第1章 生物化学实验室基础知识 3
1.1 实验室安全管理 3
1.1.1 实验室一般规则 3
第一篇 理论部分 3
1.1.2 实验室安全知识 4
1.2 实验室玻璃仪器的洗涤 7
1.2.1 一般洗涤方法 8
1.2.2 实验器皿的干燥 8
1.3 实验器皿的灭菌 9
1.4 试剂的配制和贮存 9
1.4.1 化学试剂的等级标准 9
1.4.2 溶液的配制方法 10
1.4.3 化学试剂的保存 11
1.5 溶液的量取 12
1.5.2 移液管 13
1.5.3 移液器 13
1.5.1 滴管 13
1.5.4 注射器 15
1.6 pH与缓冲液 15
1.6.1 pH 15
1.6.2 缓冲液 16
思考题 18
2.1 数据分析与统计 20
2.1.1 描述性统计 20
第2章 数据分析与信息交流 20
2.1.2 推断性统计 21
2.1.3 统计检验的选取与使用 22
2.2 绘图与制表 23
2.2.1 绘图 23
2.2.2 制表 26
2.2.3 绘制图表的注意事项 27
2.2.4 用Excel和SigmaPlot绘制图表范例 29
2.3.1 实验报告的写作 34
2.3 报告与论文 34
2.3.2 实验论文的写作 36
2.3.3 幻灯片的制作与展示 38
思考题 41
第3章 计算机与生物化学软件 42
3.1 生物化学网络资源 42
3.1.1 生物化学文献 42
3.1.2 网络目录、工具和数据库 43
3.2 生物化学实验室的软件 44
3.2.1 资料收集与整理阶段 44
3.2.2 实验设计阶段 50
3.2.3 实验操作阶段 54
3.2.4 实验统计与分析阶段 58
3.2.5 文章写作和信息交流阶段 62
3.3 生化软件安装推荐方案 63
思考题 64
4.1.1 生物材料的选择 65
第4章 生物大分子的制备与分析 65
4.1 生物大分子制备的前处理 65
4.1.2 细胞的破碎 66
4.1.3 生物大分子的提取 67
4.2 生物大分子的分离纯化 69
4.2.1 沉淀法 69
4.2.2 透析 74
4.2.3 超滤 75
4.2.4 冰冻干燥 76
4.2.5 样品的保存 77
4.2.6 分离纯化方法的选择 78
思考题 80
第5章 萃取技术 81
5.1 有机溶剂萃取 81
5.1.1 有机溶剂的选择 81
5.1.2 有机溶剂萃取的操作过程 81
5.2.1 双水相萃取的原理 82
5.2 双水相萃取 82
5.2.2 双水相萃取的操作过程 83
5.3 超临界萃取 85
5.3.1 超临界萃取的原理 85
5.3.2 超临界萃取的操作过程 85
5.4 反胶束萃取 87
5.4.1 反胶束萃取的原理 87
5.4.2 反胶束萃取的操作过程 88
思考题 89
第6章 离心技术 90
6.1 离心技术的基本概念 90
6.2 离心机的种类与构造 91
6.2.1 离心机种类 91
6.2.2 转头 92
6.3 离心技术的应用 93
6.3.1 制备用离心机 93
6.2.3 离心管 93
6.3.2 分析用离心机 95
6.4 离心技术的注意事项 95
思考题 96
第7章 电泳技术 97
7.1 电泳的基本原理 97
7.2 影响电泳的因素 97
7.3 电泳的种类 99
思考题 100
第8章 光谱技术和标记技术 101
8.1 分光光谱法 101
8.1.1 基本原理 101
8.1.2 分光光度计的结构原理 104
8.2 红外光谱法 105
8.2.1 基本原理 106
8.2.2 红外光谱及其表示方法 106
8.2.3 傅里叶变换红外光谱仪的结构 106
8.3.1 基本原理 107
8.3 质谱技术 107
8.3.2 质谱法的应用 108
8.4 核磁共振技术 109
8.4.1 基本原理 109
8.4.2 核磁共振仪 112
8.5 分子荧光、磷光和化学发光分析 112
8.6 原子吸收光谱 113
8.7 放射性同位素技术 114
8.7.1 基本原理 114
8.7.2 放射性活度及其单位 115
8.7.3 放射性的测量 115
思考题 116
第9章 免疫技术 117
9.1 抗原的免疫原性和专一性 117
9.1.1 抗原的分类 117
9.1.2 构成免疫原的条件 118
9.1.3 抗原特异性的物质基础 118
9.2 抗体的结构和功能 119
9.3 抗原抗体的结合 120
9.4 动物的常规免疫 123
9.5 酶联免疫吸附法 124
9.5.1 酶联免疫吸附法的原理 124
9.5.2 ELISA法的类型 124
9.5.3 ELISA的影响因素 128
思考题 134
第10章 层析技术 135
10.1 层析系统的类型 135
10.1.1 薄层层析和纸层析 135
10.1.2 柱层析 136
10.1.3 气相色谱 137
10.1.4 高效液相色谱 138
10.2 层析分离方法 139
10.2.1 吸附层析 139
10.2.3 离子交换层析 140
10.2.2 分配层析 140
10.2.4 凝胶过滤 141
10.2.5 亲和层析 143
思考题 143
第11章 PCR技术 145
11.1 PCR技术简介 145
11.1.1 PCR技术的基本原理 145
11.1.2 PCR的反应动力学 146
11.1.3 PCR的扩增产物 146
11.2 PCR反应体系与反应条件 146
11.2.1 PCR反应体系的确定 146
11.2.2 设计引物应遵循的原则 147
11.2.3 PCR反应条件的选择 148
11.3 PCR技术应用进展 149
思考题 151
12.1.1 生物传感器基本原理 152
12.1.2 生物传感器的分类 152
