生物化學與分子生物學實驗技術（阿依木古麗）

第一章生物化學及分子生物學實驗基本操作技術
第一節(jié)生物化學及分子生物學實驗技術發(fā)展簡史1
一、生物科學發(fā)展簡史1
二、生物化學發(fā)展簡史3
三、我國生物化學的發(fā)展4
第二節(jié)實驗室規(guī)則及安全防護4
一、實驗室規(guī)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(jié)常用器皿的使用10
一、常用玻璃量器的規(guī)格10
二、常用器皿的清洗10
三、玻璃儀器的干燥11
四、清洗液的種類及配制11
五、玻璃儀器的使用12
六、常用玻璃量器的校正12
第四節(jié)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(jié)溶液的混勻17
一、攪拌法17
二、旋轉法18
三、彈打法18
四、離心法18
五、吹打法18
六、渦旋法18
七、振蕩器混勻法19
第二章生物大分子制備技術
第一節(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)濃縮、干燥及保存33
一、制品的濃縮33
二、制品的干燥33
三、制品的保存34
第三章光譜分析技術
第一節(jié)紫外-可見吸收光譜分析35
一、光譜產生的過程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(jié)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系統(tǒng)48
四、熒光分析的應用49
第三節(jié)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、原子吸收光譜的產生51
三、基態(tài)原子數和激發(fā)態(tài)原子數的關系52
四、待測元素的定量52
五、原子吸收光譜分析的優(yōu)點52
第四章色譜技術
第一節(jié)色譜技術分類53
一、按固定相和流動相所處的狀態(tài)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(jié)層析的基本理論55
一、分配系數56
二、阻滯因數或Rf57
三、洗脫體積Ve57
四、色譜法的塔板理論57
五、色譜圖59
六、分離度60
七、色帶的變形和“拖尾”61
第三節(jié)柱色譜系統(tǒng)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、流速及控制65
六、分部收集66
七、檢測和合并收集66
八、洗脫峰的純度鑒定66
九、脫鹽和濃縮67
第四節(jié)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(jié)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(jié)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(jié)微濾114
一、微濾的基本概念和分離范圍114
二、微濾的操作模式114
第四節(jié)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(jié)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、沉降系數120
四、離心時間120
第二節(jié)離心機的主要構造和分類120
一、制備型離心機121
二、分析型離心機123
第三節(jié)離心的基本方法123
一、沉淀離心124
二、差速沉降離心法124
三、密度梯度區(qū)帶離心法124
四、連續(xù)流離心126
五、分析超離心126
第四節(jié)離心操作注意事項127
第七章電泳技術
第一節(jié)電泳技術概況及基本原理128
一、電泳技術發(fā)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(jié)紙電泳132
第三節(jié)醋酸纖維素薄膜電泳132
一、原理及特點132
二、操作要點133
三、應用133
第四節(jié)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系134
三、核酸構型與瓊脂糖凝膠電泳分離的關系134
四、瓊脂糖凝膠電泳基本方法簡介134
第五節(jié)聚丙烯酰胺凝膠電泳135
一、聚丙烯酰胺凝膠聚合原理及相關特性135
二、常規(guī)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、聚丙烯酰胺凝膠雙向電泳148
第六節(jié)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(jié)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(jié)其他電泳技術163
一、免疫電泳163
二、單細胞電泳165
三、脈沖凝膠電泳165
四、印跡轉移電泳166
五、溫度梯度凝膠電泳166
六、逆向色譜電泳166
七、介體電泳167
第八章核酸操作基本技術
第一節(jié)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(jié)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(jié)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(jié)基因組文庫的構建186
一、載體的選擇187
二、基因組DNA的制備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(jié)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(jié)基因文庫的擴增和保存192
第四節(jié)克隆基因的分離與鑒定193
一、通過重組體表型特征進行篩選鑒定193
