生物化學與分子生物學實驗技術

前言

　　生物化學是生命的化學，它用化學方法，從分子水平研究和了解生命現(xiàn)象的本質所在。自從20世紀50年代，Watson和Crick提出DNA的雙螺旋結構模型以后，遺傳、突變、蛋白質生物合成等生命現(xiàn)象的基本問題可在分子水平上加以剖析，從而逐漸形成了以此為核心的分子生物學。時至今日，分子生物學已發(fā)展成為研究生物高分子的結構與功能以闡明生命現(xiàn)象的一門學科。顯而易見，分子生物學源于生物化學，而且兩者之間仍保持著相互交叉、密不可分的聯(lián)系。　　生物化學與分子生物學是近代自然科學中發(fā)展非常迅速的學科，它的發(fā)展得益于物理學、化學、數(shù)學、計算機技術等學科的廣泛滲透，得益于由此而發(fā)生的研究方法和技術的不斷革命和創(chuàng)新。掌握和了解生物化學與分子生物學實驗技術和方法，是從事該領域乃至其他相關學科研究工作的十分重要的前提。　　根據(jù)目前國內高等醫(yī)學院校的課程設置情況，不少院校由于學生學習課程繁多，而學習時間有限，以及其他種種原因，都未單列分子生物學課程，而把該課程的主要內容融合于生物化學課中進行教學，因此編寫一本適應于這種情況的實驗教科書是十分必要的。為此，我們總結了近10年來的教學實踐，并吸取國內外成熟的經驗和信息資料，編寫了《生物化學與分子生物學實驗技術》一書。本書的特點是：①以實驗項目為綱，介紹生物化學與分子生物學的基本研究技術和方法，如分光光度法、電泳法、層析法、分子克隆技術等；②各個實驗項目既可以單獨安排教學，也可相互聯(lián)系組合成較系統(tǒng)和較深入的系列實驗，以適應本科及研究生等不同層次的教學需要；⑧每一章前，都編寫“概述”一節(jié)，比較詳細和系統(tǒng)地介紹與實驗內容相關的基本理論知識和方法學原理，便于更有效地指導學生的實驗操作和理解。　　本書分為六章。第一章介紹生物化學實驗基本技術；第二章和第三章主要介紹生物高分子化合物——蛋白質及核酸的分離和提取及結構和性質的鑒定；第四章介紹酶的催化作用及酶反應動力學分析；第五章介紹物質代謝及其激素調節(jié)的分析方法；第六章介紹分子生物學基本實驗技術，共設計實驗項目41個。本書可供醫(yī)學類高等院校本科生及研究生使用，也可供其他相關學科的研究工作者參考。

內容概要

　　本書以生物高分子化合物——蛋白質、酶及核酸的分離和鑒定、代謝及其調控以及分子生物學基本技術為重點，介紹了生物高分子化合物的提取和純化、結構和性質的分析方法、酶反應動力學分析、分子克隆技術、電泳法、層析法等基本研究技術，并對實驗相關的理論進行了比較系統(tǒng)的闡述。
　　本書內容適應高等醫(yī)學院校學生的教學需要，可作為本科生和研究生生物化學與分子生物學實驗課程教材，也可供醫(yī)學生物化學及分子生物學教學和科研工作者參考。

