【正文】 子。生長(zhǎng)時(shí)，DNA持續(xù)復(fù)制，生長(zhǎng)速率最大時(shí)，每個(gè)細(xì)胞平價(jià)有基因組的兩個(gè)拷貝。1；Ⅱ型酶在雙鏈上產(chǎn)生切口，使另一雙鏈DNA片段得以穿過(guò)，連接數(shù)每次改變177。對(duì)負(fù)超螺旋分子，（負(fù)）扭曲減少，分子構(gòu)型發(fā)生變化。拓?fù)洚悩?gòu)體 堿基順序相同但連接數(shù)不同的DNA分子稱(chēng)為拓?fù)洚悩?gòu)體。分子中沒(méi)有游離斷。變性核酸的紫外光吸收值增大，其變化值一半時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度稱(chēng)為解鏈溫度（Tm)，它隨DNA中G+C含量的增加而增大。C3核酸的光譜學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì) 紫外光吸收和減色性 DNA和RNA最大紫外光吸收波長(zhǎng)為260nm，與蛋白質(zhì)的280nm相區(qū)別，用于核酸定性定量和純化。一些化學(xué)物質(zhì)能使核酸在中性PH下變性，如尿素和甲酰胺。C2核酸的理化性質(zhì) 氫鍵堿基堆積力和疏水作用維持核酸的穩(wěn)定性。低溫條件下，DNA可被誘導(dǎo)形成A型螺旋。⑶雙螺旋的每一匝螺旋含約10個(gè)堿基對(duì)。在DNA和RNA分子中，核苷酸之間以3’，5’磷酸二酯鍵連接形成長(zhǎng)鏈大分子。課　　時(shí)　　教　　案講 授 人查幸福課　　時(shí)序　　號(hào)3課題內(nèi)容Properties of nucleic acid教學(xué)時(shí)間教學(xué)方法講授教學(xué)課型理論□ 實(shí)驗(yàn)□ 習(xí)題□實(shí)踐□ 復(fù)習(xí)□ 其它□教學(xué)手段板書(shū)、多媒體教學(xué)目的1了解核酸的種類(lèi)組成和結(jié)構(gòu)2理解DNA雙螺旋和超螺旋結(jié)構(gòu) 3了解核酸理化性質(zhì)，尤其是紫外吸收和變性重點(diǎn)難點(diǎn)核酸結(jié)構(gòu)、核酸的理化特性教　學(xué)　內(nèi)　容備　注C1核酸結(jié)構(gòu)核酸是由核糖、堿基（嘌呤和嘧啶）、磷酸構(gòu)成。更為簡(jiǎn)單的方法是對(duì)蛋白質(zhì)的互補(bǔ)DNA(cDNA)進(jìn)行測(cè)序。進(jìn)化不同但功能相似的蛋白為共生同源。如血紅蛋白是由兩個(gè)α球蛋白鏈和兩個(gè)β球蛋白鏈構(gòu)成的α2β2四聚體。三級(jí)結(jié)構(gòu) 二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步折疊形成多肽的三級(jí)結(jié)構(gòu)。一級(jí)結(jié)構(gòu) 氨基酸的a羧基與下一個(gè)氨基酸a氨基縮合形成肽鍵，許多氨基酸以肽鍵相連形成的大分子多肽聚合物即為蛋白質(zhì)。根據(jù)R側(cè)鏈的極性將氨基酸分類(lèi)⑴極性帶電荷的氨基酸：酸性氨基酸天冬氨酸、谷氨酸，堿性氨基酸賴(lài)氨酸、精氨酸和組氨酸。在以后的教學(xué)中要經(jīng)常提及，讓學(xué)生熟悉這些專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)。Membranes (膜) 脂質(zhì)雙層分子與蛋白質(zhì)構(gòu)成細(xì)胞與細(xì)胞器的邊界。細(xì)菌70S核糖體含有大亞基（50S）和小亞基（30S），50S亞基包含23S、5SRNA分子和31種蛋白質(zhì)，30S亞基包含16SRNA分子和21種蛋白質(zhì)。微管是細(xì)胞骨架、真核生物纖毛、鞭毛及表面毛狀結(jié)構(gòu)的主要組分。另外還有糖蛋白、蛋白多糖、脂蛋白和糖脂。核酸（DNA和RNA）是核苷酸以3/，5/磷酸二酯鍵連接形成的聚合體，由含氮堿基、五碳糖和磷酸組成。乙醛酸循環(huán)體是特定的植物過(guò)氧化物酶體，進(jìn)行乙醛酸循環(huán)。