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基因工程实验项目化教程（韦平和）

基因工程实验项目化教程（韦平和）
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作者: 主编 , ,
出版社: 化学工业出版社
2022-09
版次: 1
ISBN: 9787122417626
定价: 49.80
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 244页
字数: 390千字
分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术
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  • 《基因工程实验项目化教程》为“十三五”江苏省高等学校重点教材。全书选取L-天冬酰胺酶Ⅱ为目标产品，以大肠杆菌L-天冬酰胺酶Ⅱ基因（ansB）的克隆和表达为主线，按照基因工程的操作流程将相关知识和技能分解为前后连贯的9个项目、34项任务，涉及的内容主要包括核酸分离纯化、聚合酶链式反应（PCR）、DNA体外重组、重组子筛选和鉴定、基因诱导表达与产物分析、琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶电泳以及基因工程实验安全与防护等。本书突出知识、技能和素质的同步提升，深入浅出，图文并茂，适合项目载体、任务驱动、学生主体的行动导向教学。本书可供职业本科、应用型本科院校生物科学类、生物工程类、药学类专业使用，也可供高职高专生物技术类、制药技术类等相关专业使用，还可以作为相关企事业单位参考用书。 项目一基因工程实验安全及防护 001

    【学习目标】 001

    【项目说明】 001

    【基础知识】 001

    （一）基因工程概述 001

    （二）基因工程实验安全及生物安全操作规范 005

    【项目实施】 010

    任务1-1基因工程实验常用的有毒化学试剂及其防护 010

    任务1-2掌握基因工程实验常见仪器设备的操作规程和注意事项 014

    任务1-3基因工程实验生物危害废品的处理 019

    【能力拓展】 021

    （一）火灾及预防 021

    （二）触电及急救 026

    【实践练习】 032

    项目二基因工程实验常用溶液及培养基配制 034

    【学习目标】 034

    【项目说明】 034

    【基础知识】 034

    （一）化学试剂的规格和生物试剂的分类 034

    （二）溶液浓度的表示、调整和互换 036

    （三）溶液的配制 038

    （四）生物实验室玻璃器皿的洗涤 042

    【项目实施】 044

    任务2-1移液器的使用与维护 044

    任务2-2配制常用溶液和抗生素 048

    任务2-3常用细菌培养基及配制 052

    【能力拓展】 055

    （一）常用酵母培养基 055

    （二）试剂盒 057

    （三）体外诊断试剂 059

    【实践练习】 062

    项目三大肠杆菌基因组DNA的制备 063

    【学习目标】 063

    【项目说明】 063

    【基础知识】 063

    （一）核酸的理化性质 063

    （二）核酸的分离提取原理 067

    （三）核酸的固相提取方法 071

    【项目实施】 073

    任务3-1制备大肠杆菌基因组DNA的操作准备 073

    任务3-2SDS法制备大肠杆菌基因组DNA 076

    任务3-3CTAB法制备大肠杆菌基因组DNA 079

    任务3-4煮沸法制备大肠杆菌基因组DNA 082

    【能力拓展】 083

    （一）动物基因组DNA的提取 083

    （二）植物基因组DNA的提取 085

    （三）酵母基因组DNA的提取 085

    （四）总RNA和mRNA的提取 086

    【实践练习】 088

    项目四PCR扩增大肠杆菌L-天冬酰胺酶Ⅱ基因（ansB） 089

    【学习目标】 089

    【项目说明】 089

    【基础知识】 090

    （一）目的基因的分离制备 090

    （二）聚合酶链式反应 092

    （三）PCR引物设计 095

    （四）降落PCR 100

    （五）PCR技术的应用 101

    【项目实施】 101

    任务4-1操作准备 101

    任务4-2L-天冬酰胺酶Ⅱ基因（ansB）引物设计 106

    任务4-3PCR扩增L-天冬酰胺酶Ⅱ基因（ansB） 110

    任务4-4降落PCR优化L-天冬酰胺酶Ⅱ基因（ansB）扩增退火温度 112

    【能力拓展】 114

    （一）实时荧光定量PCR 114

    （二）菌落PCR 122

    （三）常用核酸序列数据库 123

    【实践练习】 125

    项目五质粒pET-28a的制备 126

    【学习目标】 126

    【项目说明】 126

    【基础知识】 126

    （一）质粒 127

    （二）pET系列质粒 130

    （三）质粒DNA的提取方法 132

    （四）琼脂糖电泳鉴定质粒DNA 134