書籍目錄

第一章 生化實驗基本技術
　第一節(jié) 分光光度法
　　一、紫外及可見分光光度法
　　二、熒光光譜分析法
　第二節(jié) 層析法
　　一、紙層析法
　　二、薄層層析法
　　三、離子交換層析法
　　四、凝膠層析法
　第三節(jié) 電泳法
　　一、電泳方法的分類
　　二、電泳技術的應用
　第四節(jié) 離心分離法
　　一、原理與計算
　　二、制備離心技術
　　三、分析超離心
　　本章參考文獻
第二章 蛋白質的分子組成、結構及理化性質分析
　第一節(jié) 概述
　　一、蛋白質分子的基本概念
　　二、蛋白質的分離和純化
　　三、蛋白質的定量
　　四、蛋白質純度的鑒定
　　五、蛋白質分子的序列分析
　第二節(jié) 實驗項目
　　實驗一蛋白質的定量測定
　?、?Kjeldahl定氮法
　?、颍甃owry酚試劑法
　?、螅贤夤庾V吸收法
　　Ⅳ．考馬斯亮藍染色法
　　實驗二生物體液和組織蛋白質的分離和鑒定
　?、?血清IgG的分離純化(離子交換層析法)
　　Ⅱ．細胞色素c的制備及鑒定
　　實驗三血清蛋白質的電泳分離
　?、?醋酸纖維薄膜電泳
　?、颍郾０纺z盤狀電泳
　　實驗四蛋白質理化性質分析
　?、?等電聚焦電泳法測定蛋白質等電點
　　Ⅱ．SDS-PAGE測定蛋白質相對分子質量
　　實驗五蛋白質的分子篩層析分離及相對分子質量測定
　?、?血紅蛋白、DNP-魚精蛋白混合物的分離(分子篩層析法)
　?、颍肿雍Y層析測定蛋白質相對分子質量
　　實驗六蛋白質分子組成及末端氨基酸分析
　?、?DNS法分析蛋白質氨基酸組分
　?、颍鞍踪|及多肽的N-末端氨基酸分析(FDNB法)
　?、螅鞍踪|及多肽的C-末端氨基酸分析(羧肽酶法)
　　實驗七肽的N-末端測定及其順序分析(DABITC／PITC雙偶合法)
　　實驗八固定化蛋白質的免疫生化鑒定(Western印跡)
　　本章參考文獻
第三章 核酸的分子組成及理化性質分析
　第一節(jié) 概述
　　一、核酸的分子組成與結構
　　二、核酸的理化性質
　　三、核酸的制備和含量測定
　第二節(jié) 實驗項目
　　實驗九動物肝臟RNA的制備(苯酚法)
　　實驗十小牛胸腺DNA的制備(濃鹽法)
　　實驗十一核酸的含量測定
　　Ⅰ.紫外吸收法測定核酸含量
　?、颍追y定核酸含量
　?、螅匾路臃y定RNA含量
　　Ⅳ．二苯胺顯色法測定DNA含量
　　實驗十二電泳法分離RNA和DNA
　?、?瓊脂糖凝膠電泳分離DNA
　?、颍郾０纺z電泳(PAGE)分離RNA
　　實驗十三DNA堿基成分分析及含量測定
　　本章參考文獻
第四章 酶作用及酶反應動力學分析
　第一節(jié) 概述
　　一、酶反應動力學分析
　　二、酶的抑制作用動力學
　　三、影響酶反應速率的其他因素
　　四、酶試驗
　第二節(jié) 實驗項目
　　實驗十四蔗糖酶與淀粉酶作用的專一性
　　實驗十五胰蛋白酶的親和層析法純化
　　實驗十六酸性磷酸酶KM及Vmax值測定
　　附一、O．1N碘溶液的配制及標定
　　二、0．1N硫代硫酸鈉溶液的配制及標定
　　實驗十七磷酸鹽及氟化鈉對酸性磷酸酶的抑制作用
　　實驗十八乳酸脫氫酶同工酶分析
　　本章參考文獻
第五章 物質代謝及其激素調節(jié)
　第一節(jié) 概述
　　一、物質代謝定義
　　二、研究目的、材料
　　三、研究方法
　　四、實驗安排
　第二節(jié) 實驗項目
　　實驗十九胰島素及腎上腺素對血糖濃度的影響
　　附Nelson-Somogyi法測定血糖濃度
　　實驗二十飽食、饑餓及激素對肝糖元含量的影響
　　實驗二十一三羧酸循環(huán)中間產物對酵母耗氧率的影響(Warburg氏呼吸儀示教)
　　附Warburg氏呼吸儀的構造和使用
　　實驗二十二脂類的薄層層析
　　實驗二十三酮體的生成與利用
　　實驗二十四血清低密度脂蛋白與極低密度脂蛋白的比濁測定
　　附標準曲線的制作
　　實驗二十五血清脂蛋白的醋酸纖維薄膜電泳
　　實驗二十六轉氨基作用
　　實驗二十七血清谷丙轉氨酶活性的測定(賴氏法)
　　實驗二十八生物氧化與電子傳遞
　　本章參考文獻
第六章 分子生物學基本實驗技術
　第一節(jié) 概述
　　一、核酸是遺傳物質
　　二、基因與基因組
　　三、DNA復制、損傷與修復
　　四、基因表達和遺傳密碼
　　五、基因表達的調控
　　六、分子生物學實驗技術相關知識
　第二節(jié) 實驗項目
　　實驗二十九質粒DNA的提取
　　實驗三十質粒DNA酶切及瓊脂糖凝膠電泳分離鑒定
　　實驗三十一質粒DNA的分子雜交
　　實驗三十二mRNA的提取與純化
　　實驗三十三血液標本中DNA的提取
　　實驗三十四脈沖電場凝膠電泳
　　實驗三十五RNA分析——Northern雜交
　　實驗三十六聚合酶鏈反應(PCR)技術體外擴增DNA
　　實驗三十七反轉錄聚合酶鏈反應(RTI_PCR)
　　實驗三十八cDNA文庫的構建
　　實驗三十九PCR-RFLP法測定CYP2C19ml等位基因
　　實驗四十等位基因特異擴增法分析基因中單堿基突變
　　實驗四十一利用PCR差異顯示mRNA
　　本章參考文獻
附錄
　　一、硫酸銨飽和度計算表
　　二、緩沖溶液的配制
　　三、常見蛋白質相對分子質量參考值
　　四、常見蛋白質等電點參考值
　　五、實驗誤差
　　六、實驗報告
　　七、實驗注意事項及應急處理
　　　　

