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出版者:Jones & Bartlett Pub

作者:Welsh, Charles J.

出品人:

页数:217

译者:

出版时间:2006-1

价格:$ 80.17

装帧:Pap

isbn号码:9780763738433

丛书系列:

图书标签:

• Human Biology
• Lab Manual
• Biology
• Anatomy
• Physiology
• Healthcare
• Science
• Education
• College
• Laboratory

进阶生物化学与分子生物学实验指南 聚焦前沿技术、实验设计与数据解读的深度探索 本书是一本专为高等院校生命科学、生物技术、医学预科及相关领域的高年级本科生和研究生精心编写的实验手册。它摒弃了基础实验的重复性操作，转而将重点完全置于当前生命科学研究领域的核心技术、复杂系统的分析方法以及严谨的实验设计哲学。全书旨在培养读者从理论知识到实际操作的无缝过渡能力，并训练其在面对未知的生物学问题时，能够独立构建、执行和评估复杂实验的能力。 本书结构清晰，内容涵盖了现代生物化学和分子生物学中要求掌握的七大关键模块，每个模块都包含详尽的理论背景、详细的操作规程（SOPs）、关键的质量控制点（QC Checks）以及深入的案例分析，确保读者不仅“如何做”，更能理解“为何如此做”。 --- 第一部分：高级蛋白质组学与结构生物学技术 (Advanced Proteomics and Structural Biology Techniques) 本部分深入探讨了如何在高通量、高精度层面解析细胞内的蛋白质组。我们不再满足于简单的Western Blot，而是将焦点放在定量蛋白质组学和结构解析上。 1.1 质谱基础与蛋白质修饰分析： 详细介绍了基于液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）的蛋白质鉴定流程。重点讲解了样本制备中的酶解策略（如胰酶、Trypsin/Lys-C的对比），以及如何利用稳定同位素标记技术（如SILAC, TMT）实现精确的相对或绝对定量。特别设立章节讲解翻译后修饰（PTMs）的富集策略，如磷酸化、泛素化位点的识别与定量，包括使用TiO2磁珠或金属亲和层析（IMAC）的优化步骤。 1.2 蛋白质纯化与复合物解析： 超越基础的亲和层析，本章聚焦于多步串联纯化的方案设计，以应对低表达量或具有挑战性的膜蛋白。详细阐述了尺寸排阻层析（SEC）在评估蛋白质复合物状态和均一性中的关键作用。对于多亚基复合物的解析，引入了非变性电泳（Native PAGE）和电喷雾电离质谱（ESI-MS）联用技术，用于初步界定复合物的组成。 1.3 冷冻电镜（Cryo-EM）数据初步解读： 本章提供一个面向应用端的概述，介绍如何准备高纯度样本以适应Cryo-EM检测。重点在于理解颗粒选择、2D分类、3D重建的基本流程，并教授如何评估分辨率图（如FSC曲线）以及如何通过Reconstruct软件初步检查获得的密度图，识别关键的结构域和界面。 --- 第二部分：基因组编辑与表观遗传学调控 (Genome Editing and Epigenetic Regulation) 本模块着眼于对核酸序列和染色质结构进行精确调控与分析，这是现代生物医学研究不可或缺的工具。 2.1 CRISPR/Cas9系统的优化与递送： 不仅限于标准的sgRNA设计，本章深入探讨了脱靶效应的预测与最小化策略，包括使用高保真Cas9变体（如eSpCas9, SpCas9-HF1）。重点讲解了不同递送系统（脂质纳米颗粒LNP、AAV病毒载体、电穿孔）的选择标准及其对编辑效率和细胞毒性的影响。 2.2 活体与单细胞水平的基因组编辑追踪： 介绍了如何利用Prime Editing和Base Editing技术进行更精细的基因点突变，并提供了高通量、单细胞水平的编辑验证方法，如scTRAC-seq，以评估异质性细胞群中的实际编辑频率。 2.3 染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）的深度应用： 本章强调了ChIP-seq实验的关键瓶颈——抗体验证与信号噪音控制。详细对比了ChIP-qPCR与ChIP-seq的适用场景，并提供了用于分析转录因子结合位点、组蛋白修饰模式的生物信息学流程，包括peak calling工具（如MACS2）的参数优化。 --- 第三部分：高级细胞成像与活细胞分析 (Advanced Cellular Imaging and Live-Cell Analysis) 本部分侧重于从二维到三维、从静态到动态的细胞功能可视化技术。 3.1 共聚焦显微镜与三维重建： 涵盖了深度扫描共聚焦显微镜（LSM）的操作原理，特别是如何精确设置针孔大小（Airy Unit）以优化轴向分辨率。详细介绍了Z-stack采集、最大强度投影与三维体积渲染的软件操作流程，并讨论了荧光光漂白（Photobleaching）的预防措施。 3.2 Förster共振能量转移（FRET）与荧光相关光谱（FCS）： FRET被用作分子间相互作用的“分子尺”。本章详细解释了FRET对距离的依赖性，并提供了Acceptor Photobleaching和Spectral FRET的实验设计指南。FCS部分则专注于细胞内分子扩散系数的测量，包括仪器校准和扩散时间分析。 3.3 活细胞成像的挑战与解决方案： 聚焦于维持细胞生理状态的关键因素，如环境控制（温度、CO2、湿度）。讨论了如何选择对细胞无毒性的荧光探针，以及如何设计时间序列实验来捕捉动态的细胞器迁移或信号通路激活过程。 --- 第四部分：高通量测序（NGS）的数据准备与分析基础 (NGS Data Preparation and Foundational Analysis) 本部分旨在弥合实验操作与数据解读之间的鸿沟，重点关注NGS文库制备的质量控制与初步生物信息学流程。 4.1 RNA-seq文库制备的质量评估： 超越简单的NanoDrop测量，本章强调使用Bioanalyzer/TapeStation对总RNA的完整性（RIN值）和文库片段的尺寸分布进行精确评估。详细对比了PolyA捕获和Ribosomal RNA去除策略对下游数据的影响。 4.2 序列数据质量控制（QC）： 核心内容是如何使用FastQC工具包对原始测序数据进行评估。读者将学会识别和处理常见质量问题，如接头序列污染、低质量碱基和GC偏倚，并掌握使用Trimmomatic进行高效的读段修剪技巧。 4.3 基础定量分析： 介绍了基因表达定量的基本流程，包括使用STAR或Hisat2进行比对，以及使用featureCounts或HTSeq进行读段计数。为后续的差异表达分析（如DESeq2）准备了干净的定量矩阵。 --- 第五部分：复杂疾病模型的建立与分析 (Establishment and Analysis of Complex Disease Models) 本模块将前述技术应用于更具挑战性的生物学系统，如体外类器官和体内模型。 5.1 肿瘤类器官（Organoid）的培养与表征： 详细指导如何从原代组织或癌细胞系建立3D自组装类器官。重点在于基质胶的选择、培养基的精细调配（如Wnt、EGF、R-Spondin的浓度优化），以及如何通过H&E染色和免疫组化（IHC）验证其三维结构和分子特征。 5.2 药效学评估与高内涵筛选（HCS）入门： 教授如何利用自动化显微系统进行高内涵成像，例如评估药物对细胞活力、凋亡或特定蛋白表达的影响。本章提供了设计多参数、多通道实验的模板，并初步介绍了如何利用CellProfiler等软件进行自动化图像分析。 --- 第六部分：生物统计学与实验可重复性 (Biostatistics and Experimental Reproducibility) 认识到实验结果的可靠性是科学研究的基石，本部分强制要求读者掌握数据处理的统计学基础。 6.1 实验设计：功效与样本量计算： 详细讲解功效分析（Power Analysis）在实验设计中的重要性。读者将学习如何基于预期的效应大小、显著性水平（α）和统计功效（1-β）来确定所需的最小样本量，从而避免因样本量不足导致的“假阴性”结果。 6.2 常用统计检验的适用性： 超越T检验和单因素方差分析（ANOVA），本章深入探讨非参数检验（如Mann-Whitney U检验）的使用时机，以及多重比较校正（如FDR/Benjamini-Hochberg）在基因表达分析中的必要性。 6.3 实验记录与数据管理： 强调电子实验记录本（ELN）的使用规范，包括如何记录所有批次信息、试剂有效期、仪器校准记录，以及如何安全地备份原始数据（Raw Data Storage），以确保研究成果的完全可追溯性和可重复性。 --- 附录：安全、法规与伦理实践 本附录提供了进行高级分子生物学和细胞生物学实验所必须遵守的最新实验室安全操作规程（包括高风险病毒载体操作、生物安全等级要求），以及生物样本使用中的知情同意与伦理审查（IRB/IACUC）的申请流程概述。 本书的最终目标是培养出能够独立设计、执行、分析并批判性评估复杂生物学实验的下一代科研人员。

