生理学实验指导与习题集 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787810867283

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现代分子生物学技术：原理与应用 图书简介 本书旨在为生命科学领域的研究人员、研究生及高年级本科生提供一本全面、深入且实用的分子生物学技术入门与进阶参考书。在生命科学飞速发展的今天，掌握前沿的分子生物学技术是进行有效科学研究的基石。《现代分子生物学技术：原理与应用》力求覆盖当前实验室中最常用、最核心的技术体系，从基础的核酸和蛋白质操作，到复杂的基因编辑和高通量测序技术，为读者构建一个清晰的技术知识框架。 本书的编撰严格遵循“原理-方法-实例-注意事项”的结构，确保读者不仅理解“如何做”，更能明白“为何要这么做”，从而能够灵活应对实验中的各种突发情况。全书共分为八大部分，涵盖了分子生物学实验的各个重要环节。 --- 第一部分：分子生物学实验基础与安全规范 本部分首先为读者奠定坚实的实验基础。内容涵盖了现代分子生物学实验室的建设标准、安全操作规范（生物安全等级的认知、化学品管理、生物废弃物处理），以及实验室常用缓冲液和试剂的精确配制方法，如各种pH值的Tris-HCl、PBS缓冲液的精确制备及其适用范围。 随后，详细介绍了基础设备的使用与维护，包括高速离心机（从微量到超速）、pH计、超净工作台（层流操作的技巧）、生物安全柜（不同级别的使用区别）和各种型号的恒温培养箱。对于这些设备的操作细节和日常维护，我们进行了详尽的图文解析，强调了准确操作对实验结果可靠性的重要性。 --- 第二部分：核酸的提取、纯化与定量 核酸是生命活动的基础蓝图，其质量直接决定了后续所有分子生物学实验的成败。本部分重点阐述了从不同来源（动植物组织、血液、细菌、酵母等）高效提取基因组DNA、质粒DNA和总RNA的方法。 DNA提取部分，对比了传统的酚氯仿抽提法与现代商业试剂盒（如硅胶柱法）的优劣。对于硅胶柱法，深入解析了裂解、结合、洗脱三个关键步骤的化学原理。RNA提取部分，则着重强调了抑制RNase活性的重要性，详细介绍了液氮研磨、苯酚-氯仿抽提配合异硫氰酸胍裂解的工作流程，并对比了基于Trizol试剂和柱式方法在RNA完整性（RNA Integrity Number, RIN值）上的表现。 定量与质量评估是本部分的核心。我们详细讲解了分光光度法（260/280nm和260/230nm的比值解读）和荧光定量法（如Qubit体系）在核酸浓度测定中的应用。对于RNA，则重点介绍了琼脂糖凝胶电泳观察RNA降解情况，以及利用Agilent Bioanalyzer进行高精度RIN值评估。 --- 第三部分：分子克隆与重组DNA技术 分子克隆是基因工程的核心技术。本部分系统介绍了构建重组DNA分子的全过程。 限制性内切酶的应用：不仅是识别和切割位点，更深入探讨了酶的活性温度、甲基化对酶切的影响，以及如何设计“粘性末端”和“平末端”的连接策略。 载体选择与构建：详细对比了原核表达载体（如pET系列）、酵母表达载体、以及哺乳动物表达载体（如pLVX、pCDH系列）的结构特征、复制起点、抗性标记和启动子类型，指导读者根据实验目的选择最合适的载体。 连接反应：除了传统的T4 DNA连接酶操作，本书重点介绍了TA克隆、以及更高效的、与PCR结合的Gibson Assembly（一剪切连接）和Golden Gate Assembly（模块化组装）技术的工作流程和应用场景。 --- 第四部分：聚合酶链式反应（PCR）及其衍生技术 PCR是分子生物学中最基础也最强大的技术。本部分从反应体系的优化入手，逐步深入到高阶应用。 基础PCR优化：详细分析了引物设计原则（Tm值、二聚体、发夹结构）、DNA聚合酶的选择（如Taq、Pfu的特性）以及Mg²⁺浓度的影响。 衍生技术： 1. 