1、安陽職業(yè)技術(shù)學(xué) 院教 案院系：教 研 室：姓 名：課程名稱：時(shí) 間課程 名稱課程 簡(jiǎn)介對(duì)教 師的 要求教材 選用參考 書籍教 學(xué) 主 要 內(nèi) 容備注單教案位：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院教 研 室：生物化學(xué)教研室姓名：唐微課程名稱：生物化學(xué)日期：2022 年 9 月授課章節(jié)授課對(duì)象學(xué)教 材時(shí) 間時(shí)授課地點(diǎn)教學(xué) 目的 要求教學(xué) 重點(diǎn) 難點(diǎn)教學(xué) 方法教具授課 提綱教 學(xué) 主 要 內(nèi) 容備注一、中心法就、復(fù)制的概念,復(fù)制的基本規(guī)律1中心法就（ central dogma）： 遺傳信息傳遞的規(guī)律；2復(fù)制的概念： 以 DNA為模板合成 DNA的過程稱 DNA的復(fù)制,堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律是 DNA復(fù)制的分子基礎(chǔ)；3. 復(fù)制的基

2、本規(guī)律：（1）半保留復(fù)制 半保留復(fù)制：DNA生物合成時(shí),母鏈 DNA解開為兩股單鏈,各自為模板按堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律,合成與模板互補(bǔ)的子鏈； 子代細(xì)胞的 DNA,一股單鏈從親代完整地接受過來,另一條單鏈 就完全重新合成, 兩個(gè)子細(xì)胞的 DNA都和親代 DNA堿基序列一 致,這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制；試驗(yàn)依據(jù)： 1958 年,M.Messelson 和 F.W.Stahl 用試驗(yàn)證 明半保留復(fù)制；意義：半保留復(fù)制的闡明, 對(duì)明白 DNA的功能和物種的延 續(xù)性有重大意義；接半保留復(fù)制的方式,子代保留了親代 DNA的全部遺傳信息,表達(dá)代與代之間（2）半不連續(xù)復(fù)制DNA堿基序列的一樣性；DNA 雙螺旋的

3、兩股單鏈走向相反,一鏈為 5 至 3 方向,另一條鏈為 3 至 5 方向,復(fù)制時(shí)所形成的復(fù)制叉上的兩股母鏈也是走向相反, 因此復(fù)制時(shí), 沿母鏈的 3 至 5 是連續(xù)合成的而沿母鏈 5 至 3 方向?yàn)椴贿B續(xù)合成的； 這種復(fù)制方式稱為半不連續(xù)復(fù)制；二、 DNA 復(fù)制的酶學(xué)1. DNA 復(fù)制的化學(xué)反應(yīng)復(fù)制是在酶的參加下的核苷酸聚合過程,需要多種生物分子的共同參加；dNMPn+dNTP dNMP n+1+PPi 2. DNA 復(fù)制所需要的原料 底物： dATP、dGTP、dCTP、dTTP；聚合酶：依靠 DNA 的 DNA 聚合酶,簡(jiǎn)稱為 DNA-pol ；模板：解開成單鏈的 DNA 母鏈；引物：一小

4、段 RNA ；其它酶和蛋白質(zhì)因子；3. DNA 聚合酶類型及特點(diǎn)：DNA 聚合酶具有 5 3 的聚合性質(zhì),作用： DNA 的延 伸；5 3 的核酸的內(nèi)切酶性質(zhì), 作用：切除錯(cuò)誤 DNA 片段；3 5的核酸外切酶性質(zhì),作用：即時(shí)校對(duì)；4. 參加復(fù)制中的幾何酶及其它酶；引發(fā)酶：合成一段 RNA 引物,供 DNA 復(fù)制的起始；解旋酶：將兩螺旋 DNA 解開成單鏈,有利于復(fù)制；單鏈結(jié)合蛋白：將解開的雙鏈結(jié)合,防止重新退火；DNA 連接酶：將 DNA 片段連接起來；拓?fù)涿福菏勾蚪Y(jié)的雙鏈斷裂后重新連接,消去超螺旋；三、 DNA 生物合成過程 1、復(fù)制的起始；DNA 的復(fù)制有固定的起始點(diǎn),一般從富含 AT

5、較多的地 方開頭復(fù)制；先是 DNA 解鏈酶將雙鏈 DNA 解開成雙鏈,然 后單鏈結(jié)合蛋白結(jié)合上去, 防止雙鏈重新退火變成雙鏈； 同時(shí),引發(fā)酶合成一段與DNA 復(fù)制點(diǎn)堿基序列配對(duì)的RNA,供應(yīng)OH 基團(tuán),為合成作預(yù)備；2、復(fù)制的延長(zhǎng)；在 DNA 聚合酶的催化下, 依據(jù)堿基因互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律逐加 入底物,鏈逐步延長(zhǎng)；3、復(fù)制的終止；到達(dá)復(fù)制子末端后,水解引物,DNA 聚合酶填補(bǔ)缺口,DNA連接酶連接,完成 DNA 的復(fù)制；4、真核生物 DNA 復(fù)制后末端的補(bǔ)平；真核生物的 DNA 復(fù)制完成后, 5端由于沒有引物,這時(shí)候由端粒酶補(bǔ)平；端粒酶是種反轉(zhuǎn)錄酶,自身帶模板,在DNA 的末端逐步加上堿基,形成完整