章節(jié)摘錄

　　在分光光度計中，將不同波長的光連續(xù)地照射到一定濃度的樣品溶液時，便可得出與不同波長相對應的吸收強度。如以波長（A）為橫坐標，吸收強度（A）為縱坐標，就可繪出該物質的吸收光譜曲線。利用該曲線進行物質定性、定量的分析方法，稱為分光光度法，也稱吸收光譜法。用紫外光源測定無色物質的方法，稱為紫外分光光度法；用可見光源測定有色物質的方法，稱為可見分光光度法。它們與比色法一樣，都以Beer-Lambert定律為基礎?！　〗陙?，紫外及可見分光光度分析已得到廣泛的應用，它不僅可以用于物質的鑒定及結構分析，而且還可以用于某些物質含量的測定?！　。ㄒ唬┓肿庸庾V分析概念　　分子中的運動有多種形式，除電子的運動以外，還有組成分子的各原子間的振動以及分子整體的轉動。分子中這三種不同運動狀態(tài)都對應有一定的能級，即分子的電子能級、振動能級和轉動能級。分子的某一種運動狀態(tài)從一個能級轉移到另一個能級，稱為躍遷。例如某些電子吸收了外來輻射的能量，就從一個能量較低的能級躍遷到另一個能量較高的能級，每一躍遷都對應著吸收一定能量（即一定的波長）的輻射?！　》肿拥霓D動能是分子環(huán)繞通過它的重心的軸轉動時所具有的動能，分子發(fā)生轉動能級躍遷時，將在電磁輻射的微波區(qū)（即遠紅外區(qū)）產生吸收光譜。振動能是分子由于振動而具有的位能和動能之和，分子振動躍遷引起的吸收，將發(fā)生在電磁輻射的中紅外區(qū)域。電子能是分子和原子中電子的位能和動能所具有的能量，當分子發(fā)生電子運動能級躍遷時，所引起的吸收則發(fā)生在電磁輻射的紫外及可見光區(qū)。

編輯推薦

歷朝龍主編的《生物化學與分子生物學實驗技術》是在總結了近10年來的教學實踐，并吸取國內外成熟的經驗和信息資料的基礎上編寫而成。本書以實驗項目為綱，介紹生物化學與分子生物學的基本研究技術和方法，各個實驗項目既可以單獨安排教學，也可相互聯(lián)系組合成較系統(tǒng)和較深入的系列實驗，以適應本科及研究生等不同層次的教學需要，比較詳細和系統(tǒng)地介紹與實驗內容相關的基本理論知識和方法學原理，便于更有效地指導學生的實驗操作和理解。

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