分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)

前言

　　分子生物學(xué)是在分子水平上研究生命結(jié)構(gòu)與功能的學(xué)科，主要研究細(xì)胞各種系統(tǒng)之間的相互作用，包括DNA、RNA和蛋白質(zhì)合成之間的相互作用以及這些作用是如何被調(diào)節(jié)的。分子生物學(xué)是帶動(dòng)生命科學(xué)的前沿學(xué)科，許多重大的理論問題和技術(shù)問題都依賴于分子生物學(xué)的突破而取得進(jìn)展。鑒于分子生物學(xué)具有極強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)性，使分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)成為2l世紀(jì)高素質(zhì)生物學(xué)人才的必備技能.　　本科教學(xué)中的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生具有科研素質(zhì)和動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。為了幫助學(xué)生更好地理解分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)基本原理，掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)開展科學(xué)研究的能力，我們?cè)诙嗄陙頌榇T士研究生開設(shè)的“基因工程原理與實(shí)驗(yàn)技術(shù)”課程的基礎(chǔ)上，結(jié)合任課教師自身多年的科研經(jīng)驗(yàn)，編寫了這本《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》教材。本教材的特點(diǎn)是針對(duì)初學(xué)者的實(shí)際情況，對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基本原理和實(shí)驗(yàn)的具體方法均有較詳細(xì)的介紹和描述；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合編者多年來的科研經(jīng)驗(yàn)，盡可能把各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)列出供讀者選用，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題予以合理的解答。針對(duì)研究生和欲涉獵一些特殊領(lǐng)域（如酵母和絲狀真菌研究領(lǐng)域）分子生物學(xué)研究人員的需求，我們?cè)谥攸c(diǎn)介紹通用的大腸桿菌分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加了酵母和絲狀真菌分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容，希望盡可能涵蓋一些已經(jīng)發(fā)展成熟的新技術(shù)、新方法，以幫助那些準(zhǔn)備在這些研究領(lǐng)域開展工作的研究生和其他研究人員盡快地掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能，提高研究素質(zhì)，能較快地進(jìn)入和開展相關(guān)研究工作。　　本教材共分10章，列出40個(gè)實(shí)驗(yàn)供選用。讀者可針對(duì)本科生課時(shí)有限、需緊湊地安排實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，自行選擇其中若干實(shí)驗(yàn)，串聯(lián)為一套連貫的，內(nèi)容包括生物體基因組DNA和質(zhì)粒DNA的提取和純化，DNA的酶切、連接和大腸桿菌轉(zhuǎn)化，重組子的篩選和檢測(cè)，DNA或蛋白質(zhì)凝膠電泳，PCR技術(shù)，雜交技術(shù)等在內(nèi)的一系列分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法和技術(shù)上進(jìn)行合理安排，使學(xué)生在有限的課時(shí)中盡可能多地了解和掌握現(xiàn)代分子生物學(xué)基本理論和有關(guān)實(shí)驗(yàn)的基本原理與方法，培養(yǎng)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，具備初步的科研素質(zhì)?！　”緯芯幷叨嗄陙硪恢睆氖路肿由飳W(xué)教學(xué)與研究，承擔(dān)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課理論和實(shí)驗(yàn)課的課堂教學(xué)，主持與參加了多項(xiàng)科學(xué)研究項(xiàng)目并發(fā)表了多篇研究論文。但由于知識(shí)面有限以及時(shí)間倉(cāng)促，在本書的編寫過程中難免存在疏漏和不足之處。懇請(qǐng)同行和讀者提出寶貴的意見，賜予批評(píng)和指正，幫助我們修改和完善吋容，提高本書的質(zhì)量，同時(shí)也希望本書的出版能夠促進(jìn)同行之間的交流與溝通。

