《现代生物化学实验技术》为石油和化工行业十四五规划教材，主要内容：一是经典生物化学实验，例如，通过紫外-可见分光光度技术检测分析糖、蛋白质、核酸等，利用电泳技术分离蛋白质及核酸等；二是现代生物化学实验，包括使用实时荧光定量PCR（qPCR）技术对核酸及病原体进行定量分析、通过高效液相色谱（HPLC）和气相色谱（GC）技术检测酶催化反应等；三是科研成果转化教学实验，例如，利用磁性粒子作为分离介质分离核酸和蛋白质，固定化酶介质的制备及其催化反应等。
《现代生物化学实验技术》兼具实用性和先进性，是一本适合生物工程、制药工程、生物医学工程、生物技术等专业及相关工科专业的本科生和研究生使用的教材，同时也是相关专业科研人员和工程研究人员的重要参考资料。
生物化学是探索生命奥秘的核心学科，其实验教学承载着连接理论认知与实践创新的双重使命。在学科交叉融合与新工科建设的时代背景下，立足于培养具有全球视野、创新思维和工程实践能力的复合型人才，我们编写了这本理论与实践并重、基础与前沿交织的生物化学实验教材。全书分为两大部分基础理论与基本实验技术篇、综合设计与科研转化实验篇，构建了从基础技能到创新研究的阶梯式培养体系，为生命科学及相关领域的人才培养提供系统性支撑。
基础理论与基本实验技术篇聚焦生物化学研究的基石技术，通过实验室安全及实验要求、光谱分析技术、色谱技术、电泳技术等模块化实验设计，串联理论认知与技能实践，夯实学生的学科基础与安全素养。实验设计突破传统教材的单一技能训练模式，紧密对接科研前沿与实际需求，并且强化了实验室安全教育的内容，对实验过程中的安全问题进行全过程控制。实验技术使学生亲历从科学问题提出到技术验证的全过程，系统掌握现代生物化学研究的核心方法学。
综合设计与科研转化实验篇以复杂科学问题为牵引，通过跨学科、跨技术的综合实验设计，推动学生从技术操作者向创新设计者转型。第五章从油脂酸值测定和皂化反应出发，延伸至脂肪酶非水相催化体系，通过米氏方程与动力学分析解析酶促反应机制。第六章围绕磁性纳米粒子设计多维度应用场景，通过材料制备功能化修饰生物催化/分离全流程实验，揭示纳米材料表面与界面特性与生物分子相互作用的规律。第七章从魔鬼弧菌的基因组挖掘与酶学表征出发，揭示淀粉酶的最适温度和pH稳定性，整合分光光度技术、色谱技术、酶表达与密码子扩展技术。第八章以酶分子为工程对象，分层次探究结构?功能关系，培养学生计算指导实验的蛋白质工程思维，为合成生物学元件开发奠定基础。第九章从腺相关病毒培养、纯化到基因组滴度检测，完整模拟基因治疗载体的标准化生产流程。上述每个综合实验均以实际科学或产业问题为起点，学生通过实验不仅能系统掌握生物化学核心技术的应用场景，更能在解决清洁能源、生物医药、酶工程等前沿问题的过程中，锤炼创新思维与转化能力，直面新时代生命科学领域的重大挑战。
本教材由长期从事生物化学、分子生物学、遗传学、微生物学和合成生物学教学科研的教师团队编写，通过各类实验规范操作能力、综合项目设计能力、安全风险管控能力的培养，塑造符合工程教育认证标准的复合型和创新型人才。
本教材具有很强的实用性，适用于生物及相关专业（如生物工程、制药工程、生物医学工程、生物技术等）本科生、研究生教学，同时也可作为科研人员及工程研究人员的参考用书。我们期待这本深度融合科研创新与工程实践特色的教材，能够成为新一代生命科学工作者探索未知、服务社会的启航之帆。
编者
2025年9月于北京
第一篇基础理论与基本实验技术
第一章实验室安全及实验要求002
第一节实验室安全防护002
第二节化学试剂、气瓶的储存与安全使用005
第三节废物处理006
第四节实验室安全006
第五节实验原始数据记录007
第二章光谱分析技术008
第一节光谱分析技术的基本理论008
第二节酪蛋白提取及其Bradford法定量016
第三节蛋白酶活力的测定福林?酚法019
第四节3，5-二硝基水杨酸比色法测定还原糖和总糖含量022
第五节酵母细胞中RNA提取及其紫外分光光度法定量025
第六节酶联免疫吸附试验（ELISA）检测新冠病毒核衣壳蛋白027
第七节qPCR测定基因表达量030
第八节qPCR检测肠炎沙门菌噬菌体STP4-a035
第三章色谱技术038
第一节色谱技术的基本理论038
第二节凝胶过滤色谱分离不同分子量的物质044
第三节大孔吸附树脂分离纯化熊果苷047
第四节高效液相色谱测定葡萄糖和乙酸浓度050
第五节气相色谱测定酶催化油酸甲酯化反应转化率052
第四章电泳技术056
第一节电泳技术的基本理论056
第二节SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质060
第三节琼脂糖凝胶电泳分离DNA063
第二篇综合设计与科研转化实验
第五章油脂的基本性质及脂肪酶催化制备可再生生物燃料068
第一节油脂酸值的测定068
第二节油脂皂化反应及其手工皂的制备070
第三节脂肪酶非水相催化反应酯化活性测定及其米氏方程绘制072
第四节脂肪酶催化油脂制备可再生生物燃料074
第六章磁性Fe3O4纳米粒子及生化实验技术076
第一节磁性Fe3O4纳米粒子固定化脂肪酶催化合成生物柴油076
第二节磁性Fe3O4纳米粒子固定NAD激酶制备NADP080
第三节磁性Fe3O4粒子分离纯化基因工程蛋白085
第四节磁性Fe3O4@SiO2粒子分离纯化DNA087
第七章魔鬼弧菌淀粉酶的表征和催化活性研究090
第一节魔鬼弧菌淀粉酶的表征090
第二节魔鬼弧菌淀粉酶的催化活性研究093
第三节密码子扩展技术调控淀粉酶表达096
第八章酶结构与功能的关系测定099
第一节改造酶的结合中心改变酶对底物的选择性099
第二节改造酶活性中心外围区域改变酶的催化效率104
第三节改造酶表面氨基酸提高酶的稳定性108
第九章腺相关病毒的制备、纯化与检测112
第一节rAAV的培养与纯化113
第二节rAAV基因组滴度检测118
参考文献122
附录124
附录Ⅰ实验报告撰写方法124
附录Ⅱ生物化学实验室常规仪器的使用方法125
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