現代分子生物學模塊實驗指南（第2版） 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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李玉花，徐啓江，許誌茹 等 編

圖書標籤:

• 分子生物學
• 實驗指南
• 生物技術
• 高等教育
• 教學參考
• 實驗教學
• 生物科學
• 現代生物學
• 第二版
• 教材

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040470574

版次：2

商品編碼：12276731

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-12-01

用紙：膠版紙

頁數：411

字數：770000

正文語種：中文

內容簡介

　　《現代分子生物學模塊實驗指南（第2版）》由10個模塊組成，內容包括目的基因的剋隆及分析，核酸分子雜交，大規模基因錶達差異分析，單核苷酸多態性的檢測，目的基因的遺傳轉化，蛋白質樣品的製備、分離與鑒定，目的蛋白質錶達、純化與檢測，蛋白質相互作用的研究，激光掃描共聚焦顯微鏡的應用，生物信息學軟件與數據庫應用，共52個實驗。為瞭模塊的完整性及對模塊研究內容的全麵理解，模塊內除瞭編入適閤本科教學的實驗內容之外，還編入瞭擴展性的實驗內容，可為本科生創新實驗及本科生畢業論文提供參考。
　　《現代分子生物學模塊實驗指南（第2版）》可作為綜閤性大學和師範、醫學、藥學、農林等院校生物類專業本科生和研究生的分子生物學實驗教學用書，也可作為生物學相關領域研究人員的參考書。

內頁插圖

目錄

模塊一 目的基因的剋隆及序列分析
1-1 RNA的提取及檢測
1-2 RT-PCR方法擴增目的基因
1-3 cDNA末端快速擴增法（RACE）閤成目的基因
1-4 目的基因的剋隆
1-5 目的基因的序列測定及初步分析
1-6 cDNA文庫的構建及目的基因的篩選
1-7 mRNA差彆顯示剋隆差異錶達基因
1-8 電子剋隆法獲得目的基因
1-9 化學閤成法獲得目的基因

模塊二 核酸分子雜交
2-1 Southern雜交
2-2 Northern雜交
2-3 原位雜交
2-4 原位RT-PCR

模塊三 大規模基因差異錶達分析
3-1 基因芯片分析
3-2 基於第二代高通量測序技術的轉錄組測序分析
3-3 差異錶達基因功能富集分析
3-4 實時熒光定量PCR檢測基因錶達

模塊四 單核苷酸多態性的檢測
4-1 衍生酶切擴增多態性序列法
4-2 Taqman熒光探針法
4-3 高分辨率熔解麯綫法
4-4 定嚮誘導基因組局部突變技術

模塊五 目的基因的遺傳轉化
5-1 PCR法剋隆目的基因全長
5-2 Gateway技術構建錶達栽體
5-3 農杆菌真空滲入法遺傳轉化
5-4 水稻愈傷組織的遺傳轉化
5-5 RNAi發夾式載體構建及轉化
5-6 CRISPR／Cas9技術構建錶達載體
5-7 大規模突變體庫的構建

模塊六 蛋白質樣品的製備、分離與鑒定
6-1 蛋白質樣品的製備
6-2 蛋白質的定量
6-3 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離蛋白質
6-4 雙嚮電泳分離蛋白質
6-5 熒光標記差異分析凝膠電泳法分析差異錶達蛋白質
6-6 蛋白質樣品的質譜鑒定

模塊七 目的蛋白質錶達、純化與檢測
7-1 目的基因原核錶達質粒的構建
7-2 榖胱甘肽S-轉移酶（GST）融閤蛋白的錶達與純化
7-3 組氨酸標簽融閤蛋白的錶達與純化
7-4 麥芽糖結閤蛋白（MBP）融閤蛋白的錶達與純化
7-5 免疫印跡檢測目的蛋白質的錶達

模塊八 蛋白質相互作用的研究
8-1 經典酵母雙雜交
8-2 Pul1-down分析蛋白質相互作用
8-3 蛋白質亞細胞共定位
8-4 免疫共沉澱
*8-5 T7噬菌體展示篩選技術
*8-6 細胞質酵母雙雜交係統

模塊九 激光掃描共聚焦顯微鏡的應用
9-1 激光掃描共聚焦顯微鏡的基本使用
9-2 花粉管內鈣離子梯度分布的觀察
9-3 動物細胞微絲微管細胞核共定位觀察
9-4 激光掃描共聚焦顯微鏡檢測熒光蛋白

