《分子生物學(xué)》教案

《分子生物學(xué)》教案《分子生物學(xué)》教案一、課程基本信息二、課程教材P.C.特納,A.G.邁克倫南,A.D.百茨,M.R.H.懷特.分子生物學(xué)（第二版）.北京：科學(xué)出版社,2001.9.三、教學(xué)對(duì)象生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生。四、主要參資料[1]朱玉賢,李毅.現(xiàn)代分子生物學(xué)（第二版）.北京：高等教育出版社,2002,7.[2]RobertF.Weaver.分子生物學(xué)（影印版）.北京：科學(xué)出版社,2000,8.[3]孫乃恩等.分子遺傳學(xué).南京：南京大學(xué)出版社，1990.[4]JoeSambrook.分子克隆實(shí)驗(yàn)指南（第2版）.科學(xué)出版社,2002.五、教學(xué)特色利用動(dòng)畫(huà)讓學(xué)生理解抽象的概念和重難點(diǎn)內(nèi)容。六、課程考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定《分子生物學(xué)》屬于考試科目。平時(shí)課堂教學(xué)中的作業(yè)和課堂提問(wèn)、課堂討論占30%；期末閉卷考試占70%。七、其他說(shuō)明每章或全書(shū)講授完畢，給學(xué)生布置一定的習(xí)題。要求學(xué)生選讀參考書(shū)，進(jìn)一步鞏固和補(bǔ)充課堂講授內(nèi)容，系統(tǒng)整理學(xué)習(xí)筆記。八、教案第一章緒論Introduction（2學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)：掌握分子生物學(xué)的基本概念與研究?jī)?nèi)容；了解分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史和分子生物學(xué)的一些分支學(xué)科；了解分子生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。2、教學(xué)重點(diǎn)：分子生物學(xué)的產(chǎn)生及概念，分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容3、教學(xué)難點(diǎn)：分子生物學(xué)的產(chǎn)生及概念，分子生物學(xué)的研究?jī)?nèi)容4、教學(xué)方法與手段：多媒體教學(xué)、自學(xué)與課堂討論相結(jié)合5、教學(xué)過(guò)程第一節(jié)生命科學(xué)的回顧(20分鐘)1、創(chuàng)世說(shuō)與進(jìn)化論；2、細(xì)胞學(xué)說(shuō)；3、經(jīng)典的生物化學(xué)和遺傳學(xué)；4、DNA的發(fā)現(xiàn)。第二節(jié)分子生物學(xué)的概念和研究?jī)?nèi)容（30分鐘）1、什么是分子生物；2、分子生物學(xué)研究領(lǐng)域的三大原則；3、分子生物學(xué)研究領(lǐng)域。第三節(jié)分子生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史（20分鐘）1、孕育階段；2、創(chuàng)立階段；3、發(fā)展階段。第四節(jié)分子生物學(xué)實(shí)際應(yīng)用的現(xiàn)狀和展望。（10分鐘）第二章核酸的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)（3學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)：掌握核酸的基本性質(zhì)；掌握DNA的結(jié)構(gòu)；掌握DNA分子變性、復(fù)性及分子雜交的原理。2、教學(xué)重點(diǎn)：DNA的結(jié)構(gòu)，DNA的變性與復(fù)性。3、教學(xué)難點(diǎn)：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)及其多樣性、DNA高級(jí)結(jié)構(gòu)。4、教學(xué)方法與手段：多媒體教學(xué)；講解為主，自學(xué)與課堂討論相結(jié)合。5、教學(xué)過(guò)程第一節(jié)核酸的化學(xué)組成（10分鐘）一、含氮堿基、核苷、核苷酸：簡(jiǎn)單回顧。二、DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)：詳細(xì)講解一級(jí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)第二節(jié)DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)（30分鐘）一、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的提出：詳細(xì)講解雙螺旋結(jié)構(gòu)的參數(shù)（10分鐘）。二、影響雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素：重點(diǎn)介紹堿基堆積力和疏水作用（5分鐘）。三、雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本形式：重點(diǎn)介紹A-DNA、B-DNA、Z-DNA的結(jié)構(gòu)特征和形成條件（10分鐘）。