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2020 生物技术专业-分子生物学第一章：绪论1.基因表达的实质是遗传信息的转录和翻译。
2.基因的表达调控主要发生在转录水平和翻译水平上。
3.分子生物学发展过程概括为三个阶段：人类对DNA和遗传信息传递的认识阶段、重组DNA技术的建立和发展阶段、重组DNA技术的应用和分子生物学的迅猛发展阶段。
第二章：核酸的结构与功能1、判断、填空与选择考点：1.DNA 是主要的遗传物质。
2.核苷酸之间通过3’，5’磷酸二酯键连接形成核酸。
3.核苷酸是核酸的基本结构单位。
4.染色体分为常染色质和异染色质两类。
5.染色质分为组成型异染色质和兼性异染色质两类。
6.核酸是多核苷酸，核苷酸由含氮碱基、戊糖、磷酸构成。
核苷酸可以分解为核苷和磷酸，核苷可以分解为含氮碱基和戊糖。
7.稳定双螺旋结构的因素：碱基对之间形成的氢键、碱基堆积力、正负电荷的作用。
8.提出双螺旋模型有三个证据：X射线衍射法、DNA碱基等比例规律、DNA分子密度9.B-DNA是大多数DNA在细胞中的构象。
10.B-型螺旋就是Watson和Crick双螺旋√11.DNA每旋转一周，大约10个碱基对。
√12.染色质由最基本的结构单元核小体组成。
13.所有mRNA的3’端都有poly（A）结构。
×组蛋白mRNA的3’端无poly（A）结构14.检测DNA变性最简单的定性和定量方法是紫外吸收光谱变化。
15.Tm主要和DNA均一性、G-C碱基对含量、介质中离子强度有关。
16.DNA复性的两个必要条件是离子强度和较高的温度。
17.测定复性程度的3种方法：①减色效应②抗S1核酸酶水解DNA的量③羟基磷灰石柱层析。
18.分子杂交的类型与区分：①鉴定 DNA： Southern 印迹法；②鉴定 RNA： Northern 印迹法；③鉴定蛋白质：Western 印迹法。
第三章：基因与基因组的结构与功能1、判断、填空与选择考点：1.基因是遗传的基本单位，突变单位以及控制性状的功能单位。
分子生物学教案(整理版)第一章：分子生物学概述1.1 分子生物学的定义和发展历程介绍分子生物学的定义和研究范围回顾分子生物学的发展历程，如DNA双螺旋结构的发现等1.2 分子生物学的重要性和应用领域强调分子生物学在生物科学和生物技术领域的重要性介绍分子生物学在医学、农业、环境保护等领域的应用实例第二章：DNA与基因2.1 DNA的结构和功能详细描述DNA的双螺旋结构和特点解释DNA在遗传信息和基因表达中的作用2.2 基因的概念和分类介绍基因的定义和基本特征区分编码基因和非编码基因，以及原核生物和真核生物基因的区别第三章：基因表达与调控3.1 转录和翻译的过程详细解释DNA转录为mRNA的过程，包括启动子、转录因子等介绍mRNA翻译为蛋白质的过程，包括核糖体、tRNA等的作用3.2 基因表达调控机制介绍原核生物和真核生物中基因表达调控的机制和差异讨论转录因子、启动子、增强子等在基因表达调控中的作用第四章：分子克隆与基因工程4.1 分子克隆的基本原理和技术解释分子克隆的概念和基本步骤介绍PCR扩增、DNA连接、转化等分子克隆相关技术4.2 基因工程的应用和伦理问题讨论基因工程在生物制药、基因治疗等领域的应用探讨基因工程在伦理、安全、生态等方面的争议和问题第五章：蛋白质结构与功能5.1 蛋白质的结构层次介绍蛋白质的一、二、三级结构及其决定因素解释蛋白质结构与功能之间的关系5.2 蛋白质功能的多样性讨论蛋白质在生物体内承担的各种功能，如酶、结构蛋白、信号转导等介绍蛋白质工程在药物设计和疾病治疗中的应用第六章：酶学与酶工程6.1 酶的概述和特性介绍酶的定义、命名和分类解释酶的催化机制和酶活性的影响因素6.2 