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我必须说，《Human Biology Lab Manual》在实验设计和呈现方式上，达到了一个令人赞叹的高度。这本书的逻辑结构非常清晰，每一个实验都像是一个精心设计的流程图，指引着读者从准备到结论的每一步。我特别欣赏它对于实验原理的深入浅出讲解，这使得我不仅学会了如何操作，更理解了“为什么”要这样做。书中对实验数据的分析和图表的绘制也给出了非常实用的指导，让我的实验报告更加专业和规范。此外，这本书还注重培养读者的安全意识，在每个实验的关键步骤都强调了操作规范和注意事项，这对于任何一个实验室学习者来说都是至关重要的。总的来说，这本书的实用性和学术性都非常强，能够帮助学生全面提升他们在人体生物学实验方面的技能和认知。

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我最近一直在寻找一本真正能帮助我理解生物学实验的教材，而《Human Biology Lab Manual》真的让我眼前一亮。这本书的排版清晰，理论讲解和实验步骤都非常详尽，尤其是在一些复杂的实验操作上，作者给出的指导非常到位，每一个步骤都配有高质量的插图，这对于我这种动手能力相对较弱的学习者来说简直是福音。我尤其喜欢它在每个实验开始前都会提供一个简短的背景介绍，帮助我理解实验的目的和意义，而不是盲目地操作。而且，书中对于实验数据的记录和分析也提供了很好的范例，让我知道如何规范地呈现我的实验结果。对于那些希望在实验室里获得扎实基础的学生来说，这本书绝对是不可或缺的参考。它不仅仅是一本操作手册，更像是一位循循善诱的老师，带领我一步步探索人体奥秘。我迫不及待地想在接下来的实验课上充分利用它。

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我是一名在校的医学预科生，对于生物学实验室的要求自然很高。《Human Biology Lab Manual》在这一方面做得非常出色。它提供的实验项目覆盖了人体生物学的多个重要方面，从基本的细胞结构到复杂的生理系统，都进行了深入的探讨。我特别欣赏的是，书中不仅提供了标准化的实验流程，还鼓励学生进行一些变异实验和探究性学习，这非常有助于培养我们的批判性思维和解决问题的能力。在实验器材的选择和使用上，它也给出了详细的说明和注意事项，确保实验的安全性和有效性。此外，书中还包含了一些相关的案例研究和讨论题，引导我们思考实验结果在临床医学中的实际应用，这对于我们未来的专业学习非常有启发。总而言之，这本书是一本集理论、实践、思考于一体的优质教材，对于想要在生物学实验室里打下坚实基础的学生来说，它绝对是一个明智的选择。

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作为一名对人体运作充满好奇的业余爱好者，我一直想找一本能够系统学习相关实验的读物，《Human Biology Lab Manual》恰好满足了我的需求。这本书的优势在于它将复杂的生物学概念转化为可操作的实验，让我能够亲手去验证书本上的知识。我非常喜欢书中对于每一个实验的“学习目标”的明确阐述，这让我清楚地知道我应该从中获得什么。而且，这本书的实验设计既科学严谨，又不会过于复杂，即使没有专业的实验室设备，也能在一些简易的条件下进行。我尤其喜欢书中关于“常见错误分析”的部分，它预见了我们可能会遇到的问题，并提供了解决方案，这大大减少了我在实验过程中的挫败感。这本书让我体验到了科学探索的乐趣，也加深了我对人体生物学的理解。

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说实话，我曾经对生物实验一直抱着一种敬而远之的态度，觉得那些复杂的仪器和枯燥的步骤会让我望而却步。然而，《Human Biology Lab Manual》彻底改变了我的看法。这本书最让我印象深刻的是它所营造的“探索感”。作者并没有生硬地灌输知识，而是通过引人入胜的实验设计，让我主动去发现和思考。比如，在关于细胞观察的实验中，我不再是简单地将载玻片放到显微镜下，而是被引导去思考不同染色剂的作用，以及如何从细胞形态上判断其功能。这种“在实践中学习”的方式，让知识变得鲜活起来。书中提供的每一个实验都像是一个小小的侦探故事，等待着我去揭开真相。而且，这本书的语言风格也十分亲切，没有太多晦涩难懂的术语，即使是初学者也能轻松理解。我强烈推荐这本书给所有对人体生物学充满好奇，却又害怕实验操作的同学们。

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