四、一些DNA序列的不尋常結(jié)構(gòu)：主要介紹反向重復(fù)序列中的回文結(jié)構(gòu)、三螺旋和四螺旋形成的條件（5分鐘）。第三節(jié)DNA的物理化學(xué)性質(zhì)一、DNA分子變性：重點(diǎn)介紹增色效應(yīng)及其在DNA定量分析中的應(yīng)用、影響Tm值的因素（10分鐘）。二、DNA分子的復(fù)性：介紹復(fù)性的概念和影響復(fù)性的因素（5分鐘）三、分子雜交：介紹Southernblot、Northernblot、Westernblot和insituhybridization（15分鐘）。第四節(jié)超螺旋和拓?fù)洚悩?gòu)酶一、超螺旋：解釋清楚正超螺旋和負(fù)超螺旋的概念（15分鐘）二、超螺旋狀態(tài)的描述：解釋清楚Vinograd方程式中L、T、W的含義、EB的作用（15分鐘）三、拓?fù)洚悩?gòu)酶：重點(diǎn)介紹TopI、TopII的作用機(jī)理和功能（10分鐘）。[復(fù)習(xí)題]1、名詞解釋反向重復(fù)序列DNA鏈的呼吸作用DNA變性DNA的熔解溫度DNA復(fù)性2、簡(jiǎn)答題＊DNA是否唯一的遺傳物質(zhì)？＊如何確定DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)的方向性？＊決定DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)狀態(tài)的因素如何？＊B-DNA中出現(xiàn)的大溝、小溝有何差別？＊DNA結(jié)構(gòu)多態(tài)性及其產(chǎn)生的原因。＊室溫中蒸餾水中的DNA變化如何？為什么？＊三螺旋、四螺旋DNA的形成條件如何？各自的基本結(jié)構(gòu)情況＊說(shuō)明SV40的CCCDNA分子與EB結(jié)合過(guò)程中CCC的變化情況＊Ⅰ、Ⅱ型拓?fù)洚悩?gòu)酶的作用方式和結(jié)果的情況第三章基因和基因組（3學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)：掌握原核生物和真核生物基因的區(qū)別；真核生物的C值與C值矛盾。2、教學(xué)重點(diǎn)：基因組的大小與C值矛盾；真核生物基因。3、教學(xué)難點(diǎn)：真核生物DNA的復(fù)性動(dòng)力學(xué)。4、教學(xué)方法與手段：多媒體教學(xué)；講授與自學(xué)相結(jié)合。5、教學(xué)過(guò)程第一節(jié)基因組的大小與C值矛盾一、相關(guān)概念：重點(diǎn)介紹基因組和C值概念，簡(jiǎn)單介紹基因、基因組學(xué)、結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、功能基因組學(xué)等概念（15分鐘）。二、C值矛盾與表現(xiàn)：闡明C值矛盾的表現(xiàn)，指出C值矛盾的原因（15分鐘）。第二節(jié)細(xì)菌和病毒基因組一、大腸桿菌基因組：簡(jiǎn)略介紹大腸桿菌基因組的特點(diǎn)（5分鐘）。二、病毒基因組的特點(diǎn)：簡(jiǎn)單介紹，并交待λ噬菌體的COS位點(diǎn)形成的過(guò)程（5分鐘）。第三節(jié)真核生物的染色體與基因一、真核生物染色體結(jié)構(gòu)的回顧（不講，讓學(xué)生預(yù)習(xí)）二、真核生物DNA的復(fù)性動(dòng)力學(xué)：在介紹Cot曲線的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生明白怎樣通過(guò)真核生物復(fù)性動(dòng)力學(xué)研究來(lái)高度重復(fù)序列、中度重復(fù)序列和單一序列的估計(jì)方法（40分鐘）三、DNA的序列類(lèi)型：重點(diǎn)介紹高度重復(fù)序列中的衛(wèi)星、微衛(wèi)星、小衛(wèi)星DNA的特點(diǎn)、及其在實(shí)踐中的應(yīng)用；簡(jiǎn)單介紹重點(diǎn)重復(fù)序列的類(lèi)型和單拷貝序列（35分鐘）。四、基因簇與基因家族：介紹概念（5分鐘）。五、割裂基因：學(xué)生自學(xué)。[復(fù)習(xí)題]1、名詞解釋基因組；C-值；C－值矛盾；基因家族；基因簇；割裂基因；Intron內(nèi)元；Exon外元；持家基因；奢侈基因；衛(wèi)星DNA。2、簡(jiǎn)答題（1）何為C值矛盾，其表現(xiàn)在哪些方面。（2）E.coli的基因結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？（3）真核生物復(fù)性動(dòng)力學(xué)的復(fù)雜性計(jì)算、重復(fù)頻率計(jì)算。（如何根據(jù)復(fù)性動(dòng)力學(xué)曲線判斷真核生物各種序列類(lèi)型及其復(fù)雜性）（4）以E.coli、ΦX174噬菌體為例說(shuō)明原核生物基因組織的特點(diǎn)。（5）說(shuō)出真核生物染色體結(jié)構(gòu)中染色質(zhì)絲的逐級(jí)組裝過(guò)程。（6）真核、原核生物的結(jié)構(gòu)基因的主要組織特點(diǎn)。3、計(jì)算題（1）假定人類(lèi)單個(gè)細(xì)胞總DNA為6×109核酸對(duì)，以B-構(gòu)型存在。請(qǐng)問(wèn)人類(lèi)單個(gè)細(xì)胞DNA總長(zhǎng)度為多少？它們又是如何被組裝在直徑相對(duì)來(lái)說(shuō)極其微小的細(xì)胞核內(nèi)？