資源描述:
《生物技術(shù)引論及實踐教材》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、生物技術(shù)引論與實踐新疆農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院生物技術(shù)系2011年8月39前言現(xiàn)代生物技術(shù)是以生命科學為基礎(chǔ),利用生物(或生物組織、細胞及其他組成部分)的特性和功能,設(shè)計、構(gòu)建具有預(yù)期性能的新物質(zhì)或新品系,以及與工程原理相結(jié)合,加工生產(chǎn)產(chǎn)品或提供服務(wù)的綜合性技術(shù)。包括基因工程技術(shù)、細胞工程技術(shù)、酶工程技術(shù)、發(fā)酵工程等。這門技術(shù)內(nèi)涵十分豐富它涉及到:對生物的遺傳基因進行改造或重組,并使重組基因在細胞內(nèi)表達,產(chǎn)生人類需要的新物質(zhì)的基因操作技術(shù)(如“克隆技術(shù)”);從簡單普通的原料出發(fā),設(shè)計最佳路線,選擇適當?shù)拿福铣伤韫δ墚a(chǎn)品的生物分子工程技術(shù):利
2、用生物細胞大量加工、制造產(chǎn)品的生物生產(chǎn)技術(shù)等等。從生物技術(shù)的發(fā)展來看現(xiàn)在已經(jīng)深入到我們社會生產(chǎn)和生活的很多領(lǐng)域里,這是生物學發(fā)展的必然趨勢?,F(xiàn)代生物技術(shù)日益應(yīng)用到社會生產(chǎn)的各行業(yè)中,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的繁殖控制技術(shù)、動、植物育種、農(nóng)作物病蟲害的綜合防治、動物疫病的控制、綠色食品的生產(chǎn);工業(yè)生產(chǎn)中生物催化制造、生物技術(shù)藥物和疫苗生產(chǎn)等都廣泛的采用了現(xiàn)代生物技術(shù)。所以,現(xiàn)代生物技術(shù)的范圍已經(jīng)覆蓋了生物類專業(yè)的各個領(lǐng)域,對于生命科學類專業(yè)的學生,掌握現(xiàn)代生物技術(shù)的原理和實踐,具有現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用必備的專業(yè)理論知識和較熟練的綜合技能,才能成為適應(yīng)生物
3、技術(shù)生產(chǎn)、技術(shù)服務(wù)及相關(guān)專業(yè)第一線需要的高技能人才。本教材正是在上述背景下編寫的,旨在提高生命科學類專業(yè)學生的生物技術(shù)理論知識和實踐技能。本教材以現(xiàn)代生物技術(shù)的核心“基因工程技術(shù)”為主要內(nèi)容;以試驗設(shè)計的整體性,連貫性為主要出發(fā)點;各試驗之間即獨立又相互聯(lián)系,前一個實驗的結(jié)果又是后一個實驗的材料,使學生在掌握基礎(chǔ)理論和技術(shù)的同時,樹立全面、整體的試驗觀念。其中實驗一到實驗十二是核心實驗內(nèi)容,包括了以大腸桿菌為代表的微生物實驗技術(shù)、基因克隆技術(shù)、基因表達技術(shù)和蛋白質(zhì)研究技術(shù),且各實驗相互連續(xù),構(gòu)成一個整體。后續(xù)的實驗是現(xiàn)代生物技術(shù)的相關(guān)
4、技術(shù),包括動、植物轉(zhuǎn)基因技術(shù),分子標記技術(shù)、分子檢測技術(shù)以及生物信息學研究方法,可根據(jù)專業(yè)不同選擇開設(shè)。本教材是由新疆農(nóng)業(yè)大學多年從事植物生物技術(shù)、動物生物技術(shù)的教師共同編寫而成,所有參與教材編寫的老師都認真負責的編寫各自的章節(jié),為教材保質(zhì)保量的完成做出了重要貢獻,在此深表感謝。由于現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展十分迅速,編者雖盡力吸收各方面的研究材料,但限于作者水平,紕漏之處在所難免,希望讀者不吝惠予指正。39目錄(實驗教材編寫分工)實驗一:大腸桿菌液體培養(yǎng)基和固體篩選培養(yǎng)基制備顧愛星實驗二:大腸桿菌工程菌平板培養(yǎng)顧愛星實驗三:PCR擴增目的基
5、因片段葛杰實驗四:回收目的基因片段與載體連接張樺實驗五:大腸桿菌液體培養(yǎng)羅明實驗六:大腸桿菌感受態(tài)細胞制備及轉(zhuǎn)化羅明實驗七:篩選重組轉(zhuǎn)化菌落張樺實驗八:菌液PCR分析葛杰實驗九:提取大腸桿菌重組質(zhì)粒DNA和酶切分析張樺實驗十:培養(yǎng)工程菌誘導(dǎo)外源基因表達王希東實驗十一:蛋白質(zhì)分離純化技術(shù)王希東實驗十二:SDS-PAGE檢測外源基因的表達王希東39實驗一大腸桿菌液體培養(yǎng)基和固體篩選培養(yǎng)基制備一、實驗?zāi)康?.了解培養(yǎng)基制備的基本原理,掌握培養(yǎng)基制備的方法和步驟。2.了解滅菌的基本原理,學習并掌握實驗室常用的滅菌方法。二、實驗原理1.培養(yǎng)基按
6、物理狀態(tài)分為:液體、固體、半固體三種。(1)液體培養(yǎng)基:不含任何凝固劑。(2)固體培養(yǎng)基:在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑,通常1.5~2.0%瓊脂,從海藻(石花菜)中提取得到的多糖,融化溫度95℃,凝固溫度45℃。(3)半固體培養(yǎng)基:0.2~0.7%瓊脂,一般觀察細菌運動。2.培養(yǎng)基按成分分為:(1)復(fù)合(天然)培養(yǎng)基:以天然有機物質(zhì)為主要成分的培養(yǎng)基。采用動植物組織或微生物細胞或它們的提取物或粗消化產(chǎn)物配制而成。如牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、LB培養(yǎng)基。(2)合成培養(yǎng)基:用化學純的營養(yǎng)物質(zhì)配制而成。確切知道其中所含營養(yǎng)成分的化學性質(zhì)和數(shù)量。如高氏
7、1號培養(yǎng)基、察氏培養(yǎng)基。(3)半合成培養(yǎng)基:用純化學試劑和天然有機物質(zhì)配制而成。如馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基,馬丁氏培養(yǎng)基。3.滅菌(sterilization):采用強烈的理化因素使任何物體內(nèi)外所有的微生物永遠喪失其生長繁殖能力的措施稱之為滅菌。4.高壓蒸汽滅菌:在密閉的高壓蒸汽滅菌器(鍋)中進行。其原理是將待滅菌的物體放置在盛有適量水的高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)。把鍋內(nèi)的水加熱煮沸,并把其中原有的冷空氣驅(qū)盡后將鍋密閉,再繼續(xù)加熱就會使鍋內(nèi)的蒸汽壓逐漸上升,從而溫度也隨之上升到100℃以上。為達到良好的滅菌效果,一般要求溫度應(yīng)達到121℃(壓力為0.1
8、MPa),時間維持在15~30min。此法適合于一切微生物學實驗室、醫(yī)療保健機構(gòu)和發(fā)酵工廠中對培養(yǎng)基及多種器材、物品的滅菌。5.火焰滅菌:微生物接種工具如接種環(huán)、接種針或其他金屬用具等,可直接在酒精燈火焰上灼燒滅菌。此外