酶工程的应用和发展讨论酶在工业、医药、生物检测等领域的应用探讨定向进化、重组酶等技术在酶工程中的应用和发展第七章：RNA与非编码RNA7.1 RNA的结构和功能介绍RNA的种类、结构和功能解释mRNA、tRNA、rRNA等在蛋白质合成中的作用7.2 非编码RNA的研究进展讨论非编码RNA（如miRNA、siRNA、lncRNA等）的发现和功能探讨非编码RNA在疾病诊断、治疗和调控中的潜在应用第八章：蛋白质相互作用与信号转导8.1 蛋白质相互作用的基本概念介绍蛋白质相互作用的特点和机制解释生物信息学方法在蛋白质相互作用研究中的应用8.2 信号转导通路及其调控介绍细胞内主要的信号转导通路（如MAPK、Wnt、Notch等）讨论信号转导通路在细胞生长、分化、死亡等过程中的作用和调控机制第九章：基因组学与遗传变异9.1 基因组学的基本概念和技术介绍基因组学的研究内容、方法和进展解释基因组测序、基因组编辑等技术的原理和应用9.2 遗传变异与疾病讨论遗传变异在疾病发生中的作用和机制探讨遗传变异的检测、预测和疾病风险评估方法第十章：分子生物学实验技术10.1 分子生物学实验基本技术介绍PCR、电泳、免疫印迹等分子生物学实验技术解释实验操作步骤、条件和注意事项10.2 分子生物学实验设计与应用讨论分子生物学实验设计的原则和方法探讨实验结果的解读、数据分析和实验应用重点和难点解析一、分子生物学的定义和发展历程解析：了解分子生物学的概念和其发展历程对于理解后续内容至关重要。
原核、真核生物基因及表达调控引言现代生物学中“基因”一词甚为流行，细胞学、遗传学、生物化学等，以及各种生物学课本中，都涉及到“基因”一词。
甚至象典型的宏观生物学科——生态学，也把一片森林称为一个“基因库”[1]。
现代生物学已经完全证明，DNA 分子是由称为核普酸的有机分子线性聚合而成。
基因就是核普酸按一定顺序排列而成的DNA分子片段，它携带着遗传信息。
基因表达(gene expression)是指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子。
其实质就是遗传信息的转录和翻译。
在个体生长发育过程中，生物遗传信息的表达按一定的时序发生变化（时序调节），并随着内外环境的变化而不断加以修正（环境调控）[2]。
原核生物和真核生物的基因及表达过程有着差异。
随着世界分子生物学研究不断深入，基因表达技术有了很大的提高。
迄今为止，人们已经研究开发出多种原核和真核表达系统用以生产重组蛋白[3]。
一．原核、真核生物基因结构原核生物基因分为编码区与非编码区，所谓的编码区就是能转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，非编码区位于编码区的上游及下游。
[4]在调控遗传信息表达的核苷酸序列中最重要的是位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点。
RNA聚合酶是催化DNA转录为RNA，能识别调控序列中的结合位点，并与其结合。
真核生物基因结构见图1：图1 真核生物基因结构二．原核、真核生物基因结构的区别最主要的在于真核基因是不连续的,而原核基因是连续的。
所谓真核基因的不连续，即一个基因的编码序列也叫外显子，被一个或多个非编码序列，又叫内含子所间隔。
[5]这些内含子和外显子同属一个转录单位，转录形成前体。
经过转录的加工，即切去内含子，重新连按外显子，从而得到成熟。
而绝大多数的原核基因是连续的，没有内含子的间隔，转录产生成熟。
不仅如此，而且凡在代谢途径上功能有关的多个基因可能紧密相联，与它们的调控基因一起组成一个操纵子，转录到一条链。
解释基因表达的调控机制。