（人類(lèi)46條染色體）（2）從四種不同生物分離的核酸中各種堿基的比率（％）如下ATUGC(A+T/U)/(G+C)(A+G)/(C+T)1171733330.51.02291922300.971.03241624560.661.54342.11.01）對(duì)于每個(gè)物種，回答以下問(wèn)題a、核酸是DNA還是RNA？b、是雙鏈還是單鏈？2）填充物種四中缺少的堿基百分比第四章DNA復(fù)制（4學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)：理解DNA復(fù)制的半保留機(jī)制和半不連續(xù)復(fù)制，掌握細(xì)菌DNA復(fù)制過(guò)程及有重要作用的酶和蛋白質(zhì)；了解細(xì)胞周期；了解真核生物DNA復(fù)制的特點(diǎn)。2、教學(xué)重點(diǎn)：①半保留復(fù)制的概念，半不連續(xù)復(fù)制的概念及相關(guān)定義（前導(dǎo)鏈、后隨鏈、岡崎片段）；②參與復(fù)制的酶和蛋白質(zhì)因子及其作用；③DNA復(fù)制的機(jī)制3、教學(xué)難點(diǎn)：①DNA復(fù)制起始；②端粒酶的作用機(jī)制；③DNA復(fù)制的調(diào)控。4、教學(xué)方法與手段：以基因信息傳遞的中心法則、DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂的關(guān)系開(kāi)始本篇，并引入本章，適當(dāng)復(fù)習(xí)DNA的結(jié)構(gòu)和組成，以利本章講述的展開(kāi)，以DNA復(fù)制所需的條件為主線，講授過(guò)程中聯(lián)系前面已講授的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)知識(shí)，做到知識(shí)的連貫，充分利用多媒體課件，用動(dòng)畫(huà)等形象、生動(dòng)地講授DNA生物合成過(guò)程。（1）充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段與方法，制作多媒體課件，做到圖文并茂；（2）在一些重點(diǎn)或關(guān)鍵處可適當(dāng)板書(shū)，起到突出重點(diǎn)、引導(dǎo)學(xué)生思路從而更易掌握的作用；（3）課堂上多提問(wèn)，與學(xué)生交流，調(diào)動(dòng)他們的積極性，也可先設(shè)疑，在后續(xù)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生尋找答案，做到深入淺出，逐層剝離。5、教學(xué)過(guò)程第一節(jié)DNA復(fù)制概述一、DNA的半保留復(fù)制：介紹半保留復(fù)制的概念與Meselson-stahl實(shí)驗(yàn)證據(jù)（10分鐘）。二、復(fù)制的起點(diǎn)、方式和方向：介紹復(fù)制子、復(fù)制眼、復(fù)制叉的概念，詳細(xì)介紹復(fù)制方式，并用動(dòng)畫(huà)幫助學(xué)生進(jìn)行理解（20分鐘）。三、DNA復(fù)制的半不連續(xù)性：介紹半不連續(xù)復(fù)制、先導(dǎo)鏈、后隨鏈、岡崎片段的概念，半不連續(xù)復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（10分鐘）。四、DNA合成的引發(fā)：介紹引發(fā)酶在復(fù)制引發(fā)中的作用和DNA復(fù)制的轉(zhuǎn)錄激活的概念；說(shuō)明有機(jī)體選用RNA作為引物的原因（5分鐘）。五、后隨鏈的合成及前體片段的連接：重點(diǎn)講清后隨鏈上所包含的事件。簡(jiǎn)要提出原核和真核后隨鏈合成的區(qū)別（5分鐘）。第二節(jié)DNA復(fù)制的酶學(xué)一、DNA聚合反應(yīng)和聚合酶：詳細(xì)介紹DNA聚合酶的3'→5'外切活性、5?→3?外切活性和5'→3'聚合活性。突出DNApolⅠ的5?－3?外切活性在切開(kāi)平移和探針制備中的應(yīng)用（25分鐘）。二、DNA連接酶：簡(jiǎn)略介紹，指出T4連接酶的應(yīng)用（2分鐘）。三、與DNA幾何學(xué)性質(zhì)相關(guān)的酶：簡(jiǎn)單介紹解螺旋酶和DNA旋轉(zhuǎn)酶的作用（3分鐘）。第三節(jié)原核生物DNA復(fù)制一、DNA復(fù)制機(jī)構(gòu)的研究：介紹實(shí)驗(yàn)體系，講清快停突變和慢停突變的概念（5分鐘）。二、DNA復(fù)制的起始：以大腸桿菌為例重點(diǎn)介紹從頭起始的過(guò)程，簡(jiǎn)單介紹E.coli細(xì)胞加倍時(shí)間與復(fù)制起始，略去共價(jià)延伸的起始過(guò)程（10分鐘）。三、延伸過(guò)程：講清復(fù)制叉的概念與復(fù)制因子在復(fù)制叉的分布，介紹聚合酶III各亞基的功能和后隨鏈的合成過(guò)程。噬菌體T4的復(fù)制機(jī)制讓學(xué)生自學(xué)（25分鐘）。四、復(fù)制的終止：重點(diǎn)介紹E.coli終止序列和終止蛋白在DNA復(fù)制終止中的作用，保證DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂相一致的機(jī)制，提出線性DNA復(fù)制出現(xiàn)末端短縮的問(wèn)題（15分鐘）。第四節(jié)真核生物DNA的復(fù)制重點(diǎn)介紹真核生物DNA聚合酶、分布與功能，指出真核生物和原核生物復(fù)制因子的不同，著重介紹端粒的功能及其補(bǔ)平機(jī)制（25分鐘）。