6、的 DNA 分子；5、滾環(huán)復(fù)制和 D 環(huán)復(fù)制；四、逆轉(zhuǎn)錄1、逆轉(zhuǎn)錄概念、逆轉(zhuǎn)錄酶的特點(diǎn)；以 RNA 為模板合成 DNA 的過程稱逆轉(zhuǎn)錄；逆轉(zhuǎn)錄酶：依靠 RNA 的 DNA 聚合酶；2、逆轉(zhuǎn)錄的基本過程；五、 DNA 損耗（突變）與修復(fù)1、突變的意義（1）突變是進(jìn)化、分化的分子基礎(chǔ)；（2）只有基因型轉(zhuǎn)變的突變；（3）致死性的突變；（4）突變是某些疾病的發(fā)病基礎(chǔ)；2、引發(fā)突變的因素 引起突變的因素主要有物理因素、化學(xué)因素、化學(xué)誘變劑等；物理因素：紫外線和各種輻射,其中紫外引起 DNA 鏈上相鄰 的兩個(gè)嘧啶堿基發(fā)生共價(jià)結(jié)合,生成嘧啶二聚體或稱 TT、CC二聚體；3、突變的分子轉(zhuǎn)變類型；（1）錯(cuò)配（2

7、）缺失、插入和移框（3）DNA 分子重排4、DNA 損耗的修復(fù)類型；（1）光修復(fù)通過光修復(fù)酶使嘧啶二聚體解聚,DNA 復(fù)原正常；（2）切除修復(fù) 將損耗的 DNA 單鏈直接水解,然后以相對(duì)的 DNA 單鏈 的正常部分作模板而修復(fù)損耗的 DNA ；（3）重組修復(fù)損耗面太大,又不能準(zhǔn)時(shí)修復(fù)的DNA 可先進(jìn)行復(fù)制,然后把正常的 DNA 補(bǔ)到缺口,這樣各部都有一條正常鏈,以之 為模板合成雙鏈 DNA ；（4）SOS修復(fù) DNA 損耗太多、難以連續(xù)復(fù)制而誘發(fā)出的一系列復(fù)制修 復(fù)過程；摸索題 1 什么是遺傳信息傳遞的中心法就？2 DNA復(fù)制遵循什么原就？3 DNA聚合酶有什么性質(zhì),其作用是什么？4 參加 D

8、NA復(fù)制的幾何酶有哪些,各起什么作用？5 什么是半不連續(xù)復(fù)制和半保留復(fù)制,各自的試驗(yàn)依據(jù)是什么？6 DNA復(fù)制的基本過程是什么？7 什么是岡奇片段？8 什么是復(fù)制叉（replication fork ）、復(fù)制體 replicasome、復(fù)制子replicon？9 什么是逆轉(zhuǎn)錄,其基本過程是什么？10 什么是突變,哪些因素引起 DNA突變？11 突變的分子轉(zhuǎn)變類型有哪些？12 DNA損耗有幾種類型,其修復(fù)過程如何？授課特點(diǎn)1.第一把前面所學(xué)的第一篇和其次篇的內(nèi)容進(jìn)行概要復(fù)習(xí),再通過圖片和實(shí)例切入到本篇所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,承上啟下；2.先介紹本篇和本章內(nèi)容概要,教學(xué)目標(biāo)和要求,使同學(xué)明白本篇和本章應(yīng)當(dāng)

9、學(xué) 習(xí)哪些內(nèi)容和重點(diǎn)內(nèi)容；3.就相應(yīng)內(nèi)容聯(lián)系臨床和生活實(shí)例,提高學(xué)習(xí)愛好；4.采納啟示式教學(xué),適當(dāng)提問,啟發(fā)同學(xué)思維；5.介紹學(xué)習(xí)方法,提高教學(xué)成效；授課章節(jié)授課對(duì)象授課地點(diǎn)教學(xué) 目的 要求教學(xué) 重點(diǎn) 難點(diǎn)第三篇基因信息傳遞 第十一章轉(zhuǎn)錄2022 級(jí)本科學(xué)4 時(shí) 間2022.10.19/26 時(shí)臨床專業(yè) 1、2、3 班5315 、5506 、2301 教室教 材生物化學(xué) 第七版人民衛(wèi)生出版社1、把握 ：復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的區(qū)分與聯(lián)系,RNA聚合酶的組成、結(jié)構(gòu),原核生物和真核生物的啟動(dòng)子的組成特點(diǎn),真核生物的轉(zhuǎn)錄后加工；2、熟識(shí) ：順式作用元件、反式作用因子,轉(zhuǎn)錄的基本過程；3、明白 ：RNA轉(zhuǎn)錄因子的

10、結(jié)合及啟動(dòng)；1. 重點(diǎn)：復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的區(qū)分與聯(lián)系,原核生物RNA聚合酶的組成及各亞基的功能,真核生物RNA聚合酶的種類及產(chǎn)物,原核生物轉(zhuǎn)錄終止子的類型及結(jié)構(gòu)；2. 難點(diǎn)： 原核生物和真核生物啟動(dòng)子的組成及特點(diǎn)；教學(xué) 方法教具授課 提綱大課講授,適當(dāng)結(jié)合臨床多媒體教學(xué)課件概述,遺傳傳遞的中心法就、轉(zhuǎn)錄的概念等5mins 第一節(jié)轉(zhuǎn)錄的模板及引物1轉(zhuǎn)錄模板 10mins 2RNA 聚合酶 25mins 其次節(jié)轉(zhuǎn)錄過程1原核生物的RNA 聚合酶及其啟動(dòng)子20min 2真核生物的RNA 聚合酶及其啟動(dòng)15mins 小結(jié) 5mins 第三節(jié)轉(zhuǎn)錄的基本過程1原核生物轉(zhuǎn)錄的基本過程20mins 2真核生物轉(zhuǎn)達(dá)錄

