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分子生物學(xué)教案首頁(yè)第 次課 授課時(shí)間 年 月 日 教案完成時(shí)間： 年 月 日課程名稱(chēng)生物化學(xué)年級(jí)2004專(zhuān)業(yè)、層次臨床醫(yī)學(xué)本科教員劉淑萍專(zhuān)業(yè)技術(shù)職 務(wù)教授授課方式（大、小班）大班學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)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(shū)基本教材：周愛(ài)儒，生物化學(xué) 第六版 人民衛(wèi)生出版社主要參考書(shū)：1、 沈同. 生物化學(xué). 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(xué). 第一版.北京：北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社.4、張廼蘅. 醫(yī)學(xué)分子生物學(xué) . 北京 : 北京醫(yī)科大學(xué)出版社5、賈弘褆 生物化學(xué) 北京：人民衛(wèi)生出版社教學(xué)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(diǎn)；蛋白質(zhì)合成的概念，體系。2.熟悉： 復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的比較；3了解:核酶及其意義。大體內(nèi)容與時(shí)間安排，教學(xué)方法：1 大體內(nèi)容與時(shí)間安排：真核生物rRNA、tRNA的轉(zhuǎn)錄后修飾（25分） 核酶 （10分）復(fù)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(xué)方法：課前預(yù)習(xí)課堂講授，系統(tǒng)小結(jié)，并指出重點(diǎn)內(nèi)容。課后復(fù)習(xí)討論3教學(xué)手段多媒體及幻燈性教學(xué)重點(diǎn)： 重點(diǎn) 真核生物tRNA轉(zhuǎn)錄后加工，蛋白質(zhì)合成的體系。難點(diǎn)：核酶教研室審批意見(jiàn)：同意執(zhí)行_關(guān)澤紅_(教學(xué)組長(zhǎng)簽名)劉淑萍_(教研室主任簽名)2005年9 月 日 （教案續(xù)頁(yè)）基 本 內(nèi) 容輔助手段和時(shí)間分配二 轉(zhuǎn)運(yùn)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(yīng)；(4) 脫氨反應(yīng)；(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(chēng)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(guò)剪接后生成18S rRNA、5.8 S rRNA和28S rRNA。此外，RNA可進(jìn)行自我剪接，也就是說(shuō)RNA具有酶的活性，稱(chēng)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(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及二級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)RNA復(fù)制（RNA replication）: 以RNA為模板在RNA復(fù)制酶催化下合成RNA的過(guò)程稱(chēng)RNA復(fù)制。RNA病毒感染大腸桿菌時(shí)才產(chǎn)生RNA復(fù)制酶，該酶全稱(chēng)是RNA指導(dǎo)的RNA聚合酶（RDRP），它在宿主細(xì)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(fù)制和轉(zhuǎn)錄的比較：轉(zhuǎn)錄和復(fù)制都以DNA為模板，都需依賴(lài)DNA的聚合酶，聚合過(guò)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(duì)規(guī)律。不同的是：復(fù)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(dá)，即對(duì)DNA鏈有選擇性。復(fù)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(fù)制的產(chǎn)物是兩對(duì)DNA雙鏈（每對(duì)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(duì)上，復(fù)制是AT，GC配對(duì)，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(jí)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(dāng)中的；2 當(dāng)多肽鏈在核糖體上合成完畢后，其翻譯后化學(xué)修飾是怎樣進(jìn) 行的；3 合成加工好的蛋白質(zhì)是怎樣被運(yùn)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(xì)胞各種生物合成中機(jī)制最為復(fù)雜，幾乎涉及到細(xì)胞內(nèi)所有種類(lèi)的RNA和幾十種蛋白質(zhì)因子。蛋白質(zhì)的生物合成的場(chǎng)所是在核糖體內(nèi)，所以把核糖體稱(chēng)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(yīng)所需的能量由ATP和GTP提供。真核細(xì)胞蛋白質(zhì)合成的機(jī)制與大腸桿菌的有許多相似之處，但是參與反應(yīng)的生物大分子種類(lèi)更加豐富。本節(jié)先復(fù)習(xí)各種RNA的基本知識(shí)，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(yè)）基 本 內(nèi) 容輔助手段和時(shí)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(guò)這些信息來(lái)指導(dǎo)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(gè)核苷酸組成1個(gè)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(shí)驗(yàn)映證4 幾個(gè)相關(guān)概念：起始密碼； 終止密碼；開(kāi)放閱讀框架 (open reading frame, ORF）；多順?lè)醋樱粏雾樂(lè)醋?；遺傳密碼的重要特點(diǎn)：（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(méi)有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。 2 框移突變（frameshift mutation）: 3 mRNA編輯（mRNA editing）（二）簡(jiǎn)并性(degeneracy):1 概念：同一種氨基酸有兩個(gè)或更多密碼子的現(xiàn)象稱(chēng)為密碼子的簡(jiǎn)并性。對(duì)應(yīng)于同一種氨基酸的不同密碼子稱(chēng)為同義密碼子，只有色氨酸與甲硫氨酸僅有一個(gè)密碼子。 2 生物學(xué)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(xì)菌及真核生物，基本上共用同一套遺傳密碼。2 生物學(xué)意義：證明物種進(jìn)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(xì)胞基因組密碼也出現(xiàn)一定的變異。（四）擺動(dòng)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(duì)可以在一定范圍內(nèi)變動(dòng)。 （五）密碼的防錯(cuò)系統(tǒng) 特點(diǎn)：密碼的編排方式使得密碼子中一個(gè)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(xué)性質(zhì)最接近的氨基酸相取代。 20分15分（教案末頁(yè)）小 結(jié)DNA復(fù)制RNA轉(zhuǎn)錄生成原 料DNTP、（NTP）NTP堿基配對(duì)A與T，G與CU與A，G與C催化的酶DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶模 板整個(gè)DNA分子的二條完整單鏈DNA分子上的某個(gè)基因中的一條鏈*加工與修飾不需要在真核細(xì)胞內(nèi)需要每三個(gè)堿基一組相應(yīng)于一個(gè)氨基酸或一個(gè)起始信號(hào)或一個(gè)終止信號(hào)（故又稱(chēng)三聯(lián)體密碼）密碼是無(wú)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的；密碼是不重疊的；密碼具有簡(jiǎn)并性；密碼的第三位堿基具有較小的專(zhuān)一性；密碼是近于通用的。復(fù)習(xí)思考題、作業(yè)題1