生物化學技術原理及應用（第五版）/普通高等教育“十二五”規劃教材 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《生物化學技術原理及應用（第五版）/普通高等教育“十二五”規劃教材》是在第四版的基礎上，結閤近幾年來科學進展修訂而成。《生物化學技術原理及應用（第五版）/普通高等教育“十二五”規劃教材》共分3編，20章：第一編概述蛋白質、核酸等生命大分子物質的製備方法及基本要點；第二編講解從動物、植物和微生物材料中分離純化上述物質的常見方法，如離子交換層析、疏水層析、親和層析、聚焦層析、凝膠過濾、高效液相色譜、沉澱法等；第三編介紹鑒定生命大分子物質所涉及的相關方法，如同位素標記（包括DNA、RNA和蛋白質的標記）、基因重組、DNA序列測定、生物芯片、聚閤酶鏈反應（包括DNA和RNA的擴增）、電泳（包括各種聚丙烯酰胺凝膠電泳和瓊脂糖凝膠電泳等）、免疫分析（包括多剋隆和單剋隆抗體的製備、免疫擴散、各種免疫電泳、固相免疫吸附法——酶聯免疫吸附法和免疫印跡法等）、薄層與薄膜層析、氣相色譜、分光光度法和離心法等。《生物化學技術原理及應用（第五版）/普通高等教育“十二五”規劃教材》在闡明各類方法基本原理的同時，還講述瞭主要操作、注意事項及應用實例，在每章末尾附有思考題和主要參考文獻，《生物化學技術原理及應用（第五版）/普通高等教育“十二五”規劃教材》共有圖、錶360餘幅。

目錄

第五版前言
第四版前言
第三版前言
第一編概述

第一章 生命大分子物質的製備
第一節 材料的選擇與處理
一、材料的選擇
二、材料的處理
第二節 測定方法的確立
一、目的與要求
二、常用的測定方法
第三節 細胞破碎
一、機械破碎
二、溶脹和自溶
三、化學處理
四、生物酶降解
第四節 抽提
一、抽提的含義
二、抽提有效成分的影響因子
第五節 濃縮
一、沉澱法
二、吸附法
三、超過濾法
四、透析法
五、離心法
六、乾燥法
第六節 純化方案的設計與評價
一、純化方案的設計
二、純化方案的評價
第七節 有效成分純度和性質的分析
第八節 應用實例
一、高純度人轉鐵蛋白的製備
二、葉綠體的提取與45SRNA的製備
三、細菌質粒DNA的提取
思考題
參考文獻
第二編純化方法

第二章 沉澱法
第一節 基本原理與沉澱類型
一、基本原理
二、製備蛋白質
三、製備核酸
第二節 應用實例
一、脾磷酸二酯酶的純化
二、細菌染色體DNA的製備
三、蔗糖酶的初步純化
思考題
參考文獻

第三章 吸附層析
第一節 吸附柱層析
一、常用術語
二、基本原理
三、吸附劑
四、洗脫液
五、層析柱的製備與層析操作
六、應用與實例
第二節 薄層層析
一、操作及注意事項
二、應用實例
第三節 聚酰胺薄膜層析
一、基本原理
二、應用實例
思考題
參考文獻

第四章 疏水層析
第一節 基本原理
一、疏水作用
二、吸附劑
第二節 操作與應用
一、層析柱的製備
二、加樣與洗脫
三、應用實例
思考題
參考文獻

第五章 離子交換層析
第一節 基本原理
第二節 離子交換劑的分類及性質
一、分類
二、性質
第三節 離子交換劑與緩衝液的選擇
一、離子交換劑的選擇
二、緩衝液的選擇
三、加樣量的確定
第四節 操作
一、離子交換劑的處理、再生和轉型
二、分離物質的交換
三、物質的洗脫與收集
第五節 應用
一、製備、純化生命物質
二、測定蛋白質的等電點
思考題
參考文獻

