分子生物学教案

分子生物学授课设计分子生物学授课设计分子生物学授课设计【篇一：分子生物授课设计】第一章绪论分子生物学是从分子水平上争论生命现象、生命实质、生命活动及其规律的科学。它是从生物化学，遗传学，微生物学和细胞生物学等学科交融睁开而派生出来的边缘学科。第一节分子生物学和医学分子生物学的争论范围一、核酸的分子生物学包括核酸/基因组的构造、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸贮存的信息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的睁开和应用等二、蛋白质的分子生物学争论执行各种生命功能的主要大分子——蛋白质的构造与功能。三、信号转导的分子生物学争论细胞内、细胞间信息传达的分子根底。其次节分子生物学睁开简史一、预备和酝酿阶段㈠确定了蛋白质是生命现象的物质根底㈡确定了dna是生物遗传的物质根底二、现代分子生物学的建立和睁开阶段㈠中心法那么的建立㈡对蛋白质构造和功能的进一步生疏三、初步生疏生命实质并开头改造生命的深入睁开阶段㈠基因工程技术的建立㈡基因组争论的睁开㈢基因表达调控体系的揭穿㈣信号转导体系争论的深入第三节分子生物学与其他学科及医学的关系一、分子生物学与其他学科及现代医学相辅相成二、分子生物学促进中医药争论㈠分子生物学在中医根底理论争论中的应用㈡分子生物学在中药争论中的应用其次章从核酸到基因组第一节核酸的分子组成一、碱基〔base〕组成核苷酸的碱基分为嘌呤〔pu)和嘧啶〔py)腺嘌呤(a),鸟嘌呤胞嘧啶(c),胸腺嘧啶(t)和尿嘧啶(u)。ＲＮＡ中含有：Ａ、Ｇ、Ｃ、ＵＤＮＡ中含有：Ａ、Ｇ、Ｃ、Ｔ

(g),二、戊糖ＲＮＡ中含有核糖ＤＮＡ中含有脱氧核糖三、核苷〔nucleoside)和核苷酸(nucleotide)核苷是由d-核糖或d-２脱氧核糖与嘌呤或嘧啶经过糖苷键连构造成的化合物。核苷酸是核苷与磷酸残基组成的化合物，即核苷的磷酸其次节ＤＮＡ的构造一、dna的一级构造核酸链的简写式：1、字符式：５＇pＡＣＴＴＧＡＡＣＧ３＇５＇pＡＣＵＵＧＡＡＣＧ３＇2、线条式：二、dna的二级构造⒈右手双螺旋构造dna双螺旋学说的要点1〕两条链沿逆平行方向伸展，围绕同一中心轴围绕呈右手双螺旋。2〕主链在双链的外侧，侧链在双链的内侧。3〕两条链之间的碱基相互当对，配对为a-t，g-c。故a/t=1螺旋每上升一圈需10对碱基，螺距为3.4nm。5〕双螺旋的结实靠氢键和碱基堆砌力。⒉左手双螺旋构造⒊十字构造g/c=1，a+g/t+c=1。⒋三股螺旋构造影像重复序列三、dna的三级构造㈠闭环双链dna形成超螺旋构造一些细菌和病毒的dna分子可形成封闭环状，并多扭曲成麻花状的超螺旋构造。㈡真核生物细胞核dna形成染色体构造⒈染色体的组成主要化学成分:dna、rna、组蛋白和非组蛋白。组蛋白与dna的含量之比凑近1:1，是染色体的结实成分。属于碱性蛋白质，有5种，即h1、h2a、h2b、h3和h4。非组蛋白是酸性蛋白质，帮助启动dna复制或转录，调控基因表达。1%～3%，含量最少，变化较大，可能经过与组蛋白、非组蛋白相互作用调控基因表达。

，4〕⒉染色体的构造模型㈢dna三级构造的生物学意义dna分子的长度在双螺旋根底上高度压缩，有利于包装。高级构造影响dna双螺旋的解链，影响dna与其他分子的作用，从而影响基因表达。四、线粒体dna的根本构造线粒体dna为双链闭环分子，不与蛋白质形成核蛋白构造，分别在线粒体基质的不一样地域内。五、端粒与端粒酶端粒:以线性染色体形式存在的真核基因组dna尾端的一种特别构造。组成：端粒dna和端粒结合蛋白〔tbp〕。构造特点：d〔ttaggg〕n组成的5~8kb长的一段特化区。功能：保护线性dna的完满复制、保护染色体体尾端、打算细胞寿命。端粒酶：促使端粒合成的酶。组成：rna和蛋白质，是特其他核糖核蛋白酶复合体。