生物化学实验.pdf

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书籍描述

内容简介
全书分为生物化学实验技术基础和生物化学实验两部分,共8章。第一部分生物化学实验技术基础介绍生物化学实验须知和分光光度技术、离心技术、色谱技术、电泳技术四种常用的生物化学实验技术基本原理;第二部分生物化学实验包括基础实验、综合应用型实验和设计性实验共49个实验,保留了一些对加强学生基本实验方法和技能训练行之有效的传统实验,又紧跟生物化学发展的需要开设了综合应用型实验和设计性实验,使学生有一个完整的实验锻炼过程,培养学生科研思维和独立开展研究工作的能力。
本书可供全国高等院校生物、食品、环境、农学、林学、医学、药学等相关专业的学生和科技人员使用。

编辑推荐
卓越工程师教育培养计划系列教材之一
海南省化学化工实验教学示范中心组织编写
内容循续渐进,详细介绍了生物化学实验中常用的分光光度技术、离心技术、色谱技术、电泳技术;
既包含有关基本实验方法和技能训练的传统实验,又扩充了紧跟生物科学发展的设计实验和综合应用型实验;
通过综合、设计实验,可提高学生综合运用生物化学知识进行实验、科学研究的能力。

目录
第一部分生物化学实验技术基础
第1章生物化学实验须知1
1.1生物化学实验的目的1
1.2生化实验室实验规则1
1.3生化实验室安全及防护知识2
1.3.1实验室安全知识2
1.3.2实验室急救3
1.4实验误差与数据处理4
1.4.1系统误差4
1.4.2偶然误差4
1.4.3操作错误5
1.4.4数据处理5
1.5实验报告6
第2章分光光度技术7
2.1分光光度技术原理7
2.1.1光谱7
2.1.2光吸收定律8
2.2分光光度计的构造10
2.2.1光源10
2.2.2单色光器10
2.2.3比色皿12
2.2.4检测器12
2.37220型分光光度计13
2.3.1仪器外部结构及各部分名称和功能13
2.3.2仪器使用方法15
2.3.3注意事项15
2.4分光光度技术在生化试验技术中的应用16
第3章离心技术17
3.1离心技术的基本原理17
3.2离心机的类型和主要构造18
3.2.1离心机的类型18
3.2.2离心机的主要构造19
3.3离心方法的选择21
3.3.1差速离心21
3.3.2密度梯度离心21
3.4离心条件的确定22
3.4.1离心力22
3.4.2离心时间22
3.4.3温度23
3.4.4pH值23
第4章色谱技术24
4.1色谱技术原理24
4.2色谱的基本概念24
4.2.1固定相与流动相24
4.2.2分配系数与迁移率24
4.2.3分离度(分辨率)25
4.2.4交换容量(或操作容量)26
4.2.5正相色谱与反相色谱26
4.3色谱技术的分类26
4.3.1按流动相—固定相分类26
4.3.2按实验方法分类27
4.3.3按分离的机制分类27
4.4常用的几种色谱技术28
4.4.1纸色谱28
4.4.2薄层色谱30
4.4.3离子交换色谱32
4.4.4凝胶色谱35
4.4.5高效液相色谱41
4.4.6气相色谱49
4.4.7亲和色谱51
第5章电泳技术60
5.1电泳的基本原理60
5.1.1电荷的来源60
5.1.2泳动度60
5.1.3影响电泳的主要因素61
5.2电泳的分类62
5.2.1按分离原理分类62
5.2.2按分离目的分类63
5.2.3按用途分类63
5.3常用的电泳技术63
5.3.1纸电泳63
5.3.2醋酸纤维薄膜电泳65
5.3.3琼脂糖凝胶电泳66
5.3.4聚丙烯酰胺凝胶电泳67
5.3.5毛细管电泳72
5.3.6免疫电泳技术73
5.3.7等电聚焦电泳74