第六章 凝膠過濾
第一節 凝膠的分類及性質
一、葡聚糖凝膠
二、瓊脂糖凝膠
三、聚丙烯酰胺凝膠
四、Sephacryl
五、Superdex
第二節 基本原理
第三節 操作
一、凝膠的選擇和處理
二、凝膠柱的製備
三、加樣與洗脫
四、凝膠柱的再生及保存
第四節 應用
一、脫鹽和濃縮
二、分離生命物質
三、去除熱源物質
四、測定分子質量
五、其他
思考題
參考文獻

第七章 親和層析
第一節 基本原理
第二節 操作
一、載體的選擇
二、配體的選擇
三、親和吸附劑的製備
四、特異性吸附
五、分離大分子物質
六、親和層析柱的再生
第三節 提高吸附劑的操作容量
一、在配體和載體間引入“手臂”
二、增加配體取代的程度
三、配體與載體衍生物以最少的鍵連接
四、載體多孔性的影響
五、其他
第四節 應用實例
一、純化大分子物質
二、研究酶的結構與功能
三、實例
思考題
參考文獻

第八章 聚焦層析
第一節 基本原理
一、多緩衝劑和多緩衝交換劑
二、聚焦層析原理
第二節 操作
一、多緩衝劑的選擇
二、多緩衝交換劑用量的確定
三、多緩衝交換劑的處理
四、樣品的準備
五、加樣和洗脫
六、樣品中多緩衝劑的去除
第三節 應用
一、分離模型蛋白質
二、分離復雜物質
三、鑒定某些酶的性質
思考題
參考文獻

第九章 高效液相色譜
第一節 基本原理
一、高效液相色譜儀
二、固定相
第二節 反相高效液相色譜
一、固定相、流動相和色譜柱
二、純化糖基化白蛋白肽片段
第三節 應用
一、定性和定量分析
二、測定酶活性
三、測定蛋白質分子質量
四、分離核酸和蛋白質
思考題
參考文獻

第十章 固定化的酶與微生物
第一節 製備方法
一、固定化酶
二、固定化微生物
三、生物傳感器
第二節 製品的性質
一、酶的相對活性
二、活性麯綫與最適pH
三、穩定性
四、米氏常數
五、其他
第三節 應用實例
一、工業方麵
二、醫學方麵
三、生化分析方麵
四、應用實例
思考題
參考文獻
第三編鑒定方法

第十一章 標記
第一節 核酸標記
一、基本原理
二、標記方法
第二節 蛋白質標記
一、機製
二、類型
三、標記物製備
第三節 標記物的純化與鑒定
一、標記物純化
二、探針的鑒定
第四節 應用實例
一、cDNA組學和蛋白質組學
二、激酶的磷酸化和脫磷酸化
三、蛋白質半衰期的測定
思考題
參考文獻

第十二章 重組DNA
第一節 重組DNA的部件
一、工具酶
二、載體
三、目的基因
第二節 重組
一、黏性末端連接法
二、平端連接法
三、平黏連接法
四、TA連接法
五、同聚物加尾連接法
六、人工接頭連接法
第三節 DNA擴增
一、重組DNA導入宿主細胞
二、重組子的篩選與鑒定
三、錶達産物的純化
第四節 應用實例
一、分離總RNA和mRNA
二、反轉錄閤成第一鏈cDNA
三、PCR擴增及其産物純化
四、PCR産物的剋隆
五、重組質粒的提取及分析
思考題
參考文獻

第十三章 DNA序列測定
第一節 雙脫氧鏈終止法
一、基本原理
二、載體係統
三、測序試劑
四、測序操作
五、變性電泳
六、序列讀取
第二節 PCR法
一、直接測序
二、循環測序
三、應用實例
第三節 化學降解法
一、測序原理
二、具體操作
第四節 新一代測序法
一、第二代測序法
二、第三代測序法
思考題
參考文獻

第十四章 生物芯片
第一節 基因芯片
一、基本原理和工作流程
二、製備及操作
三、應用實例
第二節 蛋白質芯片
一、原理及特點
二、製備與操作
三、應用實例
第三節 芯片實驗室
一、結構與製作
二、應用實例
思考題
參考文獻