模塊十 生物信息學軟件與數據庫應用
10-1 常用分子生物學數據庫檢索
10-2 常用分子生物學軟件使用
10-3 蛋白質結構及其相互作用預測

附錄

前言/序言

　　21世紀是生命科學的世紀，各種組學研究使得生命科學由描述性的定性科學走嚮精確定量的科學，對生命現象的認識從還原論到整體論，以分子生物學為先導的生命科學的發展正麵臨一個新的高峰。分子生物學是從分子水平上研究生命本質的一門新興邊緣學科，以核酸和蛋白質等生物大分子的結構及其在遺傳信息和細胞信息傳遞中的作用為研究對象，是當前生命科學中發展最快並正在與其他學科廣泛交叉與滲透的前沿研究領域。分子生物學基本理論的建立與發展都是以實驗為基礎的，隻有通過實驗室的實際操作訓練，纔能進一步理解實驗背後的科學理論，達到掌握實驗基本技能、培養理論與實踐相結閤能力、提高科學思維能力和創新能力的目的。
　　為加強分子生物學實驗內容的完整性、先進性，我們結閤自己的科研實踐，編寫瞭《現代分子生物學模塊實驗指南》，自2007年由高等教育齣版社齣版發行以來，被部分高校選用作為生命科學類本科及研究生教材或參考圖書，同時也受到相關科研人員的歡迎。近十年來分子生物學技術日新月異，許多新的技術得到瞭廣泛應用。應讀者的要求，我們在第1版的基礎上進行瞭增刪與修改，予以再版。
　　為反映現代分子生物學實驗技術最新的研究進展與發展趨勢，本書第2版立足於基礎分子生物學實驗的同時增加瞭實時熒光定量PCR、第二代高通量測序、雙分子熒光互補、單核苷酸多態性檢測、CRISPR/Cas9等技術的詳細操作流程。
　　我們對全書進行瞭認真修訂，具體分工如下：第一模塊目的基因的剋隆及序列分析（許誌茹），第二模塊核酸分子雜交（徐啓江），第三模塊大規模基因差異錶達分析（王宇），第四模塊單核苷酸多態性的檢測（王宇），第五模塊目的基因的遺傳轉化（張暘），第六模塊蛋白質樣品的製備、分離與鑒定（解莉楠），第七模塊目的蛋白質錶達、純化與檢測（藍興國），第八模塊蛋白質相互作用的研究（藍興國），第九模塊激光掃描共聚焦顯微鏡的應用（張暘），第十模塊生物信息學軟件與數據庫應用（王宇）。修訂過程中還得到瞭楊洪一、趙翊丞兩位老師的大力支持，同時感謝高等教育齣版社生命科學分社的同誌們對本書齣版的大力協助與支持。
　　本書受到國傢自然科學基金委員會“基礎科學人纔培養基金科研訓練及科研能力提高項目…‘中央高校基本科研業務費專項資金項目（2572014EA03）”資助。
　　本書的編寫人員雖然在相關研究領域具有自己的學術專長，並且都是處於教學科研第一綫的教師、博士研究生，但限於學術水平和編寫經驗的不足，難免存在疏漏和差錯，懇請各位讀者給予批評指正，以便進一步修改完善。

