCAG)的“key”堿基構成,其中B接頭的5’端帶有生物素(Biotin)標記,用于磁珠純化步驟。經過磁珠結合與DNA變性之后,只有A+目的片段+B形式的連接產物得以富集,另兩種形式(AA、BB)的產物都被去除。454測序原理文庫制備包括接頭連接和磁珠純化兩步,454的文454測序原理emPCR(乳液PCR)是454測序的一個關鍵步驟,將富集到的文庫與測序磁珠、各反應物混合,加入特定的礦物油和表面活性劑,再利用振蕩器劇烈振蕩,使反應體系形成油包水(water-in-oil)的穩定乳濁液。在理想條件下,每一個液滴,或稱微反應器(microreactor)中將只包含一個磁珠和一條單鏈DNA,通過控制該步驟的條件,1mL乳液中可以形成至少10的6次方個理想的微反應器。經過PCR擴增后,每一個磁珠上將形成密集的DNA簇,這些DNA序列完全相同,即可用于后續的步驟。隨后,乳液混合物被打破,擴增的片段依然結合在磁珠上。454測序原理emPCR(乳液PCR)是454測序的一個關鍵454測序原理454測序的反應板稱為PTP(PicoTiterPlate),含有350萬個由光纖組成的小孔,每個孔的直徑為29μm,而測序磁珠的直徑為20μm,因此每個孔中僅能容納一個磁珠。將磁珠與測序試劑加入PTP中,使之可用于上機測序。454測序原理454測序的反應板稱為PTP(PicoTit454測序原理測序步驟如前所述,四種堿基在泵的控制下依次加入反應板,反應完成后再洗去,每延伸一個或若干個堿基,就會發出一次光信號,通過記錄信號的有無和強度,即可測定DNA序列。454測序原理測序步驟如前所述,四種堿基在泵的控制下依次加入《測序技術介紹》教學培訓模板課件454測序原理優缺點:454測序準確度較高,當讀長超過400bp時,其準確性仍能達到99%以上;主要的錯誤來自于同聚物,即相同堿基的連續延伸,如ATTTG這樣一段序列,A和G的讀取沒有問題,但T只記錄了一次光信號,僅信號強度與ATG序列的T有所不同,因此同聚物越長,可能產生的誤差就越大。目前,由于454測序儀在讀長上的明顯優勢,它在大基因組從頭測序(denovo)、轉錄組分析、基因組結構分析等領域有著廣泛的應用。454測序原理優缺點:Solexa測序Solexa測序Solexa測序常用術語:SBS:邊合成邊測序反應,每次SBS會延伸一個堿基,大約耗時70分鐘。Run:單次上機測序反應,可以產生4G-75G測序通量不等。Lane:單泳道,每條泳道可以直接物理區分測序樣品,1次run最多可以同時上樣8條Lane。Channel:Lane的同義詞。Tile:小區,每條Lane中排有2列tile,合計120個小區。每個小區上分布數目繁多的簇結合位點。Cluster:簇,在Solexa測序技術中會采用橋式PCR方式生產DNA簇,每個DNA簇才能產生亮度達到CCD可以分辨的熒光點。Solexa測序常用術語:Solexa測序Index:標簽,在Solexa多重測序(MultiplexedSequencing)過程中會使用Index來區分樣品,并在常規測序完成后,針對Index部分額外進行7個循環的測序,通過Index的識別,可以在1條Lane中區分12種不同的樣品。Barcode:

Index同義詞Fasta:一種序列存儲格式。一個序列文件若以FASTA格式存儲,則每一條序列的第一行以“>”開頭,而跟隨“>”的是序列的ID號(即唯一的標識符)及對該序列的描述信息;第二行開始是序列內容,序列短于61nt的,則一行排列完;序列長于61nt的,則每行存儲61nt,最后剩下小于61nt的,在最后一行排列完;第二條序列另起一行,仍然由“>”和序列的ID號開始,以此類推。Solexa測序Index:標簽,在Solexa多重測序(MSolexa測序Fastq:Fastq是Solexa測序技術中一種反映測序序列的堿基質量的文件格式。第一行以“@”符號開頭,后面緊跟一個序列的描述信息;第二行是該序列的內容;第三行以“+”符號開頭,后面緊跟的內容與第一行一樣,同樣是該序列的描述信息;而第四行是第二行中的序列內容每個堿基所對應的測序質量值。PF%:PF%是指符合測序質量標準的簇的百分比(MultiplexedSequencing),與測序的通量相關聯。Read:Solexa是成簇反應的,每個簇對應一條DNA序列片段,成為一個read。Solexa測序Fastq:Fastq是Solexa測序技術Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序Solexa測序應用:

Solexa平臺的應用范圍極廣,幾乎囊括了目前基因組學研究的所有方面,例如基因組從頭測序(denovo)、重測序(re-sequencing)、基因組結構分析、轉錄組測序、表達譜分析、小RNA及非編碼RNA測序、表觀遺傳學研究等等。Solexa測序應用:SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序SOLiD測序三者比較Roche/454測序技術讀取長度(600~1000bp),在3種測序技術中最長,可以對未知基因組進行從頭測序,但其通量最低(0.5~1Gb/run)。當遇到polymer(如AAAAAA等)時,堿基個數和熒光信號強度不成線性關系,即判斷重復堿基有困難。三者比較Roche/454測序技術讀取長度(600~100三者比較Illumina/Solexa屬于高度自動化的系統,讀取片段比其它種類的測序多,適合進行大量小片段的測序(如microRNAprofiling),其測序通量大,其新機型Hiseq2000產出量為600Gb/run,但基于可逆反應時隨反應輪數增加效率降低、信號減弱,并且讀長(通常為100bp)比Roche/454短,給從頭測序拼接帶來困難。三者比較Illumina/Solexa屬于高度自動化的系統,三者比較ABI/SOLiD技術每個堿基讀取2次,有非常高的準確性,特別是針對SNP的檢測。此外,靈活的系統和完善的磁珠編碼系統可以進行樣品的pooling來分割測序區域,特別適用于具有高質量參考基因組序列物種的重測序,但是該測序讀長(50bp)最短,并且讀取長度受反應輪數的限制,給從頭測序拼接帶來困難。三者比較ABI/SOLiD技術每個堿基讀取2次,有非常高的準第三代測序技術原理:脫氧核苷酸用熒光標記,顯微鏡可以實時記錄熒光的強度變化。當熒光標記的脫氧核苷酸被摻入DNA鏈的時候,它的熒光就同時能在DNA鏈上探測到。當它與DNA鏈形成化學鍵的時候,它的熒光基團就被DNA聚合酶切除,熒光消失。這種熒光標記的脫氧核苷酸不會影響DNA聚合酶的活性,并且在熒光被切除之后,合成的DNA鏈和天然的DNA鏈完全一樣。第三代測序技術原理:第三代測序技術技術關鍵:第一:因為在顯微鏡實時記錄DNA鏈上的熒光的時候,DNA鏈周圍的眾多的熒光標記的脫氧核苷酸形成了非常強大的熒光背景。這種強大的熒光背景使單分子的熒光探測成為不可能。PacificBiosciences公司發明了一種直徑只有幾十納米的納米孔[zero-modewaveguides(ZMWs)],單分子的DNA聚合酶被固定在這個孔內。在這么小的孔內,DNA鏈周圍的熒光標記的脫氧核苷酸有限,而且由于A,T,C,G這四種熒光標記的脫氧核苷酸非常快速地從外面進入到孔內又出去,它們形成了非常穩定的背景熒光信號。而當某一種熒光標記的脫氧核苷酸被摻入到DNA鏈時,這種特定顏色的熒光會持續一小段時間,直到新的化學鍵形成,熒光基團被DNA聚合酶切除為止。第二:共聚焦顯微鏡實時地快速地對集成在板上的無數的納米小孔同時進行記錄。第三代測序技術技術關鍵:第三代測序技術技術特點:1、它實現了DNA聚合酶內在自身的反應速度,一秒可以測10個堿基,測序速度是化學法測序的2萬倍。2、它實現了DNA聚合酶內在自身的延續性,一個反應就可以測非常長的序列。二代測序現在可以測到上百個堿基,但是三代測序現在就可以測幾千個堿基。3、它的精度非常高,達到99.9999%。4、直接測RNA的序列。既然DNA聚合酶能夠實時觀測,那么以RNA為模板復制DNA的逆轉錄酶也同樣可以。RNA的直接測序,將大大降低體外逆轉錄產生的系統誤差。5、第二個是直接測甲基化的DNA序列。實際上DNA聚合酶復制A、T、C、G的速度是不一樣的。正常的C或者甲基化的C為模板,DNA聚合酶停頓的時間不同。根據這個不同的時間,可以判斷模板的C是否甲基化。第三代測序技術技術特點:第三代測序技術第三代測序技術Thistemplateistheinternalstandardcoursewaretemplateoftheenterprise課程結束ThistemplateistheinternalSWOT分析模板SWOT分析模板155SWOT分析是市場營銷管理中經常使用的功能強大的分析工具,最早是由美國舊金山大學的管理學教授在80年代初提出來的:S代表strength(優勢),W代表weakness(弱勢),O代表opportunity(機會),T代表threat(威脅)。市場分析人員經常使用這一工具來掃描、分析整個行業和市場,獲取相關的市場資訊,為高層提供決策依據,其中,S、W是內部因素,O、T是外部因素。它在制定公司發展戰略和進行競爭對手分析中也經常被使用。SWOT的分析技巧類似于波士頓咨詢(BCG)公司的增長/份額矩陣(TheGrowth/ShareMatrix),什么是SWOT分析SWOT分析是市場營銷管理中經常使用的功能強大的分析工具,最156內部環境優勢Strengths劣勢Weakness機會Opportunities威脅Threats

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