    （五）质粒DNA浓度和纯度检测 135

    【项目实施】 135

    任务5-1操作准备 135

    任务5-2SDS碱裂解法小量制备质粒pET-28a 137

    任务5-3SDS碱裂解法大量制备质粒pET-28a 141

    任务5-4少量提取质粒pET-28a的简易方法 142

    任务5-5煮沸裂解法快速提取质粒pET-28a 144

    【能力拓展】 145

    （一）酵母表达载体 145

    （二）质粒图谱的绘制 147

    （三）质粒资源的获取方式 151

    【实践练习】 155

    项目六琼脂糖凝胶电泳检测基因组DNA、PCR产物及质粒pET-28a 157

    【学习目标】 157

    【项目说明】 157

    【基础知识】 157

    （一）电泳 157

    （二）琼脂糖凝胶电泳 158

    （三）核酸电泳的指示剂与染色剂 161

    （四）核酸电泳的DNA分子量标记 163

    【项目实施】 165

    任务6-1操作准备 165

    任务6-2琼脂糖凝胶电泳检测基因组DNA、质粒pET-28a及PCR产物 166

    任务6-3PCR扩增产物的纯化回收 172

    【能力拓展】 174

    （一）新型核酸荧光染料 174

    （二）脉冲场凝胶电泳 177

    （三）双相电泳 179

    （四）微型凝胶电泳 180

    【实践练习】 181

    项目七L-天冬酰胺酶Ⅱ基因（ansB）和质粒pET-28a的酶切与连接 182

    【学习目标】 182

    【项目说明】 182

    【基础知识】 182

    （一）核酸工具酶及主要功能 182

    （二）限制性内切核酸酶 183

    （三）DNA连接酶 186

    （四）重组DNA分子的构建 188

    【项目实施】 188

    任务7-1操作准备 188

    任务7-2目的基因ansB和质粒pET-28a的双酶切 189

    任务7-3目的基因ansB和质粒pET-28a酶切产物的检测、纯化和回收 191

    任务7-4目的基因ansB和质粒pET-28a的连接 193

    【能力拓展】 195

    （一）DNA甲基化酶及其它工具酶 195

    （二）Ⅱ型限制性内切核酸酶的几种特殊类型 196

    （三）目的基因片段与载体分子的连接方法 197

    （四）末端转换常用的方法和使用的主要工具酶 198

    【实践练习】 199

    项目八将重组质粒pET-28a-ansB转化至大肠杆菌BL21 200

    【学习目标】 200

    【项目说明】 200

    【基础知识】 201

    （一）细菌自然转化 201

    （二）重组 DNA分子的转化 203

    （三）受体细胞与感受态 205

    【项目实施】 206

    任务8-1操作准备 206

    任务8-2大肠杆菌BL21感受态细胞的制备 208

    任务8-3用热激法将重组质粒pET-28a-ansB导入大肠杆菌BL21 210

    任务8-4用电穿孔法将重组质粒pET-28a-ansB导入大肠杆菌BL21 212

    【能力拓展】 214

    （一）重组DNA转化至酵母的方法 214

    （二）重组DNA转化至动物细胞的方法 215

    （三）转基因技术 217

    【实践练习】 219

    项目九重组子的鉴定及ansB基因表达产物分析 220

    【学习目标】 220

    【项目说明】 220

    【基础知识】 220

    （一）重组子的筛选与鉴定 220

    （二）目的基因在宿主细胞中的表达 224

    （三）基因表达产物的电泳分析及酶活检测 226

    【项目实施】 229

    任务9-1操作准备 229

    任务9-2重组菌中ansB基因的诱导表达和粗提取 231

    任务9-3基因表达产物的SDS-PAGE检测 232

    任务9-4基因表达产物的酶活检测 235

    【能力拓展】 236

    （一）蛋白质工程 236

    （二）大肠杆菌L-天冬酰胺酶Ⅱ的结构与改造 238

    （三）重组菌L-天冬酰胺酶Ⅱ的纯化策略 241

    【实践练习】 242

    参考文献 244

     
  • 内容简介:
    《基因工程实验项目化教程》为“十三五”江苏省高等学校重点教材。全书选取L-天冬酰胺酶Ⅱ为目标产品，以大肠杆菌L-天冬酰胺酶Ⅱ基因（ansB）的克隆和表达为主线，按照基因工程的操作流程将相关知识和技能分解为前后连贯的9个项目、34项任务，涉及的内容主要包括核酸分离纯化、聚合酶链式反应（PCR）、DNA体外重组、重组子筛选和鉴定、基因诱导表达与产物分析、琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶电泳以及基因工程实验安全与防护等。本书突出知识、技能和素质的同步提升，深入浅出，图文并茂，适合项目载体、任务驱动、学生主体的行动导向教学。本书可供职业本科、应用型本科院校生物科学类、生物工程类、药学类专业使用，也可供高职高专生物技术类、制药技术类等相关专业使用，还可以作为相关企事业单位参考用书。
  • 目录:
    项目一基因工程实验安全及防护 001