Endoplasmic reticulum (內(nèi)質(zhì)網(wǎng)) 是細(xì)胞質(zhì)內(nèi)與核膜相連的膜體系，光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要合成脂類(lèi)及用于氧化解毒的酶。Mitochondria and chloroplasts (線粒體與葉綠體) 線粒體是細(xì)胞產(chǎn)能的場(chǎng)所，由外膜和內(nèi)膜組成，內(nèi)膜突出折疊成嵴，其內(nèi)含有一個(gè)小的環(huán)狀DNA分子、特異RNA和核糖體，可合成小部分線粒體蛋白，其所需要的大部分蛋白質(zhì)則由細(xì)胞核DNA編碼并在細(xì)胞質(zhì)中合成。植物、許多真菌和原生生物也有細(xì)胞壁。 日期的填寫(xiě)系指本堂課授課的時(shí)間。 教學(xué)方式既教學(xué)方法，如講授、討論、示教、指導(dǎo)等。 教學(xué)課型表示所授課程的類(lèi)型，請(qǐng)?jiān)谙鄳?yīng)課型欄內(nèi)選擇打“√”。六、考核方式：理論課采用閉卷考試的方法，總成績(jī)，平時(shí)成績(jī)30%，中期考試10%，期末考試60%七、教案編寫(xiě)說(shuō)明：教案又稱(chēng)課時(shí)授課計(jì)劃,是任課教師的教學(xué)實(shí)施方案?！斗肿由飳W(xué)課程》教案　 2007～2008學(xué)年 第　1　學(xué)期授課專(zhuān)業(yè)：　生物技術(shù)　　　課程名稱(chēng)：　分子生物學(xué)　　主講教師：　 何寧佳 　 查幸福 　 趙愛(ài)春 課　程　說(shuō)　明一、課程名稱(chēng)：分子生物學(xué)二、總課時(shí)數(shù)：45三、先修課程：基因工程原理四、使用教材：PC Turner, AG McLennan, AD Batesamp。任課教師應(yīng)遵循專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃制訂的培養(yǎng)目標(biāo)，以教學(xué)大綱為依據(jù)，在熟悉教材、了解學(xué)生的基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提前編寫(xiě)設(shè)計(jì)好每門(mén)課程每個(gè)章、節(jié)或主題的全部教學(xué)活動(dòng)。 題目：標(biāo)明章、節(jié)或主題。教學(xué)手段指教科書(shū)、板書(shū)、多媒體、模型、標(biāo)本、掛圖、音像等教學(xué)工具。 課　　時(shí)　　教　　案講 授 人查幸福課　　時(shí)序　　號(hào)1課題內(nèi)容Cells and macromolecules教學(xué)時(shí)間教學(xué)方法講授教學(xué)課型理論□ 實(shí)驗(yàn)□ 習(xí)題□實(shí)踐□ 復(fù)習(xí)□ 其它□教學(xué)手段板書(shū)、多媒體教學(xué)目的、亞細(xì)胞及分子組成上的差異，及用以分析的一些方法重點(diǎn)難點(diǎn)細(xì)胞分類(lèi)、亞細(xì)胞器教　學(xué)　內(nèi)　容備　注A1 Cellular classification (細(xì)胞分類(lèi))Eubacteria(真細(xì)菌)和Archaea(古細(xì)菌)屬原核細(xì)胞生物,它們一般由cell wall (細(xì)胞壁)、plasma membrane (細(xì)胞膜)、cytoplasm (細(xì)胞質(zhì))和nucleoid (類(lèi)核體)構(gòu)成，細(xì)胞中有質(zhì)粒、核糖核酸、核糖體及各種蛋白質(zhì)，沒(méi)有亞細(xì)胞器。真核生物大多是多細(xì)胞，在發(fā)育過(guò)程中不同群細(xì)胞經(jīng)分化形成特定組織。植物的葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，依靠光同化CO2 與水形成碳水化合物和氧氣。