实时荧光定量PCR (qPCR/RT-qPCR)：深入解析了SYBR Green染料法和TaqMan探针法的化学原理，并重点介绍了绝对定量（标准曲线法）和相对定量（$2^{-DeltaDelta Ct}$方法）的精确计算与结果解读。 2. 反转录PCR (RT-PCR)：详细区分了cDNA合成的效率与后续PCR扩增效率之间的关系。 3. 高保真PCR与长片段PCR：介绍了具有校对功能的聚合酶的应用。 --- 第五部分：蛋白质的表达、纯化与鉴定 本部分聚焦于蛋白质的制备，这是功能研究的先决条件。 重组蛋白表达：针对大肠杆菌系统（诱导剂选择、低温诱导策略、共表达伴侣分子），酵母和哺乳动物细胞系统的表达特点进行了详尽的比较和优化指导。内容特别关注了融合标签（His-tag, GST-tag, MBP-tag）的设计原理及其对蛋白溶解度和纯化的影响。 蛋白质纯化策略：系统介绍了亲和层析（Affinity Chromatography）的各类柱子（镍柱、谷胱甘肽柱）的操作流程、洗脱条件和再生维护。此外，还涵盖了离子交换层析和凝胶过滤层析在精纯步骤中的应用。 蛋白质定量与初步鉴定：详细讲解了Bradford法、BCA法和Lowry法的原理差异及适用性。初步鉴定则包括SDS-PAGE电泳的分离原理、考马斯亮蓝/银染法，以及Western Blotting的抗体选择、封闭、一抗二抗孵育和显影的每一个细节。 --- 第六部分：电泳技术与蛋白质相互作用分析 电泳技术是分离和分析生物大分子的核心工具。 核酸电泳：包括琼脂糖凝胶（从低浓度到高浓度适用范围）和聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）的制备，重点分析了DNA电泳的迁移速度与分子量、电荷密度、凝胶孔径的关系。 蛋白质电泳（SDS-PAGE）：详细剖析了十二烷基硫酸钠（SDS）的作用、样品处理（还原性与非还原性条件）以及胶的梯度制作对分辨率的提升。 蛋白质相互作用研究：本章节介绍了Co-Immunoprecipitation (Co-IP) 实验的设计，包括抗体选择、洗脱条件优化（高盐、低pH或竞争性洗脱）以及后续的免疫印迹分析，用以验证蛋白质复合物的形成。 --- 第七部分：基因编辑与定向突变技术 基因编辑技术是当代生物医学研究的热点。 定点突变：详细阐述了基于PCR的定点突变（Stratagene QuikChange方法）的引物设计、反应体系和筛选策略。 CRISPR/Cas9系统：深入解析了该系统的三个核心组成部分——Cas9核酸内切酶、sgRNA和PAM序列的作用机制。内容包括sgRNA的设计原则（避开脱靶效应）、递送方法（质粒转染、mRNA递送或RNP复合物递送）以及突变验证（如T7 EI酶法或测序验证）。本书还探讨了碱基编辑（Base Editing）和先导编辑（Prime Editing）技术的原理及其在精确修改基因组中的应用前景。 --- 第八部分：新兴高通量技术简介 本部分对当前驱动生命科学研究的几大高通量技术进行原理性介绍，使读者了解未来实验的方向。 新一代测序（NGS）技术：简要概述了Illumina测序平台（边合成边测序）的基本流程，包括文库制备（片段化、接头连接）、簇生成和高通量成像分析。重点介绍其在RNA测序（RNA-seq）和ChIP测序（ChIP-seq）中的应用逻辑。 单细胞技术（Single-Cell Omics）：介绍了单细胞测序技术（如10x Genomics平台）如何实现对异质性细胞群的解析，以及其在细胞图谱绘制中的关键作用。 通过本书的学习，读者将能够系统地掌握从基础的分子操作到前沿的基因编辑技术，具备独立设计、执行、分析和解决分子生物学实验问题的综合能力。本书的详尽操作步骤和对常见问题的深度剖析，是每一位分子生物学研究工作者案头不可或缺的工具书。

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