> 原题：解释基因表达的调控机制基因表达调控是指在细胞中控制基因转录和翻译的过程。
通过调控基因表达，细胞可以根据内外环境的需求来合成所需的蛋白质。
基因表达调控涉及多个环节和分子机制。
一、转录调控1. 转录因子：转录因子是一类可以与DNA结合的蛋白质，它们能够促进或抑制特定基因的转录。
转录因子的结合位点通常位于基因的启动子区域，它们可以通过调控转录复合物的形成来影响RNA聚合酶的结合和启动转录的过程。
2. 染色质修饰：染色质修饰是指对DNA及其相关的蛋白质进行化学修饰，从而改变染色质结构和可访问性。
例如，DNA甲基化可以抑制某些基因的转录，而组蛋白乙酰化则可以促进基因的转录。
二、转录后调控1. RNA剪接：RNA剪接是一种将RNA前体分子中的内含子去除，将外显子连结起来的过程。
通过不同的剪接方式，可以产生不同的mRNA亚型，从而影响蛋白质的翻译。
2. mRNA降解：mRNA降解是指将mRNA分解为较小的碎片，从而停止蛋白质的合成。
通过调控mRNA的稳定性，可以控制基因的表达水平。
三、翻译调控1. 转运调控：通过调控mRNA的转运过程，可以控制mRNA的定位和稳定性。
这种调控方式可以影响基因的表达水平。
2. 蛋白质修饰：蛋白质修饰是指在翻译后对蛋白质进行化学修饰的过程。
蛋白质修饰可以影响蛋白质的功能、稳定性和亚细胞定位。
综上所述，基因表达调控涉及转录调控、转录后调控和翻译调控等多个层面和分子机制。
这些调控机制相互作用，共同影响基因的表达水平和细胞的功能。
对这些调控机制的深入研究，有助于我们更好地理解生物体的发育、生长和适应环境的能力。
《分子生物学》教案《分子生物学》教案一、课程基本信息二、课程教材P.C.特纳,A.G.迈克伦南,A.D.百茨,M.R.H.怀特.分子生物学（第二版）. 北京：科学出版社,2001.9.三、教学对象生物科学专业本科生。
四、主要参资料[1] 朱玉贤,李毅.现代分子生物学（第二版）.北京：高等教育出版社,2002,7.[2] Robert F. Weaver.分子生物学（影印版）.北京：科学出版社,2000,8.[3] 孙乃恩等.分子遗传学.南京：南京大学出版社，1990.[4] Joe Sambrook.分子克隆实验指南（第2版）.科学出版社,2002.五、教学特色利用动画让学生理解抽象的概念和重难点内容。
六、课程考核方式及成绩评定《分子生物学》属于考试科目。
平时课堂教学中的作业和课堂提问、课堂讨论占30%；期末闭卷考试占70%。
七、其他说明每章或全书讲授完毕，给学生布置一定的习题。
要求学生选读参考书，进一步巩固和补充课堂讲授内容，系统整理学习笔记。
八、教案第一章绪论 Introduction（2学时）1、教学目标：掌握分子生物学的基本概念与研究内容；了解分子生物学发展简史和分子生物学的一些分支学科；了解分子生物学的发展趋势。
2、教学重点：分子生物学的产生及概念，分子生物学的研究内容3、教学难点：分子生物学的产生及概念，分子生物学的研究内容4、教学方法与手段：多媒体教学、自学与课堂讨论相结合5、教学过程第一节生命科学的回顾(20分钟)1、创世说与进化论；2、细胞学说；3、经典的生物化学和遗传学；4、DNA的发现。
第二节分子生物学的概念和研究内容（30分钟）1、什么是分子生物；2、分子生物学研究领域的三大原则；3、分子生物学研究领域。
第三节分子生物学发展简史（20分钟）1、孕育阶段；2、创立阶段；3、发展阶段。
第四节分子生物学实际应用的现状和展望。
（10分钟）第二章核酸的性质与结构（3学时）1、教学目标：掌握核酸的基本性质；掌握DNA的结构；掌握DNA分子变性、复性及分子杂交的原理。