6、小結(jié)：本章重點(diǎn)講述了：半保留復(fù)制的概念，半不連續(xù)復(fù)制的概念及相關(guān)定義（領(lǐng)頭鏈、隨從鏈、岡崎片段），參與復(fù)制的酶和蛋白質(zhì)因子及其作用，復(fù)制的化學(xué)反應(yīng)，復(fù)制的起始、延長(zhǎng)和終止，端粒及端粒酶的概念、逆轉(zhuǎn)錄的概念，DNA復(fù)制的調(diào)控。7、復(fù)習(xí)題名詞解釋復(fù)制；復(fù)制體；半保留復(fù)制；崗崎片段；復(fù)制單位；θ復(fù)制；先導(dǎo)鏈；后隨鏈；DNA復(fù)制的轉(zhuǎn)錄激活。DNA復(fù)制的半不連續(xù)性。簡(jiǎn)答題1、圖示說(shuō)明DNA半保留復(fù)制的機(jī)制證明。2、DNA復(fù)制方向?yàn)??→3?，請(qǐng)說(shuō)明復(fù)制為什么不能從3?→5?。3、為什么崗崎證明DNA半不連續(xù)性復(fù)制的實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)兩條鏈都是不連續(xù)的假象。4、DNA復(fù)制為何選擇RNA作為引物？5、復(fù)制叉誕生的過(guò)程如何，后隨鏈上都包含哪些事件（涉及的酶的情況）6、E.coli的DNA復(fù)制終止機(jī)制7、原核生物線性DNA復(fù)制5?末端短縮的解決辦法有哪幾種。8、真核生物端粒末端及端粒酶在DNA末端復(fù)制過(guò)程中的作用機(jī)制9、真核生物DNA復(fù)制過(guò)程中核小體復(fù)制和保留機(jī)制。10、保證復(fù)制忠實(shí)性的主要機(jī)制11、真核與原核復(fù)制起始調(diào)控的差別12、真核與原核復(fù)制的比較8、教學(xué)體會(huì)：通過(guò)本次的教學(xué)有下幾個(gè)體會(huì)：1．對(duì)于本次的教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)，學(xué)時(shí)分配比較科學(xué)，而且較好的遵循了認(rèn)識(shí)發(fā)展的順序進(jìn)行教學(xué)，達(dá)到了“漸進(jìn)”的目的。2．教學(xué)方法設(shè)計(jì)合理，能突出本章重點(diǎn)內(nèi)容，難點(diǎn)做到深入淺出，通過(guò)學(xué)生的反饋，其內(nèi)容講授已基本掌握。3．本次內(nèi)容的許多知識(shí)點(diǎn)能通過(guò)提問(wèn)或設(shè)疑的形式提出，能很好調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，但談話提出的問(wèn)題應(yīng)富有啟發(fā)性。4．利用多媒體教學(xué)有助于學(xué)生對(duì)講課內(nèi)容的理解，特別是以前學(xué)生難以理解的內(nèi)容，通過(guò)多媒體的圖象使抽象的內(nèi)容具體化，使學(xué)生一目了然。第五章DNA損傷、修復(fù)和重組（4學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)：了解導(dǎo)致DNA損傷的因素，掌握基因誘變、DNA重組和幾種損傷修復(fù)系統(tǒng)的作用機(jī)理。2、教學(xué)重點(diǎn)：①幾種損傷修復(fù)系統(tǒng)的作用機(jī)理。②遺傳重組理論。3、教學(xué)難點(diǎn)：①不同誘變劑引起不同DNA突變的機(jī)制；②幾種損傷修復(fù)系統(tǒng)的作用機(jī)理。③遺傳重組理論。4、教學(xué)方法與手段：多媒體教學(xué)；講授與自學(xué)相結(jié)合。5、教學(xué)過(guò)程第一節(jié)誘變（自學(xué)）第二節(jié)DNA損傷（自學(xué)）第三節(jié)DNA修復(fù)一、直接修復(fù)：簡(jiǎn)單介紹DNA光解酶、甲基轉(zhuǎn)移酶的作用（3分鐘）。二、切除修復(fù)：詳細(xì)介紹堿基切除修復(fù)、核苷酸切除修復(fù)的機(jī)理，并對(duì)核苷酸切除修復(fù)過(guò)程進(jìn)行歸納（12分鐘）。三、錯(cuò)配修復(fù)：介紹錯(cuò)配修復(fù)的組成和過(guò)程，講清MCE(mismatchcorrectenzyme)、外切核酸酶(Ⅰ和Ⅶ)在錯(cuò)配修復(fù)中的作用（15分鐘）。四、重組修復(fù)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)證據(jù)說(shuō)明重組修復(fù)的存在和時(shí)期，簡(jiǎn)單介紹其機(jī)理（10分鐘）。五、易錯(cuò)（SOS）修復(fù)：通過(guò)講解JeanWeigh的實(shí)驗(yàn)，引出SOS的概念，利用圖例詳細(xì)講解SOS修復(fù)的機(jī)理（15分鐘）。第四節(jié)遺傳重組一、遺傳重組概述：交待遺傳重組廣義和狹義的概念，遺傳重組類(lèi)型（5分鐘）。二、同源重組：重點(diǎn)介紹遺傳重組的特征和Holliday中間體的形成和拆分過(guò)程（20分鐘）。三、位點(diǎn)專(zhuān)一性重組：介紹位點(diǎn)專(zhuān)一性重組的概念，特征，以λ噬菌體為例說(shuō)明位點(diǎn)專(zhuān)一性重組的機(jī)制（15分鐘）。