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分子生物学教案首页第 次课 授课时间 年 月 日 教案完成时间： 年 月 日课程名称生物化学年级2004专业、层次临床医学本科教员刘淑萍专业技术职 务教授授课方式（大、小班）大班学时2学时授课题目（章、节）第十一章 RNA的生物合成（转录）第三节 真核生物的转录后修饰第十二章 蛋白质的生物合成（翻译） 第一节 蛋白质合成体系基本教材或主要参考书基本教材：周爱儒，生物化学 第六版 人民卫生出版社主要参考书：1、 沈同. 生物化学. 第三版.北京：高等教育出版社2、 Biochemistry second Edition，Reginald H. Garrett3、童坦君.生物化学. 第一版.北京：北京大学医学出版社.4、张廼蘅. 医学分子生物学 . 北京 : 北京医科大学出版社5、贾弘褆 生物化学 北京：人民卫生出版社教学目的与要求：1.掌握：真核生物tRNA、rRNA转录后加工及结构特点；蛋白质合成的概念，体系。2.熟悉： 复制与转录的比较；3了解:核酶及其意义。大体内容与时间安排，教学方法：1 大体内容与时间安排：真核生物rRNA、tRNA的转录后修饰（25分） 核酶 （10分）复制与转录的比较 （10分） 蛋白质合成的概念，体系。（45分）。2教学方法：课前预习课堂讲授，系统小结，并指出重点内容。课后复习讨论3教学手段多媒体及幻灯性教学重点： 重点 真核生物tRNA转录后加工，蛋白质合成的体系。难点：核酶教研室审批意见：同意执行_关泽红_(教学组长签名)刘淑萍_(教研室主任签名)2005年9 月 日 （教案续页）基 本 内 容辅助手段和时间分配二 转运RNA( tRNA )的转录后加工tRNA加工包括如下方式（1）甲基化；（2）还原反应；(4) 脱氨反应；(5) 加上CCA-OH的3-末端结构。三 核蛋白体RNA(rRNA)的转录后加工。 真核生物rRNA基因属于一种称为丰富基因族DNA序列。一种45S的转录产物是三种rRNA的前身，它经过剪接后生成18S rRNA、5.8 S rRNA和28S rRNA。此外，RNA可进行自我剪接，也就是说RNA具有酶的活性，称为核酶。核酶（ribozymes）：具有象酶那样催化功能的RNA分子。核酶的一级结构特点及二级结构特点RNA复制（RNA replication）: 以RNA为模板在RNA复制酶催化下合成RNA的过程称RNA复制。RNA病毒感染大肠杆菌时才产生RNA复制酶，该酶全称是RNA指导的RNA聚合酶（RDRP），它在宿主细胞内，以4种NTP为底物，以病毒RNA为模板催化合成新RNA链（53）。复制和转录的比较：转录和复制都以DNA为模板，都需依赖DNA的聚合酶，聚合过程都是在核苷酸之间生成磷酸二酯键，新生链的方向都是53，都需遵从碱基配对规律。不同的是：复制使子代保留亲代全部遗传信息，而转录只需按生存需要部分信息表达，即对DNA链有选择性。复制和转录的聚合酶分别是DNA-pol和RNA-pol；底物分别是dNTP和NTP；复制的产物是两对DNA双链（每对是半保留的），转录的产物有mRNA，tRNA和rRNA等单链；在碱基配对上，复制是AT，GC配对，而转录的RNA链中的U代替了T。第十二章 蛋白质的生物合成（翻译）翻译：将mRNA分子中4种核苷酸序列编码的遗传信息，解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序。本章将讨论以下内容：1 氨基酸是怎样被选择及掺入到多肽链当中的；2 当多肽链在核糖体上合成完毕后，其翻译后化学修饰是怎样进 行的；3 合成加工好的蛋白质是怎样被运送到其发挥功能的地方。 第一节 蛋白质生物合成体系蛋白质生物合成在细胞各种生物合成中机制最为复杂，几乎涉及到细胞内所有种类的RNA和几十种蛋白质因子。蛋白质的生物合成的场所是在核糖体内，所以把核糖体称作蛋白质合成的加工厂。蛋白质合成的原料是氨基酸，反应所需的能量由ATP和GTP提供。真核细胞蛋白质合成的机制与大肠杆菌的有许多相似之处，但是参与反应的生物大分子种类更加丰富。本节先复习各种RNA的基本知识，再了解RNA在蛋白质生物合成中的主要作用 20分 15分 10分 10分（教案续页）基 本 内 容辅助手段和时间分配一 翻译模板mRNA及遗传密码 1 Jacob F 和 Monod J早在1961年就已提出mRNA的概念2 mRNA结构特征：mRNA以核苷酸序列的方式携带遗传信息，通过这些信息来指导合成多肽链中的氨基酸的序列。在mRNA信息区内，相邻3个核苷酸组成1个三联体的遗传密码(genetic coden),编码一种氨基酸。3 遗传密码的破译：实验映证4 几个相关概念：起始密码； 终止密码；开放阅读框架 (open reading frame, ORF）；多顺反子；单顺反子；遗传密码的重要特点：（一） 遗传密码的连续性（commaless） 1 概念：三联体密码是连续的，中间没有标点符号。 2 框移突变（frameshift mutation）: 3 mRNA编辑（mRNA editing）（二）简并性(degeneracy):1 概念：同一种氨基酸有两个或更多密码子的现象称为密码子的简并性。对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同义密码子，只有色氨酸与甲硫氨酸仅有一个密码子。 2 生物学意义：减少有害突变三) 通用性（universal）1 概念：指各种低等和高等生物，包括病毒、细菌及真核生物，基本上共用同一套遗传密码。2 生物学意义：证明物种进化自同一祖先3 变异性：目前已知线粒体的编码方式与通常遗传密码有所不同。除了线粒体外，某些生物的细胞基因组密码也出现一定的变异。（四）摆动性（wobble）：概念：反密码子的第一位碱基与密码子第三位碱基的配对可以在一定范围内变动。 （五）密码的防错系统 特点：密码的编排方式使得密码子中一个碱基被置换，其结果常常是编码相同氨基酸，或是以物理化学性质最接近的氨基酸相取代。 20分15分（教案末页）小 结DNA复制RNA转录生成原 料DNTP、（NTP）NTP碱基配对A与T，G与CU与A，G与C催化的酶DNA指导的DNA聚合酶DNA指导的RNA聚合酶模 板整个DNA分子的二条完整单链DNA分子上的某个基因中的一条链*加工与修饰不需要在真核细胞内需要每三个碱基一组相应于一个氨基酸或一个起始信号或一个终止信号（故又称三联体密码）密码是无标点符号的；密码是不重叠的；密码具有简并性；密码的第三位碱基具有较小的专一性；密码是近于通用的。复习思考题、作业题1