第六章真核基因表达调控一、名词解释1.管家基因(housekeeping gene)2.可调节基因(regulated gene)3.顺式作用元件(cis-acting element)4.反式作用因子(trans-acting factors ) /转录因子(transcription factor, TF )5.基础转录因子(basal/general transcription factor)6.特异转录因子(special transcription factor)7.增强子9.锌指(zinc finger)结构10.亮氨酸拉链(leucine zipper)结构11.增强子12.基因表达13.RNAi14.miRNA15.SiRNA二、选择题1.关于基因表达调控的说法错误的是( )．．A.转录起始是调控基因表达的关键B.环境因素影响管家基因的表达C.在发育分化和适应环境上有重要意义D.表现为基因表达的时间特异性和空间特异性E.真核生物的基因表达调控较原核生物复杂的多2.下列哪项属于可调节基因( )A.组蛋白编码基因B. 5s rRNA编码基因C.异柠檬酸脱氢酶编码基因D. 肌动蛋白编码基因E. 血红蛋白编码基因3.下列哪种染色质结构的变化不利于基因表达( )．A.组蛋白乙酰化B.核小体解聚C. CpG岛甲基化D.基因扩增E.染色质结构松散，对DNA酶I敏感4.下列哪项不属于真核生物基因的顺式作用元件( )．A.激素反应元件B.衰减子C.启动子D.沉默子E.增强子5.与RNA聚合酶相识别和结合的DNA片段是()A.增强子B.衰减子C.沉默子D.操纵子E.启动子6.下列哪项不参与调控真核细胞基因的特异性表达( )．A.反应元件B.特异转录因子C.增强子D.基础转录因子E.沉默子7.与原核生物相比较，真核生物的基因表达调控包括多个层次，下列哪项不是其调控复．杂性特有的分子基础( )A. 含有重复序列B. 断裂基因C. 转录与翻译分离D. 细胞内被膜性结构分隔形成多个区域E. 染色质结构8.能够与基础转录因子结合的是( )A.上游启动子元件B. TATA boxC.增强子D.反应元件E. Pribnow box9.有关基础转录因子的叙述，正确的是( )A.与非转录核心序列相结合B.决定基因表达的特异性C.其种类和数量在不同组织中差别很大D.辅助RNA聚合酶结合启动子E.在原核生物中的种类比真核生物少10.不属于特异转录因子的是( )．A. TF II DB. HSFC. APID.类固醇激素受体E. NF-K B11.关于特异转录因子的说法，正确的是( )A.调控管家基因的表达B.仅通过蛋白质一蛋白质相互作用进行调控C.仅通过DNA一蛋白质相互作用进行调控D.仅通过RNA一蛋白质相互作用进行调控E.起转录激活或者转录抑制作用12.锌指结构可能存在于下列哪种物质中( )A.阻遏蛋白B. RNA聚合酶C.转录因子D.端粒酶E.核酶13.下列哪种氨基酸在转录因子的转录激活结构域中含量丰富( )A. LysB. ArgC. AspD. HisE. Trp14.下列哪种因素不会影响真核细胞中mRNA的稳定性()．A. 5'端帽子B. siRNAC. poly A尾D.去稳定元件E. miRNA15.小干扰RNA调节基因表达的机制是()A.封闭mRNA上的核蛋白体结合位点B.特异性降解靶mRNAC.形成局部双链，抑制靶mRNA的模板活性D. 使翻译出的蛋白质进入泛素化降解途径E.使翻译提早终止16.eIF-2对翻译起始具有重要的调控作用，下列哪项是它的活性形式()A.磷酸化B.脱乙酰化C.乙酰化D.脱磷酸化E. ADP-核糖基化17.不影响真核生物翻译起始的因素是( )．A. eIFB.帽子结合蛋白C. RNA编辑D. mRNA非翻译区的二级结构E. miRNA18.