11、的基本過程15mins 第四節(jié)真核生物轉(zhuǎn)錄后修飾1真核生物 mRNA 轉(zhuǎn)錄后加工15mins 2tRNA 轉(zhuǎn)錄后加工15mins 3rRNA 轉(zhuǎn)錄后加工10mins 總結(jié) 5mins教 學(xué) 主 要 內(nèi) 容備注一、中心法就、轉(zhuǎn)錄的概念、轉(zhuǎn)錄的基本規(guī)律 1中心法就（ central dogma）：遺傳信息傳遞的基本規(guī)律；2轉(zhuǎn)錄的概念： 以 DNA 為模板合成 RNA 的過程稱轉(zhuǎn)錄,堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律是也是轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)；3.轉(zhuǎn)錄的基本規(guī)律：不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄,它包括發(fā)下兩個(gè)主面含 義；（1）轉(zhuǎn)錄時(shí)只有一條鏈作模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄；（2）模板并非永久在同一條鏈上；二、轉(zhuǎn)錄的化學(xué)反應(yīng)及其原料1.轉(zhuǎn)錄的化學(xué)反應(yīng)：復(fù)制是在

12、酶的參加下的核苷酸聚合過程,需要多種生物分子的共同參加；NMPn+NTP NMPn+1+PPi 2.RNA 轉(zhuǎn)錄所需要的原料等：底物： ATP、GTP、CTP、TTP；聚合酶：依靠 DNA 的 RNA 聚合酶,簡(jiǎn)稱為 RNA-pol ；模板：解開成單鏈的 DNA 母鏈；其它酶和蛋白質(zhì)因子；3.轉(zhuǎn)錄的基本過程：與 DNA 鏈合成一樣, RNA 鏈的合成也是從 5 向 3 端進(jìn)行 的,此過程由 RNA 聚合酶（ RNA polymerase）催化； RNA 聚合酶第一在啟動(dòng)子部位（promoter）與 DNA 結(jié)合,形成轉(zhuǎn)錄泡transcription bubble,并開頭轉(zhuǎn)錄；在原核生物中只有一

13、種 RNA聚合酶完成全部 RNA 的轉(zhuǎn)錄；而在真核生物中, 有 3 種不同的RNA 聚合酶掌握不同類型RNA 的合成； RNA 合成也同樣遵循堿基配對(duì)的規(guī)章,只是 U 代替了 T；4.原核生物 RNA 聚合酶：RNA 聚合酶具有 53 的聚合性質(zhì)；包括核心酶和全酶,核心酶由 2 構(gòu)成,核心酶加上 因子為全酶,即 2 ,其中 亞基識(shí)別轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn), 亞基打算哪些基因被轉(zhuǎn)錄, 亞基與模板結(jié)合, 亞基具有催化功能；5. RNA 合成的一般特點(diǎn)：RNA 的合成與 DNA 合成從總體上看來特別相像,但有以下三方面明顯不同： 所用的原料為核苷三磷酸, 而在 DNA 合成時(shí)就為脫氧核苷三磷酸； 只有一條 DN

14、A 鏈被用作模板,而 鏈分別用作模板；DNA 合成時(shí)兩條 RNA 鏈的合成不需要引物,而 DNA 合成肯定要引物的引導(dǎo)；轉(zhuǎn)錄合成的 RNA 鏈,除了 U 替換為 T 外,與用作模板的 DNA 鏈互補(bǔ),而與另一條非模板鏈相同；假如轉(zhuǎn)錄的 RNA是 mRNA ,其信息最終通過密碼子打算蛋白質(zhì)的合成；通常將用作模板進(jìn)行RNA 轉(zhuǎn)錄的DNA 鏈稱作為模板鏈template strand；而另一條就稱為非模板鏈二、原核生物 RNA 的合成nontemplate strand. 通常把轉(zhuǎn)錄后形成一個(gè) RNA 分子的一段 DNA 序列稱為一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位（ transcript unit）；一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位可能剛好

15、是一個(gè)基因,也可能含有多個(gè)基因；在細(xì)菌等原核生物中一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位通常含有多個(gè)基因,而真核生物中就大多含有一個(gè)基因；RNA的轉(zhuǎn)錄可以分為三步：1.RNA 鏈的起始； 2.RNA 鏈的延長(zhǎng)；3.RNA 鏈的終止及新鏈的釋放；RNA 鏈轉(zhuǎn)錄的起始第一是RNA 聚合酶在 因子的作用下與 DNA 上的啟動(dòng)子部位結(jié)合,并在 DNA 的雙鏈解離,形成轉(zhuǎn)錄泡,為RNA 聚合沒的催化下使 RNA 合成供應(yīng)單鏈模板,并按堿基配對(duì)原就,結(jié)合核苷酸,在核苷酸之間形成磷酸二脂鍵,使其相連,形成 RNA 新鏈； 因子在 RNA 鏈伸長(zhǎng)到 89個(gè)核酸后,就被釋放,然后由核心酶催化 RNA 的延長(zhǎng)；鏈的延長(zhǎng)RNA 鏈的延長(zhǎng)是在