深入理解與實踐：現代生物科學前沿探索手冊 （一部涵蓋宏觀與微觀、理論與應用，麵嚮未來研究的綜閤性參考指南） 引言：跨越學科界限，洞悉生命奧秘 生命科學正以前所未有的速度發展，分子生物學、遺傳學、細胞生物學、生物化學以及計算生物學等學科的深度融閤，正在重塑我們對生命係統的理解。本書旨在為處於這一變革前沿的科研工作者、高年級本科生及研究生提供一個全麵、深入且高度實用的參考框架。它並非局限於某一特定技術或單一領域，而是著眼於構建一個多維度的知識體係，使讀者能夠在新興的生物學問題麵前遊刃有餘。 本書的撰寫基於對當前全球生物學研究熱點和未來發展趨勢的深刻洞察。我們認識到，現代生物學研究的復雜性要求研究者不僅要掌握基礎原理，更要精通如何將不同技術平颱進行有效整閤，從而解決更復雜的生命現象。因此，我們精心設計瞭六大核心模塊，力求覆蓋從基礎原理到尖端應用的廣闊範圍。 --- 第一部分：生物信息學與大數據驅動的生命科學 在基因組學、轉錄組學、蛋白質組學等高通量技術爆炸的時代，數據分析能力已成為現代生物學傢的核心競爭力。本部分聚焦於如何有效地處理、解釋和可視化海量生物學數據。 1. 基礎數據結構與管理： 詳細闡述瞭生物學數據的組織方式，包括FASTA、SAM/BAM、VCF等核心文件格式的結構解析，以及關係型數據庫和NoSQL數據庫在存儲和檢索大規模基因組數據中的應用策略。內容將深入探討數據冗餘處理、質量控製（QC）流程的標準化，確保輸入分析的數據具有最高的可靠性。 2. 序列分析與比對算法： 深入探討瞭經典的比對算法，如BLAST的原理和局限性，並重點剖析瞭更先進的、基於種群方法的序列比對工具（如BWA、Bowtie2）在處理海量短讀長數據時的計算效率優化。此外，涵蓋瞭從頭組裝（De Novo Assembly）的技術挑戰與主流軟件（如SPAdes、Canu）的性能評估標準。 3. 功能基因組學數據解析： 重點解析瞭RNA測序（RNA-Seq）數據的差異錶達分析（DGE）流程，包括計數方法的選擇、歸一化策略（如DESeq2, edgeR）的統計學基礎。在宏基因組學（Metagenomics）部分，我們將詳細介紹基於16S rRNA和全基因組快照的物種注釋、功能預測（如KEGG, GO通路富集）的生物信息學管綫構建，強調統計顯著性的準確判斷。 4. 結構生物信息學前沿： 涵蓋蛋白質結構預測的演進，從傳統的同源建模到基於深度學習的結構預測方法（如AlphaFold2背後的核心算法思想與適用場景）。內容包括界麵相互作用的預測、分子對接（Docking）的技術要點，以及如何利用計算方法驗證實驗觀察到的分子機製。 --- 第二部分：基因編輯與錶觀遺傳學調控 基因編輯技術是現代生物學研究的基石，而錶觀遺傳修飾則為我們理解基因錶達的動態調控提供瞭關鍵視角。本部分旨在提供關於精確修改和監測基因組狀態的深度指南。 1. CRISPR/Cas係統的進階應用： 超越基礎的基因敲除，本章詳述瞭CRISPR係統的精準化改造，如基礎的Cas9、可編輯堿基的Base Editing（BEs）和可編輯剪切的Prime Editing（PEs）。討論瞭脫靶效應的評估方法、遞送係統（如病毒載體、脂質納米顆粒）的選擇標準，以及在體細胞和胚胎中應用這些技術的倫理與技術考量。 2. 錶觀遺傳標記的測繪技術： 詳細對比瞭DNA甲基化測序（如WGBS、TAB-seq）和組蛋白修飾測繪（ChIP-seq/ChIP-nexus）的技術原理、實驗設計中的偏倚控製以及數據分析的特定需求。特彆關注瞭單細胞水平的錶觀遺傳學分析方法（如scBS-seq, CUT&Tag），強調在稀有細胞群體中獲取高分辨率數據的挑戰與解決方案。 3. 染色質相互作用的解析： 深入探討瞭Hi-C技術在捕獲全基因組範圍內染色質結構（TADs、Loop）中的作用。內容將指導讀者如何設計閤理的實驗（如捕獲效率優化），並解析復雜網絡數據以識彆驅動基因錶達的遠端調控元件。 --- 第三部分：蛋白質組學與功能分析 蛋白質是生命活動的主要執行者，理解蛋白質的種類、豐度、修飾和相互作用網絡，是揭示細胞功能的關鍵。 1. 質譜基礎與樣本製備： 詳細闡述瞭液相色譜-串聯質譜（LC-MS/MS）在蛋白質組學中的基礎設置，包括樣品酶解策略（如胰酶、溶劑酶）、肽段分離的前沿技術（如HILIC、TMT標記）。重點解析瞭TMT和iTRAQ等相對定量技術背後的化學原理和數據解釋的注意事項。 2. 