《创新研究实验1：化学生物学实验》共三部分，第一部分编写了7个化学生物学创新实验，可以拓展为化学生物学领域的一些研究课题，第二和第三部分共编写了24个不同层次的化学生物学基础操作实验和化学生物学综合实验，以扩展化学专业学生在本科阶段的学习范围。《创新研究实验1：化学生物学实验》主要涉及化学、生物化学、分子生物学、基因工程、微生物学、化工医药方面的知识实践。
前言
第一部分 创新实验
创新实验1 人工金属核酸酶——邻菲罗啉铜配合物的合成及其与DNA作用
一、知识背景
二、实验目的
三、实验原理
四、仪器与材料
五、实验方法与步骤
六、数据处理
七、结果与讨论
八、注意事项
九、思考题
十、实验延伸
十一、参考文献
创新实验2 金属β内酰胺酶L1的表达及动力学表征
一、知识背景
二、实验目的
三、实验原理
四、仪器与材料
五、实验方法与步骤
六、数据处理
七、结果与讨论
八、注意事项
九、思考题
十、实验延伸
十一、参考文献
创新实验3大肠杆菌表达重组人粒细胞集落刺激因子包涵体的PFLC复性与纯化
一、知识背景
二、实验目的
三、实验原理
四、仪器与材料
五、实验方法与步骤
六、数据处理
七、结果与讨论
八、注意事项
九、思考题
十、实验延伸
十一、参考文献
创新实验4多维色谱与MALDI TOF MS联用技术对人血清中低丰度蛋白的分离与鉴定
一、知识背景
二、实验目的
三、实验原理
四、仪器与材料
五、实验方法与步骤
六、数据处理
七、结果与讨论
八、注意事项
九、思考题
十、实验延伸
十一、参考文献
创新实验5罗丹明基“OFF ON”型荧光探针对金属离子的识别特性及其生物学应用
一、知识背景
二、实验目的
三、实验原理
四、仪器与材料
五、实验方法与步骤
六、数据处理
七、结果与讨论
八、注意事项
九、思考题
十、实验延伸
十一、参考文献
创新实验6表面等离子共振技术测定叶酸与叶酸受体蛋白结合常数
一、知识背景
二、实验目的
三、实验原理
四、仪器与材料
五、实验方法与步骤
六、数据处理
七、结果与讨论
八、注意事项
九、思考题
十、实验延伸
十一、参考文献
创新实验7生物细胞膜的分离及其重要成分的分析
一、知识背景
二、实验目的
三、实验原理
四、仪器与材料
五、实验方法与步骤
六、数据处理
七、结果与讨论
八、注意事项
九、实验延伸
十、思考题
十一、参考文献
第二部分 化学生物学基础操作实验
基础操作实验1 加样器的正确使用和校正
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与试剂
四、实验方法与步骤
基础操作实验2 无菌操作消毒灭菌与培养
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
基础操作实验3 琼脂糖凝胶电泳检测DNA
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与试剂
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
基础操作实验4 大肠杆菌感受态细胞制备与质粒DNA的转化
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
基础操作实验5 核酸的分离及其定量分析
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
基础操作实验6 Bradford法测定蛋白质含量
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
基础操作实验7 高效液相色谱柱的装填与测试
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
基础操作实验8 高效反相液相色谱过程热力学函数的测定
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
基础操作实验9 体积排阻色谱法分离标准蛋白
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
基础操作实验10 MTT法检测秋水仙碱的细胞毒性
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
第三部分 化学生物学综合实验
综合实验1质粒DNA微量制备与鉴定
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
综合实验2外源基因体外扩增、质粒构建及其分析
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
综合实验3SDS PAGE及其蛋白质相对分子质量测定
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
综合实验4蛋白质的变性、凝固及其沉淀反应
