下载文档原格式
分子生物学课程教学大纲课程名称：分子生物学（Molecular Biology）课程编号：1313072215课程类别：专业课总学时数：68 课内实验时数：18学分：3.5开课单位：生命科学学院生物技术教研室适用专业：生物技术适用对象：本科（四年）一、课程的性质、类型、目的和任务分子生物学为高等学校生物技术专业学生必修的一门专业基础课，是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科，主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的科学，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。
通过分子生物学的教学，应使学生了解分子生物学的发展历史以及最新研究成果；熟练掌握DNA的结构与功能、RNA在蛋白质合成中的功能、蛋白质的结构与功能、遗传密码及基因表达调控的本质；了解现代分子生物学基本研究方法，并能运用分子生物学的理论知识分析、研究和解决问题，为进一步学习有关专业课程及从事基因工程领域的研究工作奠定基础。
二、本课程与其它课程的联系与分工从学科角度来讲，分子生物学涵盖面非常广，与生物学、生物化学和细胞生物学、遗传学等生命科学课程有交叉，《生物化学》是先修课程。
三、教学内容及教学基本要求[1]表示“了解”；[2]表示“理解”或“熟悉”；[3]表示“掌握”；△表示自学内容；○表示略讲内容；第一章绪论第一节引言创世说与进化论[1]；细胞学说[2]；经典的生物化学和遗传学[3]；DNA的发现[2]第二节分子生物学简史[1]第三节分子生物学研究的主要内容分子生物学的含义[3]；DNA重组技术、基因工程技术概念[3]；分子生物学研究的主要内容[3]第四节展望分子生物学的一些分支学科[1]；分子生物学发展的趋势[1]重点：分子生物学的含义和研究内容难点：分子生物学的研究内容教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：1．简述阵德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献。
DNA的重组与转座第六章DNA的重组与转座1.简述DNA重组的概念与意义。
DNA重组：DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合，称为遗传重组或基因重组。
重组产物称为重组体DNA。
DNA重组的意义：能迅速增加群体的遗传多样性2.细菌基因转移的机制有哪些？细菌的基因转移主要有四种机制：接合、转化、转导和细胞融合。
3.简述转座子的概念，转座子如何分类？什么是插入序列？转座子：是基因组中可以移动的一段DNA序列。
一个转座子由基因组的一个位置转移到另一个位置的过程称为转座或移位。
转座子的分类：①插入序列：只含有与转座有关的酶基因，不含有任何宿主基因（包括抗药性基因）②复合型转座子：是一类除了转座酶基因之外，还带有抗药性基因(或其他宿主基因)的标志，结构较大而且复杂。
插入序列：是最简单的转座子，只含有与转座有关的酶基因，不含有任何宿主基因（包括抗药性基因）。
4.复合转座子与IS因子有什么异同点？同：都含有有转座有关的酶基因异：IS因子结构简单，不含任何宿主基因；复合转座子结构较大而且复杂，含有抗药性基因或其他宿主基因的标志。
5.简述复制型转座与非复制型转座的机制。
复制型转座：在转座过程中，当形成靶位点与转座子连接的中间体后，转座子进行了复制，使原转座子位置与新的靶位点各存在一个转座子，因此转座过程伴随着转座子拷贝数的增加。
其过程涉及两种酶，一是转座酶，作用于原转座子的末端；另一中是解离酶，在转座过程中促使转座的中间产物接力，使转座子复制。
非复制型转座：①转座酶先识别转座子的IR，在两翼末端反向重复序列外沿切断；②宿主靶位点的双链交错切开，每侧9bp，交错形成单链；③转座子移动，靶位点的5’端与转座子的3’端连接，留下两个9bp的缺口；④缺口修复补齐。
6.转座子转座的特征有哪些？①转座不依赖RecA蛋白②转座后靶序列重复③转座子有插入选择性④区域性优先⑤转座具有排他性⑥转座有极性效应⑦活化邻近的沉默基因7.DNA转座引起了什么遗传学效应？①转座引起插入突变②转座产生新的基因③影响插入位置邻近基因的表达，使宿主表型改变④转座产生的染色体畸变⑤转座引起生物进化8.什么是逆转座子？逆转座子对基因组功能有哪些重要的影响？逆转座子：指通过RNA为中介，逆转录成DNA后进行转座的可移动元件。
dna转座原理DNA转座原理DNA转座是指DNA中的一段基因序列在基因组内发生移动的过程。
它是一种重要的基因突变机制，可以导致基因组的多样性和进化。
本文将从DNA转座的定义、分类、机制以及应用等方面进行探讨。
一、DNA转座的定义和分类DNA转座是指DNA分子内或DNA分子间的一段基因序列在基因组内移动的过程。
根据转座元件的类型和转座机制的不同，DNA转座可以分为两类：类转座子和复制转座子。
类转座子是一种自由移动的DNA序列，其转座机制不需要参与蛋白质的编码。
类转座子包括细菌的IS元件和真核生物的反转座子等。
IS元件是一种长度约为0.8-2.5 kb的DNA片段，可以通过特定酶的作用，在基因组内的不同位置进行插入和移动。
反转座子则是一种具有反转录酶活性的RNA分子，在反转录的过程中将自身序列转录成DNA，然后插入到基因组中的新位置。
复制转座子是一种通过复制和粘贴机制实现转座的DNA序列。
复制转座子包括细菌的Tn元件和真核生物的LINE和SINE等。
Tn元件是一种长度约为3-100 kb的DNA片段，通过转座酶的作用，在基因组内进行复制和移动。