16、 因子釋放之后,在RNA 聚合酶四聚體核心酶的催化下進(jìn)行；因RNA 聚合酶同時(shí)具有解開DNA 雙鏈并使其重新閉合的功能；隨著RNA 的延長(zhǎng), RNA 聚合酶使DNA 雙鏈不斷解開和重新閉合； RNA 轉(zhuǎn)錄泡的大小約為 18bp,而 RNA 合成的速度約為40bp/min；實(shí)際上, DNA 模板與新合成的 RNA 鏈之間配對(duì)特別少,可能只有 3bp,所以現(xiàn)在認(rèn)為并 不是 DNA 模板與 RNA 鏈之間的氫鍵使轉(zhuǎn)錄復(fù)合體得以穩(wěn)固；鏈的終止 當(dāng) RNA 鏈延長(zhǎng)遇到終止信號(hào) （ternination signal）時(shí),RNA 轉(zhuǎn)錄復(fù)合體就發(fā)生解體, 而使新合成的 RNA 鏈釋放出來； 現(xiàn)在 發(fā)覺在大腸

17、桿菌中有兩類終止信號(hào)：一類只有在蛋白質(zhì) 存在 的情形下,轉(zhuǎn)錄才會(huì)終止,稱為依靠于 的終止子 （ -dependent terminator）；其次類使轉(zhuǎn)錄終止不需要 的參加,所以稱為不依 賴于 的終止子（-independent terminator）. 三、真核生物轉(zhuǎn)錄后加工：實(shí)際上在原核生物中,RNA 的轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的合成以及mRNA 的降解通常是同時(shí)進(jìn)行的；由于在原核生物中不存在核 膜分隔的核, 另外,RNA 的轉(zhuǎn)錄和多肽鏈的合成都是從 5 向 3方向進(jìn)行, 只要 mRNA 的 5 端合成后, 即可以開頭蛋白質(zhì)的翻 譯過程；在原核生物中 mRNA 的壽命一般只有幾分鐘；因此,往往在 3

18、端 mRNA 的轉(zhuǎn)錄仍沒有最終終止, 5 端 mRNA 在完 成多肽鏈的合成后,已經(jīng)開頭降解；真核生物 RNA 的轉(zhuǎn)錄及加工：大多數(shù)真核生物的 mRNA 在轉(zhuǎn)錄后必需進(jìn)行下面三方面的加工后（ 圖 3-28）,才能運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)指導(dǎo)蛋白質(zhì)的翻譯；在 mRNA 前體的 5（cap）端加上 7-甲基鳥嘌呤核苷的帽子當(dāng) RNA 鏈合成大致達(dá)到 30 個(gè)核苷酸后, 就在其 5 端上 加上一個(gè) 7-甲基鳥嘌呤核苷的帽子,它含有二個(gè)甲基和稀有的5-5三磷酸鍵；其作用是在蛋白質(zhì)翻譯時(shí)識(shí)別起始位置以及防止被 RNA 酶降解；在 mRNA 前體的 3端加上聚腺苷酸 polyA 的尾巴真核生物中在 RNA 聚合酶催化

19、下合成 mRNA 的前體hnRNA,比實(shí)際 mRNA 要長(zhǎng)一些；一般 hnRNA 的轉(zhuǎn)錄終止于加 polyA 尾巴的 3末端的下游 1000-2022 個(gè)核苷酸處,然后由核酸內(nèi)切酶對(duì)其進(jìn)行加工,切除余外的核苷酸；核酸內(nèi)切酶一般在保守的共有序列 AAUAAA 的下游 11-30個(gè)核苷酸處停止切割；最終在 poly（A）聚合酶的催化下加上大約 200 個(gè)聚腺苷酸 polyA 尾巴,此過程一般稱為聚腺苷酸化,它對(duì)增加mRNA 的穩(wěn)固性以及從細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)的運(yùn)輸具有重要作用；3 假如基因中存在不編碼的內(nèi)含子序列,要進(jìn)行剪接,將其切除真核生物基因與原核生物基因的一個(gè)顯著的不同就是真核生物大多數(shù)基因內(nèi)含有

20、大量的非編碼序列；現(xiàn)在一般將一個(gè)基因中編碼蛋白質(zhì)合成的序列稱為外顯子（exon）,而非編碼的序列就稱為內(nèi)含子（ intron）；由于在一個(gè)基因中編碼序列之間 存在著大量的非編碼序列, 所以剛轉(zhuǎn)錄的 hnRNA 同樣既含有編碼序列,也含有非編碼序列；因此,必需對(duì)hnRNA 進(jìn)行剪接,切除這些非編碼序列,并將編碼序列連接起來,才能進(jìn)行蛋白 質(zhì)的翻譯；摸索題1 什么是轉(zhuǎn)錄 transcription,它和復(fù)制有什么區(qū)分和聯(lián)系？2 原核生物啟動(dòng)子的組成、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) . 3 真核生物起動(dòng)子的基本組成、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；4 原核生物轉(zhuǎn)錄的終止有幾種方式？不依 因子的終止子的結(jié)構(gòu)是什么. 5 什么是轉(zhuǎn)錄單位 tr

