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分子医学概论2

1　疾病的分子机制2

2　疾病的基因诊断3

3　疾病的基因治疗4

5　分子医学技术5

4　疾病的基因预防5

6　分子医学的社会、伦理问题7

7.2　分子医学促进实验医学和经验医学的融合8

7.1　分子医学使临床思维方式不断更新8

7　分子医学在现代医学发展中的意义8

主要参考文献9

7.3　分子医学加快了医学教育的改革9

1.1.2　材料12

1.1.1　原理12

第一篇　核酸技术12

第1章　核酸制备与扩增12

1.1　基因组DNA的提取与纯化12

1.1.3　实验方案13

1.2.1　原理14

1.2　RNA的提取和cDNA合成14

1.1.4　常见问题及可能原因14

1.2.2　实验方案16

1.3.1　PCR技术原理21

1.3 聚合酶链反应（PCR）21

1.2.3　注意事项21

1.3.3　方案25

1.3.2　材料25

1.3.4　注意事项26

2.1.1　原理29

2.1　电泳分析法29

第2章　核酸的检测29

2.1.2　材料33

2.1.4　注意事项34

2.1.3　DNA的琼脂糖凝胶电泳的实验方案34

2.1.5　结果讨论35

2.2　分光光度分析法36

2.2.1　原理37

2.2.2　紫外光谱分析法检测DNA含量39

2.2.3　分光光度法检测RNA浓度40

3.1.1　探针的种类41

3.1　概论41

第3章　核酸杂交与核酸探针41

3.1.3　核酸探针标记的方法42

3.1.2　标记物的选择42

3.2.1　核酸探针的制备和标记50

3.2　核酸探针与杂交常规实验50

3.1.4　几种常见的杂交方法50

3.2.2　原位杂交法进行重组质粒的筛选52

3.2.3　Southern杂交53

3.2.4　Northern杂交57

4.1.1　概论60

4.1　分离目的基因和基因载体60

第4章　基因克隆60

4.1.2　目的基因的获取66

4.1.3　质粒制备的常规方案67

4.2.1　概论77

4.2　限制性内切核酸酶切割目的基因和基因载体77

4.2.2　限制性内切核酸酶的酶切与鉴定81

4.3.1　概论85

4.3 目的基因和基因载体的体外连接85

4.3.2　载体与目的基因的连接89

4.4.1　概论93

4.4　重组DNA转化宿主细胞93

4.4.2　重组DNA转化大肠杆菌96

4.5.1　概论99

4.5　重组体阳性克隆的筛选99

4.5.2　实验方案103

4.6.1　概论107

4.6　外源基因在宿主细胞中的表达107

4.6.2　在大肠杆菌中表达蛋白产物112

主要参考文献115

5.2　细胞的破碎118

5.1　蛋白质样品的预处理118

第二篇　蛋白质技术118

第5章　蛋白质样品的制备技术118

5.2.3　化学及生物化学方法119

5.2.2　物理方法119

5.2.1　机械方法119

5.3.1　水溶液提取法120

5.3　蛋白质的提取120

5.3.4　提取过程中的蛋白质保护121

5.3.3　表面活性剂的利用121

5.3.2　有机溶剂提取法121

5.4.1　根据蛋白质溶解度不同的分离方法122

5.4　蛋白质的分离纯化122

5.4.2　根据蛋白质分子质量大小不同的分离方法123

5.4.4　根据配体特异性的分离方法——亲和层析法125

5.4.3　根据蛋白质带电性质进行分离125

5.5.1　蛋白质的浓缩126

5.5　蛋白质浓缩、干燥和保存126

5.5.2　蛋白质的干燥127

5.5.3　蛋白质的储存128

6.1.2　试剂和设备129

6.1.1　实验原理129

第6章　蛋白质定量检测技术129

6.1　紫外（UV）吸收测定法129

6.1.4　注意事项130

6.1.3　操作方法130

6.2.1　基本原理131

6.2　Folin-酚试剂法（Lowry法）131

6.2.3　操作步骤132

6.2.2　试剂和设备132

6.3.1　基本原理133

6.3　考马斯亮蓝法（Bradford检测法）133

6.2.4　注意事项133

6.3.4　注意事项134

6.3.3　操作步骤134

6.3.2　试剂与设备134

6.4.3　操作步骤135

6.4.2　试剂与设备135

6.4　二喹啉甲酸（BCA）检测法135

6.4.1　基本原理135

6.4.4　注意事项136

