分子生物學與細胞生物學基礎實驗教程

前言

筆者到上海交大生命學院工作的時間是2000年。第二年春天，在院領導的安排下，首次為生命學院開設了細胞生物學實驗，到現(xiàn)在已經(jīng)過去了8年多的時間。學院開設分子生物學技術綜合實驗的時間是2003年秋，筆者毛遂自薦承擔起這個責任。至今，這兩門實驗課都至少進行了10個輪回，帶實驗課的教師也先后換成了年輕人。兩個實驗的講義雖然分別改寫了多次，但基本上仍然維持了原來的格局。時下，筆者以原有的兩個實驗講義為基礎，對其中部分內(nèi)容做了修改和補充，將兩者合并在一起，正式出版，名為《分子生物學與細胞生物學基礎實驗教程》。有關細胞生物學和分子生物學的實驗指南一類的書籍目前國內(nèi)已經(jīng)出了很多，其中不乏高水平的。那為什么還要再出一本呢？我想理由有三。第一，本書有自己的特色。分子生物學實驗部分，以融合蛋白的表達和檢測作為主線，構成一個內(nèi)容上緊密聯(lián)系的系列實驗，前后連貫，不可割裂。細胞生物學部分，以四膜蟲為主要實驗材料，其他材料盡可能少用，這對教學資源有限、又在開展細胞生物學實驗的國內(nèi)院校來講可能有值得借鑒之處。第二，已有的書往往收錄的內(nèi)容比較多，帶有手冊的性質(zhì)，其中很多實驗的條件要求高、耗材貴、需時長，適合研究工作者作為參考，但并不適合作為本科生的實驗來做。本書所收錄的內(nèi)容都是在我院已經(jīng)開展很久（少數(shù)即將開展）的實驗，對那些實際上難以開展的實驗本書是不收錄的。也就是說，本書是一個實實在在的實驗操作指導，并非手冊。也正是因為如此，它至少可以作為一本正式的實驗教材，代替原來的講義，供上海交大的學生使用。實際上也有這樣的需求，因為每年上海交大僅做細胞生物學實驗的學生就有近500人，如果加上選修分子生物學實驗的學生人數(shù)就更多。第三，也是最重要的一點，本書在實驗內(nèi)容上有所創(chuàng)新。就以免疫印跡實驗為例，在近年出版的分子生物學實驗教材中這是必不可少的內(nèi)容。但給本科生開設這樣的實驗，且每個學生都要親自操作，談何容易！如果用商品化的抗體，無論檢測何種抗原，其運轉費用都非常高，對于教學資源匱乏的普通高校來說很難承擔得起。本書介紹的免疫印跡實驗是用自制血清抗體來做的，這就大幅度降低了實驗的成本，保證它能夠順利而持久地開展下去。也正是因為用的是自制血清抗體，特異性不高，實驗還特意安排了血清抗體的快速親和純化這個關鍵環(huán)節(jié)。這樣既降低了實驗運行的成本，又大大豐富了實驗的內(nèi)容。要知道，抗體的親和純化即使對訓練有素的研究人員來講也不是一件易事，但上海交大的學生卻能做得相當不錯，本書后所附彩色照片即可證明這一點。創(chuàng)新之處在本書的細胞生物學實驗部分也不乏實例，不擬累述。最后，還要對中國林業(yè)出版社徐平編審表示感謝，本書的面世與她的熱情幫助是分不開的。在本書的出版過程中，徐平女士對于作者的悉心指點和極大的耐心都令人難忘，在此表示由衷的感謝。

內(nèi)容概要

　　《分子生物學與細胞生物學基礎實驗教程》為一本實驗操作指導，分為分子生物學實驗與細胞生物學實驗兩個部分。分子生物學實驗包括大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備及轉化、質(zhì)粒DNA的提取及瓊脂糖凝膠電泳、DNA重組、重組DNA的酶切鑒定、大腸桿菌中表達蛋白的超聲破碎抽提、蛋白質(zhì)的制備電泳、血清抗體的快速親和純化、免疫印跡、GST的親和純化及純化過程的SDS—PAGE分析等；細胞生物學實驗以四膜蟲為主要實驗材料，包括細胞計數(shù)、酸性磷酸酶染色、福爾根染色、姬姆薩染色、細胞核與纖毛的分離以及間接免疫酶標染色顯示纖毛等實驗，還補充了牛蛙骨髓細胞染色體的制備和CHO細胞中間纖維的免疫酶標染色兩個實驗?！　　斗肿由飳W與細胞生物學基礎實驗教程》可作為一般綜合性院校、師范院校和農(nóng)業(yè)院校有關專業(yè)的分子生物學實驗和細胞生物學實驗的教材或?qū)嶒灲虒W參考書，對有關的初、中級研究人員也有一定的參考價值。