功能：以自己的rna为模板合成端粒序次并增加到染色体尾端。六、dna的变性、复性与分子杂交dna变性：指dna分子由结实的双螺旋构造松解为无规那么线性构造的现象。变性的实质：氢键断裂、碱基间的积聚力遇到破坏。变性因素：加热、极端的ph、有机溶剂、尿素及甲酰胺等。变性后的转变：溶液粘度降低。溶液旋光性发生转变，添色效应。解链温度〔融解温度〕——tm：核酸分子内50%的双螺旋构造被破坏的温度。dna复性：指变性dna在适宜条件下，二条互补链全部或局部恢复到自然双螺旋构造的现象，它是变性的一种逆转过程。热变性dna一般经缓慢冷却后即可复性，此过程称之为退火。分子杂交：不一样根源的核酸变性后，合并在一处进展复性，形成杂化双链的过程。其次节rna的构造和功能rna与dna不一样之处是：核糖/脱氧核糖，尿嘧啶/胸腺嘧啶。包括ＡＭＰ、ＧＭＰ、ＣＭＰ、ＵＭＰ四种核苷酸。【篇二：分子生物学授课设计】课次：2授课目标：使学生生疏遗传的细胞学根底，以及染色体的构造和畸变。要点：把握核小体的构造。难点：复习旧课：生疏授课收效。导入课：第一章遗传的细胞学根底〔2学时〕第一节原核生物和真核生物〔提问学生，答复两者的异同〕1原核生物：原核生物没有真实的细胞核，遗传物质存在于整个细胞中，无核膜，遗传物质dna有时相对集中，以暴露的形式存在，虽能与少量蛋白质结合，但不组成染色体构造。常常把原核生物的核酸分子称作为原核生物染色体。2真核生物有完满的细胞核，遗传物质存在于细胞核中，遗传物质与特定的蛋白质结合，组装成染色体构造。有线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网等细胞器。有胞质流淌。等。其次节细胞的构造和功能〔自学〕第三节染色体1879年，w.flemming提出了染色质〔chromatin〕这一术语，用以描述染色后细胞核中猛烈着色的细丝状物质。今后的争论证明染色质和染色体〔细胞分裂中期〕是同一物质在不同细胞周期中的形态表现。是同一种物质组成，即dna＋蛋白质〔组蛋白、非组蛋白〕＋少量的rna、无机盐、脂类、糖类，它们是在细胞周期中呈动向变化，间期为染色质，m期为染色体。染色体的形态特点着丝粒和主缢痕：着丝粒〔centromere〕：是染色体上纺锤丝的附着部位。主缢痕：是细胞分裂中期，染色体上有一不着色的缢缩部位，称为主缢痕，是纺缍体连接丝与染色体的固定接点，能在细胞分裂中把染色体牵引到细胞的两极，使染色体组合到子细胞的核中。动粒〔kinetochore/着丝点〕：有些动物的染色体的主缢痕两侧为一对三层构造的特化部位。这种构造不是全部的生物都有。着丝粒和动粒是两个不一样的看法，前者指中期染色单体相互联系在一起的特别部位，后者指主缢痕处两个染色单体外侧表层部位的特殊构造，它与仿锤丝微管相接触。没有着丝点的染色体将成为游离状，不能够组合到子细胞中去而被扔掉。着丝粒的地址不一样在不一样染色体上，中着丝粒、近中着丝粒、近端着丝粒、端着丝粒等染色体。副缢痕和随体副缢痕：每个染色体上除了主缢痕，个别染色体上还有一个较淡的缢缩部位；副缢痕常出此刻短臂上，与随体相连；副缢痕常常与核仁的齐聚有关，称核仁组织中心。随体：与副缢痕相连的圆形或椭圆形小体。染色粒减数分裂的粗线期/先期，染色体上呈线性排列的念珠状颗粒，是dna局部缩短形成的。端粒又称端区，是染色体上的尾端染色粒，当缺失时，该染色体无正常功能。功能：保护染色体的完满性和结实性，防范染色体尾端被酶解或两条染色体的端区交融、丧失或重排。1.5染色单体染色单体〔chromatid〕：中期染色体由两条染色单体组成，两者在着丝粒的部位相互结合，每一条染色单体是由一条dna双链经过螺旋和折叠而形成的，到后期，着丝粒分裂，两条染色单体分别。染色体的超微构造染色质由dna、组蛋白、非组蛋白及少量rna组成，比率为1：1：〔1-1.5〕：。可见dna与组蛋白的含量比较恒定，非组蛋白的含量变化较大，rna含量最少。