生物体在不同发育阶段，蛋白质的表达谱也相应变化，这主要取决于A.转录调控元件的差异B.翻译调控元件的差异C.基础转录因子的差异D. 特异转录因子的差异E. 翻译起始因子的差异19.下列哪项不是可调节基因的特点( )．A.组织特异性B.阶段特异性C.时间特异性D.空间特异性E.组成性表达20.下列哪一项是真核生物可调节基因的表达调控特有的机制( )A.基础转录因子B.衰减子C. RNA聚合酶D.增强子E.阻遏蛋白21.基础转录因子属于DNA结合蛋白，它们能够()A.结合转录核心元件B.结合增强子C.结合5’端非翻译区D. 结合3'端非翻译区E. 结合内含子22.特异转录因子不能够( )．A.结合RNA聚合酶B.结合基础转录因子C.结合其他特异转录因子D. 结合转录非核心元件E. 结合沉默子23.基因特异性表达的根本机制是( )A.顺式作用元件的种类不同B. RNA聚合酶活性的差异C.基础转录因子的质和量的差异D.特异转录因子的质和量的差异E.表达产物后加工过程的差异24.下列哪一类分子常具有亮氨酸拉链的结构特征( )A.生长因子B.酪氨酸蛋白激酶受体C. G蛋白D. 转录因子E. 丝/苏氨酸蛋白激酶25.管家基因的转录受哪些因素控制A. 基础转录因子B. 增强子C. 特异转录因子D. 启动子E. 反应元件26.真核生物的基因表达调控表现在A.转录水平B.翻译水平C.染色质水平D.转录后加工E.翻译后加工27.真核生物中，影响RNA聚合酶转录活性的因素包括A.启动子B.增强子C.基础转录因子D.衰减子E.特异转录因子28.真核生物基因表达的空间特异性的机制包括A.特异转录因子的种类不同B.同种特异转录因子的浓度不同C.特定组织的基因中存在组织特异性启动子D.特异转录因子的排列组合不同E.增强子等调控元件在不同组织的基因中分布不同29.转录因子的DNA结合结构域包含哪些结构类型A.螺旋一片层一螺旋B.锌指C.螺旋一转角一螺旋D.亮氨酸拉链E.螺旋一环一螺旋30.与siRNA相比较，miRNA的显著特点是A.单链B.在转录后水平发挥作用C.与靶mRNA碱基互补D.不降解靶mRNAE.个别碱基与靶mRNA序列不完全匹配31.转录因子的作用机制包括A. DNA—DNA相互作用B. DNA—RNA相互作用C. DNA一蛋白质相互作用D. RNA一蛋白质相互作用E.蛋白质一蛋白质相互作用32.真核生物的基因转录涉及哪些物质的相互作用A. operatorB. cis-acting elementC. polysomeD. trans-acting factorE. RNA polymerase33.在同一个体的不同组织中A.基因的表达谱不同B.基因组结构不同C.特异转录因子的种类不同D.存在的蛋白质的种类不同E.特异性启动子的种类不同34.真核生物独有的转录调控机制涉及A.启动子B.增强子C.转录因子D.组蛋白E. SD序列35.生物对环境的适应性表现在A.基因变异B.合成不同种类的mRNAC.合成不同种类的蛋白质D. 产物的反馈抑制E. 蛋白质活性的快速调节36.下列哪些情况对于真核生物的基因转录具有调控作用A.反式作用因子的磷酸化B.类固醇激素与胞内受体结合C.特定DNA序列的甲基化D.组蛋白的乙酰化E.蛋白质因子的羟基化37.管家基因的含义是A.在各组织细胞中都表达B.在特定的组织细胞中表达C. 在不同发育阶段都表达D. 在特定的发育阶段表达E.表达程度在不同时空条件下差异显著38.关于特异转录因子的描述，正确的是A.在所有组织细胞中组成性表达B.在不同组织细胞中存在的种类不同C. 在不同组织细胞中的浓度不同D. 调控管家基因的转录E.是真核生物基因表达特异性的根源所在三、简答题1.简述顺式作用元件与反式作用因子对基因表达调控的影响。