內(nèi)容概要

　　《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》首先對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)進(jìn)行了概括性介紹。在此基礎(chǔ)上，對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)與方法，包括對(duì)來自動(dòng)植物、微生物細(xì)胞的DNA和RNA樣品的制備、克隆和表達(dá)載體的制備、重組質(zhì)粒的構(gòu)建、重組DNA導(dǎo)入各種受體細(xì)胞、外源基因的表達(dá)和重組子的鑒定、用酵母表達(dá)系統(tǒng)克隆和表達(dá)基因、絲狀真菌遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的基本操作、各種PCR技術(shù)原理與應(yīng)用、工程菌的培養(yǎng)與目標(biāo)產(chǎn)物的分離等多方面進(jìn)行了闡述。每章均在詳細(xì)介紹相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)基本原理的基礎(chǔ)上，將基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和部分提高、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的操作過程詳細(xì)列出，以訓(xùn)練和提升學(xué)生和其他相關(guān)研究人員的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能?！斗肿由飳W(xué)實(shí)驗(yàn)》10章共涵蓋40個(gè)實(shí)驗(yàn)，可供不同需求人員選用。在重點(diǎn)介紹通用的大腸桿菌分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》對(duì)近年來發(fā)展迅速的酵母和絲狀真菌分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)作了較系統(tǒng)的介紹，希望對(duì)從事相關(guān)內(nèi)容科研的研究生和科研人員有所裨益。　　《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》可作為高等學(xué)校生物學(xué)科各專業(yè)本科生和研究生的分手生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材，同時(shí)對(duì)從事相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)、科研人員來說也是一本有益的參考書。

書籍目錄

第1章 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)概述第2章 染色體DNA和RNA的制備實(shí)驗(yàn)2.1 細(xì)菌染色體DNA的提取實(shí)驗(yàn)2.2 酵母染色體DNA的提取實(shí)驗(yàn)2.3 SDS裂解法提取絲狀真菌染色體DNA實(shí)驗(yàn)2.4 RNA的提取實(shí)驗(yàn)2、5 凝膠電泳進(jìn)行DNA分離純化實(shí)驗(yàn)2.6 核酸純度、濃度與相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定第3章 載體的制備實(shí)驗(yàn)3.1 質(zhì)粒DNA的提取——堿變性提取法實(shí)驗(yàn)3.2 朧刪?錎NA的提取實(shí)驗(yàn)3.3 隓NA去磷酸化臂的制備第4章 重組質(zhì)粒的構(gòu)建實(shí)驗(yàn)4.1 限制性核酸內(nèi)切酶的酶切反應(yīng)實(shí)驗(yàn)4.2 酶切DNA片段的CIP處理實(shí)驗(yàn)4.3 酶切DNA片段的分離與回收實(shí)驗(yàn)4.4 載體與外源DNA的連接反應(yīng)第5章 重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞實(shí)驗(yàn)5.1 感受態(tài)細(xì)胞的制備及質(zhì)粒轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)5.2 朧刪?逶靨逵臚庠碊NA片段的連接、體外包裝與擴(kuò)增（基因組文庫的構(gòu)建）第6章 重組子的鑒定和外源基因的表達(dá)實(shí)驗(yàn)6.1 E.coli轉(zhuǎn)化子的篩選與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)6.2 Southern印跡雜交實(shí)驗(yàn)6.3 Northern印跡雜交實(shí)驗(yàn)6.4 斑點(diǎn)印跡雜交實(shí)驗(yàn)6.5 外源基因的誘導(dǎo)表達(dá)實(shí)驗(yàn)6.6 變性聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè)重組蛋白的表達(dá)實(shí)驗(yàn)6.7 Western印跡技術(shù)檢測(cè)重組蛋白的表達(dá)第7章 在釀酒酵母中克隆表達(dá)外源基因?qū)嶒?yàn)7.1 酵母染色體DNA的提取實(shí)驗(yàn)7.2 木糖還原酶基因的獲得實(shí)驗(yàn)7.3 重組質(zhì)粒的構(gòu)建（酶切連接）實(shí)驗(yàn)7.4 酵母質(zhì)粒的小量提取與插人方向驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)7.5酵母菌LiAc完整轉(zhuǎn)化酵母細(xì)胞實(shí)驗(yàn)7.6釀酒酵母轉(zhuǎn)化子的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)7.7重組酵母木糖還原酶活性的測(cè)定實(shí)驗(yàn)7.8重組酵母菌株發(fā)酵實(shí)驗(yàn)及發(fā)酵產(chǎn)物分析第8章 絲狀真菌的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)化子的篩選實(shí)驗(yàn)8.1 瑞氏木霉原生質(zhì)體的制備與轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)8.2 瑞氏木霉原生質(zhì)體電轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)8.3 農(nóng)桿菌介導(dǎo)的瑞氏木霉轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)8.4 振蕩破壁法快速小量提取瑞氏木霉染色體DNA實(shí)驗(yàn)8.5 瑞氏木霉潮霉素抗性轉(zhuǎn)化子的PCR鑒定第9章 PCR技術(shù)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)9.1 PCR擴(kuò)增目的片段實(shí)驗(yàn)9.2 一步法RT-PCR實(shí)驗(yàn)9.3 兩步法RT-PCR第10章 工程菌的培養(yǎng)與目標(biāo)產(chǎn)物的分離實(shí)驗(yàn)10.1 重組E.coli誘導(dǎo)表達(dá)外源內(nèi)切B-1，4-葡聚糖酶實(shí)驗(yàn)10.2 從E.coli中提取純化目的重組蛋白附錄

