内容简介
《生命科学实验指南系列:图解微生物实验指南》中的实验均用于说明和演示普通微生物学的基本原理,涵盖了微生物学学科概论及其分支。
《生命科学实验指南系列:图解微生物实验指南》的特色在于有很多引人入胜的图片和独立的习题,适合不同大专院校的师生使用。
《生命科学实验指南系列:图解微生物实验指南》分为十一个部分,分别为显微镜技术、细菌形态和染色、基础实验室培养技术、细菌的生化活性、快速多参数检测系统、未知微生物鉴定、影响微生物生长的环境因子、环境和食品微生物、精选真核微生物概述、微生物遗传学和基因组学、科学调查。每个实验均包括安全注意事项、实验材料、学习目标、原理、实验步骤,以及提示与警告和复习题,旨在培养学生的实验操作技能和实验思考技能。
《生命科学实验指南系列:图解微生物实验指南》适用于大专院校生命科学领域微生物学专业的师生参考使用。
内页插图
目录
前言
致谢
本书说明
第七版的改进
实验安全特别指导
实验室的定位:操作和基本安全准则
常规预防措施和实验室安全规程简介
生物安全水平(BSL)
第一部分 显微镜技术
实验1 明视野光学显微镜观察微生物
实验2 暗视野光学显微镜
实验3 相差光学显微镜
实验4 荧光显微镜
第二部分 细菌形态和染色
实验5 负染色法
实验6 涂片标本与简单染色
实验7 革兰氏染色
实验8 抗酸染色
实验9 内芽孢染色
实验10 英膜染色法
实验11 鞭毛染色:West和Difco's斑点测试方法
第三部分 基础实验室培养技术
实验12 微生物培养基的配制和灭菌
实验13 培养物转移装置、技术和纯培养的分离与维持
实验14 涂布技术
实验15 平板划线技术和鉴别培养基
实验16 倾倒平板培养基技术
实验17 厌氧细菌的培养
实验18 细菌计数
第四部分 细菌的生化活性
实验19 碳水化合物III:淀粉水解
实验20 脂类:脂类水解
实验21 蛋白质、氨基酸和酶Ⅰ:产生硫化氢和运动能力
实验22 蛋白质、氨基酸和酶Ⅱ: IMViC检测
实验23 蛋白质、氨基酸和酶Ⅲ:酪蛋白水解
实验24 蛋白质、氨基酸和酶Ⅳ:过氧化氢酶活性
实验25 蛋白质、氨基酸和酶类Ⅶ:氧化酶实验和生物发光法
实验26 蛋白质、氨基酸和酶Ⅷ:脲酶活性
实验27 蛋白质、氨基酸和酶Ⅺ:硝酸盐还原
第五部分 快速多参数检测系统
实验28 API20E系统
第六部分 未知微生物的鉴定
实验29 使用《伯杰氏系统细菌学手册》鉴定细菌
实验30 一般的未知菌种
第七部分 影响微生物生长的环境因子
实验31 温度
实验32 化学物质对细菌的作用I:杀菌剂和其他抗微生物产品
实验33 化学物质对细菌的影响II:抗生素(Kirby-Bauer方法)和Etest
实验34 手的清洁、环境样品采集和微生物监测
实验35 测定细菌生长曲线:经典法和两小时法
第八部分 环境和食品微生物
实验36 标准的大肠茵群最大概率数(MPN)测试和Colilert-18*大肠菌群测试
实验37 膜过滤法检测大肠菌群和粪链球菌;KONFIRM栓测粪大肠菌群
实验38 污水中大肠杆菌噬茵体的分离及效价测定
实验39 土壤微生物计数
实验40 食品中细菌数量测定
第九部分 精选真核微生物概述
实验41 真菌Ⅰ:酵母
实验42 真菌Ⅱ:子囊菌和担子菌
第十部分 微生物遗传学和基因组学
实验43 细菌突变
实验44 细菌的转化
实验45 细菌接合:抗生素抗性质粒的转移
实验46 大肠杆菌基因组DNA的分离纯化
实验47 利用网络和计算机辅助基因分析鉴定古菌和细菌
第十一部分 科学调查
实验48 独立分组实验
实验49 案例学习
附录A:样品稀释问题
附录B:国际度量和英国度量换算
附录C:分光光度计的透射光度一吸光度换算表
附录D:对数
附录E:pH和pH指示剂
附录F:科学计数法
附录G:鉴定表
附录H:试剂、溶液、染料和测试
附录I:培养基
附录J:微生物菌种来源及保藏
前言/序言
