《高等醫藥院校基礎醫學實驗教學系列教材:生物化學與分子生物學實驗(第2版)》分為基本實驗操作及常用儀器使用、經典驗證性實驗、綜合性實驗和創新性實驗共四篇。在基礎理論知識方面,對生物化學與分子生物學的經典研究技術、基本實驗操作和常用儀器使用均進行了詳細介紹。在實驗項目設置上,包括蛋白質定量、層析、電泳、酶學、糖類與脂類、核酸分離純化、PCR、分子克隆、分子雜交以及RNA干擾、雙向電泳、EMSA和ChIP等經典驗證性實驗、綜合性實驗和創新性實驗。教材內容新穎,體系完整,有所側重,便于選擇。
《高等醫藥院校基礎醫學實驗教學系列教材:生物化學與分子生物學實驗(第2版)》可供醫學院校臨床醫學等各專業五年制、七年制和研究生學生使用,也可供相關專業的科研、教學和技術人員參考。
實驗教學是高等醫學教育的重要內容,是培養學生實踐能力和創新精神的重要環節。生物化學與分子生物學實驗技術是生物醫學諸多學科的重要研究手段,也是醫學類各專業、各層次學生必修的一門基礎實驗課程。為適應高等醫學院校基礎醫學實驗教學改革和發展的形勢,我們按照重慶醫科大學基礎醫學實驗教學改革的統一部署和要求,編寫了這本實驗教材。
本教材一共分為四篇。第一篇是基本實驗操作及常用儀器使用,重點介紹了一些目前常用的生物化學與分子生物學研究技術和常用儀器的使用方法以及基本的實驗操作要求,目的在于使學生對生物化學與分子生物學的研究技術有一個系統的認識。第二篇是經典驗證性實驗,開設了一些經典的生物化學與分子生物學實驗,這些實驗均經過長期的實驗教學實踐,證明有助于學生鞏固理論知識和培養學生基本的實驗操作能力。第三篇是綜合性實驗,每個實驗均涉及多種實驗技術的使用,通過相對系統地使用多種實驗技術來解決一個問題或達到一個研究目的,以培養學生的綜合性邏輯思維能力,對科學研究有一個初步的認識。第四篇是創新性實驗,通過由學生自己提出問題、解決問題的方式,以培養學生獨立思考和基本的科研能力。
本教材各部分實驗的編寫均由多年從事生物化學與分子生物學教學及科研的學術帶頭人和中青年骨干教師執筆。另外,在實驗項目的設置上,我們也選取了一部分目前科學研究中經常使用的實驗技術,如功能基因組學研究中常用的RNA干擾實驗、蛋白質組學研究中常用的雙向電泳實驗以及轉錄調控研究中常用的啟動子活性分析實驗、EMSA實驗和ChIP實驗等,并注重實驗的可操作性與實用性。
本教材不僅適合醫學院校臨床醫學等各專業五年制、七年制和研究生學生使用,而且也可供相關專業的科研、教學和技術人員參考。
由于編者水平有限,時間倉促,教材中不當或錯誤之處在所難免,懇請同行專家和同學們批評指正,以便再版時修正完善。
第一篇 基本實驗操作及常用儀器使用
第1章 生物化學常用研究技術
第2章 分子生物學常用研究技術
第3章 基本實驗操作
第4章 常用儀器使用
第5章 實驗室規則及安全防護
第6章 如何撰寫實驗報告
第二篇 經典驗證性實驗
第1章 蛋白質定量實驗
實驗一 雙縮脲法測定血清蛋白質含量
實驗二 Folin-酚試劑法測定蛋白質含量
實驗三 紫外分光光度法測定蛋白質含量
實驗四 考馬斯亮藍結合法測定蛋白質含量
實驗五 BCA法測定蛋白質含量
第2章 層析實驗
實驗六 紙層析法觀察轉氨基作用
實驗七 葡聚糖凝膠柱層析分離血紅蛋白與魚精蛋白
實驗八 離子交換層析分離混合氨基酸
實驗九 薄層層析分離鑒定氨基酸
第3章 電泳實驗
實驗十 血清醋酸纖維薄膜電泳
實驗十一 聚丙烯酰胺凝膠電泳分離血清LDH同工酶
實驗十二 SDS-PAGE測定蛋白質的分子量
第4章 酶學實驗
實驗十三 血清堿性磷酸酶活性測定
實驗十四 血清丙氨酸氨基轉移酶活性測定
實驗十五 影響胰蛋白酶作用的因素
實驗十六 丙二酸對琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制作用
實驗十七 酶的非競爭性抑制作用