第四節(jié)細(xì)菌中的轉(zhuǎn)座成分一、基本概念：簡(jiǎn)單介紹，交待與同源重組的區(qū)別（5分鐘）二、轉(zhuǎn)座子的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)特征：詳細(xì)介紹插入序列和復(fù)合轉(zhuǎn)座子的結(jié)構(gòu)特征（15分鐘）三、轉(zhuǎn)座機(jī)制與模式：重點(diǎn)介紹復(fù)制性、非復(fù)制性、保守性轉(zhuǎn)座的概念和靶位點(diǎn)重復(fù)序列形成的原因，對(duì)于復(fù)制性轉(zhuǎn)座的機(jī)制進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹（10分鐘）。第五節(jié)真核生物的轉(zhuǎn)座成分一、真核生物轉(zhuǎn)座子的類(lèi)型：詳細(xì)介紹I型轉(zhuǎn)座子中的自主成分和非自主成分的關(guān)系（10分鐘）二、Ac/Ds系統(tǒng)：以圖例說(shuō)明Ac和Ds成分的作用方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（5分鐘）三、Spm/dspm系統(tǒng)：重點(diǎn)介紹這一系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（5分鐘）。四、反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子（不講，自學(xué)）講完以上內(nèi)容后對(duì)轉(zhuǎn)座子的類(lèi)型進(jìn)行歸納（5分鐘）五、轉(zhuǎn)座因子的應(yīng)用研究：簡(jiǎn)單介紹轉(zhuǎn)座子在基因克隆、基因定位和基因轉(zhuǎn)移方面的應(yīng)用（10分鐘）[復(fù)習(xí)題]名詞解釋移框突變；無(wú)義突變；錯(cuò)義突變；增變基因；組成型表達(dá)；組成型突變；突變熱點(diǎn)。問(wèn)答題：1、常見(jiàn)的無(wú)義、錯(cuò)義、移框突變的抑制突變的機(jī)制如何。2、m5C突變熱點(diǎn)形成的原因。3、造成基因組成型表達(dá)的突變?nèi)绾伟l(fā)生。4、錯(cuò)配修復(fù)酶的主要功能及作用機(jī)制。5、尿嘧啶－N－糖苷酶系統(tǒng)修復(fù)堿基來(lái)源及修復(fù)機(jī)制。6、核苷酸切除修復(fù)和重組修復(fù)的修復(fù)時(shí)期及簡(jiǎn)單過(guò)程。7、何為RecA蛋白，其在SOS系統(tǒng)中有何用途？8、舉例說(shuō)明增變基因增加突變的原因？第六章RNA轉(zhuǎn)錄（4學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)：掌握原核生物和真核生物RNA聚合酶的結(jié)構(gòu)、原核基因和真核基因啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)特征和轉(zhuǎn)錄的基本原理和過(guò)程2、教學(xué)重點(diǎn)：①大腸桿菌RNA聚合酶的基本組成；②真核生物RNA聚合酶的種類(lèi)及其生物學(xué)功能；③RNA酶促合成的基本特征；④啟動(dòng)子與增強(qiáng)子的作用特點(diǎn)；⑤RNA合成的基本過(guò)程---起始、延伸及終止全過(guò)程；⑥大腸桿菌的兩種終止子及其作用機(jī)理。3、教學(xué)難點(diǎn)：①RNA轉(zhuǎn)錄起始的特異性控制；②RNA轉(zhuǎn)錄起始幾種復(fù)后物的變換；③大腸桿菌的兩種終止子及其作用機(jī)理。4、教學(xué)方法與手段：多媒體教學(xué)；講授為主。5、教學(xué)過(guò)程第一節(jié)轉(zhuǎn)錄概述一、基本概念：講清轉(zhuǎn)錄概念的要點(diǎn)，有義鏈、反義鏈的概念，轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上下游的標(biāo)記方法（10分鐘）。二、轉(zhuǎn)錄過(guò)程：簡(jiǎn)單介紹轉(zhuǎn)錄的幾個(gè)階段（5分鐘）。第二節(jié)原核生物轉(zhuǎn)錄的起始一、原核生物RNA聚合酶：詳細(xì)介紹核心酶和全酶的成分和組裝，RNA聚合酶中各個(gè)亞基的功能（30分鐘）二、E.coli啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)與功能：以rrnBP1promoter為例，詳細(xì)介紹Sextamabox、Probnowbox、CAP-cAMP位點(diǎn)及其在轉(zhuǎn)錄起始中的作用（20分鐘）。三、起始過(guò)程：交待二元封閉復(fù)合物、二元開(kāi)放復(fù)合物、三元起始復(fù)合物和啟動(dòng)子出空的概念（10分鐘）。四、大腸桿菌不同的δ因子對(duì)轉(zhuǎn)錄的調(diào)控（5分鐘）第三節(jié)真核生物RNA轉(zhuǎn)錄的起始一、真核生物的RNApol：真核生物RNA聚合酶的種類(lèi)及其生物學(xué)功能，突出RNApolII的CTD區(qū)域的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能（10分鐘）。二、真核生物的啟動(dòng)子：以RNApolⅡ啟動(dòng)子為例，介紹真核生物的啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與功能，強(qiáng)調(diào)增強(qiáng)子作用特點(diǎn)（20分鐘）。三、真核生物轉(zhuǎn)錄的起始：以動(dòng)畫(huà)的形式介紹真核轉(zhuǎn)錄起始的過(guò)程（15分鐘）。第四節(jié)轉(zhuǎn)錄延伸簡(jiǎn)單介紹。