植物類-生物科學基礎實驗

前言

　　《生物科學基礎實驗》是為農(nóng)業(yè)高校生物類、大農(nóng)學專業(yè)基礎課編寫的生物學實驗教材。我們是依據(jù)寬專業(yè)、厚基礎、重應用的教育改革方向，在引導學生全面掌握基本原理和新技術的基礎上，著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、動手能力以及分析問題和解決問題的能力，配合各高校生物學實驗示范中心的教學改革精神編寫的。我們力圖做到如下幾點：　　1.系統(tǒng)性　　綜觀生物科學的內(nèi)在規(guī)律，從形態(tài)解剖到生理生化，從遺傳變異再到分子代謝的生命現(xiàn)象研究，最后是各學科實驗的綜合，兼顧獨立性，自成體系。全書共分四篇，第一篇為生物科學常規(guī)的實驗技術，第二篇為基礎實驗、驗證實驗，第三篇為提高綜合實驗，第四篇為研究創(chuàng)新實驗。　　2.注重學生創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)　　以往的實驗教學內(nèi)容注重知識傳授，實驗教學內(nèi)容體系上，演示性、驗證性、模擬性實驗占絕大多數(shù)，而綜合性、設計性和研究性實驗占的比例很少，難以充分發(fā)揮學生靈活思維的能動性和創(chuàng)造性。為此本實驗教材在適當提高綜合性、設計性和研究性實驗的比例，淘汰一些落后的演示性、驗證性和模擬性實驗的同時，力求做到精練與詳細相結(jié)合，知識傳授與能力培養(yǎng)相結(jié)合。有些實驗應盡可能詳細介紹，起到工具書的作用，具有實用性和參考性；有些實驗，特別是綜合性、設計性和研究性實驗，力求簡明扼要，在闡述基本原理或基本方法的基礎上，引導學生主動思維；同一實驗，不同的學生可以設計不同的實驗方案，采用不同的實驗材料，取得不同的實驗結(jié)果。在提高學生實驗操作能力的基礎上，重在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力及綜合運用知識、分析問題和解決問題的能力。　　3.突出高、新、合的編寫原則　　當今科技發(fā)展日新月異，特別是學科的相互滲透與交叉，新的邊緣學科不斷產(chǎn)生，生物學實驗的手段也不斷改進。本教材盡可能介紹生物學實驗的最新技術和方法，起點高，內(nèi)容新；在打破各學科界限，實現(xiàn)實質(zhì)性融合的同時，兼顧不同學科的特點及個性。　　本書是在參考了不同院校生物實驗指導以及國內(nèi)外文獻資料的基礎上，結(jié)合編寫人員多年的教學和科研經(jīng)驗編寫而成，是集體智慧的結(jié)晶。本書的編寫得到了山東農(nóng)業(yè)大學和青島農(nóng)業(yè)大學領導、教務處、生命科學學院的高度重視和支持，組織專家對編寫大綱及內(nèi)容體系進行論證，提出編寫原則及要求；對初稿進行多次討論，提出修改意見。教育部高等教育司農(nóng)林醫(yī)藥處和高等教育出版社對本書的立項、編寫及出版給予了大力支持和精心指導，提出了很好的建設性意見，我們對此表示衷心感謝?！　”緦嶒灲滩氖菫樯镱?、農(nóng)學類編寫的實驗教材，也可作為生物學、農(nóng)學、園藝及其他相關專業(yè)研究生、教師、科研人員的參考書或教材。作為生物學實驗教材，覆蓋面廣，涉及學科多，技術發(fā)展快，編寫難度較大，雖經(jīng)所有編著者共同努力，但由于水平有限，時間又較倉促，書中訛誤或不妥之處在所難免，懇切期望使用本教材的師生及讀者不吝賜教，提出寶貴意見，以便修訂。

內(nèi)容概要

　　《生物科學基礎實驗（植物類）》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，作為實驗教學改革的配套教材，有機地整合植物學、生物化學、植物生理學、遺傳學和微生物學實驗課程，從植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)到生理生化，從遺傳變異再到分子代謝的生命現(xiàn)象研究，形成了全新的體系和內(nèi)容。全書共分四篇，首篇介紹生物科學實驗的基本技術，第二篇為生物科學的基礎實驗，第三篇是生物科學的綜合性實驗，第四篇為研究創(chuàng)新性實驗。全書共111個實驗項目，圖表130多幅，內(nèi)容豐富，適合作為農(nóng)林院校、綜合性大學生物科學實驗的教科書，也可作為生物學科研人員、大學生以及生物學愛好者的參考書。