章節(jié)摘錄

　　第1章 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)概述　　分子生物學(xué)研究是在分子水平上對(duì)基因及其活性，包括基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯、DNA修復(fù)、重組和轉(zhuǎn)位所開展的一系列研究。分子生物學(xué)基本技術(shù)指重組DNA技術(shù)（recombinant DNA techniques），也稱為基因工程（genetic engineering）技術(shù)、基因操作和遺傳工程。它是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心?；蚬こ痰谋举|(zhì)是按照人們的設(shè)計(jì)藍(lán)圖，將生物體控制性狀的基因進(jìn)行優(yōu)化重組，并使其穩(wěn)定地遺傳表達(dá)。這一技術(shù)在超越生物王國(guó)種屬界限的同時(shí)，簡(jiǎn)化了生物物種的進(jìn)化程序，大大加快了生物物種的進(jìn)化速度。自20世紀(jì)70年代以來，快速發(fā)展的基因工程技術(shù)直接提供了在基因水平上改造生物性狀、生產(chǎn)目的蛋白的方法。重組DNA技術(shù)的興起與發(fā)展，利用基因工程技術(shù)構(gòu)建具有各種新遺傳性狀的基因工程重組生物體，不僅推動(dòng)了基礎(chǔ)研究的發(fā)展，使生物學(xué)進(jìn)入了分子生物學(xué)的全新階段，而且也促進(jìn)了各項(xiàng)應(yīng)用研究的進(jìn)展，對(duì)現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。　　基因工程研究史上的第一次重大突破，是把人工合成的生長(zhǎng)激素釋放抑制素基因轉(zhuǎn)入有乳糖啟動(dòng)子控制的Escherichia coli（E.coli）中表達(dá)。這也是第一個(gè)在原核細(xì)胞中表達(dá)的真核基因。由重組E.coli所產(chǎn)生的嵌合型生長(zhǎng)激素釋放抑制素多肽在體外用溴化氫處理，便可產(chǎn)生活性蛋白質(zhì)。通過這種方式，只需要成本為幾美元的9L培養(yǎng)液，就可從中得到50 mg的生物活性物質(zhì)。若從羊腦中提取相同數(shù)量的生物活性物質(zhì)，則需要50萬頭羊的腦，由此可見基因工程改造的微生物在生物制藥中的輝煌前景?！　〗陙恚S著基因工程技術(shù)的快速發(fā)展，已經(jīng)利用具有高生產(chǎn)能辦的E.coli或酵母細(xì)胞構(gòu)建基因工程菌，大量表達(dá)有價(jià)值的藥用蛋白質(zhì)。繼生長(zhǎng)激素釋放抑制素生產(chǎn)成功之后，陸續(xù)又有人胰島素、生長(zhǎng)激素、a-干擾素、促紅細(xì)胞生長(zhǎng)素、乙型肝炎疫苗、B-干擾素、y-干擾素和白細(xì)胞介素等由基因工程微生物生產(chǎn)的多種基因工程藥物投放市場(chǎng)。

編輯推薦

　　《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》所有編者多年來一直從事分子生物學(xué)教學(xué)與研究，承擔(dān)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課理論和實(shí)驗(yàn)課的課堂教學(xué)，主持與參加了多項(xiàng)科學(xué)研究項(xiàng)目并發(fā)表了多篇研究論文。但由于知識(shí)面有限以及時(shí)間倉(cāng)促，在《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》的編寫過程中難免存在疏漏和不足之處。

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