5.3.8双向凝胶电泳77
第二部分生物化学实验
第6章生物化学基础实验79
实验1糖的颜色反应和还原性鉴定79
Ⅰ.莫氏(Molisch)反应鉴定糖79
Ⅱ.塞氏(Seliwanoff)反应鉴定酮糖81
Ⅲ.杜氏(Tollen)反应鉴定戊糖82
Ⅳ.糖的还原性鉴定82
实验2植物组织中可溶性糖含量测定——蒽酮比色法84
实验3还原糖和总糖的测定——3,5—二硝基水杨酸法87
实验4血糖的定量测定90
Ⅰ.邻甲苯胺法测定血糖含量90
Ⅱ.葡萄糖氧化酶法测定血糖含量(GOD—PAP法)92
实验5淀粉的提取、性质和含量测定93
实验6肝糖原的提取和鉴定96
实验7粗脂肪的含量测定——索氏抽提法97
实验8油脂的化学性质99
Ⅰ.油脂皂化值的测定99
Ⅱ.油脂酸值的测定101
Ⅲ.油脂碘值的测定101
实验9卵磷脂的提取及鉴定104
实验10血清总胆固醇的定量测定105
Ⅰ.磷硫铁法测定血清胆固醇106
Ⅱ.Abell法测定血清胆固醇107
Ⅲ.胆固醇氧化酶法测定血清胆固醇108
实验11蛋白质的颜色反应和沉淀作用110
Ⅰ.蛋白质的颜色反应110
Ⅱ.蛋白质的沉淀反应113
实验12蛋白质浓度测定(微量凯氏定氮法)115
实验13蛋白质含量测定——紫外吸收法117
实验14蛋白质的含量测定(二)——双缩脲法、考马斯亮蓝结合法、BCA法119
Ⅰ.双缩脲法测定蛋白质浓度119
Ⅱ.考马斯亮蓝结合法测定蛋白质浓度121
Ⅲ.BCA法测定蛋白质含量122
实验15非蛋白氮(NPN)的测定124
实验16DNP、DNS—氨基酸的制备和鉴定126
实验17肽的序列分析——PTH法130
实验18醋酸纤维薄膜电泳分离血清蛋白132
实验19SDS—聚丙烯酰胺电泳法测定蛋白质的相对分子质量134
实验20血清白蛋白的分离与纯化138
实验21葡聚糖凝胶柱色谱分离纯化蛋白质140
实验22火箭免疫电泳143
实验23核酸的含量测定144
实验24DNA琼脂糖凝胶电泳147
实验25动物肝脏中DNA的提取与紫外检测148
实验26CTAB法提取植物基因组DNA150
实验27酵母RNA的提取与鉴定152
实验28质粒DNA的提取153
实验29肝脏中谷丙转氨酶的活力测定155
实验30过氧化氢酶米氏常数的测定157
实验31测定多种因素对唾液淀粉酶活力的影响159
实验32猪血中超氧化物歧化酶(SOD)的提取及活力测定161
实验33多酚氧化酶的制备和化学性质163
实验34维生素A的定性测定164
实验35维生素B1的定性测定165
实验36维生素C的定量测定(磷钼酸法)167
第7章综合应用型实验170
实验37溶菌酶的提纯和活力测定170
实验38芦荟多糖的制备和含量测定172
实验39发酵过程中的无机磷和ATP检测174
实验40胰岛素和肾上腺素对血糖浓度的影响176
实验41叶绿体色素的提取、分离和含量测定178
实验42用正交法测定几种因素对牛胰蛋白水解酶活力的影响180
实验43DNA聚合酶链式反应及产物鉴定(PCR)184
实验44气相色谱法检测果蔬中有机氯类和拟除虫菊酯类农药186
实验45质粒DNA的提取、酶切及鉴定189
实验46汉防己中生物碱的提取、分离和鉴定192
第8章设计性实验195
实验47果皮废弃物中果胶的制备195
实验48茶叶中茶多酚物质的提取与含量测定196
实验49蛋白质的表达、分离、纯化和鉴定197
附录198
附录1常用缓冲液的配制198
附录2硫酸铵饱和度常用表203
附录3常见蛋白质相对分子质量参考值(单位:Da)204
附录4色谱法常用数据及性质205
附录5各类物质常用的薄层显色剂208
附录6凝胶染料的种类及特点209
参考文献210