說(shuō)清轉(zhuǎn)錄泡，轉(zhuǎn)錄泡移動(dòng)式拓?fù)鋵W(xué)問(wèn)題，轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的延宕發(fā)生的原因（5分鐘）。第五節(jié)轉(zhuǎn)錄的終止在簡(jiǎn)單介紹原核生物終止子的種類(lèi)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹兩類(lèi)終止子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和終止機(jī)理，解釋?duì)岩蜃拥摹盁嶙粉櫍╤ot-pursuit）”模型（30分鐘）。第七章RNA加工和核糖核蛋白（4學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)：熟練掌握從新生RNA分子到成熟RNA分子的加工過(guò)程。2、教學(xué)重點(diǎn)：①tRNA的加工內(nèi)容；②rRNA產(chǎn)生的切割反應(yīng)；③GU-AG型、Ⅰ型及Ⅱ型內(nèi)含子剪接時(shí)的轉(zhuǎn)酯反應(yīng)；④真核生物mRNA的加工內(nèi)容。3、教學(xué)難點(diǎn)：①GU-AG型內(nèi)含子的剪接機(jī)理；②tRNA中內(nèi)含子的剪接機(jī)理。4、教學(xué)方法與手段：多媒體教學(xué)；講授為主。5、教學(xué)過(guò)程第一節(jié)rRNA加工和核糖體一、RNA的加工類(lèi)型：通過(guò)對(duì)比原核生物和真核生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的不同說(shuō)明真核生物mRNA加工的必要性，解釋RNA加工概念的要點(diǎn)（5分鐘）。二、原核生物rRNA加工：簡(jiǎn)單介紹rRNA在基因組中分布特點(diǎn)和pre-mRNA的切割過(guò)程（5分鐘）。三、真核rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工：簡(jiǎn)單介紹rRNA在基因組中分布特點(diǎn)和pre-mRNA的切割過(guò)程（5分鐘）。四、核糖體的組成：不講。第二節(jié)tRNA加工一、tRNA基因：簡(jiǎn)單介紹兩類(lèi)核糖體基因（3分鐘）。二、參與tRNA后加工的酶：RNAaseP、RNAaseD、tRNA核苷酸轉(zhuǎn)移酶、RNAaseⅢ的作用（7分鐘）。三、原核生物tRNA加工：以大腸桿菌tRNATyr為例，說(shuō)明原核tRNA的加工過(guò)程，并用圖總結(jié)上述各種的切割位點(diǎn)和切割順序（15分鐘）。四、真核生物tRNA加工：真核tRNA基因特點(diǎn)，以酵母tRNAPhe為例，說(shuō)明真核tRNA的加工特點(diǎn)（10分鐘）。第三節(jié)mRNA加工一、mRNA加工概述：區(qū)分核不均一RNA（hnRNA）、核不均一RNP（hnRNP）、snRNP的概念（10分鐘）二、真核mRNA加工－--------帽子：介紹帽子結(jié)構(gòu)的種類(lèi)和功能（5分鐘）三、真核mRNA加工二--------多聚（A）尾巴：介紹加尾信號(hào)，以圖例說(shuō)明相關(guān)加尾酶的作用和過(guò)程，pol(A)的功能和在實(shí)踐中的應(yīng)用（15分鐘）。四、真核mRNA加工三--------剪接（splicing）：簡(jiǎn)單介紹內(nèi)含子的分類(lèi)，重點(diǎn)介紹I、II、III類(lèi)內(nèi)含子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和拼接機(jī)制（50分鐘）第四節(jié)可變mRNA的加工（30分鐘）在介紹可變mRNA加工概念的基礎(chǔ)上，以降鈣素基因、果蠅性別決定基因（sxl、tra、dsx）、免疫球蛋白μ重鏈為例簡(jiǎn)單說(shuō)明可變加工的種類(lèi)。重點(diǎn)介紹RNA編輯的概念和機(jī)制[復(fù)習(xí)題]名詞解釋轉(zhuǎn)錄；啟動(dòng)子；RNA拼接；左、右拼接點(diǎn)；不連續(xù)轉(zhuǎn)錄；轉(zhuǎn)錄終止子簡(jiǎn)答題1、說(shuō)明RNApol全酶各個(gè)亞基的主要功能。2、以E.coli為例，說(shuō)出Prok.啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)及各部分功能。3、以Prok.為例簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)錄起始過(guò)程。4、終止子和終止密碼子有何區(qū)別？5、試述Prok.中轉(zhuǎn)錄終止子的類(lèi)型及終止機(jī)制。6、解釋E.coli的λ噬菌體調(diào)控不同發(fā)育階段基因表達(dá)的抗終止機(jī)制。7、簡(jiǎn)述內(nèi)元的種類(lèi)及拼接方式8、說(shuō)明tRNA內(nèi)元拼接的簡(jiǎn)單步驟和特點(diǎn)。9、tRNA基因的類(lèi)型及各類(lèi)型的前體在加工過(guò)程中所要解決的問(wèn)題。10、說(shuō)明poly(A)在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用價(jià)值。11、為什么在細(xì)菌（Prok.）中很少涉及到ρ因子？12、Euk.mRNA帽子的種類(lèi)。13、以四膜蟲(chóng)的大rRNA前體的拼接為例，說(shuō)明第Ⅰ類(lèi)內(nèi)元拼接的簡(jiǎn)單過(guò)程及特點(diǎn)。