第十五章 聚閤酶鏈反應
第一節 基本原理及操作係統
一、擴增DNA
二、擴增RNA
第二節 PCR的類型
一、普通PCR
二、原位PCR
三、反轉錄PCR
四、反嚮PCR
五、不對稱PCR
六、巢式PCR
七、彩色PCR
第三節 應用
一、篩選目的基因
二、直接測序
三、標記DNA探針
四、尋找新基因
五、檢測血液和組織成分
六、檢測環境中的緻病菌與指示菌
思考題
參考文獻

第十六章 電泳
第一節 基本原理
一、泳動度概念
二、影響泳動度的因子
第二節 聚丙烯酰胺凝膠電泳
一、基本原理
二、不連續垂直闆狀和柱狀凝膠電泳
三、連續的垂直闆凝膠的電泳
四、綫性和階梯式梯度的闆狀凝膠電泳
五、雙嚮電泳
第三節 瓊脂糖凝膠電泳
一、緩衝液的配製
二、瓊脂糖膠闆的製備
三、加樣和電泳
四、觀察
第四節 應用
一、測定分子質量
二、測定蛋白質等電點
三、鑒定微量物質
四、診斷疾病（轉移電泳）
思考題
參考文獻

第十七章 免疫分析
第一節 抗體的性質、製備及純化
一、抗體的性質
二、多剋隆抗體的製備
三、單剋隆抗體的製備
四、抗體的檢測
五、抗體的純化
第二節 抗原抗體反應與應用
一、凝集反應
二、免疫擴散
三、免疫電泳
四、固相免疫吸附（含ELISA）
五、免疫微球測定
思考題
參考文獻

第十八章 氣相色譜
第一節 基本原理
一、常用術語
二、塔闆與速率理論
第二節 氣相色譜儀的構造
一、載氣流速的控製和測量
二、進樣係統
三、恒溫室
四、色譜柱
五、檢定器
第三節 操作
一、操作要點
二、條件的選擇
第四節 定性和定量檢測
一、定性檢測
二、定量檢測
第五節 應用
一、分析蛋白質和氨基酸
二、分析核酸
三、分析糖類物質
四、分析脂肪酸
五、分析農藥
思考題
參考文獻

第十九章 分光光度法
第一節 基本原理
一、光譜
二、物質結構與光譜的關係
三、光吸收的基本規律——比爾朗伯定律
第二節 分光光度計的結構及類型
一、主要結構
二、類型
第三節 應用
一、定性分析
二、含量測定
三、參數測定
四、物質結構的分析
思考題
參考文獻

第二十章 離心法
第一節 基本原理
一、沉降現象
二、離心力
三、離心法
四、沉降係數
第二節 離心機的類型及構造
一、製備型離心機
二、分析型離心機
第三節 應用
一、離心機的操作概述
二、應用實例
三、測定沉降係數
四、分離純化生命物質
思考題
參考文獻
參考文獻
附錄
中英文縮寫詞