序言
实验教学是培养学生实践动手能力和创新能力的重要手段。重视实验教学环节、创新实验教学模式、优化实验教学内容、统筹规划和顶层设计实验课程的教学与管理,是大学强化实践育人环节、推动人才培养模式改革的重要组成部分,是现代高等教育经受社会满意度检验、大学毕业生接受技术人才市场考验的有力保障。
化学化工基础实验是理、工、农、医等化学化工及相关专业实验教学的重要内容。大学化学化工相关专业实验课程较多,一般院校均同时开设无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、生物化学实验及化学工程与工艺专业实验等课程,这些课程内容相互关联,知识点交叉重叠。而目前的化学化工基础实验类教材大多为单独编写,导致各实验课程教材内容重复,同一知识点多处讲授,甚至同一知识在不同课程教材里存在表述偏差等问题,容易使学生产生困扰,也使有限的学时得不到有效利用。因此,统筹编写一套组织结构合理、内容精炼、系统全面、学科针对性强、专业特色鲜明、易教易学的化学化工基础实验系列教材,将有助于化学化工及相近学科专业的人才培养。
海南大学是海南省的一所“211工程”综合性大学,在理、工、农等学科领域具有丰富的化学化工实践教学经验。海南大学依托“海南省化学工程与技术省级重点学科”、“海南省化学化工实验教学示范中心”和“化学工程与工艺海南省特色优势专业”,凭借在化学化工领域五十余年的教学经验,组织数十名长期从事一线教学的教师,编写了本套化学化工基础实验系列教材,包括《无机化学实验》、《分析化学实验》、《有机化学实验》、《物理化学实验》、《生物化学实验》及《化学工程与工艺专业实验》。教材力求在内容选择及结构编排上呈现科学性、系统性、适用性、合理性和新颖性,兼备内容的深度与广度,循序渐进,帮助学生系统全面地掌握化学化工基础实验知识及操作技能。本系列教材适用面广,可作为普通高校化学化工类、生物类、农学类、海洋类、食品类、环境类等专业本科生实验课教材。
本套教材由教育部高等学校化工类专业教学指导委员会委员、“海南省化学工程与技术省级重点学科”责任教授张玉苍组织编写,《无机化学实验》由尹学琼教授、《分析化学实验》由罗盛旭教授、《有机化学实验》由朱文教授、《物理化学实验》由庞素娟教授、《生物化学实验》由罗先群副教授、《化学工程与工艺专业实验》由孙中亮副教授具体负责编写。
希望通过本套教材的出版与推广使用,能够促进化学化工实验教学环节的改革与创新,提高学生的动手能力与创新能力,为“卓越工程师教育培养计划”背景下的理工科创新型人才培养提供教学支持。

大学化学化工基础实验系列教材编委会
2015年5月

文摘
版权页:



除了前面已经介绍了基质的一些活化基团外,通过对活化基质的进一步处理,还可以得到更多种类的活性基团。这些活性基团可以在较温和的条件下与含氨基、羧基、醛基、酮基、羟基、硫醇基等多种配体反应,使配体偶联在基质上。另外通过碳二亚胺、戊二醛等双功能试剂的作用,也可以使配体与基质偶联。以上这些方法使得几乎任何一种配体都可以找到适当的方法与基质偶联。配体和基质偶联完毕后,必须要反复洗涤,以去除未偶联的配体。另外要用适当的方法封闭基质中未偶联上配体的活性基团,也就是使基质失活,以免影响后面的亲和色谱分离。例如对于能结合氨基的活性基团,常用的方法是用2—乙醇胺、氨基乙烷等小分子处理。
配体与基质偶联后,通常要测定配体的结合量,以了解其与基质的偶联情况,同时也可以推断亲和色谱过程中对待分离的生物大分子吸附容量。配体结合量通常是用每毫升或每克基质结合的配体的量来表示。测定配体结合量的方法很多,下面简单介绍几种。
①差量分析:根据加入配体的总量减去配体与基质偶联后洗涤出来的量,即可大致推算出配体的结合量。当配体可以用光谱法准确定量时,这种方法还是相当准确的。
②直接光谱测量:对于能够吸收250nm以上波长的配体,可以直接用光谱法测定与基质结合的配体的量。
③凝胶溶解:通过适当的方法将凝胶溶解,如75℃下与酸或碱作用,而后直接用光谱法测量。
④酸或酶的水解:用酸或酶作用,使得基质释放出配体或配体的裂解物进行分析。
⑤2,4,6—三硝基苯磺酸钠(TNBS)分析:利用TNBS与未结合配体和结合某些配体的基质作用呈现不同的颜色,可以计算出配体结合量。
⑥元素分析:如果配体中含有某种特别的元素,通过元素分析就可以确定配体结合量。
⑦放射性分析法:偶联中加入一定量带有核素的配体,通过放射性分析确定配体结合量,这是一种非常灵敏的方法。

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