14、真核生物mRNA的3…poly(A)的編碼情況及其準(zhǔn)確生成的機(jī)制為何？15、綜合比較四種內(nèi)元拼接方式的異同。16、解釋“套索結(jié)構(gòu)”，及內(nèi)元中的套索結(jié)構(gòu)中的磷酸二酯鍵有何特殊之處。第八章蛋白質(zhì)翻譯（6學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)：掌握遺傳密碼的破譯和特點(diǎn)，掌握tRNA的種類(lèi)與功能；掌握RNA通過(guò)遺傳密碼翻譯成成熟蛋白質(zhì)序列的過(guò)程，了解翻譯后的生物活動(dòng)。2、教學(xué)重點(diǎn)：①掌握遺傳密碼的破譯和特點(diǎn)；②tRNA的基本結(jié)構(gòu)及各部分的生物學(xué)功能；③核糖體的結(jié)構(gòu)組成及幾個(gè)活性部位的生物學(xué)功能；④原核生物蛋白質(zhì)合成起始的深刻理解；⑤真核生物蛋白質(zhì)合成起始階段幾種復(fù)合物的變換；⑥原核生物和真核生物蛋白質(zhì)合成起始的差異性比較；⑦蛋白質(zhì)合成過(guò)程中肽鏈延伸的機(jī)理；⑻釋放因子終止肽鏈合成的機(jī)理。3、教學(xué)難點(diǎn)：①真核生物蛋白質(zhì)合成起始幾種復(fù)合物的變換；②多肽鏈合成終止時(shí)翻譯復(fù)合體的解散機(jī)理。4、教學(xué)方法與手段：多媒體教學(xué)；講授為主。5、教學(xué)過(guò)程第一節(jié)基本元件一、tRNA：回顧tRNA的結(jié)構(gòu)、tRNA的功能的基礎(chǔ)上，介紹tRNA的種類(lèi)、副密碼子與氨?；鵷RNA的合成的關(guān)系（30分鐘）二、mRNA：在回顧細(xì)菌mRNA和真核mRNA的特征的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹S-D序列和Kozak序列特征（10分鐘）。三、核糖體及rRNA的結(jié)構(gòu)：著重介紹核糖體與翻譯有關(guān)的活性位點(diǎn)（20分鐘）。第二節(jié)遺傳密碼一、遺傳密碼及其破譯：介紹遺傳密碼的破譯過(guò)程（20分鐘）。二、遺傳密碼的性質(zhì)：密碼子的簡(jiǎn)并性、密碼子的普遍性與特殊性、密碼子的連續(xù)性、擺動(dòng)性（30分鐘）第三節(jié)肽鏈的合成一、氨基酸的活化（10分鐘）二、合成的起始（20分鐘）三、肽鏈的延伸（20分鐘）四、肽鏈的終止（15分鐘）第四節(jié)準(zhǔn)確翻譯的機(jī)制一、氨基酸與tRNA間的負(fù)載專(zhuān)一性（15分鐘）二、Anti-condon對(duì)condon的準(zhǔn)確識(shí)別：簡(jiǎn)單提一下。三、對(duì)第一個(gè)Met（AUG）的準(zhǔn)確起譯（5分鐘）四、對(duì)A位aa-tRNAaa的兩次校對(duì)（5分鐘）第五節(jié)蛋白質(zhì)前體的加工與轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制一、蛋白質(zhì)前體加工（10分鐘）二、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制（30分鐘）[復(fù)習(xí)題]名詞解釋單（多）順?lè)醋觤RNA，S-D序列，副密碼子，同工tRNA，同義密碼子，密碼子的簡(jiǎn)并性，分子伴侶，信號(hào)肽。簡(jiǎn)答題1、解釋Prok.多順?lè)醋觤RNA翻譯的兩種情況2、說(shuō)出核糖體的活性位點(diǎn)及其功能3、解釋同一種tRNA分子所識(shí)別的幾種同義密碼子使用頻率差異的原因。4、簡(jiǎn)述Ts循環(huán)過(guò)程及意義5、說(shuō)出Prok.蛋白質(zhì)翻譯過(guò)程中的起始因子、延伸因子、終止因子及各自功能。6、簡(jiǎn)述Prok.延伸過(guò)程中的主要事件7、簡(jiǎn)要說(shuō)明Prok.與Euk.的翻譯起始過(guò)程的差別8、tRNA三級(jí)結(jié)構(gòu)有何與其功能相適應(yīng)的特點(diǎn)9、以Prok.為例，說(shuō)明蛋白質(zhì)翻譯終止的機(jī)制10、簡(jiǎn)要說(shuō)明真核生物蛋白質(zhì)的不同轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制11、說(shuō)明Prok.和Euk.體內(nèi)蛋白質(zhì)的越膜機(jī)制第九章原核基因表達(dá)調(diào)控（6學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)：熟練掌握一些被細(xì)菌用來(lái)調(diào)控特定基因表達(dá)的精細(xì)機(jī)制2、教學(xué)重點(diǎn)：①乳糖操縱子的調(diào)控機(jī)制；②色氨酸操縱子的調(diào)控機(jī)制；③半乳糖操縱子調(diào)控機(jī)制；④小RNA分子調(diào)控基因表達(dá)的基本原理。3、教學(xué)難點(diǎn)：①乳糖操縱子的調(diào)控機(jī)制；②色氨酸操縱子的調(diào)控機(jī)制；③小RNA分子調(diào)節(jié)基因表達(dá)的機(jī)制。4、教學(xué)方法與手段：多媒體教學(xué)；講授與自學(xué)相結(jié)合。5、教學(xué)過(guò)程第一節(jié)基因表達(dá)調(diào)控概述（10分鐘）講清基因表達(dá)的概念和為什么基因功能要調(diào)控？