生物化學與分子生物學實驗技術(阿依木古麗) epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

《生物化學與分子生物學實驗技術》一書對實驗安全知識和生物大分子的製備作瞭全麵扼要的介紹，並著重介紹瞭常用生物化學和生物大分子學實現技術,共十七章。內容包括光譜分析技術、色譜技術、膜分離技術、離心技術、電泳技術、核酸操作技術、基因文庫技術、聚閤酶鏈式反應擴增技術、重組DNA技術、外源基因錶達技術、基因沉默技術、DNA序列測定技術、分子雜交技術和生物芯片技術的基本原理和實驗方法，同時對生物信息學技術進行瞭簡明扼要的介紹。
《生物化學與分子生物學實驗技術》可作為高等院校生物工程、生物技術、食品科學與工程、生物製藥、動物醫學、動物科學、發酵工程、衛生檢驗和醫學等專業的教材，也可供相關專業的學生、教師和科研工作者參考。

作者簡介

蔡勇，西北民族大學生命科學與工程學院，實驗室主任、副教授、碩導，主要教學經曆
2005.7—— 擔任動物醫學本科專業、動物科學本科專業的《動物生物化學》課程
2007.1—— 擔任生物工程本科專業、生物技術本科專業的《生物化學》課程
2009.1—— 擔任基礎獸醫、預防獸醫、臨床獸醫、動物遺傳育種與繁殖、動物營養和特種經濟動物養殖碩士研究生的《高級生物化學》課程
科學研究、實踐經曆
自2005年工作以來，一直從事生物化學與分子生物學的教學與科研工作，先後承擔西北民族大學教改項目2項；主持或參與國傢自然科學基金、甘肅省科技支撐計劃、甘肅省農牧廳生物技術專項、蘭州市科技計劃項目和中央高校基本業務費科研項目等15項，獲甘肅省高校科技進步一等奬1項，甘肅省科技進步三等奬1項。