    【学习目标】 001

    【项目说明】 001

    【基础知识】 001

    （一）基因工程概述 001

    （二）基因工程实验安全及生物安全操作规范 005

    【项目实施】 010

    任务1-1基因工程实验常用的有毒化学试剂及其防护 010

    任务1-2掌握基因工程实验常见仪器设备的操作规程和注意事项 014

    任务1-3基因工程实验生物危害废品的处理 019

    【能力拓展】 021

    （一）火灾及预防 021

    （二）触电及急救 026

    【实践练习】 032

    项目二基因工程实验常用溶液及培养基配制 034

    【学习目标】 034

    【项目说明】 034

    【基础知识】 034

    （一）化学试剂的规格和生物试剂的分类 034

    （二）溶液浓度的表示、调整和互换 036

    （三）溶液的配制 038

    （四）生物实验室玻璃器皿的洗涤 042

    【项目实施】 044

    任务2-1移液器的使用与维护 044

    任务2-2配制常用溶液和抗生素 048

    任务2-3常用细菌培养基及配制 052

    【能力拓展】 055

    （一）常用酵母培养基 055

    （二）试剂盒 057

    （三）体外诊断试剂 059

    【实践练习】 062

    项目三大肠杆菌基因组DNA的制备 063

    【学习目标】 063

    【项目说明】 063

    【基础知识】 063

    （一）核酸的理化性质 063

    （二）核酸的分离提取原理 067

    （三）核酸的固相提取方法 071

    【项目实施】 073

    任务3-1制备大肠杆菌基因组DNA的操作准备 073

    任务3-2SDS法制备大肠杆菌基因组DNA 076

    任务3-3CTAB法制备大肠杆菌基因组DNA 079

    任务3-4煮沸法制备大肠杆菌基因组DNA 082

    【能力拓展】 083

    （一）动物基因组DNA的提取 083

    （二）植物基因组DNA的提取 085

    （三）酵母基因组DNA的提取 085

    （四）总RNA和mRNA的提取 086

    【实践练习】 088

    项目四PCR扩增大肠杆菌L-天冬酰胺酶Ⅱ基因（ansB） 089

    【学习目标】 089

    【项目说明】 089

    【基础知识】 090

    （一）目的基因的分离制备 090

    （二）聚合酶链式反应 092

    （三）PCR引物设计 095

    （四）降落PCR 100

    （五）PCR技术的应用 101

    【项目实施】 101

    任务4-1操作准备 101

    任务4-2L-天冬酰胺酶Ⅱ基因（ansB）引物设计 106

    任务4-3PCR扩增L-天冬酰胺酶Ⅱ基因（ansB） 110

    任务4-4降落PCR优化L-天冬酰胺酶Ⅱ基因（ansB）扩增退火温度 112

    【能力拓展】 114

    （一）实时荧光定量PCR 114

    （二）菌落PCR 122

    （三）常用核酸序列数据库 123

    【实践练习】 125

    项目五质粒pET-28a的制备 126

    【学习目标】 126

    【项目说明】 126

    【基础知识】 126

    （一）质粒 127

    （二）pET系列质粒 130

    （三）质粒DNA的提取方法 132

    （四）琼脂糖电泳鉴定质粒DNA 134

    （五）质粒DNA浓度和纯度检测 135

    【项目实施】 135

    任务5-1操作准备 135

    任务5-2SDS碱裂解法小量制备质粒pET-28a 137

    任务5-3SDS碱裂解法大量制备质粒pET-28a 141

    任务5-4少量提取质粒pET-28a的简易方法 142

    任务5-5煮沸裂解法快速提取质粒pET-28a 144

    【能力拓展】 145