12.1 生物传感器 152
第12章 生物传感器与生物芯片技术 152
12.1.3 生物传感器的发展 153
12.2 生物芯片 154
12.2.1 生物芯片基本原理 154
12.2.2 生物芯片的类型 155
12.2.3 生物芯片的分析步骤 155
12.2.4 生物芯片的应用领域 155
思考题 156
第13章 生化实验技术在环境保护中的应用 157
13.1 海洋生态保护 157
13.1.1 PCR技术和核酸探针技术 157
13.1.2 生物修复在消除海洋环境污染中的应用 157
13.1.3 利用海洋植物消除重金属污染 158
13.1.4 生物修复技术及超级细菌消除海洋石油污染 158
13.1.5 利用生物修复技术改善海水养殖环境 158
13.2.1 生物传感器测定生化需氧量(BOD) 159
13.2 环境监测 159
13.2.2 固定化酶用于海洋环境中有毒物质监测 160
13.3 大气污染控制 160
13.4 水处理 160
13.4.1 固定化微生物处理工业废水 160
13.4.2 固定化酶处理废水 161
13.4.3 基因工程微生物在有机化合物降解中的应用 161
13.5 土壤保护 161
思考题 162
第二篇 实验部分 165
第14章 基础实验 165
14.1 生物化学实验基本操作 165
14.1.1 可调式移液器的使用 165
14.1.2 天平和酸度计的使用 167
14.1.3 离心机的使用 168
14.1.4 分光光度计及酶标仪的使用 171
14.1.5 透析及浓缩 172
14.1.6 计算机及软件 173
14.2 糖类 175
14.2.1 构建糖分子 175
14.2.2 利用Molisch颜色反应鉴定糖 176
14.2.3 费林试剂比色法测定总糖和还原糖 177
14.2.4 3,5-二硝基水杨酸比色法测定植物组织中的还原糖和总糖 181
14.2.5 砷钼酸比色法测定还原糖含量 185
14.2.6 淀粉多糖的碘实验和水解反应 187
14.3.1 脂肪碘值的测定 189
14.3 脂类 189
14.3.2 索氏抽提法测定粗脂肪含量 192
14.3.3 邻苯二甲醛法测定血清总胆固醇 194
14.4 核酸 196
14.4.1 植物DNA的提取 196
14.4.2 紫外吸收法测定核酸的含量 200
14.4.3 酵母RNA的提取及组分鉴定 202
14.5.1 构建氨基酸分子 204
14.5 蛋白质 204
14.5.2 蛋白质的等电点的测定 205
14.5.3 氨基酸的纤维素薄层层析 207
14.5.4 考马斯亮蓝G-250法测定蛋白质含量 209
14.5.5 茚三酮显色法测定氨基酸含量 212
14.5.6 紫外吸收法测定蛋白质含量 214
14.6 酶 216
14.6.1 纤维素酶活力的测定 216
14.6.2 脂肪酶活力的测定 222
14.6.3 底物浓度对酶促反应速度的影响——米氏常数的测定 224
14.7 维生素 227
14.7.1 维生素A含量的测定 227
14.7.2 维生素C含量的测定 230
14.8 代谢 232
14.8.1 纸层析法鉴定氨基转换作用 232
15.1.1 计算机在生物化学研究中的使用 235
15.1 淀粉酶的生化特性研究 235
第15章 综合性实验 235
15.1.2 α-淀粉酶的提取和纯化 237
15.1.3 不同方法测定蛋白质含量 244
15.1.4 SDS-PAGE测定α-淀粉酶相对分子质量 249
15.1.5 淀粉酶的专一性分析 252
15.1.6 影响淀粉酶活性的因素 253
15.1.7 枯草芽孢杆菌染色体DNA提取和检测 255
15.1.8 PCR反应扩增α-淀粉酶基因 256
15.2 环境样品的生物化学与分子生物学研究 259
15.2.1 环境样品总DNA的提取 259
15.2.2 环境16S rDNA文库的构建与组成分析技术 263
15.2.3 变性梯度凝胶电泳 273
15.2.4 实时定量PCR技术 280
15.2.5 酶联免疫吸附实验 283
15.2.6 分子生物学常用软件使用方法 285
15.3.1 DNA的酶切 289
15.3 碱性磷酸单酯酶基因的定位、克隆与表达 289
15.3.2 DNA的凝胶电泳 291
15.3.3 DNA的制备 292
15.3.4 DNA的连接 297
15.3.5 目的基因的PCR克隆 299
15.3.6 目的基因片段的回收 301
15.3.7 核酸分子杂交 303
15.3.8 重组DNA分子的转化 308
15.3.9 碱性磷酸单酯酶的分离、纯化 309
思考题 319
第16章 设计创新性实验 321
16.1 科学研究与侦探工作的相似之处 321
16.2 设计创新性实验的意义 324
16.3 创新性实验计划的规划 325
16.4 实验设计的基本内容 326
16.5 设计创新性实验的一般过程 327
16.6.1 创新设计性实验考评的常见方式 328
16.6 创新设计型实验考核评估方法 328
16.6.2 创新设计性实验考评的实例 330
16.7 创新设计性实验过程中的常见问题 330
16.7.1 经费不足的情况 330
16.7.2 授课效果的评价 331
16.8 QBT实验教学的一些范例 331
参考文献 335
附录 337
附录一 常用缓冲溶液的配制 337
附录二 常用储存液的配制 345
附录三 硫酸铵饱和度的常用表 350
附录四 离心机转子的转速与相对离心力换算表 352
附录五 核酸及蛋白质常用数据 353
附录六 常用凝胶的技术参数 354
附录七 常用酸碱技术参数 355
附录八 网络资源 356