書籍目錄

第一篇 生物學實驗基本技術第一章 形態(tài)學技術1.1 顯微鏡1.2 植物組織石蠟切片的制作1.3 植物標本的采集與蠟葉標本的制作1.4 思考題第二章 植物組織培養(yǎng)技術2.1 植物組織培養(yǎng)技術的基本原理2.2 植物組織培養(yǎng)技術類型介紹2.3 植物組織培養(yǎng)技術的應用2.4 思考題第三章 生物大分子的提取、分離技術3.1 層析技術3.2 離心技術3.3 電泳技術第四章 生物體內(nèi)有關物質(zhì)的定量分析技術4.1 紫外線和可見光分光光度法4.2 熒光分析法4.3 放射性核素技術第五章 電化學分析技術5.1 電化學分析技術的主要類型及其基本原理5.2 電化學分析技術的應用5.3 DDS-12A型數(shù)字式電導率儀的基本原理及使用方法5.4 思考題第六章 免疫化學技術6.1 抗原和抗血清的制備6.2 酶聯(lián)免疫吸附法原理6.3 免疫化學技術的應用第七章 紅外線CO2氣體分析技術7.1 紅外線CO2氣體分析儀的工作原理7.2 紅外線CO2氣體分析儀的類型7.3 紅外線CO2氣體分析技術的運用7.4 思考題第八章 基因操作技術8.1 基本原理8.2 應用8.3 思考題第二篇 驗證性基礎實驗實驗一 植物細胞與組織實驗二 根的形態(tài)結(jié)構(gòu)實驗三 莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)實驗四 葉的形態(tài)結(jié)構(gòu)實驗五 營養(yǎng)器官的變態(tài)與C3、C4植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的對比實驗六 花的組成與結(jié)構(gòu)實驗七 果實與種子及胚的發(fā)育實驗八 植物的各大類群實驗九 血清總脂測定實驗十 氨基酸單向紙層析實驗十一 蛋白質(zhì)含量的測定實驗十二 蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的測定實驗十三 血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳實驗十四 過氧化物同工酶聚丙烯酰胺凝膠電泳實驗十五 淀粉酶的制備及活性的測定實驗十六 還原糖和總糖的測定實驗十七 硝態(tài)氮含量的測定實驗十八 植物水勢的測定實驗十九 種子活力的快速測定和萵苣種子的發(fā)芽實驗實驗二十 花粉母細胞減數(shù)分裂染色體的觀察實驗二十一 基因的連鎖交換與三點測驗的基因定位方法實驗二十二 鏈孢霉的分離和交換實驗二十三 細菌的染色方法實驗二十四 微生物細胞大小測定實驗二十五 培養(yǎng)基的制備實驗二十六 微生物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)觀察實驗二十七 細菌運動性觀察實驗二十八 微生物菌落的觀察實驗二十九 微生物的鏡檢計數(shù)實驗三十 環(huán)境因素對微生物的影響實驗三十一 糖酵解與水解實驗實驗三十二 IMVIC與硫化氫實驗實驗三十三 酮體的生成及利用/脂肪酸的β氧化實驗三十四 植物根尖壓片技術實驗三十五 基因的分離、獨立分配和互作實驗三十六 果蠅的形態(tài)鑒別和飼養(yǎng)管理實驗三十七 果蠅的自由組合與伴性遺傳分析實驗三十八 細胞核內(nèi)DNA的鑒定實驗三十九 DNA純度與濃度的鑒定實驗四十 植物激素類物質(zhì)的生理效應及生物鑒定實驗四十一 植物春化和光周期現(xiàn)象的觀察實驗四十二 酵母菌營養(yǎng)缺陷型的篩選實驗四十三 稀釋培養(yǎng)測數(shù)法（MPN）實驗四十四 高等植物材料丙酮粉的制備實驗四十五 血液葡萄糖含量的測定——Folin-Wu法第三篇 綜合性、提高性實驗實驗四十六 DNA片段的回收純化實驗四十七 菌種分離純化培養(yǎng)實驗四十八 氨化、硝化、反硝化作用實驗四十九 噬菌體的分離純化與效價測定實驗五十 植物檢索表的編制和使用實驗五十一 糖酵解中間產(chǎn)物的鑒定實驗五十二 