靶嚮與非靶嚮蛋白質組學： 比較瞭Data-Dependent Acquisition (DDA) 和 Data-Independent Acquisition (DIA) 在覆蓋度、定量精度和分析通量上的優劣。為應用DIA技術提供瞭一套從譜庫構建到數據處理的完整工作流程指導。 3. 蛋白質相互作用組（PPI）的解析： 闡述瞭基於生化分離（如酵母雙雜交、親和純化-質譜AP-MS）和基於成像（如FRET/BRET）的技術在解析體內和體外相互作用網絡中的應用，以及如何利用網絡拓撲學分析來識彆關鍵調控節點。 --- 第四部分：先進的細胞成像與示蹤技術 活細胞成像為我們提供瞭在生命體動態過程中觀察分子事件的“窗口”。本部分聚焦於高分辨率、高靈敏度的成像技術。 1. 熒光顯微技術的突破： 涵蓋瞭超越傳統寬場顯微鏡的技術，如共聚焦顯微鏡（Confocal）的深度聚焦原理。重點介紹超分辨成像技術（如STED、PALM/STORM）的分辨率極限、數據采集要求以及如何通過光物理過程實現納米尺度的分子定位。 2. 活細胞動力學研究： 詳細解析瞭熒光漂白恢復（FRAP）和熒光相關光譜（FCS）在測量分子擴散係數、結閤動力學和分子濃度估計中的應用。強調如何設計閤適的實驗窗口以獲得具有生物學意義的動態參數。 3. 活體動物成像與生物傳感器： 討論瞭雙光子顯微鏡在深層組織成像中的優勢，以及基於光遺傳學和新一代熒光蛋白（如Janelia Fluor係列）的開發，它們如何用於精確控製和可視化神經活動或信號通路激活。 --- 第五部分：微生物組學與宿主互作 理解微生物群落（Microbiome）如何影響宿主健康與疾病，是當前醫學研究的焦點。 1. 微生物組數據的高級分析： 除瞭傳統的分類學分析，本章側重於功能預測，例如利用PICRUSt或Shotgun測序數據推斷代謝通路的功能潛力。探討瞭微生物組數據中“零值膨脹”問題的統計處理方法。 2. 宏基因組與代謝組的整閤： 介紹瞭如何將微生物群落的基因組成（宏基因組）與宿主或微生物産生的代謝産物（代謝組學）數據相結閤，以建立更全麵的宿主-微生物互作模型。內容包括共錶達網絡分析在識彆關鍵代謝物-功能基因關聯中的應用。 3. 糞菌移植（FMT）與靶嚮乾預： 探討瞭通過移植特定微生物群落來治療疾病（如艱難梭菌感染、炎癥性腸病）的最新臨床前和臨床進展，以及評估移植成功率和功能恢復的分子標誌物。 --- 第六部分：自動化與高內涵篩選係統 為瞭應對海量分子篩選的需求，自動化和高內涵成像已成為藥物發現和基礎研究的必要工具。 1. 液體處理與自動化平颱集成： 介紹瞭高通量篩選（HTS）中液體處理機器人的編程邏輯、移液準確性驗證，以及如何將不同的模塊（如培養、處理、檢測）無縫集成到完整的自動化工作站中。 2. 高內涵篩選（HCS）的數據解讀： HCS不僅提供細胞計數，還能提供數百個形態學特徵參數。本章側重於如何利用機器學習算法從這些高維度的圖像數據中提取齣具有生物學意義的錶型特徵，以及如何利用這些特徵進行藥物重定位或毒性預測。 3. 細胞錶型成像的質量控製： 討論瞭在自動化篩選中如何監控和校正批次效應、光漂白和成像深度的不一緻性，以確保數百萬張圖像數據的可重復性和有效性。 --- 結語：構建麵嚮未來的研究範式 本書的結構設計旨在鼓勵跨學科思維，將理論知識轉化為解決實際研究問題的能力。我們相信，掌握這些前沿技術和分析範式，是推動生命科學邁嚮更精準、更深入理解生命復雜性的關鍵。閱讀本書，不僅是學習一係列技術，更是培養一種整閤多源異構數據的、麵嚮復雜係統研究的科學素養。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我剛拿到這本《現代分子生物學模塊實驗指南（第2版）》的時候，心裏是抱著懷疑態度的。畢竟市麵上實驗指南汗牛充棟，大部分都是“換湯不換藥”的更新。然而，翻閱之後，我發現我的擔憂完全是多餘的。這本書的編排邏輯非常清晰，它沒有采取傳統的按技術分類的結構，而是構建瞭一套以“研究模塊”為核心的實驗路徑。比如，它將“信號轉導研究”作為一個獨立的模塊，其中包含瞭從初步篩選到驗證的完整實驗序列，包括但不限於體外細胞培養、特定信號通路激活與抑製、下遊通路成員的分子檢測等。這種模塊化的思路極大地方便瞭我這種需要進行係統性課題攻關的研究者。它教會我如何構建一個完整的實驗設計閉環，而不是零散地掌握單個技術點。書中的圖示設計也極其精妙，很多復雜的儀器操作流程，通過清晰的流程圖展示，比單純的文字描述直觀得多。這對於我們這些需要同時操作多個復雜技術的課題組來說，無疑是極大的福音，它讓實驗的“可見性”大大增強，減少瞭因流程不清導緻的判斷失誤。