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有許多核糖體，特異合成分泌性蛋白質(zhì)，經(jīng)過(guò)初步的糖基化修飾，轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基體進(jìn)一步修飾分檢并分泌。它們合稱(chēng)微體。核酸參與遺傳信息的儲(chǔ)存與加工，但這些信息的表達(dá)則需要蛋白質(zhì)。A4 Large macromolecular assemblies (大分子的組裝)Protein plexes (蛋白質(zhì)復(fù)合體) 細(xì)胞中多個(gè)構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)元件是由蛋白質(zhì)復(fù)合體構(gòu)成的。肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白也是肌肉纖維的主要組分。真核生物的80S核糖體含有60S（包括28S、）和40S（含18SRNA）兩個(gè)亞基。外圍膜蛋白結(jié)合在膜的外表或錨定在膜上。課　　時(shí)　　教　　案講 授 人查幸福課　　時(shí)序　　號(hào)2課題內(nèi)容Protein structure教學(xué)時(shí)間教學(xué)方法講授教學(xué)課型理論□ 實(shí)驗(yàn)□ 習(xí)題□實(shí)踐□ 復(fù)習(xí)□ 其它□教學(xué)手段板書(shū)、多媒體教學(xué)目的1了解氨基酸的基本結(jié)構(gòu)和分類(lèi)2理解蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)3了解蛋白質(zhì)分析的常用方法和蛋白質(zhì)組學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)氨基酸、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能教　學(xué)　內(nèi)　容備　注B1 Amino acids (氨基酸)L氨基酸是蛋白質(zhì)的基本構(gòu)成單元，它們都有一個(gè)共同的結(jié)構(gòu)，a碳原子上連有一個(gè)羧基、一個(gè)氨基、一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)R側(cè)鏈，氨基酸結(jié)構(gòu)的差異主要表現(xiàn)為R側(cè)鏈的區(qū)別。⑵極性不帶電的氨基酸 ；⑶非極性氨基酸（參見(jiàn)教材）B2 Protein structure and function (蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能)大小與形狀 蛋白質(zhì)分為球蛋白和纖維蛋白兩類(lèi)。多肽有方向性，游離氨基端為N端，游離羧基端為C端。親水基團(tuán)位于蛋白質(zhì)外側(cè)，疏水基團(tuán)埋在內(nèi)側(cè)，氫鍵、鹽鍵、范德華力和疏水力維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。蛋白質(zhì)的功能（參見(jiàn)教材P22）結(jié)構(gòu)域和結(jié)構(gòu)基序 結(jié)構(gòu)域是同一多肽中有限的高度有序結(jié)構(gòu)片段相連而成。B3 Protein analysis (蛋白質(zhì)分析法)蛋白質(zhì)純化 有根據(jù)蛋白質(zhì)大小進(jìn)行分離的凝膠過(guò)濾層析；離子交換層析、等電聚焦和電泳則是根據(jù)蛋白質(zhì)所帶電荷的不同來(lái)分離。測(cè)定分子量 SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳和質(zhì)譜法是最常用的方法。堿基與核糖構(gòu)成核苷，核苷與磷酸形成5/核苷酸。核酸分子都有游離的5/端和游離3/端。兩條鏈反向平行排列。A型與B型一樣均為右手螺旋，但較寬而緊密，堿基對(duì)傾斜于螺旋軸，每匝為11個(gè)堿基對(duì)，A型的主要意義在于它是RNA及RNA與DNA雜合體的主要形式。