二、通過重組DNA分子結構特征進行篩選鑒定194
三、通過外源基因的表達產物進行篩選鑒定194
四、cDNA文庫分離新基因的方法195
第十章聚合酶鏈式反應擴增技術
第一節(jié)聚合酶鏈式反應擴增原理197
第二節(jié)PCR反應體系198
一、引物198
二、底物（dNTP）199
三、模板199
四、Taq DNA聚合酶199
五、PCR緩沖液200
六、鎂離子200
第三節(jié)PCR反應條件的選擇200
一、溫度循環(huán)參數200
二、PCR反應動力學201
第四節(jié)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(jié)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(jié)PCR技術的應用209
一、核酸的基礎研究209
二、序列分析210
三、檢測基因表達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(yī)學應用211
八、分析生物學證據211
九、性別控制211
十、轉基因檢測211
第十一章重組DNA技術
第一節(jié)分子克隆常用的工具酶213
一、限制性核酸內切酶214
二、DNA聚合酶215
三、DNA連接酶216
四、核酸酶217
五、堿性磷酸酶220
第二節(jié)目的基因的獲取221
一、直接從染色體中分離221
二、聚合酶鏈式反應（PCR）擴增基因221
三、通過mRNA合成cDNA221
四、人工體外合成DNA片段222
第三節(jié)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(jié)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、定向克隆229
四、利用連接子連接229
五、利用適配子連接230
第五節(jié)宿主細胞230
一、原核細胞Ecoli230
二、真核細胞230
三、模式植物——擬南芥231
第六節(jié)外源基因導入宿主細胞231
第七節(jié)重組子的鑒定和外源基因的表達232
一、重組子的鑒定232
二、外源基因的表達233
第十二章外源基因表達技術
第一節(jié)基因表達的調控元件234
第二節(jié)外源基因在宿主細胞中的高效表達235
一、有效的轉錄起始與基因的高效表達235
二、mRNA的有效延伸和轉錄終止與基因的高效表達237
三、mRNA的穩(wěn)定性與基因的高效表達237
四、有效的翻譯起始與基因的高效表達237
五、遺傳密碼應用的偏倚性與基因的高效表達239
六、mRNA的二級結構與基因的高效表達243
七、RNA的加工與基因的高效表達243
八、mRNA序列上終止密碼子的選擇243
九、表達質粒（或載體）的拷貝數及穩(wěn)定性與基因的高效表達243
十、外源蛋白質的穩(wěn)定性與基因的高效表達244
第三節(jié)基因的融合和融合蛋白的表達244
一、利用基因融合技術表達外源基因的優(yōu)勢244
二、基因融合的策略245
三、基因融合和重組蛋白的產生246
四、基因融合和展示篩選247
五、基因融合和蛋白分泌248
六、融合蛋白的純化248
七、融合蛋白的位點特異性切割249
第四節(jié)外源基因的分泌表達249
一、外源基因在Ecoli細胞中的分泌表達250
二、外源基因在枯草桿菌中的分泌表達251
三、α-因子前導序列介導的酵母細胞分泌系統(tǒng)252
四、外源基因在哺乳動物細胞中的分泌表達255
第十三章基因沉默技術
第一節(jié)基因沉默的機制258
一、轉錄水平上的基因沉默258
二、轉錄后的基因沉默259
第二節(jié)RNA干擾260
一、概述260
二、RNAi的可能作用機制260
三、RNAi的作用特點261
四、RNAi的研究方法262
第三節(jié)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、基因沉默的克服技術265
三、基因沉默的應用266
第十四章DNA序列測定技術
第一節(jié)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(jié)Maxam-Gilbert DNA化學降解測序法274
第三節(jié)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(jié)分子雜交的發(fā)展及其分類301
一、分子雜交技術的發(fā)展歷程301
二、分子雜交的種類301
三、分子雜交的技術路線302
第二節(jié)探針的制備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(jié)Southern印跡310
第四節(jié)Northern印跡311
第五節(jié)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、抗血清的制備317
第十六章生物芯片技術
第一節(jié)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(jié)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(jié)生物芯片的應用329
一、基于芯片的序列分析329
二、基于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(jié)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(jié)生物信息學概況341
一、生物信息學的產生和發(fā)展341
二、生物信息學的研究內容341
第二節(jié)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(jié)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(jié)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