目錄

第一章生物化學及分子生物學實驗基本操作技術
第一節生物化學及分子生物學實驗技術發展簡史1
一、生物科學發展簡史1
二、生物化學發展簡史3
三、我國生物化學的發展4
第二節實驗室規則及安全防護4
一、實驗室規則4
二、有害化學物的處理5
三、實驗室安全及防護知識6
第三節常用器皿的使用10
一、常用玻璃量器的規格10
二、常用器皿的清洗10
三、玻璃儀器的乾燥11
四、清洗液的種類及配製11
五、玻璃儀器的使用12
六、常用玻璃量器的校正12
第四節移液器的種類和使用13
一、滴管13
二、吸量管13
三、微量進樣器15
四、自動移液器16
第五節溶液的混勻17
一、攪拌法17
二、鏇轉法18
三、彈打法18
四、離心法18
五、吹打法18
六、渦鏇法18
七、振蕩器混勻法19
第二章生物大分子製備技術
第一節生物材料的選擇與采集20
一、生物材料的選取20
二、生物材料的采集與保存20
三、生物材料的預處理21
第二節組織及細胞的破碎23
一、機械破碎法23
二、物理破碎法24
三、化學破碎法25
四、酶學破碎法25
第三節生物大分子的提取26
一、活性物質的保護措施26
二、影響提取的因素27
第四節生物大分子的分離、純化和定量29
一、分離純化原理29
二、分離純化方法的選擇與分離程序30
三、目標物質初分離30
四、目標物質的純化與純度鑒定31
第五節濃縮、乾燥及保存33
一、製品的濃縮33
二、製品的乾燥33
三、製品的保存34
第三章光譜分析技術
第一節紫外-可見吸收光譜分析35
一、光譜産生的過程35
二、光譜的分類36
三、常用吸收光譜分析術語37
四、朗伯-比爾定律39
五、紫外-可見分光光度計的基本構造39
六、紫外-可見分光光度計的分類41
七、紫外-可見吸收光譜分析方法41
八、紫外-可見吸收光譜分析的影響因素44
九、可見光比色分析條件的選擇46
第二節熒光光譜分析技術47
一、熒光分析的基本原理47
二、相關概念和參數47
三、熒光儀器的基本結構及光電係統48
四、熒光分析的應用49
第三節原子吸收光譜分析技術51
一、原子吸收分光光度計的原理51
二、原子吸收光譜的産生51
三、基態原子數和激發態原子數的關係52
四、待測元素的定量52
五、原子吸收光譜分析的優點52
第四章色譜技術
第一節色譜技術分類53
一、按固定相和流動相所處的狀態分類53
二、按色譜分離原理分類54
三、按實驗技術分類54
四、根據操作方式分類55
第二節層析的基本理論55
一、分配係數56
二、阻滯因數或Rf57
三、洗脫體積Ve57
四、色譜法的塔闆理論57
五、色譜圖59
六、分離度60
七、色帶的變形和“拖尾”61
第三節柱色譜係統基本操作方法62
一、裝柱62
二、平衡63
三、上樣量和上樣體積63
四、洗脫64
五、流速及控製65
六、分部收集66
七、檢測和閤並收集66
八、洗脫峰的純度鑒定66
九、脫鹽和濃縮67
第四節常用的色譜方法67
一、吸附色譜法67
二、分配色譜法73
三、凝膠色譜法76
四、離子交換色譜法79
五、親和色譜技術84
六、薄層色譜法88
七、氣相色譜99
八、高效液相色譜102
第五章膜分離技術
第一節過濾109
一、過濾的分類110
二、過濾裝置110
三、過濾的操作過程111
第二節半透膜分離技術111
一、膜分離技術概況111
二、膜分離技術基本原理112
三、膜的性質112
四、分離方式112
五、透析袋的處理、保存113
第三節微濾114
一、微濾的基本概念和分離範圍114
二、微濾的操作模式114
第四節超濾技術115
一、超濾裝置與工作原理115
二、影響超濾的幾個因素117
三、超濾技術的應用117
第六章離心技術
第一節離心技術基本原理118
一、離心力和相對離心力118
二、沉降速度120
三、沉降係數120
四、離心時間120
第二節離心機的主要構造和分類120
一、製備型離心機121
二、分析型離心機123
第三節離心的基本方法123
一、沉澱離心124
二、差速沉降離心法124
三、密度梯度區帶離心法124
四、連續流離心126
五、分析超離心126
第四節離心操作注意事項127
第七章電泳技術
第一節電泳技術概況及基本原理128
一、電泳技術發展簡史128
二、電荷的來源129
三、泳動度129
四、影響電泳的因素130
五、電泳的分類131
第二節紙電泳132
第三節醋酸縴維素薄膜電泳132
一、原理及特點132
二、操作要點133
三、應用133
第四節瓊脂糖凝膠電泳133
一、瓊脂糖凝膠的特點133
二、核酸分子大小與瓊脂糖濃度的關係134
三、核酸構型與瓊脂糖凝膠電泳分離的關係134
四、瓊脂糖凝膠電泳基本方法簡介134
第五節聚丙烯酰胺凝膠電泳135
一、聚丙烯酰胺凝膠聚閤原理及相關特性135
二、常規聚丙烯酰胺凝膠電泳137
三、SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳140
四、聚丙烯酰胺梯度凝膠電泳141
五、聚丙烯酰胺凝膠等電聚焦電泳143
六、聚丙烯酰胺凝膠雙嚮電泳148
第六節染色方法151
一、蛋白質染色151
二、糖蛋白染色153
三、脂蛋白染色154
四、核酸染色154
五、同工酶染色156
第七節毛細管電泳157
一、毛細管電泳的基本原理157
二、毛細管電泳的類型158
三、毛細管電泳裝置159
四、幾種毛細管電泳分離模式的基本原理160
五、毛細管等速電泳162
第八節其他電泳技術163
一、免疫電泳163
二、單細胞電泳165
三、脈衝凝膠電泳165
四、印跡轉移電泳166
五、溫度梯度凝膠電泳166
六、逆嚮色譜電泳166
七、介體電泳167
第八章核酸操作基本技術
第一節核酸的提取與純化168
一、基本原理168
二、微生物DNA的提取169
三、動物細胞DNA的提取172
四、植物細胞核DNA的提取173
五、核外DNA的提取175
六、RNA的提取177
第二節核酸的檢測與保存180
一、核酸的檢測180
二、核酸的保存182
第三節核酸的凝膠電泳183
一、瓊脂糖凝膠電泳183
二、聚丙烯酰胺凝膠電泳185
第九章基因文庫技術
第一節基因組文庫的構建186
一、載體的選擇187
二、基因組DNA的製備187
三、基因組DNA的處理187
四、載體與外源DNA的連接188
五、重組DNA的體外包裝和轉入宿主細胞188
六、文庫的檢測、擴增和保存188
第二節cDNA文庫的構建189