評分☆☆☆☆☆

從一個實驗室管理者的角度來看，這本書的價值在於其極高的實用性和規範性。我們實驗室每年都需要培訓大量新生加入，傳統的帶教方式效率低下且標準不一。自從引入這本指南後，我們將其作為新生崗前培訓的指定教材。它的詳盡程度足以讓一個零基礎的學生，在有基本安全意識的前提下，獨立完成許多基礎但關鍵的分子生物學操作，比如高質量的RNA提取和qPCR的標準化操作。其中關於試劑配製和儀器維護的章節，也極大地減輕瞭我們高年級學生和PI的日常監督壓力。書中的“安全與廢棄物處理”部分，也體現瞭極強的責任心，詳細列舉瞭不同級彆生物危害物質和化學廢棄物的分類處理流程，這對於確保實驗室符閤法規要求至關重要。它提供瞭一個可復製、可量化的操作框架，讓整個實驗室的“工作流”更加標準化和專業化，這對於追求高效和閤規運行的平颱型實驗室來說，是無價的資産。

評分☆☆☆☆☆

這套書簡直是實驗桌上的“救星”！我之前在進行一些高通量測序的樣本準備時，總是感覺流程繁瑣、細節把握不住。讀瞭這本指南，簡直像是突然有瞭一位經驗豐富的前輩在旁邊手把手指導。它不是那種隻告訴你“這樣做”的乾巴巴的SOP集閤，而是深入解釋瞭每一步背後的生物學原理。比如，在進行DNA提取時，它詳盡地剖析瞭不同裂解液的組分和作用機製，這讓我能夠根據不同的組織類型靈活調整方案，而不是盲目照搬。更棒的是，書裏對常見問題的排查提供瞭非常實用的建議，什麼“為什麼PCR産物總是拖尾”、“為什麼Western Blot條帶不清晰”，都有詳細的圖文解析和應對策略。自從用瞭這本書裏推薦的優化方案後，我的實驗重復性顯著提高瞭，節約瞭大量的試劑和時間成本。尤其是關於基因編輯和蛋白質相互作用分析的章節，講解得極為透徹，將復雜的概念拆解得非常到位，即便是初入實驗室的新手也能快速上手，真正做到瞭理論與實踐的完美結閤。這本書的價值遠超一本普通的實驗手冊，它更像是一部濃縮的分子生物學實驗智慧集大成者。

評分☆☆☆☆☆

這本書的修訂版相比舊版，進步是跨時代的。我記得以前用的老版本，在提及CRISPR/Cas9技術時，還停留在基礎的靶點設計層麵。而新版則把注意力放在瞭更前沿的遞送係統和脫靶效應的評估與修正上，這一點非常符閤當前生命科學研究的節奏。對於那些關注基因調控和錶觀遺傳學的同行們來說，這本書提供瞭非常紮實的理論支撐和操作指導。特彆是關於ChIP-seq實驗的章節，它詳細對比瞭不同交聯劑（如甲醛與DSP）的選擇依據，以及對下遊數據分析軟件的推薦與基本操作流程的介紹。這種與時俱進的內容更新，使得它不僅僅是一本教科書式的指南，更像是一本活的、能指導我們探索未知領域的工具書。我尤其欣賞它在“數據質量控製”部分所花的心思，它強調瞭從實驗設計源頭就要控製好變量，這在如今強調數據可重復性的時代，顯得尤為重要。閱讀時能深切感受到編者們對於科研嚴謹性的執著追求。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字錶達風格，給我一種非常“冷靜的學術對話感”。它沒有用那種過度煽情或過於口語化的語氣，而是采取瞭一種嚴謹、精確但又富有引導性的敘述方式。閱讀體驗上，它更接近於與一位經驗極其豐富且邏輯清晰的教授進行一對一的學術探討。例如，在討論蛋白質純化策略時，它不會直接給齣A方法最優的結論，而是會列舉A、B、C三種方法的適用範圍、各自的優勢劣勢，以及可能遇到的共性問題，最終將選擇權交給讀者，但同時給齣瞭判斷的“標尺”。這種處理方式非常尊重讀者的專業判斷能力。特彆是它對統計學在分子生物學數據分析中的應用進行瞭專門的梳理，提醒我們在驗證實驗結果時，必須考慮樣本量和統計顯著性，這一點是很多單純操作指南所忽略的“軟實力”要求。全書的排版也十分考究，關鍵步驟加粗、公式推導清晰，即使在光綫不好的通風櫥裏也能快速定位到所需信息，極大地方便瞭實際操作中的快速查閱。