第7章　蛋白质SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳137

7.1　聚丙烯酰胺凝胶的合成和结构138

7.2　聚丙烯酰胺凝胶浓度和孔径的选择139

7.3　不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳的基本原理140

7.4　实验材料和试剂141

7.5.1　SDS-聚丙烯酰胺凝胶的灌制142

7.5　实验步骤142

7.6.1　用考马斯亮蓝对SDS-聚丙烯酰胺凝胶进行染色144

7.6　胶的染色及处理144

7.6.2　用银盐对SDS-聚丙烯酰胺凝胶进行染色145

7.7　注意事项146

7.6.3　SDS-聚丙烯酰胺凝胶的干燥146

操作147

材料147

附：圆盘电泳147

第8章　蛋白质的免疫印迹技术152

8.2.1　基本原理153

8.2　蛋白质从凝胶转移至膜上153

8.1　蛋白质的SDS-聚丙烯酰胺电泳153

8.2.3　操作步骤154

8.2.2　试剂与器材154

8.2.4　注意事项156

8.3.1　基本原理157

8.3　蛋白质转移膜的免疫检测157

8.3.2　试剂158

8.3.3　操作步骤159

8.5.1　抗体的性质与使用161

8.5　免疫印迹中需要注意的问题161

8.4　免疫印迹后膜的重复使用161

8.4.1　消除缓冲液（100ml）161

8.4.2　操作步骤161

8.5.3　背景问题162

8.5.2　样品中待检测蛋白质的含量162

8.5.6　免疫印迹技术的灵敏度163

8.5.5　设置对照与解释结果163

8.5.4　转印效率低163

9.1　层析的基本概念164

第9章　蛋白质层析技术164

9.2　层析的基本理论165

9.3　层析法的分类166

9.4.2　柱层析的基本操作167

9.4.1　柱层析的基本装置167

9.4　柱层析的基本装置及基本操作167

9.5.1　凝胶层析169

9.5　几种常见的蛋白质层析技术169

9.5.2　离子交换层析176

9.5.3　亲和层析181

9.5.4　高效液相色谱法186

实验一　血清γ-球蛋白的分离纯化（分子筛层析法）190

附：实验190

实验二　血清蛋白质的分离（离子交换层析法）192

实验三　凝胶层析法分离蛋白质193

主要参考文献195

10.3.2　方法198

10.3.1　材料198

第三篇　免疫分析技术198

第10章　单向琼脂扩散实验198

10.1　实验目的和要求198

10.2　实验原理198

10.3　实验方法198

10.4　实验结果分析199

11.3.2　方法200

11.3.1　材料200

第11章　双向琼脂扩散实验200

11.1　实验目的和要求200

11.2　实验原理200

11.3　实验方法200

11.4.2　结果分析201

11.4.1　结果观察201

11.4　实验结果观察分析201

12.3.2　方法203

12.3.1　材料203

第12章　火箭免疫电泳203

12.1　实验目的和要求203

12.2　实验原理203

12.3　实验方法203

12.5　注意事项204

12.4　结果判定204

13.3.1　玻片凝集反应205

13.3　实验方法205

第13章　凝集反应205

13.1　实验目的和要求205

13.2　实验原理205

13.3.2　试管凝集反应206

14.3.1　材料208

14.3　实验方法208

第14章　E玫瑰花环形成实验208

14.1　实验目的和要求208

14.2　实验原理208

14.3.2　方法209

14.5　注意事项210

14.4　实验结果判断210

14.3.3　操作程序210

15.2　实验原理212

15.1　实验目的和要求212

第15章　T淋巴细胞转化实验212

15.4　实验结果观察及分析213

15.3.2　操作213

15.3　实验方法213

15.3.1　试剂213

16.3.1　材料216

16.3　实验方法216

第16章　免疫荧光技术216

16.1　实验目的和要求216

16.2　实验原理216

16.4　实验结果观察217

16.3.2　方法217

17.3.2　试剂的配制218

17.3.1　材料218

第17章　酶联免疫吸附实验218

17.1　实验目的和要求218

17.2　实验原理218