21、anscription unit？6 舉例說明什么是順式作用元件 cis-acting elements ,什么是反式作用因子 trana-acting factors？7 什 么 是 基 因 gene 、 結(jié) 構(gòu) 基 因 structural splitting gene？gene 、 斷 裂 基 因8 什么是內(nèi)元（intron）、外元 exon ？?jī)?nèi)元是真核生物的真質(zhì)標(biāo)志hall marker 嗎？?jī)?nèi)含子都含而不露嗎？9 真核生物轉(zhuǎn)錄后修飾有哪幾種方式？分別是什么？10什么是增強(qiáng)子？它有什么作用特點(diǎn)？11什么是核酶,有什么特點(diǎn)？授課特點(diǎn) 1.第一把前面所學(xué)的第一篇和其次篇的內(nèi)容進(jìn)行概要復(fù)習(xí)

22、,再通過圖片和實(shí)例切入 到本篇所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,承上啟下；2.先介紹本篇和本章內(nèi)容概要, 教學(xué)目標(biāo)和要求, 使同學(xué)明白本篇和本章應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí) 哪些內(nèi)容和重點(diǎn)內(nèi)容；3.就相應(yīng)內(nèi)容聯(lián)系臨床和生活實(shí)例,提高學(xué)習(xí)愛好；4.采納啟示式教學(xué),適當(dāng)提問,啟發(fā)同學(xué)思維；5.介紹學(xué)習(xí)方法,提高教學(xué)成效；授課章節(jié)第三篇基因信息傳遞 第十三章基因表達(dá)調(diào)控授課對(duì)象2022 級(jí)本科學(xué)4 時(shí) 間2022.11.10/17 臨床專業(yè) 1、2、3 班時(shí)授課地點(diǎn)5315 、5506 、2301 教室教 材生物化學(xué) 第七版人民衛(wèi)生出版社1、把握： 基因及其基因表達(dá)的概念,原核生物表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn),操教學(xué) 目的 要求縱子的結(jié)構(gòu)與功能,真核

23、基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn),順式作用元件,反式作 用因子定義、類型,啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、緘默子的含義；2、熟識(shí)： 真核基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn),基因表達(dá)調(diào)控的四個(gè)層次,基因表達(dá)調(diào)控的生物學(xué)意義,乳糖操縱子調(diào)劑機(jī)制；3、明白： 基因表達(dá)調(diào)控的基本原理,基因表達(dá)的時(shí)間性及空間性；1. 重點(diǎn) ：乳糖操縱子和色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu)與功能,真核基因組結(jié)教學(xué) 重點(diǎn) 難點(diǎn)構(gòu)特點(diǎn),順式作用元件,反式作用因子定義、類型,啟動(dòng)子或啟動(dòng) 序列、增強(qiáng)子、緘默子的含義；2. 難點(diǎn)： 基因表達(dá)的時(shí)間性及空間性,基因表達(dá)調(diào)控的基本原理,真核基因表達(dá)調(diào)控的特點(diǎn)；教學(xué) 方法教具授課 提綱大課講授,適當(dāng)結(jié)合臨床和生活實(shí)際實(shí)例多媒體教學(xué)課件導(dǎo)入,概述5mi

24、ns 第一節(jié)基因表達(dá)調(diào)控的基本概念與原理一、基因表達(dá)的概念,基因表達(dá)的時(shí)間性及空間性10mins 二、基因表達(dá)的方式,基因表達(dá)調(diào)控的生物學(xué)意義10mins 三、基因表達(dá)調(diào)控的基本原理15mins 其次節(jié)原核生物基因表達(dá)調(diào)控一、原核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)20mins 二、乳糖操縱子的調(diào)劑機(jī)制25mins 三、其它轉(zhuǎn)錄調(diào)劑機(jī)機(jī)制15mins 第三節(jié)真核生物基因表達(dá)調(diào)控一、真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)15mins 二、真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)15mins 三、真核基因轉(zhuǎn)錄激活調(diào)劑20mins 總結(jié) 10mins 教 學(xué) 主 要 內(nèi) 容備注一、基因表達(dá)調(diào)控基本概念與原理 1基因、基因組的概念（1）基因概念的多

25、樣性A斷裂基因（ splitting gene）：編碼序列為不編碼序列隔開,B；其中,編碼序列為外元,不編碼序列為內(nèi)元；真核生物 的基因大多數(shù)為斷裂基因,或稱不連續(xù)基因；C假基因 pseudogene：失去了基因功能的 DNA 序列；D重復(fù)基因 repeat gene：一個(gè)基因含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的 拷貝數(shù)；E重疊基因（ overlapping gene）：基因部分重疊；F跳動(dòng)基因（ transposon）：跳動(dòng)基因也稱轉(zhuǎn)座子,指基因復(fù) 制到染色體的另一位置；（2）基因：染色體上的 DNA 片段；（3）基因組：一個(gè)物種的一整套遺傳信息；2基因表達(dá)（1） 基因表達(dá)的概念：基因表達(dá)就是基因轉(zhuǎn)錄及翻譯

26、過程,其中轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)的 第一步；（2） 基因表達(dá)的時(shí)空特異性 基因表達(dá)的特導(dǎo)性包括時(shí)間特異性和空間特異性；（3） 基因表達(dá)的方式 包括組成性表達(dá)、誘導(dǎo)和阻遏；（4） 基因表達(dá)調(diào)控的生物學(xué)意義 適應(yīng)環(huán)境、維護(hù)生長(zhǎng)和增殖；維護(hù)個(gè)體發(fā)育與分化；（5）基因表達(dá)調(diào)控的基本原理A基因表達(dá)的多級(jí)調(diào)控；B基因轉(zhuǎn)錄激活調(diào)劑基因要素：特異DNA 序列；順式作用元件（啟動(dòng)子序列,如 TATA box、CCAAT box ）；調(diào)劑蛋白；DNA- 蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì) -蛋白質(zhì)相互作用； RNA 聚合酶二、原核生物基因表達(dá)調(diào)劑 1、原核生物基因轉(zhuǎn)錄調(diào)劑特點(diǎn)（1）sigma因子打算 RNA 聚合酶識(shí)別特異性；原核生物細(xì)胞僅