但在強(qiáng)酸條件下，核酸完全水解為堿基、核糖及磷酸，在略稀的酸中則產(chǎn)生脫嘌呤核酸。DNA為細(xì)長(zhǎng)分子，水溶液具有高黏性，機(jī)械力或超聲波易損傷DNA，使其黏度下降。單核苷酸光吸收值最大，其次是單鏈DNA（ssDNA)，雙鏈DNA(dsDNA)最小，這種變化稱(chēng)為減色性。退火處理（慢速冷卻）使得互補(bǔ)鏈互相配對(duì)，恢復(fù)雙鏈結(jié)構(gòu)為DNA復(fù)性。超螺旋 超螺旋是DNA雙鏈軸線的高度卷曲，如果扭曲方向與雙螺旋方向相同，為正超螺旋，反之為負(fù)超螺旋。纏繞和扭曲 纏繞(Tw)是指雙螺旋一股鏈繞另一股旋轉(zhuǎn)；扭曲(Wr)則是雙螺旋軸在空間的盤(pán)繞。超螺旋有扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，比松散分子具有更高能量，對(duì)負(fù)超螺旋，這一能量有助于DNA螺旋的局部解旋。2。DNA有50—100個(gè)環(huán)或結(jié)構(gòu)域，各個(gè)結(jié)構(gòu)域可保持不同水平的超螺旋，整個(gè)染色體為負(fù)超螺旋。染色質(zhì)是緊密組裝高度有序的DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體。核小體 是染色質(zhì)的基本構(gòu)成單位。H1的功能 H1與核小體結(jié)合，對(duì)DNA起穩(wěn)定作用，免受核酸酶的降解。30nm纖絲 核小體進(jìn)一步被組裝成高度有序的左手螺旋（螺線管），即30 nm纖絲，每圈螺旋約6個(gè)核小體。端粒是染色體DNA末端特化的 序列，由大量的短重復(fù)序列構(gòu)成，由端粒酶合成。雌性哺乳動(dòng)物的兩條X染色體都呈異染色質(zhì)狀態(tài)。組蛋白變異體和修飾 被包裝的染色質(zhì)的快速變化可通過(guò)組蛋白的化學(xué)修飾來(lái)調(diào)控，如核心組蛋白N端賴(lài)氨酸殘基的乙酰化；而有絲分裂中染色體的濃縮伴隨著組蛋白H1的磷酸化。用剩余單鏈DNA的比例（f)對(duì) C0 t作圖，得到的曲線代表了DNA樣品的復(fù)性動(dòng)力學(xué)，即C0 t曲線。單一序列DNA 在單倍體基因組中只有一個(gè)或幾個(gè)拷貝的序列。5個(gè)組蛋白基因同在一個(gè)基因簇，串聯(lián)重復(fù)達(dá)數(shù)百次。衛(wèi)星DNA又分小衛(wèi)星DNA（不確定數(shù)目串聯(lián)重復(fù)，VNTR）和微衛(wèi)星DNA（簡(jiǎn)單串聯(lián)重復(fù)，STR），前者出現(xiàn)在染色體末端，后者則平均分布在染色體上。Meselson 和 Stahl (1958年)用實(shí)驗(yàn)證明了該機(jī)制（見(jiàn)教材P71）。復(fù)制子、復(fù)制起始與終點(diǎn) 以單一單位復(fù)制的任一段DNA都稱(chēng)為復(fù)制子。即前導(dǎo)鏈連續(xù)合成為長(zhǎng)鏈，后隨鏈則是間斷合成的，這種合成方式為半不連續(xù)復(fù)制。解旋 DNA解旋酶沿模板鏈前進(jìn)，打開(kāi)雙螺旋使復(fù)制順利進(jìn)行，在閉環(huán)DNA中復(fù)制叉處解旋所形成的正超螺旋可通過(guò)Ⅱ型拓?fù)洚悩?gòu)酶即DNA旋轉(zhuǎn)酶的作用而釋放。DNA聚合酶Ⅰ負(fù)責(zé)切除引物并填補(bǔ)缺口，該酶具有5/ → 3/ 聚合酶、5/ → 3/ 外切核酸酶及3/ →5/校正外切核酸酶活性。復(fù)制結(jié)束后兩個(gè)相扣的子鏈DNA由拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅳ（一種Ⅱ型拓?fù)洚悩?gòu)酶）解聯(lián)，分配到兩個(gè)子細(xì)胞。有絲分裂后，增殖的細(xì)胞進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期的G1期，也可脫離細(xì)胞周期進(jìn)入非增殖的休眠狀態(tài)G0期（沉默期）。