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
综合实验5钙调蛋白的分离纯化
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
综合实验6一种天然无序蛋白质的表达、纯化及其构象变化
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
综合实验7弱阳离子交换蛋白折叠液相色谱法复性还原变性溶菌酶
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
综合实验8 基于神经氨酸酶受体的分子对接
一、实验目的
二、实验原理
三、实验软件程序
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、思考题
综合实验9 纳豆激酶及蚓激酶催化纤维蛋白降解反应的动力学
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
综合实验10 功能切换型的防生物污染的表/界面构建
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
综合实验11 药物作用后肿瘤细胞膜超微结构的原子力显微镜法
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
综合实验12 荧光素类焦磷酸根离子荧光探针的制备及荧光性质
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
综合实验13 2，7 二氯荧光素的合成
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、注意事项
七、思考题
综合实验14新型香豆素类荧光探针的合成与性能
一、实验目的
二、实验原理
三、仪器与材料
四、实验方法与步骤
五、结果与讨论
六、思考题
附录
附录一 化学生物学实验须知
附录二 实验记录及实验报告的书写
附录三 常用器皿的洗涤与处理
附录四 缩写、符号、换算系数和数据
附录五 重要分子的物理常数及性质
《创新研究实验1：化学生物学实验》：
一、 知识背景
1.人工金属核酸酶过渡金属离子配合物在识别核酸结构和核酸断裂方面具有独特的性质，因此被广泛地应用于核酸酶的研究中，称为人工金属核酸酶。
自1993年Sigman发现第一个金属核酸酶——邻菲罗啉铜配合物与天然核酸酶具有相同或类似的生物活性以来，人们合成出了大量的金属核酸酶并对其性能进行了深入的研究。人工金属核酸酶与限制性内切核酸酶相比，既具有高度专一性，又能在人们预先设计的任何位点断裂DNA，而且克服了传统的限制性内切核酸酶识别位点仅为4～8个核苷酸的限制，可用于肿瘤基因治疗与新的化学疗法等临床医学领域。由于金属核酸酶能插入和识别核酸的一些特定结构，可以在光照等条件下使其特定部位断裂或通过电子传递使DNA的损伤得以修复，因此极有希望从人工金属核酸酶中遴选出一些与基因有关的疾病的“诊断试剂”和化学治疗药物。
金属核酸酶的识别作用已有很多成功的例子。1997年，Barton的研究小组利用铑配合物对大沟的嵌入使得偶联锌的小肽金属配合物实现了短链DNA的水解切割，并可能用于模拟限制性内切核酸酶的性质。也有研究发现，配合物［Co（tfa）2（happ）］2+（tfa=trifluoroacetate，happ=［1，3，5，8，10，12］hexaazacylotetradecane）可以作为DNA外凸（bulge）位点的结构探针。经过H2O2的激活，该金属配合物可以断裂DNA，DNA的断裂点正好在DNA的外凸处，从而使之成为DNA外凸位点的结构探针。Burrows等发现平面结构的大环Ni（Ⅱ）配合物与DNA中鸟嘌呤的N7原子发生配位作用，而对其他碱基则呈现反应惰性。大环Ni（Ⅱ）配合物成为该类DNA的其他区域中碱基错配、外凸、成环及末端鸟嘌呤可靠的鉴定试剂。由此也开辟了大环Ni（Ⅱ）配合物作为DNA分子中鸟嘌呤结构探针新的研究领域。国内的计亮年研究组对多吡啶钌配合物的核酸序列识别及拓扑异构酶抑制进行研究，得到了高效的拓扑异构酶抑制剂。郭子建研究组对用多核铜的配合物对DNA进行切割的协同效应进行了研究，但切割的原因和机理尚不清楚。此外，杨频研究组用分子力学方法模拟了Δ，Λ ［Ru（phen）2dppz］2+（dppz=dipyrido［3，2a∶2′，3′c］ phenazine）对含G∶T错配的环丁烷嘧啶二聚体（cyclobutane pyrimidine dimer，CPD）双螺旋DNA的识别作用。模拟结果显示，这种金属配合物的Λ异构体优先从小沟方向识别与G∶T错配相邻的区域，而Δ异构体则优先从大沟方向识别与G∶T错配相邻的另一区域。以上涉及的金属核酸酶结构式如图1-1所示。
图1-1一些金属核酸酶的结构式
图1-1（续）
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