可溶性糖的硅膠G薄層層析實驗五十三 過氧化氫酶Km值的測定實驗五十四 種子萌發(fā)過程中淀粉、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化實驗五十五 維生素C的測定實驗五十六 谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性測定實驗五十七 酵母RNA的分離及組分鑒定實驗五十八 被子植物分科實驗五十九 葉綠體色素的定量測定與理化性質(zhì)的鑒定實驗六十 光合速率和呼吸速率的測定實驗六十一 植物DNA的提取與分析實驗六十二 植物的RAPD分析實驗六十三 動物外周血淋巴細胞培養(yǎng)及染色體片的制作實驗六十四 植物同工酶酶譜分析實驗六十五 植物組織培養(yǎng)實驗六十六 雜種優(yōu)勢的計算實驗六十七 數(shù)量性狀的遺傳分析及遺傳參數(shù)的估算實驗六十八 用生長譜法測定微生物的營養(yǎng)要求實驗六十九 果蠅唾腺染色體的觀察實驗七十 丙酮酸含量的測定實驗七十一 LDH同工酶的瓊脂糖凝膠電泳實驗七十二 植物組織水勢的測定實驗七十三 植物細胞滲透勢的測定實驗七十四 植物體內(nèi)硝酸還原酶活力的測定實驗七十五 植物組織中可溶性糖與淀粉的測定實驗七十六 植物體內(nèi)谷氨酰胺合成酶活力的測定實驗七十七 作物生長的化學控制實驗七十八 花粉活力的測定實驗七十九 植物組織中超氧化物歧化酶活力的測定實驗八十 植物組織中丙二醛含量的測定實驗八十一 植物組織中脂肪氧化酶活力的測定實驗八十二 植物組織中過氧化氫酶活性的測定實驗八十三 抗壞血酸氧化物酶和多酚氧化酶活性的測定第四篇 研究性、設計性實驗實驗八十四 植物溶液培養(yǎng)及缺素癥狀的觀察實驗八十五 影響酶活力的因素實驗八十六 小麥萌發(fā)前后淀粉酶活力的比較實驗八十七 根系活力的測定實驗八十八 谷物種子中賴氨酸含量的測定實驗八十九 水質(zhì)的微生物學檢驗實驗九十 大腸桿菌質(zhì)粒DNA的提取和電泳檢測實驗九十一 大腸桿菌的轉(zhuǎn)化實驗九十二 染色體分帶技術實驗九十三 植物多倍體的誘發(fā)鑒定實驗九十四 從土壤中分離、純化、篩選產(chǎn)酶菌株實驗九十五 菌種保藏技術實驗九十六 細菌生長曲線的測定實驗九十七 微生物的物理化學誘變效應實驗九十八 異源DNA對植物染色體的影響與觀察實驗九十九 血清鈣的測定實驗一百 氨基酸抗反饋調(diào)節(jié)突變株的篩選實驗一百零一 精氨酸激酶的提取、分離、純化及活力測定實驗一百零二 限制性內(nèi)切酶的酶切及連接實驗一百零三 原位雜交實驗一百零四 露點法測定植物葉片水勢和滲透勢實驗一百零五 植物激素對愈傷組織形成和分化的影響實驗一百零六 植物組織逆境傷害程度的測定——電導法實驗一百零七 鈣信使參與ABA誘導氣孔關閉的藥理學證據(jù)實驗一百零八 蛋白磷酸化在氣孔運動機制中的作用實驗一百零九 激光共聚焦顯微鏡法測定植物組織中過氧化氫含量實驗一百一十 酶聯(lián)免疫法測定植物激素含量實驗一百一十一 細菌的轉(zhuǎn)導附錄1.組織離析法2.常見的市售酸堿的濃度3.各種濃度的酸堿貯存液的近似pH4.標準緩沖液pH與溫度對照表5.常用蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量標準參照物6.常用緩沖溶液的配制方法7.植物組織培養(yǎng)常用培養(yǎng)基的成分8.常見植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)及主要性質(zhì)9.植物激素和生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用10.層析法常用數(shù)據(jù)表及性質(zhì)11.硫酸銨飽和度的常用表12.常見蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量參考值13.常見蛋白質(zhì)等電點參考值14.元素的相對原子質(zhì)量表參考文獻