27、有一種RNA 聚合酶,核心酶參加轉(zhuǎn)錄延長(zhǎng),全酶具轉(zhuǎn)錄起始作用；在轉(zhuǎn)錄起始階段,sigma 因子識(shí)別特異啟動(dòng)子序列；不同的 轉(zhuǎn)錄激活；（2）操縱子模型的普遍性；sigma 因子孫打算特異基因的除個(gè)別基因外, 原核生物絕大多數(shù)基因按功能相關(guān)性成 簇串聯(lián)、密集于染色體上,共同組成一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位操縱（operon）,因此,操縱子機(jī)制在原核基因調(diào)控中具有普遍意 義；（3）阻礙蛋白與阻礙機(jī)制的普遍性；在許多原核操縱子系統(tǒng), 特異性的阻遏蛋白是掌握原核 啟動(dòng)序活性的重要因素；當(dāng)阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合或解散 時(shí),就會(huì)發(fā)生特異基因的阻遏或去阻遏；原核基因調(diào)控普遍 涉及特異阻遏蛋白參加的開、關(guān)調(diào)劑機(jī)制；2、乳糖操縱

28、子和色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu)；（1）乳糖操縱子的結(jié)構(gòu) 乳糖操縱子包括 ZYA 三個(gè)結(jié)構(gòu)基因及其上游的調(diào)劑序 列：操縱子序列 O、啟動(dòng)子序列 P 及一個(gè)調(diào)劑基因 I；（2）阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)劑（3）CAP 的正性調(diào)劑分解代謝物基因激活蛋白CAP 是同二聚體,在其分子內(nèi)有 DNA 結(jié)合位點(diǎn)；當(dāng)沒有葡萄糖及 cAMP 濃度較高時(shí),cAMP 與 CAP 結(jié)合,這時(shí) CAP 結(jié)合在 lac 啟動(dòng)序列鄰近的 CAP 位點(diǎn),可促進(jìn)轉(zhuǎn)錄；3、原核生物翻譯水平的調(diào)劑；（1）蛋白質(zhì)分子的自我調(diào)劑（2）反義 RNA 對(duì)翻譯的調(diào)劑作用4其它轉(zhuǎn)錄調(diào)劑機(jī)制（1）轉(zhuǎn)錄衰減（2）基因重組（3）SOS反應(yīng) 大腸桿菌經(jīng)紫外線照耀會(huì)發(fā)生染

29、色體損耗或 DNA 復(fù)制 抑制,誘發(fā)一系列表型變化, 這一現(xiàn)象或過程稱為 SOS反應(yīng)（SOS response）；三、真核生物基因表達(dá)調(diào)劑 1、真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；（1）真核基因組結(jié)構(gòu)巨大；哺乳動(dòng)物基因組 DNA 約由 3 109堿基對(duì)組成, 而大腸 桿菌的基因組 DNA 大約只有 4.2 106堿基對(duì)；（2）真核基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物為單順反子；原核生物大多數(shù)基因按功能相關(guān)性成簇串聯(lián)成操縱子,由 操 縱 子 機(jī) 制 控 制 轉(zhuǎn) 錄 生 成 的mRNA為 多 順 反 子（poly-cistron）（3）真核生物的基因組中有重復(fù)序列；（4）真核生物的基由于不連續(xù)基因；真核生物的基因大多數(shù)為不連續(xù)基因

30、,即編碼序列為不 編碼的序列所隔開；2、真核生物基因表達(dá)調(diào)控特點(diǎn)；（1）RNA 聚合酶；真核生物有三種 RNA 聚酶,分別負(fù)責(zé)三種 RNA 的轉(zhuǎn)錄；（2）活性染色體結(jié)構(gòu)變化；當(dāng)基因被激活時(shí), 可觀看到染色體相應(yīng)區(qū)域發(fā)生某些結(jié) 構(gòu)和性質(zhì)變化；（3）正性調(diào)劑占主導(dǎo)；真核生物廣泛地采納正性調(diào)劑,其緣由有：一、正性調(diào) 節(jié)機(jī)制更有效；負(fù)性調(diào)劑不經(jīng)濟(jì)；（4）轉(zhuǎn)錄與翻譯分隔進(jìn)行；真核細(xì)胞有細(xì)胞核及胞漿等區(qū)間分布,轉(zhuǎn)錄與翻譯在不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中進(jìn)行；（5） 轉(zhuǎn)錄后修飾、加工；鑒于真核基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 轉(zhuǎn)錄后剪接及修飾等過程比原核生物基因復(fù)雜；3、RNA pol和 pol的轉(zhuǎn)錄調(diào)劑；（1）RNA pol I 轉(zhuǎn)錄體