實驗十八 酶米氏常數的測定
第5章 糖類與脂類
實驗十九 血糖濃度的測定
實驗二十 腎上腺素對血糖濃度的影響
實驗二十一 血清甘油三酯濃度測定
實驗二十二 血清總膽固醇濃度測定
實驗二十三 血清載脂蛋白apo Al的測定
第6章 核酸分離純化技術
實驗二十四 基因組DNA的提取制備與檢測
實驗二十五 全血基因組DNA的試劑盒法提取制備與檢測
實驗二十六 總RNA的提取制備與檢測
實驗二十七 質粒DNA的提取制備與檢測
實驗二十八 動物組織核酸的提取及成分鑒定
第7章 PCR技術
實驗二十九 常規PCR技術
實驗三十 定量PCR技術
第8章 分子克隆技術
實驗三十一 DNA的限制性酶切與電泳檢測
實驗三十二 凝膠中DNA片斷的純化回收
實驗三十三 DNA連接實驗
實驗三十四 感受態細胞的制備
實驗三十五 重組DNA轉化與藍白斑篩選
第9章 分子雜交技術
實驗三十六 Southern印跡雜交
實驗三十七 Northern印跡雜交
實驗三十八 Western印跡
實驗三十九 核酸原位雜交
附 核酸分子探針的標記
第三篇 綜合性實驗
實驗一 血清γ球蛋白的分離純化與鑒定
實驗二 堿性磷酸酶的分離純化與動力學研究
實驗三 β肌動蛋白基因的克隆
實驗四 hCS在大腸埃希菌中的表達、純化與鑒定
實驗五 hCS基因在畢赤酵母中的表達及鑒定
實驗六 熒光原位雜交實驗
實驗七 雙脫氧鏈末端合成終止法測定DNA序列
實驗八 肽或蛋白質N-端氨基酸序列測定
實驗九 用雙熒光素酶報告基因檢測啟動子活性
實驗十 電泳遷移阻滯實驗
實驗十一 染色質免疫沉淀
實驗十二 蛋白質雙向電泳
實驗十三 酵母雙雜交實驗
實驗十四 RNA干擾實驗
第四篇 創新性實驗
實驗一 重要蛋白質或酶的分離純化
實驗二 糖尿病的生化及遺傳檢測分析實驗
實驗三 家族性高膽固醇血癥的診斷
實驗四 血友病的分子診斷
實驗五 RNA干擾技術靶向沉默目的基因
(一)基本原理
所有的層析系統都由兩個相組成,即固定相和流動相。固定相或者是固體物質或者是固定于固體物質上的某些成分,而流動相指的是可以流動的物質,既可以是水或各種有機溶媒及其混合物,也可以是各種氣體。待分離的混合物進入層析系統時,混合物各組分隨著流動相通過固定相,由于混合物各組分的理化性質存在差異,與兩相的相互作用(吸附、溶解、結合等)的能力不同,導致它們在兩相中的分配比不同。各組分隨著流動相不斷向前移動,實現在兩相中的再分配。與固定相相互作用力較弱的組分,隨流動相移動時受到的阻力較小,向前移動的速度較快,優先流出層析系統。反之,與固定相相互作用力較強的組分,向前移動的速度較慢,流出層析系統的時間晚。然后分別收集代表各單一組分的流出液,實現組分分離。
(二)層析技術分類與應用
按照層析的分離相狀態分類,可以分為氣相層析、液相層析和超臨界層析。氣相層析是以氣體為流動相的層析方法,根據固定相的性質不同又可分為氣-固層析和氣-液層析。前者是指載體表面含有許多吸附基團的固體吸附介質,后者是指載體表面涂有一層液體分子制成的介質。液相層析是以液體為流動相的層析方法,同樣可根據固定相的性質不同把液相層析分為液-固層析和液-液層析。超臨界層析是以流體為流動相的層析方式,它是利用流動相溶劑分子的氣態和液態臨界點的條件下進行分離的,這種分離方法更具專一性。
按照層析操作形式分類,可以分為柱層析、薄層層析、紙層析、薄膜層析等。例如,薄層層析是在玻璃板上涂布一層支持劑,待分離樣品點在薄層板一端,然后讓推動劑從上流過,從而使各組分得到分離的物理方法。薄層層析設備簡單,操作簡便,快速靈敏。改變薄層厚度,既可作分析鑒定,又能作少量制備。配合薄層掃描儀,可同時做到定性定量分析,在生物化學、植物化學等領域是一類廣泛應用的物質分離方法。
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