章節(jié)摘錄

　?。?）速率區(qū)帶離心　在離心管或樣品池內(nèi)預先注入一定密度梯度的液相介質(zhì)，介質(zhì)密度自上而下逐漸增大，樣品物質(zhì)輕輕鋪在密度梯度介質(zhì)的液面上，起動離心機，在離心力的作用下，一定時間后，不同的物質(zhì)沉降形成不同的區(qū)帶。而同一物質(zhì)組分聚集在同一區(qū)帶。這種離心的特點是物質(zhì)的分離取決于樣品物質(zhì)顆粒的質(zhì)量，而不是取決于樣品物質(zhì)的密度。因而適宜于分離密度相近而大小不同的固相物質(zhì)。從離心結(jié)果來看，這一離心技術有兩個特點。一個特點是區(qū)帶內(nèi)的液相介質(zhì)密度不等于而且小于樣品物質(zhì)顆粒的密度。另一個特點是即使樣品物質(zhì)顆粒密度相同，但大小不同，離心后也位于不同的區(qū)帶。這是因為它們雖然密度相近甚至于相同，但大小不同，質(zhì)量也就不同，所以分布在不同的區(qū)帶?！　≌崽鞘菍ι锎蠓肿蛹邦w粒進行密度梯度區(qū)帶離心時最常用的材料。它很易溶于水，而且對核酸及蛋白質(zhì)具有化學惰性。離心管先裝好密度梯度介質(zhì)溶液，樣品液加在梯度介質(zhì)的液面上，離心時，由于離心力的作用，顆粒離開原樣品層，按不同沉降速度向管底沉降，離心一定時間后，沉降的顆粒逐漸分開，最后形成一系列界面清楚的不連續(xù)區(qū)帶，樣品質(zhì)量越大，往下沉降越快，所呈現(xiàn)的區(qū)帶也越低，離心必須在沉降最快的大顆粒到達管底前結(jié)束，樣品顆粒的密度要大于梯度介質(zhì)的密度。梯度介質(zhì)通常用蔗糖溶液，其最大密度和濃度可達1.28 kg?cm－3和60％?！　。?）等密度梯度離心法　等密度梯度離心或稱平衡密度梯度離心是依據(jù)氯化銫、硫酸銫等物質(zhì)密度較大，能在強離心場內(nèi)自行形成并保持穩(wěn)定的密度梯度溶液。開始離心前，把樣品和氯化銫溶液混合在一起，經(jīng)一定離心后，不同密度的分子便向與其密度相當?shù)膮^(qū)帶集中，從而達到分離的目的。其特點是沉降分離與樣品物質(zhì)的大小和形狀無關，而取決于樣品物質(zhì)的密度。但大小和形狀決定著達到平衡的速度、時間和區(qū)帶寬度。物質(zhì)懸浮在與其自身密度相等的液相介質(zhì)區(qū)域內(nèi)形成區(qū)帶。從離心結(jié)果來看，這種離心技術與區(qū)帶密度梯度離心還有兩點區(qū)別。一點是不同大小但同一密度的樣品物質(zhì)分布在同一區(qū)帶；另一點是同一區(qū)帶內(nèi)的樣品物質(zhì)密度和介質(zhì)密度相等。此法可分離核酸、亞細胞器等，也可以分離復合蛋白質(zhì)，但簡單蛋白質(zhì)不適用。　　離心后離心管中各分離物質(zhì)一般用4種方法進行分部收集，例如：　?。?）用注射器和滴管由離心管上部吸出。不需損傷離心管，尤其適用于不銹鋼離心管中物質(zhì)的分部收集。吸時要嚴防已分離物被擾動。　?。?）穿刺法是從離心管底部穿刺，使梯度自由流出?！　。?）用針刺穿離心管區(qū)帶部分的管壁，把樣品區(qū)帶抽出?！　。?）用一根細管插入離心管底，把一種很稠密的介質(zhì)（如60％～70％蔗糖滲液）慢慢地注入離心管底部，以使梯度溶液從上面被頂出來，然后用注射器或移液管逐一移出各部分，或在離心管頸部加一個塞子，塞子經(jīng)一根導管通向分部收集器來進行分部收集。

編輯推薦

　　以往的實驗教學內(nèi)容注重知識傳授，實驗教學內(nèi)容體系上，演示性、驗證性、模擬性實驗占絕大多數(shù)，而綜合性、設計性和研究性實驗占的比例很少，難以充分發(fā)揮學生靈活思維的能動性和創(chuàng)造性。為此本實驗教材在適當提高綜合性、設計性和研究性實驗的比例，淘汰一些落后的演示性、驗證性和模擬性實驗的同時，力求做到精練與詳細相結(jié)合，知識傳授與能力培養(yǎng)相結(jié)合。本書有機地整合植物學、生物化學、植物生理學、遺傳學和微生物學實驗課程，從植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)到生理生化，從遺傳變異再到分子代謝的生命現(xiàn)象研究，形成了全新的體系和內(nèi)容。共111個實驗項目，圖表130多幅，內(nèi)容豐富。

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