LINE（Long Interspersed Nuclear Element）和SINE（Short Interspersed Nuclear Element）是真核生物中最常见的复制转座子，它们分别由长的自主转座元件和短的非自主转座元件组成。
二、DNA转座的机制DNA转座的机制主要包括切割、粘贴和修复三个步骤。
首先，转座酶识别并切割基因组中的特定DNA序列，形成两个切割末端。
然后，转座酶将待转座的DNA序列粘贴到新的位置上，形成插入体。
最后，细胞修复机制介导插入体与基因组的连接，完成DNA转座的过程。
DNA转座的机制具有一定的选择性，转座酶通常只识别和切割特定的DNA序列。
这种选择性是通过转座元件上的反应中心和识别序列实现的。
转座酶通过与反应中心和识别序列的特异性结合，确保了DNA转座的准确性和特异性。
现代分子生物学复习提纲第一章绪论第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容1 分子生物学Molecular Biology的基本含义⏹广义的分子生物学：以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，从分子水平阐明生命现象和生物学规律。
⏹狭义的分子生物学：偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控等过程，也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
1.1 分子生物学的三大原则1) 构成生物大分子的单体是相同的2) 生物遗传信息表达的中心法则相同3) 生物大分子单体的排列（核苷酸、氨基酸）的不同1.3 分子生物学的研究内容●DNA重组技术（基因工程）●基因的表达调控●生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学）●基因组、功能基因组与生物信息学研究第二节分子生物学发展简史1 准备和酝酿阶段⏹时间：19世纪后期到20世纪50年代初。
确定了生物遗传的物质基础是DNA。
DNA是遗传物质的证明实验一：肺炎双球菌转化实验DNA是遗传物质的证明实验二：噬菌体感染大肠杆菌实验RNA也是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染和繁殖过程2 建立和发展阶段⏹1953年Watson和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。
⏹主要进展包括：遗传信息传递中心法则的建立3 发展阶段⏹基因工程技术作为新的里程碑，标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。
⏹第三节分子生物学与其他学科的关系思考⏹证明DNA是遗传物质的实验有哪些？⏹分子生物学的主要研究内容。
⏹列举5～10位获诺贝尔奖的科学家，简要说明其贡献。
第二章染色体与DNA第一节染色体1.作为遗传物质的染色体特征:⏹分子结构相对稳定⏹能够自我复制⏹能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程;⏹能够产生遗传的变异。
2 真核细胞染色体组成(1) DNA(2) 蛋白质（包括组蛋白和非组蛋白）(3) 少量的RNA组蛋白：呈碱性，结构稳定；与DNA结合形成、维持染色质结构，与DNA含量呈一定的比例非组蛋白：呈酸性，种类和含量不稳定；作用还不完全清楚3.染色质和核小体染色质是一种纤维状结构，由最基本的单位—核小体(nucleosome)成串排列而成的。
第一章 绪论1、两个经典实验证明遗传物质是DNA而不是蛋白质（1）肺炎球菌在小鼠体内的毒性实验：先将光滑的致病菌S菌烧煮杀灭活性后，以及活的粗糙型细菌R菌分别侵染小鼠，发现这些细菌自然丧失了致病能力。
当他们将烧煮杀死的S菌和活的R菌混合在感染小鼠时，实验小鼠每次都死亡了。
解剖死鼠，发现有大量活的S型细菌，实验表明，死细菌的DNA进行了可遗传的转化，从而导致小鼠死亡。
（2）T2噬菌体感染大肠杆菌：当细菌培养基中分别带有35S或32P标记的氨基酸或核苷酸，子代噬菌体就相应有s标记的蛋白质或p标记的核酸。
分别用这些噬菌体感染没有放射性标记的细菌，经过1~2个噬菌体DNA复制周期后进行检测，子代噬菌体中几乎不含带s标记的蛋白质，但含有30%以上的p标记。
说明在噬菌体传代过程中发挥作用的可能是DNA，而不是蛋白质。
第二章 染色体与DNA构成DNA和RNA分子的五种含氮碱基的结构式：第一节 染色体1、真核细胞的染色体具有如下性质：分子结构相对稳定；能够自我复制，使亲子代保持连续性；能指导蛋白质的合成，从而控制生命过程；能产生可遗传的变异。
2、染色体上的蛋白质包括组蛋白和非组蛋白。
组蛋白是染色体的结构蛋白，它与DNA组成核小体。
组蛋白分为H1、H2A、H2B、H3、H4 。
组蛋白：histones真和生物体细胞染色质中的碱性蛋白质含精氨酸和赖氨酸等碱性氨基酸特别多，二者加起来约为所有氨基酸残基的四分之一。
3、组蛋白的一般特性：进化上的极端保守：不同种生物组蛋白的氨基酸组成是十分相似的，特别是H3、H4可能对稳定真核生物的染色体结构起重要作用。
无组织特异性肽链上氨基酸分布的不对称性存在较普遍的修饰作用富含赖氨酸的组蛋白H54、非组蛋白：主要包括与复制和转录有关的酶类、与细胞分裂有关的蛋白等。
5、真核生物基因组DNA：真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能DNA所隔开。
