分子生物學教案首頁.doc

分子生物學教案首頁第 次課 授課時間 年 月 日 教案完成時間： 年 月 日課程名稱生物化學年級2004專業(yè)、層次臨床醫(yī)學本科教員劉淑萍專業(yè)技術(shù)職 務教授授課方式（大、小班）大班學時2學時授課題目（章、節(jié)）第十一章 RNA的生物合成（轉(zhuǎn)錄）第三節(jié) 真核生物的轉(zhuǎn)錄后修飾第十二章 蛋白質(zhì)的生物合成（翻譯） 第一節(jié) 蛋白質(zhì)合成體系基本教材或主要參考書基本教材：周愛儒，生物化學 第六版 人民衛(wèi)生出版社主要參考書：1、 沈同. 生物化學. 第三版.北京：高等教育出版社2、 Biochemistry second Edition，Reginald H. Garrett3、童坦君.生物化學. 第一版.北京：北京大學醫(yī)學出版社.4、張廼蘅. 醫(yī)學分子生物學 . 北京 : 北京醫(yī)科大學出版社5、賈弘褆 生物化學 北京：人民衛(wèi)生出版社教學目的與要求：1.掌握：真核生物tRNA、rRNA轉(zhuǎn)錄后加工及結(jié)構(gòu)特點；蛋白質(zhì)合成的概念，體系。2.熟悉： 復制與轉(zhuǎn)錄的比較；3了解:核酶及其意義。大體內(nèi)容與時間安排，教學方法：1 大體內(nèi)容與時間安排：真核生物rRNA、tRNA的轉(zhuǎn)錄后修飾（25分） 核酶 （10分）復制與轉(zhuǎn)錄的比較 （10分） 蛋白質(zhì)合成的概念，體系。（45分）。2教學方法：課前預習課堂講授，系統(tǒng)小結(jié)，并指出重點內(nèi)容。課后復習討論3教學手段多媒體及幻燈性教學重點： 重點 真核生物tRNA轉(zhuǎn)錄后加工，蛋白質(zhì)合成的體系。難點：核酶教研室審批意見：同意執(zhí)行_關(guān)澤紅_(教學組長簽名)劉淑萍_(教研室主任簽名)2005年9 月 日 （教案續(xù)頁）基 本 內(nèi) 容輔助手段和時間分配二 轉(zhuǎn)運RNA( tRNA )的轉(zhuǎn)錄后加工tRNA加工包括如下方式（1）甲基化；（2）還原反應；(4) 脫氨反應；(5) 加上CCA-OH的3-末端結(jié)構(gòu)。三 核蛋白體RNA(rRNA)的轉(zhuǎn)錄后加工。 真核生物rRNA基因?qū)儆谝环N稱為豐富基因族DNA序列。一種45S的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是三種rRNA的前身，它經(jīng)過剪接后生成18S rRNA、5.8 S rRNA和28S rRNA。此外，RNA可進行自我剪接，也就是說RNA具有酶的活性，稱為核酶。核酶（ribozymes）：具有象酶那樣催化功能的RNA分子。核酶的一級結(jié)構(gòu)特點及二級結(jié)構(gòu)特點RNA復制（RNA replication）: 以RNA為模板在RNA復制酶催化下合成RNA的過程稱RNA復制。RNA病毒感染大腸桿菌時才產(chǎn)生RNA復制酶，該酶全稱是RNA指導的RNA聚合酶（RDRP），它在宿主細胞內(nèi)，以4種NTP為底物，以病毒RNA為模板催化合成新RNA鏈（53）。復制和轉(zhuǎn)錄的比較：轉(zhuǎn)錄和復制都以DNA為模板，都需依賴DNA的聚合酶，聚合過程都是在核苷酸之間生成磷酸二酯鍵，新生鏈的方向都是53，都需遵從堿基配對規(guī)律。不同的是：復制使子代保留親代全部遺傳信息，而轉(zhuǎn)錄只需按生存需要部分信息表達，即對DNA鏈有選擇性。復制和轉(zhuǎn)錄的聚合酶分別是DNA-pol和RNA-pol；底物分別是dNTP和NTP；復制的產(chǎn)物是兩對DNA雙鏈（每對是半保留的），轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物有mRNA，tRNA和rRNA等單鏈；在堿基配對上，復制是AT，GC配對，而轉(zhuǎn)錄的RNA鏈中的U代替了T。