目前广泛采用的微生物学实验指南已经很多,各学校针对自己微生物学课程所写的专用实验教材也不少。为什么还要多此一举再写一本呢?答案很简单:很多教师希望实验教材与教科书密切联系。本实验指南在设计和编排上都与Prescott.Harley和Klein的《微生物学》(Linda Sherwood、Christopher Woolverton、Joanne Willey著,第七版)紧密关联。当然了,适当做些取舍就可与其他教科书配套。
本实验指南将教科书中的微生物学概念和具体实验紧密联系。每一个实验所涉及的相关微生物学概念就不在实验中详细介绍了,而代之以适当的解释说明,用于完善、深化和补充教科书的内容。微生物学课堂讲解的关键是合理分配时间。教科书中比较详细的内容,实验书中就没有必要过分重复。
本书将每一个实验都模块化设计,而且模块简短。这样有利于教师根据教学实际的需要挑选与课程相关的部分用于学生实验操作。很多实验都能在2~3h内完成,实验中所使用的设备也简单、易得,力图在最节省实验开支和最节省时间的前提下达到实验教学目的。
本实验指南编写目的在于,通过引导学生完成微生物学实验操作练习,巩固微生物学知识,增强实验数据分析和解释能力,以及探索求新能力。本书作为教科书的补充,将极大地增强微生物学学习的趣味性和挑战性。正如中国古语所言:
书上得来终觉浅,
绝知此事要躬行。
以及爱因斯坦所言:“大部分科学的基本原理是非常简单的,而且可以表述为常人所能理解的形式,这是一条规律。”
这些说法都表明了我的基本哲学思想,正是实验室中的实验操作以及解决问题的科学方法发展了学生的思考和创新能力,增强r他们运用微生物学知识的能力。实验室使学生专注而自觉地投入到所学知识的实践中。
本书中的实验用于说明和演示普通微生物学的基本原理,涵盖了微生物学学科概论及其分支。具体使用中可以随着教学内容和所涉及的教学深度而改变,教师可以根据自己教学需要、课时、实验设备、课程所属领域,适当调整教学进度。而且,本实验指南提供的一系列实验适合低年级直到高年级的微生物学学习者。
1997年,美国微生物学学会(American Society for Microbiology)通过它的培训和教育办公室发布了一套实验室核心课程,列出了一些关键的主题,这些主题被认为是在所有微生物实验教学中都应教授的内容。教师可以适当增加这些实验课题,用于辅助涉及健康、环境等方面的教学。
美国微生物学学会制定实验室核心课程的目的并非是要取代一般微生物学实验教学大纲,或成为美国微生物学实验教学的指导方针,而主要是提供一个框架,供微生物实验室教学参考。由于课程的侧重点不同,一个包含很多核心主题的实验课程可能只专注于其中的一个主题,或者所专注的主题对于该门课程很重要,但并非上述实验室核心课程之一。
生物技术与分子生物学前沿进展:理论基础与实践操作 图书名称: 生物技术与分子生物学前沿进展:理论基础与实践操作 ISBN/出版信息(虚构): 978-1-23456-789-0 页数: 约 850 页 定价: 人民币 288.00 元 --- 内容简介 本著作《生物技术与分子生物学前沿进展:理论基础与实践操作》系统地整合了二十一世纪以来生物技术和分子生物学领域取得的突破性进展。本书旨在为高年级本科生、研究生以及相关领域的科研人员提供一个全面、深入且高度实用的学习资源,涵盖从基础原理到尖端应用的完整知识体系。 本书摒弃了传统教材中侧重于历史回顾和静态知识点的模式,而是聚焦于当前驱动生命科学革命的核心技术与概念,强调实验设计、数据解读和结果验证的综合能力培养。全书内容结构严谨,逻辑清晰,力求在理论阐述的深度与实验操作的广度之间达到完美的平衡。 第一部分:分子生物学核心机制的深入解析 (Molecular Core Mechanisms Re-examined) 本部分对分子生物学的基础理论进行了现代化的重构与深化,重点关注基因表达调控在复杂系统中的动态表现。 第一章:基因组学与表观遗传学的新视野 详细阐述了高通量测序技术(如 PacBio、Nanopore)如何揭示全基因组的变异性与结构复杂性。重点剖析了非编码RNA(lncRNA、circRNA)在染色质重塑和转录后调控中的关键角色。