核小体是染色体包装的根本单位核小体是一种串珠状构造，由核心颗粒和连接dna两局部组成，可描述以下〔图12-11〕：①每个核小体单位包括约200bp的dna、一个组蛋白核心和一个h1；②由h2a、h2b、h3、h4各两分子形成八聚体，组成核心颗粒；③dna分子以左手螺旋围绕在核心颗粒表面，每圈80bp，共1.75圈，约146bp，两端被h1锁合；④相邻核心颗粒之间为一段60bp的连接线dna。经过核小体，dna长度压缩了7倍，形成直径为11nm的纤维。但是染色质不以这种状态存在，在电镜下观看用平易方法分其他染色质是直径30nm的纤维，这种纤维的形成有两种讲解：①由核小体螺旋化形成，每6个核小体绕一圈，组成外径30nm的中空管，长度压缩6倍；②由核小体纤维z字形折叠而成，长度压缩40倍。对于更高级染色体包装方式，到此刻尚不明确。有两种模型：1〕螺线管模型：二级构造是它由核小体长链螺旋化围绕成为螺线体，６个核小体绕成一圈，成为缩短了六倍的螺线体；但是螺线管的进一步包装成染色体却不一样看法。2〕支架环模型目前多认为30nm的纤维折叠为一系列的环〔loop〕围绕并连接在非组蛋白支架上，这种支架环构造进一步盘旋折叠，组后帮装为染色单体构造〔课本17页图1-7〕。特别构造的支架环构造灯刷染色体这种染色体最早觉察于鱼类、两栖类和爬行类卵母细胞减数分裂的双线期。双线期是卵黄合成的旺盛期。由于染色体主轴两侧有侧环，状如灯刷，故名灯刷染色体。侧环是由dna分子外被基质所组成，基质的成分是合成的rna和蛋白质形成复合体，每个侧环代表一个转录单位，合成的rna供卵细胞的发生和早期胚胎发育使用。多线染色体在昆虫的细胞常有，1881年意大利的balbiani觉察于双翅目摇蚊幼虫的唾腺细胞。其特点是：①体积巨大〔，图1-11，p20〕，比其它体细胞染色体长100-200倍，体积大1000-2023倍，这是由于核内有丝分裂的结果，即染色体屡次复制而不分别。②多线性，每条多线染色体由500-4000条解旋的染色体合并在一起形成。③体细胞联会，同源染色体亲切配对，并合并成一个染色体。④横带纹，染色后表现出明暗相间的带纹。⑤膨突和环，在幼虫发育的某个阶段，多线染色体的某些带区松懈膨大，形成膨突/胀泡〔puff〕，或巴氏环〔balbianiring〕。常染色质和异染色质间期核中染色质可分为常染色质〔euchromatin〕和异染色质〔heterochromatin〕。常染色质是进展爽朗转录的部位，呈松懈的环状，电镜下表现为浅染〔图12-14〕；易被核酸酶在一些敏感的位点〔hypersensitivesites〕降解。异染色质的特点是：在间期核中处于凝缩状态，无转录活性，也叫非活动染色质(inactivechromatin)；是遗传惰性区；在细胞周期中表现为晚复制、早凝缩，即异固缩现象(heteropycnosis)。构造〔组成〕异染色质〔constitutiveheterochromatin〕：在全部细胞内和永久都呈异固缩的染色质，多定位于着丝粒区、端粒、次缢痕及染色体臂的某些节段，在间期齐聚成多个染色中心〔chromocenter〕，由相对简洁的高度重复序列组成,如卫星dna。兼性〔功能〕异染色质〔facultativeheterochromatin〕：是指不同细胞种类或不一样发育时期消灭的异染色质区。雌性哺乳类动物的x染色体就是一类特其他兼性异染色质。在哺乳动物细胞内如有两个x染色体〔寻常为雌性〕，那么其中的一个染色体常表现为异染色质，称巴氏小体〔barrbody〕。人的胚胎发育到16天今后，一条x染色体转变为巴氏小体，呈块状紧靠核膜，染色反响表现为深染。因此经过检查羊水中胚胎细胞的巴氏小体可展望胎儿的性别。染色体的大小和数目间期染色质分别于细胞核，但在分裂期，染色质经过盘旋折叠压缩近万倍，包装成大小不等、形态各异的短棒状染色体。