本書主要介紹了分子生物學在食品領域的應用及分子生物學實驗基礎知識、核酸的結構與功能、核酸分離與純化等基礎知識,進而介紹了分子生物學經典技術—基因擴增檢測技術和重組DNA技術相關理論知識以及酶聯(lián)免疫和蛋白質分析技術。本書實踐部分采用“一體式串聯(lián)”法,以玉米轉基因成分檢測為主線,將玉米DNA提取、核酸電泳、核酸純度檢測和PCR檢測轉基因成分甚至熒光定量PCR測抗除草劑pat基因表達量串聯(lián)起來,知識銜接緊密,提高技能學習效率。重組DNA技術類實驗,將pat基因轉入大腸桿菌,構建重組菌株,然后進行重組菌株的篩選、外源蛋白的表達檢測等實驗串聯(lián)起來,作為轉基因植物的上游操作實驗,可以讓學生很系統(tǒng)地掌握重組DNA技術的相關知識和操作技能,理解基因工程操作的整個過程。在本書的指導下進行教學,可實現(xiàn)一個學期完成一項較為完整的基因檢測項目和構建出一個轉基因菌株的成果。
緒論 001
一、分子生物學發(fā)展簡史 001
二、分子生物學的概念和研究內容 011
三、分子生物學實驗基礎知識 014
知識小結 020
能力測驗 020
模塊一 核酸分離純化技術 022
項目一 基因組DNA的提取與純化 023
必備知識 023
一、DNA的結構 023
二、DNA的理化性質 026
三、DNA的提取與鑒定保存 026
技能訓練 032
實訓1 玉米基因組DNA的分離與純化 032
實訓2 瓊脂糖凝膠電泳檢測 035
知識小結 037
能力測驗 038
項目二 RNA的提取與純化 039
必備知識 039
一、RNA的結構 039
二、RNA的種類 040
三、RNA的提取 043
技能訓練 046
實訓3 玉米總RNA的分離與純化 046
知識小結 049
能力測驗 049
項目三 質粒的提取與純化 051
必備知識 051
一、質粒 051
二、質粒的抽提和檢測 052
技能訓練 054
實訓4 大腸桿菌質粒DNA的分離與純化 054
知識小結 058
能力測驗 058
模塊二 基因擴增檢測技術 061
項目一 聚合酶鏈式反應 062
必備知識 062
一、PCR技術基本原理 063
二、PCR反應體系與反應條件 064
三、PCR擴增產物分析 068
四、PCR常見問題 068
技能訓練 069
實訓5 PCR法檢測玉米中的轉基因成分 069
知識小結 073
能力測驗 074
項目二 熒光定量PCR技術 075
必備知識 075
一、熒光定量PCR技術基本原理 076
二、熒光標記方式 078
三、模板的定量方式 080
四、熒光定量PCR常見問題 081
技能訓練 083
實訓6 熒光定量PCR法檢測大豆中的轉基因成分 083
知識小結 086
能力測驗 087
模塊三 重組DNA技術 090
項目一 重組DNA的常用載體和工具酶 091
必備知識 091
一、常用的分子克隆載體 091
二、分子克隆使用的工具酶 101
技能訓練 110
實訓7 限制性核酸內切酶酶切 110
實訓8 DNA的連接 113
知識小結 114
能力測驗 115
項目二 重組DNA的基本步驟 117
必備知識 117
一、目的基因的制備 118
二、選擇、構建載體 119
三、連接載體與目的基因 119
四、將重組DNA導入宿主細胞 120
五、重組DNA分子的篩選與鑒定 121
六、外源基因的表達、分離與純化 122
技能訓練 123
實訓9 重組質粒DNA分子轉入大腸桿菌 123
實訓10 藍白斑法篩選重組菌 125
知識小結 127
能力測驗 128
模塊四 ELISA技術 129
項目 酶聯(lián)免疫反應的基本原理和操作 130
必備知識 130
一、ELISA基本原理 130
二、ELISA類型 132
三、ELISA酶與底物 136
四、ELISA操作要點 137
五、ELISA反應條件的選擇 142
技能訓練 143
實訓11 ELISA檢測轉基因植物及其產品中CP4 EPSPS蛋白 143
知識小結 147
能力測驗 148
模塊五 蛋白質分離、純化與分析技術 149
項目 蛋白質的分離與純化技術 150
必備知識 150
一、蛋白質的理化性質 150
二、蛋白質的分離純化方法及其原理 151
三、蛋白質的凝膠電泳技術 156
技能訓練 164
實訓12 聚丙烯酰胺凝膠電泳 164
【知識拓展】 蛋白質印跡技術(Western blotting) 167
一、Western印跡技術的基本原理 167
二、Western印跡技術的基本操作 167
知識小結 172
能力測驗 172
參考文獻 174