第十二章 蛋白質(zhì)的生物合成（翻譯）翻譯：將mRNA分子中4種核苷酸序列編碼的遺傳信息，解讀為蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)中20種氨基酸的排列順序。本章將討論以下內(nèi)容：1 氨基酸是怎樣被選擇及摻入到多肽鏈當中的；2 當多肽鏈在核糖體上合成完畢后，其翻譯后化學修飾是怎樣進 行的；3 合成加工好的蛋白質(zhì)是怎樣被運送到其發(fā)揮功能的地方。 第一節(jié) 蛋白質(zhì)生物合成體系蛋白質(zhì)生物合成在細胞各種生物合成中機制最為復雜，幾乎涉及到細胞內(nèi)所有種類的RNA和幾十種蛋白質(zhì)因子。蛋白質(zhì)的生物合成的場所是在核糖體內(nèi)，所以把核糖體稱作蛋白質(zhì)合成的加工廠。蛋白質(zhì)合成的原料是氨基酸，反應所需的能量由ATP和GTP提供。真核細胞蛋白質(zhì)合成的機制與大腸桿菌的有許多相似之處，但是參與反應的生物大分子種類更加豐富。本節(jié)先復習各種RNA的基本知識，再了解RNA在蛋白質(zhì)生物合成中的主要作用 20分 15分 10分 10分（教案續(xù)頁）基 本 內(nèi) 容輔助手段和時間分配一 翻譯模板mRNA及遺傳密碼 1 Jacob F 和 Monod J早在1961年就已提出mRNA的概念2 mRNA結(jié)構(gòu)特征：mRNA以核苷酸序列的方式攜帶遺傳信息，通過這些信息來指導合成多肽鏈中的氨基酸的序列。在mRNA信息區(qū)內(nèi)，相鄰3個核苷酸組成1個三聯(lián)體的遺傳密碼(genetic coden),編碼一種氨基酸。3 遺傳密碼的破譯：實驗映證4 幾個相關(guān)概念：起始密碼； 終止密碼；開放閱讀框架 (open reading frame, ORF）；多順反子；單順反子；遺傳密碼的重要特點：（一） 遺傳密碼的連續(xù)性（commaless） 1 概念：三聯(lián)體密碼是連續(xù)的，中間沒有標點符號。 2 框移突變（frameshift mutation）: 3 mRNA編輯（mRNA editing）（二）簡并性(degeneracy):1 概念：同一種氨基酸有兩個或更多密碼子的現(xiàn)象稱為密碼子的簡并性。對應于同一種氨基酸的不同密碼子稱為同義密碼子，只有色氨酸與甲硫氨酸僅有一個密碼子。 2 生物學意義：減少有害突變?nèi)? 通用性（universal）1 概念：指各種低等和高等生物，包括病毒、細菌及真核生物，基本上共用同一套遺傳密碼。2 生物學意義：證明物種進化自同一祖先3 變異性：目前已知線粒體的編碼方式與通常遺傳密碼有所不同。除了線粒體外，某些生物的細胞基因組密碼也出現(xiàn)一定的變異。（四）擺動性（wobble）：概念：反密碼子的第一位堿基與密碼子第三位堿基的配對可以在一定范圍內(nèi)變動。 （五）密碼的防錯系統(tǒng) 特點：密碼的編排方式使得密碼子中一個堿基被置換，其結(jié)果常常是編碼相同氨基酸，或是以物理化學性質(zhì)最接近的氨基酸相取代。 20分15分（教案末頁）小 結(jié)DNA復制RNA轉(zhuǎn)錄生成原 料DNTP、（NTP）NTP堿基配對A與T，G與CU與A，G與C催化的酶DNA指導的DNA聚合酶DNA指導的RNA聚合酶模 板整個DNA分子的二條完整單鏈DNA分子上的某個基因中的一條鏈*加工與修飾不需要在真核細胞內(nèi)需要每三個堿基一組相應于一個氨基酸或一個起始信號或一個終止信號（故又稱三聯(lián)體密碼）密碼是無標點符號的；密碼是不重疊的；密碼具有簡并性；密碼的第三位堿基具有較小的專一性；密碼是近于通用的。復習思考題、作業(yè)題1