31、系的掌握；（2）RNA pol III 轉(zhuǎn)錄體系的掌握；4、RNA pol對(duì)轉(zhuǎn)錄的調(diào)劑（1）順式作用元件 DNA 序列,主要包括啟動(dòng)子、增強(qiáng) 指調(diào)劑基因表達(dá)的 子及緘默子（2）反式作用因子參加基因表達(dá)調(diào)控的蛋白質(zhì)部分,如基本轉(zhuǎn)錄因子、亮氨酸拉鏈、鋅指結(jié)構(gòu)；5轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)劑（1）hnRNA加工成熟的調(diào)劑；（2）mRNA動(dòng)輸、胞漿內(nèi)穩(wěn)固性的調(diào)劑 6翻譯水平的調(diào)劑（1）翻譯起始因子（ eIF ）活性的調(diào)劑；（2）RNA結(jié)合蛋白對(duì)翻譯起始的調(diào)劑；摸索題：1什么是基因 gene,什么是結(jié)構(gòu)基因 structural gene,什 么 是 假 基 因 pseudo-gene, 什 么 是 斷 裂 基 因

32、 splitting gene,什么是跳動(dòng)基因 jumping gene？2什么是基因表達(dá) gene expression.試述基因表達(dá)變化的特 點(diǎn)及其調(diào)控對(duì)生物體的重要性；3為什么說轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控是基因表達(dá)調(diào)控的中心環(huán)節(jié) . 4舉實(shí)際例子說明操縱元 0peron的組成元件及其作用,并 分析可阻遏的操縱元和可誘導(dǎo)的操縱元的調(diào)控方式；5真核生物基因組 genome in eukaryote的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪 些？6比較真核和原核生物的基因表達(dá)和基因表達(dá)調(diào)控相像和 不同之處；7論述啟動(dòng)子（ promotor）、增強(qiáng)子 enhancer和轉(zhuǎn)錄因子 transcriptional factors的概念、結(jié)

33、構(gòu)、功能及其相互關(guān)系；8什么緘默子 silencer、衰減子 attenuater,各有什么作用？授課特點(diǎn)1.第一把第十二章的內(nèi)容進(jìn)行概要復(fù)習(xí),所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,承上啟下；再通過生物界遺傳進(jìn)化的規(guī)律導(dǎo)入至本篇2.先介紹本章內(nèi)容概要,教學(xué)目標(biāo)和要求,使同學(xué)明白本章應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容和重 點(diǎn)內(nèi)容；3.就相應(yīng)內(nèi)容聯(lián)系臨床和生活實(shí)例,提高學(xué)習(xí)愛好；4.采納啟示式教學(xué),適當(dāng)提問,啟發(fā)同學(xué)思維；5.突出重點(diǎn),將難點(diǎn)講清晰；授課章節(jié) 授課對(duì)象授課地點(diǎn)第三篇基因信息傳遞 第十四章基因重組與基因工程2022 級(jí)本科學(xué)4 時(shí) 間2022.11.24/30 時(shí)臨床專業(yè) 1、2、3 班5315 、5506 、2301 教

34、室教 材生物化學(xué) 第六版人民衛(wèi)生出版社1、把握： 基因重組和基因工程的概念,轉(zhuǎn)化作用、限制性核酸內(nèi)切教學(xué) 目的 要求酶、基因載體、 cDNA 文庫、基因組 DNA 文庫的概念,目的基因的 來源,基因載體的類型；2、熟識(shí)： 同源重組、特異位點(diǎn)的基因重組、轉(zhuǎn)座重組的概念和基本過程,重組 DNA 技術(shù)的操作步驟；3、明白：重組 DNA 技術(shù)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系, 重組 DNA 技術(shù)的操作程序；教學(xué) 重點(diǎn) 難點(diǎn)1. 重點(diǎn) ：細(xì)菌基因轉(zhuǎn)移的接合作用、轉(zhuǎn)化作用和轉(zhuǎn)導(dǎo)作用,限制性 核酸內(nèi)切酶、基因載體、 cDNA 文庫、基因組 DNA 文庫的概念,目 的基因的來源,基因載體的類型；2. 難點(diǎn)： 重組 DNA 技術(shù)基

35、本原理和操作步驟；教學(xué) 方法教具大課講授,適當(dāng)結(jié)合臨床和生活實(shí)際實(shí)例多媒體教學(xué)課件概述,基因重組與基因工程概念5mins 第一節(jié)DNA 的重組一、同源重組15mins 二、位點(diǎn)特異性重組15mins 三、接合、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)20mins 四、轉(zhuǎn)座 20mins 授課 提綱小結(jié) 5 mins 其次節(jié)重組 DNA 技術(shù)一、重組 DNA 技術(shù)相關(guān)概念15mins 二、重組 DNA 技術(shù)基因原理25mins 三、重組 DNA 技術(shù)的討論進(jìn)展15mins 四、重組 DNA 技術(shù)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系15mins 總結(jié) 10mins 教 學(xué) 主 要 內(nèi) 容備注一、基因重組和基因工程的概念 1基因重組概念基因重組或稱遺傳

36、重組是指由于不同DNA 鏈的斷裂和連接而產(chǎn)生的 DNA 片段的交換和重新組合,形成新的 DNA分子的過程；因此,新的 DNA 分子中含有原先的兩個(gè) DNA 分子的片段；嚴(yán)格說來,全部DNA 均是重組 DNA ；在遺傳工程中,人們只是設(shè)法在試管中轉(zhuǎn)變和連接 DNA 分子,企 圖引起基因表達(dá)發(fā)生比較簡(jiǎn)潔的轉(zhuǎn)變；在這里,人們只是模 仿大自然在進(jìn)化過程中進(jìn)行的重組和突變而已；2基因工程概念 基因工程 genetic engineering）是指采納人工方法將不同 來源的 DNA 進(jìn)行重組,并將重組后的 DNA 引入宿主細(xì)胞中 進(jìn)行增殖或表達(dá)的過程；二、自然界的基因重組 依據(jù)重組的機(jī)制和對(duì)蛋白質(zhì)因子的要