第二節(jié)原核基因調(diào)控機(jī)制一、操縱子學(xué)說(shuō)（10分鐘）二、原核基因調(diào)控機(jī)制的類(lèi)型與特點(diǎn)（20分鐘）第三節(jié)乳糖操縱子一、乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)（15分鐘）二、酶的誘導(dǎo)現(xiàn)象（10分鐘）三、調(diào)控機(jī)理（20分鐘）四、阻遏蛋白的作用機(jī)制（25分鐘）五、lacoperon的正調(diào)控（30分鐘）第四節(jié)色氨酸操縱子一、色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu)（15分鐘）二、Trpoperon的阻遏系統(tǒng)（40分鐘）第五節(jié)其他操縱子一、半乳糖操縱子（10分鐘）二、阿拉伯糖操縱子（15分鐘）第六節(jié)小分子RNA的翻譯調(diào)節(jié)（20分鐘）第七節(jié)轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控（自學(xué)）[復(fù)習(xí)題]1、關(guān)于管家基因敘述錯(cuò)誤的是D(A)在生物個(gè)體的幾乎各生長(zhǎng)階段持續(xù)表達(dá)(B)在生物個(gè)體的幾乎所有細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)(C)在生物個(gè)體全生命過(guò)程的幾乎所有細(xì)胞中表達(dá)(D)在生物個(gè)體的某一生長(zhǎng)階段持續(xù)表達(dá)(E)在一個(gè)物種的幾乎所有個(gè)體中持續(xù)表達(dá)2、一個(gè)操縱子（元）通常含有B(A)數(shù)個(gè)啟動(dòng)序列和一個(gè)編碼基因(B)一個(gè)啟動(dòng)序列和數(shù)個(gè)編碼基因(C)一個(gè)啟動(dòng)序列和一個(gè)編碼基因(D)兩個(gè)啟動(dòng)序列和數(shù)個(gè)編碼基因(E)數(shù)個(gè)啟動(dòng)序列和數(shù)個(gè)編碼基因3、下列情況不屬于基因表達(dá)階段特異性的是，一個(gè)基因在A(A)分化的骨骼肌細(xì)胞表達(dá)，在未分化的心肌細(xì)胞不表達(dá)(B)胚胎發(fā)育過(guò)程不表達(dá)，出生后表達(dá)(C)胚胎發(fā)育過(guò)程表達(dá)，在出生后不表達(dá)(D)分化的骨骼肌細(xì)胞表達(dá)，在未分化的骨骼肌細(xì)胞不表達(dá)(E)分化的骨骼肌細(xì)胞不表達(dá)，在未分化的骨骼肌細(xì)胞表達(dá)4、乳糖操縱子（元）的直接誘導(dǎo)劑是E(A)葡萄糖(B)乳糖(C)β一半乳糖苷酶(D)透酶(E)異構(gòu)乳糖5、Lac阻遏蛋白結(jié)合乳糖操縱子（元）的B(A)CAP結(jié)合位點(diǎn)(B)O序列(C)P序列(D)Z基因(E)I基因6、cAMP與CAP結(jié)合、CAP介導(dǎo)正性調(diào)節(jié)發(fā)生在C(A)葡萄糖及cAMP濃度極高時(shí)(B)沒(méi)有葡萄糖及cAMP較低時(shí)(C)沒(méi)有葡萄糖及cAMP較高時(shí)(D)有葡萄糖及cAMP較低時(shí)(E)有葡萄糖及CAMP較高時(shí)7、Lac阻遏蛋白由D(A)Z基因編碼(B)Y基因編碼(C)A基因編碼(D)I基因編碼(E)以上都不是8、色氨酸操縱子（元）調(diào)節(jié)過(guò)程涉及E(A)轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)(B)轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng)調(diào)節(jié)(C)轉(zhuǎn)錄激活調(diào)節(jié)(D)翻譯水平調(diào)節(jié)(E)轉(zhuǎn)錄／翻譯調(diào)節(jié)9、與O序列結(jié)合A10、與P序列結(jié)合B11、與CAP結(jié)合C12、與CAP位點(diǎn)結(jié)合D(A)Lac阻遏蛋白(B)RNA聚合酶(C)環(huán)一磷酸腺苷(D)CAP-cAMP(E)異構(gòu)乳糖第十章真核基因表達(dá)調(diào)控（6學(xué)時(shí)）1、教學(xué)目標(biāo)：掌握真核基因不同的層次調(diào)控；掌握轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)域。2、教學(xué)重點(diǎn)：；①DNA結(jié)構(gòu)的規(guī)律性變化與基因表達(dá)調(diào)控；②DNA甲基化抑制基因轉(zhuǎn)錄的機(jī)理；③順式作用元件的類(lèi)型及其與基因表達(dá)的關(guān)系；④反式作用因子中DNA識(shí)別域的特點(diǎn)；⑤反式作用因子中DNA結(jié)合域的特點(diǎn)；真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的主要模式；⑦轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控。3、教學(xué)難點(diǎn)：①DNA甲基化抑制基因轉(zhuǎn)錄的機(jī)理；②真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的主要模式4、教學(xué)方法與手段：多媒體教學(xué)；講授為主。5、教學(xué)過(guò)程第一節(jié)DNA水平的調(diào)控一、基因丟失（10分鐘）。二、基