17.3　实验方法218

17.3.3　方法与步骤219

17.4　结果观察及分析220

18.5　实验过程221

18.4　实验材料221

第18章 酶联免疫斑点实验221

18.1　实验目的和要求221

18.2　实验原理221

18.3　方法特点221

18.8　实验结果示范222

18.7　实验用途222

18.6　实验注意事项222

19.3　实验方法224

19.2　实验原理224

第19章　酶标抗体法检查EB病毒IgA抗体（玻片法）224

19.1　实验目的和要求224

19.4.1　对照的设立225

19.4　实验结果的观察分析225

19.4.2　阳性细胞的染色特征226

20.3.1　材料227

20.3　实验方法227

第20章　对流免疫电泳227

20.1　实验目的和要求227

20.2　实验原理227

原理228

附：甲胎蛋白酶标对流电泳测定法228

20.3.2　方法228

注意事项229

材料229

21.5　实验过程230

21.4　实验材料230

第21章　细胞内细胞因子染色法230

21.1　实验目的和要求230

21.2　实验原理230

21.3　方法特点230

21.6　实验结果示范231

22.3.2　方法与步骤232

22.3.1　材料和试剂232

第22章　小鼠体液免疫应答的观测232

22.1　实验目的和要求232

22.2　实验原理232

22.3　实验方法232

附一　福氏佐剂制备方法233

22.4　实验结果分析233

附三　抗原的处理234

附二　动物的选择234

附五　多克隆抗体制备的具体方法235

附四　动物的免疫235

主要参考文献236

23.2.2　恒定的温度238

23.2.1　无污染环境238

第四篇　细胞培养技术238

第23章　细胞培养概述238

23.1　细胞培养的基本概念238

23.2　细胞培养的环境238

23.2.4　细胞培养基239

23.2.3　气体环境239

23.3.2　常用设施及设备241

23.3.1　实验室设计241

23.3　细胞培养设施和基本条件241

23.3.3　培养器皿242

24.2.1　清洗和浸泡243

24.2　培养实验用品的前期处理243

第24章　细胞培养的准备工作243

24.1　培养环境的准备243

24.1.1　培养室和超净台的消毒243

24.1.2　培养前准备243

24.2.3　消毒245

24.2.2　包装245

24.3.1　培养基（液）246

24.3　细胞培养用液及培养基（液）的准备246

24.3.2　水247

24.3.6　细胞冻存液248

24.3.5　抗生素248

24.3.3 平衡盐溶液（PBS）248

24.3.4　消化液248

附二　细胞冻存程序249

附一　细胞培养的实验程序249

25.1.2　基本要求251

25.1.1　基本器材和用品251

第25章　培养细胞的取材251

25.1　取材的基本器材和要求251

25.2.2　内脏和实体瘤的取材252

25.2.1　皮肤和黏膜的取材252

25.2　各种组织的取材方法252

25.2.6　骨髓、羊水、胸水、腹水内细胞的取材253

25.2.5　鸡胚组织的取材253

25.2.3　血细胞的取材253

25.2.4　鼠胚组织的取材253

26.1.2　组织块的分离方法254

26.1.1　细胞悬液的分离方法254

第26章　培养细胞的分离方法254

26.1　组织材料的分离254

27.1.1　原理259

27.1.2　用品与试剂259

第27章　细胞的原代培养259

27.1　组织块培养法259

27.1.3　操作步骤260

27.2.3　操作步骤（胎鼠或新生鼠）261

27.2.2　用品与试剂261

27.1.4　注意事项261

27.2　消化培养法261

27.2.1　原理261

27.2.4　注意事项262

28.1.3　操作步骤263

28.1.2　用品与试剂263

第28章　细胞的传代培养263

28.1　贴壁细胞的传代培养263

28.1.1　原理263

28.1.4　注意事项264

28.2.4　注意事项265

28.2.3　操作步骤265

28.2　悬浮细胞的传代培养265

28.2.1　原理265

28.2.2　用品与试剂265

28.3.3　操作步骤266

28.3.2　用品与试剂266

28.3　细胞计数法266

28.3.1　原理266

28.3.4　细胞计数要点267

28.4.1　细胞的复苏268

28.4　细胞的复苏与冻存268

28.3.5　初学者易犯的错误268

28.4.2　细胞的冻存269

29.2.1　贴附型272

29.2　体外培养细胞的分型272

第29章　培养细胞的细胞生物学272

29.1　体内、外细胞的差异和分化272

29.1.1　差异272

29.1.2　分化272

29.3.1　培养细胞生命期273

29.3　培养细胞的生长和增殖过程273

29.2.2　悬浮型273

29.3.2　组织培养细胞一代生存期274

30.1.2　细胞系277

30.1.1　初代培养277

第30章　建立细胞系或细胞株277

30.1　体外培养细胞的种类和命名277

30.1.6　肿瘤细胞系或细胞株278

30.1.5　遗传缺陷细胞278

30.1.3　克隆细胞株278

30.1.4　二倍体细胞278

30.3　已建立细胞系或细胞株的鉴定、管理和使用279

30.2.3　培养条件和方法279

30.2　建立细胞系（或细胞株）的要求279

30.2.1　组织来源279

30.2.2　细胞生物学检测279

附一　细胞培养常见问题及解决方法280

附二　细胞培养常识问答282

主要参考文献286

31.1　蛋白质组学的产生背景288

第31章　蛋白质组学288

第五篇　分子医学前沿技术288

31.2.2　蛋白质组学研究技术路线289

31.2.1　蛋白质组学的研究内容289

31.2　蛋白质组学及研究技术路线289

31.3.1　LCM-双向电泳-后续分析291

31.3　蛋白质组学常用技术291

31.3.2　蛋白质芯片技术299

31.3.4　酵母双杂交系统301

31.3.3　双色荧光检测技术301

31.3.5　噬菌体表面展示技术302

31.4　蛋白质组学面临的问题及发展前景303

主要参考文献305

32.1.2　基因芯片306

32.1.1　生物芯片306

第32章　生物芯片技术306

32.1　概念306

32.1.3　蛋白质芯片307

32.2.1　芯片制备308

32.2　工作原理308

32.1.4　芯片实验室308

32.2.2　探针的准备311

32.2.3　杂交312

32.2.4　信号检测313

32.2.5　结果分析314

32.2.6　生物信息学分析315

32.3　新一代蛋白质研究工具——抗体芯片316

32.4.1　基因表达水平的检测318

32.4　生物芯片的应用318

32.4.2　基因诊断319

32.4.3　药物筛选320

32.4.4　个体化医疗322

32.4.6　生物信息学研究323

32.4.5　测序323

主要参考文献325

33.1.1　干细胞研究的起源与进展327

33.1　干细胞概述327

第33章　干细胞技术327

33.1.2　干细胞的定义与分类328

33.1.3　干细胞的应用前景329

33.2.2　胚胎干细胞的鉴定332

33.2.1　小鼠胚胎干细胞的分离、扩增332

33.2　胚胎干细胞的分离、扩增及鉴定332

33.3.2　人骨髓间充质干细胞的鉴定334

33.3.1　人骨髓间充质干细胞的分离、扩增334

33.3　人骨髓间充质干细胞的分离、扩增及鉴定334

主要参考文献335

34.1　概述336

第34章　RNA干扰技术336

34.2　RNA干扰的机制337

34.4.1　siRNA序列的设计340

34.4　RNAi技术应用的方法340

34.3　脊髓动物细胞中特殊的RNAi现象340

34.4.2　获得高纯度的siRNA341

34.4.3　转染细胞344

34.4.5　RNA干扰技术的应用345

34.4.4　分析RNAi的效果345

主要参考文献348

35.1.1　生物信息学的内容349

35.1　概述349

第35章　生物信息学349

35.1.2　生物信息学的生物医学内涵350

35.1.3　生物信息学的应用与发展研究356

35.2.1　分子生物信息数据库概述357

35.2　分子生物信息数据库357

35.2.2　基因和基因组数据库358

35.2.3　蛋白质数据库360

35.2.4　结构数据库361

35.2.5　功能数据库363

35.3　数据库查询和数据库搜索365

35.2.6　其他数据库资源365

35.3.1　数据库查询366

35.3.2　数据库搜索与序列比对367

35.4.1　核酸序列预测的原理与方法378

35.4　核酸与蛋白质结构及功能预测的原理378

35.4.2　蛋白质结构预测的原理与方法380

35.5.1　建立与疾病有关的生物信息学数据库383

35.5　生物信息学在医学中的应用383

35.5.3　有助于疾病的诊断和治疗384

35.5.2　分离和鉴定人类基因以及与疾病相关的基因384

主要参考文献385

35.5.4　加快药物开发385

36.1　概述388

第36章　基因工程产品388

第六篇　分子医学技术在医学中的应用388

36.2　基因工程药物表达体系389

36.3　基因工程产品的研究开发及产业化特点390

37.1　基因诊断的对象392

第37章　基因诊断392

37.2.1　核酸杂交393

37.2　基因诊断的方法393

37.2.3　实验举例394

37.2.2　聚合酶链反应394

38.1　进行基因治疗必须具备的条件402

第38章　基因治疗402

38.2.2　从受体细胞的角度403

38.2.1　从治疗基因的角度403

38.2　基因治疗的基本策略403

38.3.1　体外疗法404

38.3　基因治疗的基本方法404

38.4.1 目的基因的选择与克隆405

38.4　基因治疗的程序405

38.3.2　体内疗法405

38.3.3　原位疗法405

38.4.2　外源基因的转移406

38.4.3　靶细胞的选择408

38.5　基因治疗的现状与前景409

38.4.5 目的基因的表达及检测409

38.4.4　细胞转染与筛选409

38.5.3　药物靶向治疗410

38.5.2　反义技术410

38.5.1　对某些疾病基因治疗的探索410

38.6.3　基因治疗与社会伦理道德411

38.6.2　导入基因的安全性411

38.6　基因治疗存在问题与伦理学411

38.6.1　导入基因的稳定高效表达411

39.1　基因免疫技术413

第39章　基因疫苗413

39.2　基因疫苗的作用特点414

39.3　基因疫苗的优越性及所存在的问题415

主要参考文献416

39.4　基因疫苗的应用416

40.1.1　温度控制系统418

40.1　实验室的常规仪器及设施418

第七篇　分子医学技术数据库418

第40章　分子生物学实验室的基本要求418

40.1.5　其他设备419

40.1.4　计量系统419

40.1.2　水的净化装置419

40.1.3　消毒设备419

40.4　核素实验室420

40.3　分析仪器室的设置420

40.2　离心机室的装备420

40.7　冷室421

40.6　暗室421

40.5　细胞培养室421

41.1.2　离心方法与离心机的使用422

41.1.1　离心机的基本原理和结构422

第41章　分子生物学常用仪器422

41.1　离心机422

41.1.3　离心机的发展与新功能的应用429

41.2.1　分光光度计的基本原理和组成430

41.2　分光光度计430

41.2.2　分光光度法的应用及引起误差的因素433

41.3　高效液相色谱仪435

41.2.3　分光光度计的发展和应用展望435

41.3.1　高效液相色谱仪的基本结构和原理436

41.3.2　高效液相色谱仪的操作方法与应用441

41.4　自动化电泳仪器442

41.3.3　高效液相色谱的发展和应用展望442

41.4.1　电泳仪器的基本结构和工作原理443

41.4.2　常用的电泳方法与操作445

41.4.3　电泳仪器的发展和应用展望447

41.5.1　PCR基因扩增仪的基本结构及性能特点448

41.5　PCR基因扩增仪448

41.5.2　PCR基因扩增仪的发展和应用展望450

41.6　全自动DNA序列测定仪451

41.6.2　DNA序列测定仪器的发展和应用展望452

41.6.1　DNA序列测定仪器的基本结构和原理452

41.7　生物分子图像分析系统453

41.7.1　生物分子图像分析系统基本结构和原理454

41.7.2　生物分子图像分析系统的发展和应用展望455

41.8.1　生物芯片相关仪器介绍456

41.8　生物芯片相关仪器456

41.8.2　生物芯片的发展和应用展望458

41.9.1　生物质谱仪的基本结构和原理460

41.9　生物质谱仪460

41.9.2　生物质谱仪的发展和应用展望461

41.10　总结462

主要参考文献463

第42章　分子医学技术常用数据表464