精彩書摘

　　《生物化學技術原理及應用（第五版）/普通高等教育“十二五”規劃教材》：
　　第一編 概述
　　第一章 生命大分子物質的製備
　　生命大分子物質通常是指動物、植物和微生物在進行生長發育、新陳代謝時，所形成的蛋白質（包括酶）和核酸等有機化閤物的總稱。它不僅是一些生物科學工作者研究、探索的主要對象，還與廣大從事化工、醫學和食品等學科的人員密切相關。在這些方麵，特彆是科研方麵，隨著人類基因組的30億堿基對測序工作的完成，生命科學研究已進入後基因組時代（研究的焦點將從基因的序列轉移到功能方麵）。為鑒定大量未知蛋白質（酶）的結構和功能，蛋白質研究也將進入一個空前活躍的時期，因此分離純化和測試分析蛋白質技術顯得十分重要。首先，蛋白質與核酸（包括DNA、rRNA、mRNA和tRNA等）相比，蛋白質的結構（包括一級結構和空間結構）更具有奇妙獨特的復雜性和藝術性。它是由20多個不同性質（或極性）的氨基酸交互排列而成，不但潛在的數量多（約100億個），而且相互間差異大。而核酸的結構，雖然也有異乎尋常的多樣性，但是，它是由結構相似、理化性質接近的4個堿基交互排列而成的，且有一定規律可循。相對而言，蛋白質的分離、純化和鑒定有較大的難度和特殊性。而核酸的分離、製備和鑒定則比較容易，有捷徑可走。其次，蛋白質和核酸類物質通常是與自然界存在的諸多不同化閤物結閤在一起，或者是不同蛋白質、不同核酸自身相互組閤在一起齣現的，加之它們穩定性較差（如離體後的多數酶）、含量相對偏低，使提取分離過程變得更加睏難。最後，提取生命物質的材料五花八門、韆變萬化，所用的方法通用性較差，尤其是提取分離蛋白質的方法更是如此，這也給製備工作帶來瞭麻煩和睏惑。盡管如此錯綜復雜，卻也不是無軌跡可尋。另外，在實踐中，確實非常需要一定純度或較高純度的生命大分子物質。因此，人們在細心觀察、認真歸納製備這些物質的程序時，也發現瞭不少類似操作和共同點，對製備生命大分子物質很有裨益。本章將以蛋白質和核酸為主綫討論其製備的共有特質和一般過程，其中包括材料的選擇與處理、測定方法的確立、有效成分的抽提、粗品的純化和純品的鑒定（分彆見後麵各編評述）等相關步驟。
　　第一節 材料的選擇與處理
　　一、材料的選擇在進行材料的選擇時，常會提及有效成分一詞。所謂有效成分是指欲純化的某種單一的生命大分子物質。而有效成分以外的其他物質則統稱雜質。在動物、植物和微生物材料中，有效成分的含量一般較少，如胰髒中胰島素的含量小於其鮮重的百萬分之一。此外，有效成分穩定性較差，大多數對酸、堿、高溫和高濃度有機溶劑等因子較敏感，而且容易被微生物分解變質。因此，提取有效成分的成功與否，與選用的材料關係密切。如果選用的材料不同，有效成分的含量就不一樣；選用的材料即使相同，但是部位、生長期、生長地區或存放時間不同，有效成分的含量也不盡相同。總的來說，材料選擇應遵循的原則是：有效成分含量多、穩定性好；來源豐富、保持新鮮；提取容易、工藝簡單；雜質有綜閤利用價值等。在實踐過程中則需抓主要矛盾，全麵考慮，綜閤權衡。例如，胰島素，從含量看，在牛胰髒中比豬的高，但從我國實際齣發，全國豬的飼養頭數遠比牛多，加之牛可拉車、耕田，因此製備胰島素一般不選用牛胰髒而選用豬胰髒作材料。磷酸單酯酶，就含量而言，雖然在胰髒、肝髒和脾髒中較豐富，但是因其與磷酸二酯酶共存，進行提純時，這兩種酶很難分開，所以實踐中常選用含磷酸單酯酶少、幾乎不含磷酸二酯酶的前列腺作材料。
　　二、材料的處理
　　選擇到閤適的材料後，應及時使用，否則所需的有效成分會部分甚至全部被破壞變性，從而影響收得率。例如，從豬腸黏膜提取肝素時，如果用新鮮材料，每韆剋小腸可得肝素鈉5萬~6萬U。如將材料置25℃以上的室溫存放約1h，肝素鈉的含量會顯著下降。其原因是，豬小腸內的大量微生物（2 5×108~3×108個/g）不停地繁殖（如大腸杆菌約20min繁殖一次），有的會産生降解肝素的酶係。若選擇的材料難於立即使用時，一般應采用冰凍或乾燥等方法處理，同時還應將易於去掉的非需物質（如脂類）除去。因常選用的動物、植物和微生物材料的特性各異，故處理要求也不完全相同。