中期染色体由于形态比较结实是观看染色体形态和计数的最正确时期。同一物种的染色体数目是相对结实的，性细胞染色体为单倍体〔haploid〕，用n表示，体细胞为2倍体〔diploid〕以2n表示，还有一些物种的染色体成倍增加成为4n、6n、8n等，称为多倍体。同一个体的体细胞其实不是都是2倍体，如大鼠肝细胞有4n、8n、16n等多倍体细胞，果蝇卵巢滋润细胞表现为2n、4n、8n、16n、32n、64n、128n等不一样倍性，人类子宫内膜细胞的染色体数目变化在2n=17-103，为非整倍性。染色体组的看法：一个个体生长发育所需的全部遗传信息。形态构造功能不一样的一个染色体群称为染色体组。或许来自二倍体生物一个配子中的全部染色体称为染色体组或基因组。染色体的大小反响了基因组的大小；单倍体染色体组中的dna含量来表示基因组的大小，称为生物体的c值，c值是单倍体染色体的dna总量。同一物种的c值是恒定的，不一样物种不一样。核型与带型核型〔karyotype〕/染色体组型：一种生物体细胞所具特有的染色体数目和每一条染色体所特有的形态特点〔包括染色体长度、着丝粒地址、臂比值、随体的有无、次缢痕的数目和地址、异染色质分布等〕等特点的总和称为染色体组型。也有称：一种生物体细胞所具染色体的图谱〔形态特点〕。核型解析是指利用显微摄影的方法，把生物系通通内整套染色体拍摄下来，此后依照其相对恒定的特点进展解析的过程。成对的染色体按外形、大小依序次排列起来叫核型图；核型代表一个物种的模式特点，最为结实。染色体分带：由于有些不一样的染色体其外面形态格外周边，大小、着丝点地址、随体有无、形态、副缢痕有无、地址都相像。因此不易区分。能够用不一样的染色剂去办理染色体，使染色体在不一样部位显示出带纹，不一样染色体消灭带纹的多少、宽窄、带纹的地址都不同，而一样染色体用同一种染色剂办理后消灭的带纹谱是一样的，因此在差异染色体时又多了一种标记──染色体的带型。染色体分带技术〔先用酸、碱、酶办理染色体后，再用染色剂染色后表现的带纹〕是经物理、化学因素办理后，再用染料对染色体进展分化染色，使其表现特定的深浅不一样带纹〔band〕的方法。第四节细胞分裂〔自学〕第五节染色体畸变染色体畸变:是指染色体的构造或数目发生了特别的变化。染色体畸变可能是自觉的，也可经过化学物质或放射线办理而引起。生物体内的染色体数目和构造是相对结实的，在自然因素和人为因素的影响下，遗传物质发生转变。内因：养分、温度、生理外因：物理因素〔射线〕、化学药剂染色体构造变异构造变异的产生染色体或许染色单体断裂，主要有四各种类：缺失〔丧失了某个dna片段〕，重复〔增加了某个dna片段〕，倒位〔dna没有增加和削减，而是某一dna片段的排列方向发生了转变〕和易位(某一dna片段的染色的某一地址在移到另一个的地址上〕。缺失重复倒位易位染色体数目变异整倍数性变异染色体组：在生物细胞内拥有不一样形态、构造、功能、又相互协调、共同掌握生物生长发育，组成一个完满整体的一组染色体。一个染色体组中的染色体基数在很多属的不一样物种中一样，用x来表示。留意：n与x的差异n是属于个体发育范围的看法，指的是配子世代染色体数，孢子体世代的染色体数。x是属于系统发育范围的看法，与生物的进化有关，表示一个染色体组的染色体数，表示真实的倍性。二倍体2n=2x=20多倍体2n=6x=42．单倍体指体细胞内只有一个染色体组，即一倍体，由二倍体产生如玉米2n=2x=20的单倍体n=x=10．二倍体含两个染色体组的个体多数动物．多倍体含3个或3个以上染色体组的个体，动物中没有，植物中60%〔1〕同源多倍体多个染色体组源于同一物种〔2〕异源多倍体染色体组根源于不一样物种，不一样染色体组基数可以一样，也以不一样比方马铃薯是同源四倍体2n=4x=aaaa=48，4个染色体组源于同一物种，每组12条染色体，那么它的单倍体n=2x=24，进展减数分裂可形成12个二价体。小麦是异源六倍体2n=6x=aabbdd=4