引入了先进的表观遗传学修饰分析方法,如 ATAC-seq 和 CUT&RUN,及其在理解细胞命运决定中的意义。 第二章:转录调控的动态网络 超越传统的操纵子模型,本章深入探讨了真核生物中多层次转录因子协同作用的复杂调控网络。讨论了染色质可及性如何作为调控元件的“开关”进行快速响应。内容涵盖了基于单细胞分辨率的转录组分析(scRNA-seq)如何解析细胞异质性及其在疾病发生中的作用。 第三章:蛋白质组学:功能与相互作用的探究 本章全面介绍了先进的质谱技术(如 TMT、DIA)在定量蛋白质组学中的应用。重点讲解了蛋白质翻译后修饰(PTMs)的识别、定位与功能研究,包括磷酸化、泛素化和糖基化。深入探讨了蛋白质-蛋白质相互作用组(PPIs)的构建、验证及其在信号通路分析中的应用。 第二部分:现代生物技术的核心工具箱 (The Toolkit of Modern Biotechnology) 本部分是本书的实践核心,系统介绍了当前实验室中最具影响力和应用潜力的核心技术平台,并提供了严格的实验设计指导。 第四章:基因编辑技术:从 ZFN 到 Prime Editing 本章详细剖析了 CRISPR-Cas 系统的分子机制,不仅涵盖了经典的 sgRNA 设计与靶向策略,更侧重于新兴的、高精度编辑技术,如碱基编辑器(Base Editors)和先导编辑(Prime Editing)。内容包括 in vivo 和 ex vivo 基因编辑的递送系统(病毒载体、脂质纳米粒)的选择与优化,以及脱靶效应的评估与控制策略。 第五章:合成生物学:设计与构建生命系统 本章介绍了如何运用工程学原理设计和构建新型的生物元件、电路和系统。内容包括标准生物元件(BioBricks)的库构建,代谢通路工程在生物燃料和药物生产中的应用,以及利用基因振荡器和逻辑门实现细胞行为的程序化控制。强调了计算工具(如建模仿真)在合成生物学设计流程中的整合作用。 第六章:细胞与组织工程的前沿技术 本章聚焦于再生医学和疾病模型构建的关键技术。详细阐述了诱导多能干细胞(iPSCs)的重编程效率优化、谱系特化以及三维类器官(Organoids)的构建与培养条件标准化。讨论了生物打印技术(Bioprinting)在构建具有生理功能的复杂组织结构中的最新进展。 第三部分:生物技术在交叉学科的应用与挑战 (Applications and Challenges in Interdisciplinary Fields) 本部分将前沿技术置于实际应用场景中进行讨论,探讨了生物技术在药物研发、诊断以及计算生物学中的前沿探索。 第七章:药物发现与精准医疗的分子策略 本章探讨了如何利用高通量筛选(HTS)技术、亲和成熟技术(如噬菌体展示)加速先导化合物的发现。重点介绍了抗体工程(包括双特异性抗体、ADC 药物)的设计与优化。在精准医疗方面,详细解析了伴随诊断(CDx)的分子基础,以及如何利用患者特异性细胞模型(如 PDX)预测药物反应。 第八章:生物信息学与大数据整合 本章强调了在分子生物学实验中处理和解释大数据的重要性。内容包括宏基因组学(Metagenomics)的数据分析流程、生物学网络拓扑的分析方法,以及机器学习在预测蛋白质结构(如 AlphaFold 的影响)和识别生物标志物中的应用。 第九章:生物安全、伦理与法规前沿 本章讨论了在使用高风险生物因子(如致病菌、新型基因编辑工具)时必须遵守的生物安全等级(BSL)要求与操作规程。深入探讨了基因治疗、生殖系编辑等新兴技术所引发的复杂的伦理和社会责任问题,引导读者以负责任的态度对待科学研究。 实践与方法论导向 本书的每一个章节后均附有“关键技术参数优化指南”和“高级数据分析案例”栏目,用以弥补传统教科书在操作细节上的不足。我们提供了针对特定实验(如:高通量测序文库制备的质量控制、CRISPR 载体构建的故障排除)的详细步骤和常见错误分析,确保读者能够将理论知识高效地转化为实际操作能力。 《生物技术与分子生物学前沿进展》是一部面向未来的工具书,它不仅是知识的载体,更是驱动下一代生命科学创新的思维框架。