　　（一） 動物髒器
　　1 冰凍從剛宰殺的牲畜得到的髒器（腦組織、心髒等）要迅速剝去脂肪和筋皮等結締組織，立即衝洗乾淨。若不能馬上抽提、純化時，應及時移至-10℃冰庫（可短時間保存）或-70℃低溫冰箱（數月不變質）貯存。
　　髒器中常含有較多的脂肪，該物質不僅容易氧化酸敗，導緻原料變質，還會影響純化操作和製品得率。脫脂操作可在提純前進行，也可在提純過程中進行，具體實施應視材料而定。一般脫脂的方法有：人工剝去髒器外的脂肪組織；浸泡在脂溶性的有機溶劑（如丙酮、乙醚）中脫脂；采用快速加熱（50℃左右）、快速冷卻的方法，使熔化的油滴冷卻後凝聚成油塊而被除去；利用油脂分離器使油脂與水溶液得以分離。
　　2 乾燥
　　對於像腦下垂體一類的小組織，可置丙酮液中脫水，乾燥後磨粉貯存備用；對於含耐高溫有效成分（如肝素）的腸黏膜，可在沸水中蒸煮處理，烘乾後能長期保存。
　　（二）植物組織
　　由室內栽培或野外采集的植物材料，若是植物（如菠菜、芹菜）的葉片，需用清水洗淨方可使用，或置-30~-4℃冰箱貯藏，可在10h內使用；若是植物的種子，則需泡脹或粉碎後纔可使用。如材料中含油脂較多時，也要進行脫脂處理。
　　（三）微生物
　　由於微生物具有種類多、繁殖快、培養簡便、誘變容易和不受季節影響等優點，因此，它已成為製備生命大分子物質的主要材料之一。當選用的微生物接種於適當的培養液培養一段時間後，用離心法收集到的上清液，即可用於製備胞外酶和某些輔基等有效成分。而收集到的菌體，經破細胞處理後則可從中提取其他有效成分，如胞內酶。前者可置低溫下短時間貯存，後者可製成凍乾粉，在4℃保存。例如，收集的黃杆菌（Flavobacterium sp.）P32細胞，用0 05mol/L Tris�睭Cl緩衝液（pH7 5）洗兩次，進行凍乾處理可得到紅棕色的乾粉。將其置4℃保存3個月，檢測降解對硫磷水解酶活力的影響時，發現無明顯影響。
　　第二節 測定方法的確立
　　一、目的與要求當純化的對象即某一有效成分選定後，首先碰到的問題是，此物質在哪些材料中含有？哪些材料中含量較豐富？其次是在從選定的材料提純此物質的過程中，雜質是否逐漸減少？純度是否逐漸增加？也就是說，所用的純化方案是基本閤理或部分閤理，還是根本不妥？要迴答這些問題，就必須確立一種專一、靈敏和簡便快速的測定方法。不然，很難對其作齣準確、定量的判斷。
　　第一節提到，有效成分在原材料中含量較低。這一事實決定瞭抽提液和純化的前一階段溶液中有效成分的比活性較小，加之此時測定的樣品很多（每一步驟都須測定），因而確立的測定方法應簡單、靈敏、省時、快速，除此之外，還要有較好的專一性，否則，所測得的結果誤差大，不可靠。例如，在從原料中純化某一酶蛋白時，測定其含量的依據常常是在酶與底物反應後，以産物形成或底物降低的數量來錶示的。若選擇的底物是非專一性的，或者選擇的産物不是待測酶特異催化形成的，這樣測齣的數值就包含有原料中雜質所消耗的底物或形成的産物，影響瞭酶活性的真實性。
　　二、常用的測定方法
　　（一）光譜法由於不同生命大分子物質與相應波長的光會發生特定的作用，而依據作用結果即可推斷齣被測物質的含量和部分理化性質。人們稱這類測定方法為光譜法。該法通常包括紫外光譜法、可見光光譜法、熒光光譜法和濁度法等。紫外光譜法是利用某些生物大分子物質具有吸收紫外綫的性質而建立的一種方法；可見光光譜法是利用生命大分子物質的一些特殊結構先與相關試劑反應生成不同顔色後，藉助可見光檢測物質而建立的一種方法；熒光光譜法是利用有些生命大分子物質自身可以吸收特定光波的能量後，依賴發齣熒光的特性而建立的一種方法；濁度法是利用測定不同濃度的稀懸浮液，在不被吸收的光波長條件下，測定其錶觀吸光值而建立的一種方法。
　　將待測物（如核酸、蛋白質）配製成一定濃度的溶液後，注入石英杯，移至相應波長的分光光度計中，即可從測定的吸光值換算齣待測物的含量。
　　1 紫外光譜法
　　1）測定核酸含量構成核酸的堿基組分是分光光度計測定核酸含量的依據。在

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