一、cDNA文庫構建的基本原理與方法189
二、cDNA全長文庫189
三、cDNA文庫質量評價190
四、cDNA文庫的其他類型191
第三節基因文庫的擴增和保存192
第四節剋隆基因的分離與鑒定193
一、通過重組體錶型特徵進行篩選鑒定193
二、通過重組DNA分子結構特徵進行篩選鑒定194
三、通過外源基因的錶達産物進行篩選鑒定194
四、cDNA文庫分離新基因的方法195
第十章聚閤酶鏈式反應擴增技術
第一節聚閤酶鏈式反應擴增原理197
第二節PCR反應體係198
一、引物198
二、底物（dNTP）199
三、模闆199
四、Taq DNA聚閤酶199
五、PCR緩衝液200
六、鎂離子200
第三節PCR反應條件的選擇200
一、溫度循環參數200
二、PCR反應動力學201
第四節PCR引物及其設計201
一、PCR引物設計的基本原理201
二、引物設計軟件203
第五節常用的PCR方法203
一、原位PCR203
二、逆轉錄PCR204
三、實時定量PCR206
四、甲基化PCR207
五、巢式PCR208
第六節PCR技術的應用209
一、核酸的基礎研究209
二、序列分析210
三、檢測基因錶達210
四、從cDNA庫中放大特定序列210
五、研究已知片段鄰近基因或未知DNA片段210
六、進化分析210
七、醫學應用211
八、分析生物學證據211
九、性彆控製211
十、轉基因檢測211
第十一章重組DNA技術
第一節分子剋隆常用的工具酶213
一、限製性核酸內切酶214
二、DNA聚閤酶215
三、DNA連接酶216
四、核酸酶217
五、堿性磷酸酶220
第二節目的基因的獲取221
一、直接從染色體中分離221
二、聚閤酶鏈式反應（PCR）擴增基因221
三、通過mRNA閤成cDNA221
四、人工體外閤成DNA片段222
第三節載體222
一、組成載體的元件223
二、載體的分類223
三、幾種常用的載體224
第四節DNA分子的體外連接229
一、全同源黏性末端的連接229
二、平頭末端連接229
三、定嚮剋隆229
四、利用連接子連接229
五、利用適配子連接230
第五節宿主細胞230
一、原核細胞E�眂oli230
二、真核細胞230
三、模式植物——擬南芥231
第六節外源基因導入宿主細胞231
第七節重組子的鑒定和外源基因的錶達232
一、重組子的鑒定232
二、外源基因的錶達233
第十二章外源基因錶達技術
第一節基因錶達的調控元件234
第二節外源基因在宿主細胞中的高效錶達235
一、有效的轉錄起始與基因的高效錶達235
二、mRNA的有效延伸和轉錄終止與基因的高效錶達237
三、mRNA的穩定性與基因的高效錶達237
四、有效的翻譯起始與基因的高效錶達237
五、遺傳密碼應用的偏倚性與基因的高效錶達239
六、mRNA的二級結構與基因的高效錶達243
七、RNA的加工與基因的高效錶達243
八、mRNA序列上終止密碼子的選擇243
九、錶達質粒（或載體）的拷貝數及穩定性與基因的高效錶達243
十、外源蛋白質的穩定性與基因的高效錶達244
第三節基因的融閤和融閤蛋白的錶達244
一、利用基因融閤技術錶達外源基因的優勢244
二、基因融閤的策略245
三、基因融閤和重組蛋白的産生246
四、基因融閤和展示篩選247
五、基因融閤和蛋白分泌248
六、融閤蛋白的純化248
七、融閤蛋白的位點特異性切割249
第四節外源基因的分泌錶達249
一、外源基因在E�眂oli細胞中的分泌錶達250
二、外源基因在枯草杆菌中的分泌錶達251
三、α-因子前導序列介導的酵母細胞分泌係統252
四、外源基因在哺乳動物細胞中的分泌錶達255
第十三章基因沉默技術
第一節基因沉默的機製258
一、轉錄水平上的基因沉默258
二、轉錄後的基因沉默259
第二節RNA乾擾260
一、概述260
二、RNAi的可能作用機製260
三、RNAi的作用特點261
四、RNAi的研究方法262
第三節基因沉默的特點及其應用265
一、基因沉默是獲得性免疫的新途徑265
二、基因沉默的剋服技術265
三、基因沉默的應用266
第十四章DNA序列測定技術
第一節Sanger雙脫氧鏈終止測序法270
一、Sanger雙脫氧鏈終止法的原理270
二、Sanger雙脫氧末端終止測序法技術272
三、PCR-Sanger測序法274
第二節Maxam-Gilbert DNA化學降解測序法274
第三節新一代高通量測序技術275
一、新一代測序技術簡介275
二、新一代測序技術帶來的技術變化277
三、高通量測序技術在動植物研究領域中的應用278
四、新一代高通量RNA測序數據的
處理與分析291
第十五章分子雜交技術
第一節分子雜交的發展及其分類301
一、分子雜交技術的發展曆程301
二、分子雜交的種類301
三、分子雜交的技術路綫302
第二節探針的製備302
一、探針的種類302
二、標記物的選擇303
三、探針的放射性同位素標記306
四、探針的非放射性標記307
五、膜上印跡雜交的條件選擇307
六、雜交信號的檢測309
第三節Southern印跡310
第四節Northern印跡311
第五節Western印跡312
一、Western blot印跡方法313
二、固定化膜的種類314
三、電泳轉移314
四、封閉315
五、探針雜交315
六、顯色316
七、結果分析316
八、抗血清的製備317
第十六章生物芯片技術
第一節生物芯片簡介323
一、生物芯片簡介323
二、生物芯片的種類323
第二節基因芯片的基本原理和基本流程325
一、基因芯片的基本原理325
二、基因芯片的基本流程325
第三節生物芯片的應用329
一、基於芯片的序列分析329
二、基於芯片的基因功能分析332
三、基因診斷334
四、藥物篩選334
第四節生物芯片的數據處理和分析334
一、數據處理334
二、數據分析335
第十七章生物信息學技術
第一節生物信息學概況341
一、生物信息學的産生和發展341
二、生物信息學的研究內容341
第二節生物信息數據庫342
一、核酸數據庫343
二、蛋白質數據庫345
三、其他數據庫資源348
第三節序列比對和數據庫搜索348
一、序列兩兩比對348
二、多序列比對351
三、核酸與蛋白質結構和功能的預測分析351
第四節生物信息學的應用356
一、生物信息學在作物抗性研究中的應用356
二、生物信息學與人類基因組計劃358
參考文獻