    （一）酵母表达载体 145

    （二）质粒图谱的绘制 147

    （三）质粒资源的获取方式 151

    【实践练习】 155

    项目六琼脂糖凝胶电泳检测基因组DNA、PCR产物及质粒pET-28a 157

    【学习目标】 157

    【项目说明】 157

    【基础知识】 157

    （一）电泳 157

    （二）琼脂糖凝胶电泳 158

    （三）核酸电泳的指示剂与染色剂 161

    （四）核酸电泳的DNA分子量标记 163

    【项目实施】 165

    任务6-1操作准备 165

    任务6-2琼脂糖凝胶电泳检测基因组DNA、质粒pET-28a及PCR产物 166

    任务6-3PCR扩增产物的纯化回收 172

    【能力拓展】 174

    （一）新型核酸荧光染料 174

    （二）脉冲场凝胶电泳 177

    （三）双相电泳 179

    （四）微型凝胶电泳 180

    【实践练习】 181

    项目七L-天冬酰胺酶Ⅱ基因（ansB）和质粒pET-28a的酶切与连接 182

    【学习目标】 182

    【项目说明】 182

    【基础知识】 182

    （一）核酸工具酶及主要功能 182

    （二）限制性内切核酸酶 183

    （三）DNA连接酶 186

    （四）重组DNA分子的构建 188

    【项目实施】 188

    任务7-1操作准备 188

    任务7-2目的基因ansB和质粒pET-28a的双酶切 189

    任务7-3目的基因ansB和质粒pET-28a酶切产物的检测、纯化和回收 191

    任务7-4目的基因ansB和质粒pET-28a的连接 193

    【能力拓展】 195

    （一）DNA甲基化酶及其它工具酶 195

    （二）Ⅱ型限制性内切核酸酶的几种特殊类型 196

    （三）目的基因片段与载体分子的连接方法 197

    （四）末端转换常用的方法和使用的主要工具酶 198

    【实践练习】 199

    项目八将重组质粒pET-28a-ansB转化至大肠杆菌BL21 200

    【学习目标】 200

    【项目说明】 200

    【基础知识】 201

    （一）细菌自然转化 201

    （二）重组 DNA分子的转化 203

    （三）受体细胞与感受态 205

    【项目实施】 206

    任务8-1操作准备 206

    任务8-2大肠杆菌BL21感受态细胞的制备 208

    任务8-3用热激法将重组质粒pET-28a-ansB导入大肠杆菌BL21 210

    任务8-4用电穿孔法将重组质粒pET-28a-ansB导入大肠杆菌BL21 212

    【能力拓展】 214

    （一）重组DNA转化至酵母的方法 214

    （二）重组DNA转化至动物细胞的方法 215

    （三）转基因技术 217

    【实践练习】 219

    项目九重组子的鉴定及ansB基因表达产物分析 220

    【学习目标】 220

    【项目说明】 220

    【基础知识】 220

    （一）重组子的筛选与鉴定 220

    （二）目的基因在宿主细胞中的表达 224

    （三）基因表达产物的电泳分析及酶活检测 226

    【项目实施】 229

    任务9-1操作准备 229

    任务9-2重组菌中ansB基因的诱导表达和粗提取 231

    任务9-3基因表达产物的SDS-PAGE检测 232

    任务9-4基因表达产物的酶活检测 235

    【能力拓展】 236

    （一）蛋白质工程 236

    （二）大肠杆菌L-天冬酰胺酶Ⅱ的结构与改造 238

    （三）重组菌L-天冬酰胺酶Ⅱ的纯化策略 241

    【实践练习】 242

    参考文献 244

     
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