E2F和RB的調(diào)控 由G1期進(jìn)入S期主要依靠對(duì)E2F這一轉(zhuǎn)錄因子的激活，E2F的活性又受與其結(jié)合的蛋白R(shí)B的抑制，在G1中后期，細(xì)胞周期蛋白—CDK復(fù)合物使RB磷酸化從而釋放E2F進(jìn)而激活轉(zhuǎn)錄。人類(lèi)癌癥中兩個(gè)重要的抑癌基因產(chǎn)物—抑癌蛋白R(shí)B和P53均與細(xì)胞周期調(diào)控密切相關(guān)，RB調(diào)控E2F的活性，當(dāng)DNA損傷時(shí)，P53誘導(dǎo)P21 WAF1/CIP1的合成。酵母的起始點(diǎn)都有一個(gè)11bp長(zhǎng)的保守序列（自動(dòng)復(fù)制序列ARS），它可結(jié)合起始點(diǎn)識(shí)別復(fù)合體（ORC），被CDK激活后引導(dǎo)DNA復(fù)制。DNA及復(fù)制所需的蛋白質(zhì)均固定在核基質(zhì)上。思 考 題與 作 業(yè)什么是半保留機(jī)制, 什么是半不連續(xù)復(fù)制, 復(fù)制的主要過(guò)程有哪些?教學(xué)后記這個(gè)部分是分子生物學(xué)的重要章節(jié),要講仔細(xì).課　　時(shí)　　教　　案講 授 人查幸福課　　時(shí)3序　　號(hào)6課題內(nèi)容DNA damage, repair and rebination教學(xué)時(shí)間教學(xué)方法講授教學(xué)課型理論□ 實(shí)驗(yàn)□ 習(xí)題□實(shí)踐□ 復(fù)習(xí)□ 其它□教學(xué)手段板書(shū)、多媒體教學(xué)目的1 了解突變的種類(lèi)和產(chǎn)生的因素2 理解DNA復(fù)制忠實(shí)性的機(jī)制3 掌握DNA修復(fù)的機(jī)制4 掌握DNA重組的方式及原理重點(diǎn)難點(diǎn)DNA突變、修復(fù)、重組教　學(xué)　內(nèi)　容備　注F1 誘變突變 指DNA堿基序列發(fā)生的永久的可遺傳的改變。一個(gè)或多個(gè)堿基的增加或丟失，會(huì)引起移碼突變?；瘜W(xué)誘變劑種類(lèi)很多，堿基類(lèi)似物可改變堿基配對(duì)特性，誘發(fā)直接突變（如5—溴尿嘧啶是胸腺嘧啶的類(lèi)似物）。原核生物中轉(zhuǎn)移損傷DNA合成屬于對(duì)DNA損傷的SOS反應(yīng)（有時(shí)也叫“易錯(cuò)修復(fù)”）F2 DNA損傷 堿基的損傷和丟失 DNA的一些損傷是自發(fā)的，如胞嘧啶會(huì)自發(fā)水解脫氨變?yōu)槟蜞奏?，它?huì)在接下來(lái)的復(fù)制中與腺嘌呤配對(duì)。有些是致死性的，多數(shù)導(dǎo)致間接誘變損傷。這是一種無(wú)差錯(cuò)的“直接修復(fù)”。有兩種形式：核苷酸切除修復(fù)（，缺口可由DNA聚合酶Ⅰ和連接酶填補(bǔ)）；堿基切除修復(fù)（專(zhuān)一的DNA糖基化酶識(shí)別修飾堿基，切除修飾堿基與糖基間的N—糖苷鍵，留下一個(gè)脫嘌呤或脫嘧啶的AP位點(diǎn)，AP內(nèi)切核酸酶在該位點(diǎn)切開(kāi)DNA。錯(cuò)配的堿基被MutS和 MutL組合的復(fù)合體識(shí)別并與之結(jié)合，再與 MutH內(nèi)切核酸酶結(jié)合，后者在子代鏈GATC附近的位點(diǎn)上產(chǎn)生缺刻，啟動(dòng)對(duì)損傷區(qū)的切除修復(fù)。單倍體細(xì)菌也可重組，如發(fā)生在部分已復(fù)制DNA間或染色體DNA與外源DNA（質(zhì)?；蚴删w）間。位點(diǎn)特異性重組 非同源DNA的特異片段間的交換，它是在結(jié)合序列部位由特異的酶來(lái)催化斷裂重接，而同源重組則是由能與RecA蛋白結(jié)合的DNA序列隨機(jī)斷裂引發(fā)的。這些基因段間的重組產(chǎn)生大量的不同重鏈和輕鏈基因序列，導(dǎo)致抗體種類(lèi)的多樣化。Tn轉(zhuǎn)座子系列除了轉(zhuǎn)座酶，還攜帶其它基因（如抗性基因），其中的β—內(nèi)酰胺酶可使生物體抗青霉素。課　　時(shí)　　教　　案講 授 人查幸福課　　時(shí)3序　　號(hào)7課題內(nèi)容Gen