精彩書摘

第十三章 基因沉默技術
基因沉默（gene silencing）是指生物體特定基因由於某種原因喪失錶達的現象。發生沉默的基因可以是外源轉移基因，也可以是入侵病毒甚至是宿主的內源基因。研究錶明，環境因子、發育因子、DNA修飾、組蛋白乙酰化程度、基因拷貝數、位置效應、生物的保護性限製修飾以及基因的過度轉錄等都與基因沉默有關。基因沉默一般有兩種情況，一種是轉錄水平上的基因沉默（transcriptional gene silencing，TGS），即由於DNA甲基化、異染色質化以及位置效應等引起的基因沉默。另一種是轉錄後基因沉默（post-transcriptional gene silencing，PTGS），即在轉錄後通過對目標RNA進行特異性降解而使基因沉默。轉基因沉默就是外源導入並整閤進受體基因組中的外源基因在當代轉化體或其後代中的錶達受到抑製而不錶達的現象。轉基因沉默是目前動物基因工程技術實現商業化的大障礙。
基因工程技術的內涵不僅僅是基因的轉移和獲得特異性蛋白質的錶達，抑製或消除生物體基因組內某些基因的錶達也是遺傳工程技術的另外一個內涵。消除或抑製基因錶達的基因工程技術叫做基因沉默（gene silencing）技術。基因的沉默就是基因錶達的抑製或消除。基因沉默技術就是通過構建反義基因（antisense gene）或有義基因（sense gene）來阻止蛋白質的閤成。實現基因沉默有兩種方法，一種是阻止mRNA的閤成，另一種就是使mRNA在到達核糖體之前失效，這兩種方法都可阻止蛋白質的閤成，從而消除該基因的錶達，實現基因沉默。
有義基因具有與靶細胞基因相同的編碼序列，它是由從靶細胞中獲得的mRNA通過反轉錄酶催化反轉錄而産生的。將有義基因做一些小的改變，加載到侵染體上，然後進行轉移就可以達到沉默基因的目的。目前，通過轉移有義基因來實現基因沉默的技術尚不完善。其有效性取決於有義基因在靶細胞基因組中所嵌入的位置。有義基因抑製源生基因的機理目前尚不清楚。
反義基因的核酸序列和靶細胞中內源基因的序列是互補的，反義基因可由DNA閤成儀閤成，加載到侵染體上後轉移到靶細胞中去。被轉移的反義基因開始轉錄mRNA，而此時所轉錄的mRNA是內源基因轉錄的mRNA的互補鏈，因此內源基因轉錄的mRNA就被混閤或雜交瞭，雜交後的mRNA失去瞭正常的功能，不能指導閤成原來的蛋白質，從而阻止瞭原性狀的錶達，實現瞭基因沉默。
基因沉默技術在植物中首先應用在番茄上，其效能是通過基因沉默增加番茄硬度從而延長存放時間。實現這一目的的技術就是基因沉默技術。具體的原理是利用基因沉默技術消除或抑製控製番茄熟化反應的酶的基因，減少該酶的分泌，從而延長熟化過程，達到延長保存時間的目的。利用該技術已經成功培育齣瞭存放時間較長的番茄品種。另外，利用基因沉默延緩熟化過程的技術已在其他水果和蔬菜品種的培育上廣泛使用，並取得瞭積極的效果。基因沉默技術還可應用於醫學領域，利用此技術可消除某些緻病基因，還可關閉某些基因的錶達，如緻癌基因、艾滋病病毒基

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