書籍目錄

第一部分 分子生物學實驗實驗的總體設計和實驗日程安排實驗一 大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備及轉化實驗二 質(zhì)粒DNA的提取實驗三 質(zhì)粒DNA的瓊脂糖凝膠電泳實驗四 DNA重組實驗五 轉化后細菌菌落的快速裂解及質(zhì)粒大小的檢查實驗六 重組DNA的酶切鑒定實驗七 大腸桿菌中表達的GFP的超聲破碎抽提實驗八 GFP血清抗體的瓊脂免疫雙擴散檢測實驗九 非變性條件下GFP的制備電泳實驗十 GFP血清抗體的快速親和純化實驗十一 免疫印跡實驗十二 GST的親和純化與純化過程的SDS．PAGE分析實驗考勤及完成情況登記表第二部分 細胞生物學實驗四膜蟲簡介實驗一 四膜蟲的計數(shù)實驗二 一些化學試劑對四膜蟲影響的觀察實驗三 四膜蟲吞噬的觀察及酸性磷酸酶染色實驗四 福爾根染色顯示四膜蟲細胞核DNA實驗五 四膜蟲饑餓誘導后接合行為與細胞核變化的姬姆薩染色觀察實驗六 四膜蟲細胞核與纖毛的分離實驗七 間接免疫酶標染色顯示四膜蟲纖毛實驗八 牛蛙骨髓細胞染色體的制備實驗九 CH0細胞藥物合并離心處理后中間纖維的免疫酶標染色主要參考文獻附錄一：GFP和GST血清抗體的制備附錄二：實驗所需設備器材清單

章節(jié)摘錄

插圖：本實驗的設計圍繞著綜合兩字展開。它不是由彼此孤立的、相互間缺乏內(nèi)在聯(lián)系的一個個實驗組成的，而是把生物學研究中最常用的那些分子生物學技術，以融合蛋白的表達和免疫印跡檢測為主線，按照邏輯順序有機地揉合在一起，構成了一個前后連貫、相互呼應的整體，從而體現(xiàn)了實驗的綜合性。實驗包括了從質(zhì)粒的提取、DNA凝膠電泳、融合蛋白的表達質(zhì)粒的構建、大腸桿菌中外源蛋白的表達、分離和制備電泳、血清抗體的快速親和純化，直到最后用純化的抗體去進行免疫印跡檢測等內(nèi)容。整個實驗組成了一個系列，或者說一條完整的鏈條，一環(huán)接一環(huán)，環(huán)環(huán)相扣，不可割裂。在修完本實驗課程后，同學們對分子生物學最基本、最常用的技術應該能夠比較熟悉，有些甚至基本掌握了。這將為同學們今后的學習和工作打下一個比較堅實的分子操作的基礎。實驗的基本思路，是將目前生物學研究中最常使用的一種標記蛋白——綠色熒光蛋白（GFP）的基因，與另一種經(jīng)常使用的工具性分子——蛋白谷胱苷肽轉移酶（GST）的基因連在一起，構建成GSI-GFP融合蛋白的表達質(zhì)粒，令其在大腸桿菌中表達。之后，用經(jīng)親和純化的GFP血清抗體做免疫印跡，檢測是否有融合蛋白的表達。實驗分為兩個部分：前一部分是核酸的操作，構建GST-GFP融合蛋白的表達質(zhì)粒；后一部分是蛋白的操作，包括GFP的分離和制備性電泳純化、血清抗體的快速親和純化和免疫印跡檢測。核酸部分的實驗流程如圖0-1所示。

編輯推薦

《分子生物學與細胞生物學基礎實驗教程》是由中國林業(yè)出版社出版的。

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