37、求不同 ,可以將狹義的基因重組分為三種類型,即同源重組、 位點(diǎn)特異性重組和反常重組；同源重組的發(fā)生依靠于大范疇的 DNA 同源序列的聯(lián)會(huì) ,在重組過程中 ,兩條染色體或 DNA 分子相互交換對(duì)等的部分；真核生物的非姊妹染色單體的交換、細(xì)菌以及某些低等真核生物的轉(zhuǎn)化、細(xì)菌的轉(zhuǎn)導(dǎo)接合、噬菌體的重組等都屬于這種類型；大腸桿菌的同源重組需要RecA 蛋白,類似的蛋白質(zhì)也存在于其他細(xì)菌中；位點(diǎn)特異性重組發(fā)生在兩個(gè)DNA 分子的特異位點(diǎn)上；它的發(fā)生依靠于小范疇的 DNA 同源序列的聯(lián)會(huì) ,重組也只限于這個(gè)小范疇；兩個(gè) DNA 分子并不交換對(duì)等的部分 ,有時(shí)是一個(gè) DNA 分子整合到另一個(gè) DNA分子中；這

38、種重組不需要RecA 蛋白的參加；反常重組發(fā)生在次序不相同的 DNA 分子間 ,在形成重組分子時(shí)往往依靠于DNA 的復(fù)制而完成重組過程；例如,在轉(zhuǎn)座過程中 ,轉(zhuǎn)座因子從染色體的一個(gè)區(qū)段轉(zhuǎn)移到另一個(gè)區(qū)段,或從一條染色體轉(zhuǎn)移到另一條染色體；這種類型的重組也不需要 RecA 蛋白的 參加；1、同源重組的概念和機(jī)制；最基本的 DNA 重組方式,同源重組是指發(fā)生在同源序 列間的重組,它通過鏈的斷裂和再連接,在兩個(gè) DNA 分子 同源序列間進(jìn)行單鏈或雙鏈片段的交換,又稱基因重組；2、細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移與重組 接合作用、轉(zhuǎn)化作用、轉(zhuǎn)化作用；3、特異位點(diǎn)重組 噬菌體 DNA 的整合,細(xì)菌的特異位點(diǎn)重組,免疫球 蛋

39、白的基因重排；4、轉(zhuǎn)座重組 轉(zhuǎn)座子 transposon, Tn 1950 年麥克林托克 McClintock 在對(duì)玉米籽粒顏色遺傳 進(jìn)行觀看時(shí)所發(fā)覺；轉(zhuǎn)座子在移位過程中,導(dǎo)致 DNA 鏈的 斷裂 /重接,或是某些基因啟動(dòng) /關(guān)閉；（1）原核細(xì)胞轉(zhuǎn)座子 其原型是 E.coli 的 ISinsertion sequence, 插入序列 ,一個(gè) 細(xì)菌細(xì)胞常帶少于 10 個(gè) IS 序列； IS 兩端存在著反向重復(fù)序 列 IRinverted repeat,IR 長(zhǎng)短不一； IS 本身沒有任何表型效 應(yīng),只攜帶和它轉(zhuǎn)座作用有關(guān)的基因,稱轉(zhuǎn)座酶基因；（2）真核細(xì)胞轉(zhuǎn)座子 真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)座子以玉米和果蠅討論

40、最多；玉米中至少有 4 種影響突變和基因重組的轉(zhuǎn)座子；果蠅中有多個(gè)在基因組 內(nèi)隨機(jī)分布而能重復(fù)移動(dòng)的轉(zhuǎn)座子；而在其他高等生物基因 組中都存在與玉米或果蠅轉(zhuǎn)座子相像的序列；真和細(xì)胞基因 組流淌性可能比原核細(xì)胞更大；三、重組 DNA技術(shù) 1、重組 DNA 技術(shù)相關(guān)概念等（1）概念：（2）DNA 克?。?）工具酶 在重組 DNA 技術(shù)中,常需要一些工具酶進(jìn)行基因操作；如限制性核酸內(nèi)切酶、連接酶等（4）目的基因需要進(jìn)行克隆的外源基因（5）基因載體攜帶外源基因進(jìn)行入宿主的特別DNA ,如制裁粒等；2、重組 DNA 技術(shù)基本原理及操作步驟：（1）目的基因的獵取方法,人工合成；基因組 DNA 文庫；cDNA 文庫；聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；A直接從染色體 DNA 中分別：僅適用于原核生物基因的分 離,較少采納；B依據(jù)已知多肽鏈的氨基酸次序,利用遺傳密碼表推定其 核苷酸次序再進(jìn)行人工合成； 適應(yīng)于編碼小分子多肽的基因；C從 mRNA 合成 cDNA ：采納肯定的方法釣取特定基因的mRNA ,再通過逆轉(zhuǎn)錄酶催化合成其互補(bǔ)DNA（cDNA）,除去 RNA 鏈后,再用 DNA 聚合酶合成其互補(bǔ) DNA 鏈,從而 得到雙鏈 DNA ；這一方法通常可得到可表達(dá)的完整基因；利用 PCR 合成：D如已知目的基因兩端的序列,就可采納聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain react