分子生物学课程教案 课次 3 授课方式 课时 (请打√) 理论课口讨论课口实验课口习题课口其他口 安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第二章基因组和染色体的结构 第三节原核生物染色体基因组结构特点 第四节真核生基因组的结构特点 一、真核生物染色体的结构 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握原核生物基因组结构特点： 熟悉真核染色体结构特点： 了解原核生物染色体结构特点。 教学重点及难点： 理解原核生物染色体结构特点。 教学基本内容 方法及手段 第三节、原核生物染色体基因组结枸特点 结合图片对 、原核染色体的结构特点 比讲述原核 1.原核生物的遗传物质以 一大团或几大团的形式集中在一起 基因在结构 形成类核，占细胞体积的大约三分之 特点及真核 2.其质量大约8O%为DNA,其他的为蛋白质和RNA,蛋白质对类 生物染色体 核具有稳定作用。 结构特点 3.原核生物的DNA分子量较小，开形成闭合环状 4.E.co1i的类核由支架和向四周伸出的100多个DNA环组成 5.支架是RNA和蛋白质的复合结构，四周的每个环就是一个独 立的功能区。长40Kb,13um. 6.细菌染色体约75%的DNA编码基因，余下25%为基因间DNA (intergenic DNa). 拉生场其因细始占 1,细菌染色体基因组通常仅由一条环状双链DA分子组成 2.基因组中只有一 个复制起点。 3.具有操纵子结构。 4.在大多数情况下，编码蛋白质的结构基因在细菌染色体基因 组中是单拷贝的，但编码RNA的共因往往是多转贝的，这 可能有利于核糖体的快速组装 5.和病毒基因组相似，不编码的DNA部分所占比例比真核基因 组少得多。 6.具有编码同工酶的同基因(isogene)
6 分子生物学 课程教案 课次 3 授课方式 （请打√） 理论课□ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□ 课时 安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第二章 基因组和染色体的结构 第三节 原核生物染色体基因组结构特点 第四节 真核生基因组的结构特点 一、真核生物染色体的结构 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握原核生物基因组结构特点； 熟悉真核染色体结构特点； 了解原核生物染色体结构特点。 教学重点及难点： 理解原核生物染色体结构特点。 教 学 基 本 内 容 方法及手段 第三节、原核生物染色体基因组结构特点 一、原核染色体的结构特点 1.原核生物的遗传物质以一大团或几大团的形式集中在一起， 形成类核，占细胞体积的大约三分之一。 2.其质量大约 80%为 DNA，其他的为蛋白质和 RNA，蛋白质对类 核具有稳定作用。 3.原核生物的 DNA 分子量较小，形成闭合环状。 4.E.coli 的类核由支架和向四周伸出的 100 多个 DNA 环组成。 5.支架是 RNA 和蛋白质的复合结构，四周的每个环就是一个独 立的功能区。长 40Kb，13um。 6.细菌染色体约 75%的 DNA 编码基因，余下 25%为基因间 DNA （intergenic DNA)。 二、原核生物基因组结构特点 1.细菌染色体基因组通常仅由一条环状双链 DNA 分子组成。 2.基因组中只有一个复制起点。 3.具有操纵子结构。 4.在大多数情况下，编码蛋白质的结构基因在细菌染色体基因 组中是单拷贝的，但编码 rRNA 的基因往往是多拷贝的，这 可能有利于核糖体的快速组装。 5.和病毒基因组相似，不编码的 DNA 部分所占比例比真核基因 组少得多。 6.具有编码同工酶的同基因（isogene） 结合图片对 比讲述原核 基因在结构 特点及真核 生物染色体 结构特点
7.除逆转录病毒基因组有两个拷贝外，至今发现的病毒基因组 都是位 每个基因在病毒颗粒中只出现一次 8.噬体的基因都是连续的，而多数真核细胞病毒常含不连续 基因。 第四节真核生基因组的结构特点 一、真核染色体的结构 1.DNA是怎样组装在染色体中的？ 2.DNA为什么要包装为染色体？ 3.染色质结构的调控：DNA与组蛋白八聚体相互作用 4.DNA复制时新旧组蛋白怎样组装形成核小体？ 作业、计论颗、思老题 预习下次课的内容 基本教材和主要参考资料： 1.《现代分子生物学》朱玉贤、李毅主编，（第二版），高等教育出版社，2002 2.《分子生物学》，阁隆飞，中国农业大学出版社，1997 3.《基因的分子生物学》，2004年Watson等著，2005年杨焕明等译 4.《Gene VIII》,Benjamin Lewin编著，2004电子版，2005中文版 课后小结： 主要讲述了原核生物基因组结构特点，需要与病毒基因组结构特点进行对 比讲述方能增进理解。真核生物染色体结构特点需要在回忆的基础上进行讲述
7 7.除逆转录病毒基因组有两个拷贝外，至今发现的病毒基因组 都是单倍体，每个基因在病毒颗粒中只出现一次。 8.噬菌体的基因都是连续的，而多数真核细胞病毒常含不连续 基因。 第四节 真核生基因组的结构特点 一、真核染色体的结构 1．DNA 是怎样组装在染色体中的？ 2．DNA 为什么要包装为染色体？ 3．染色质结构的调控：DNA 与组蛋白八聚体相互作用。 4. DNA 复制时新旧组蛋白怎样组装形成核小体？ 作业、讨论题、思考题： 预习下次课的内容 基本教材和主要参考资料： 1.《现代分子生物学》朱玉贤、李毅主编，（第二版），高等教育出版社，2002 2.《分子生物学》，阎隆飞，中国农业大学出版社，1997 3.《基因的分子生物学》，2004 年 Watson 等著，2005 年杨焕明等译 4.《Gene VIII》， Benjamin Lewin 编著，2004 电子版，2005 中文版。 课后小结： 主要讲述了原核生物基因组结构特点，需要与病毒基因组结构特点进行对 比讲述方能增进理解。真核生物染色体结构特点需要在回忆的基础上进行讲述
分子生物学课程教案 课次 授课方式 课时 (请打√) 理论课口讨论课口实验课口习题课口其他口 安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第二章基因组和染色体的结构 第四节真核生的结构特点 二、真核生物基因组的结构 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握C值、C值悖理等基本概念及真核生物基因组结构的总体特点； 熟悉基因家族、重复序列等内客 了解重复序列在实际中的应用 教学重点及难点： 理解真核生物染色体结构特点 教学基本内容 方法及手段 结合图片对 比讲述真核 (一)C值悖理 生物共因组 1.C-值：在真核生物中，每种生物的单倍体基因组的DA总 结构特点 量是恒定的，称之为C-值(C-value方C-值是每种生物的 人 2.C-值悖理(C-value paradox上形态学的复杂程度与C-值 大小的不一致称为C-值悖理。 (二)真核基因组的结构 1.割裂基因(split gene) 在真核生物中，大多数编码蛋白质的基因是不连续的 即在其编码氨基酸的序列 之间插入 了不编码的序列，故称 为割裂基因。割裂基因中，编码氨基酸的序列称为外显子 (exon方非翻译的间插序列称为内含子(intron). 2.基因家族 基因家族(gene family编码一个蛋白质家族（也包 括在结枸和功能上相关联的rRN tRNA等)的 若千个基因 称为基因家族。 个基因家族的成员彼此在结构和功能上是 相似的，但也包括假基因。 3.重复序列 l)单一序列(unique sequence),即每个单拷贝基因组中 含一个拷贝：
8 分子生物学 课程教案 课次 4 授课方式 （请打√） 理论课□ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□ 课时 安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第二章 基因组和染色体的结构 第四节 真核生的结构特点 二、真核生物基因组的结构 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握 C 值、C 值悖理等基本概念及真核生物基因组结构的总体特点； 熟悉基因家族、重复序列等内容； 了解重复序列在实际中的应用。 教学重点及难点： 理解真核生物染色体结构特点。 教 学 基 本 内 容 方法及手段 第三节、原核生物染色体基因组结构特点 二、真核生物基因组的结构（一些特征性结构） （一）C 值悖理 1.C-值：在真核生物中，每种生物的单倍体基因组的 DNA 总 量是恒定的，称之为 C-值（C-value），C-值是每种生物的 一个特性。 2.C-值悖理（C-value paradox）：形态学的复杂程度与 C-值 大小的不一致称为 C-值悖理。 （二）真核基因组的结构 1．割裂基因（split gene） 在真核生物中，大多数编码蛋白质的基因是不连续的， 即在其编码氨基酸的序列之间插入了不编码的序列，故称之 为割裂基因。割裂基因中，编码氨基酸的序列称为外显子 （exon）；非翻译的间插序列称为内含子（intron）。 2．基因家族 基因家族（gene family）：编码一个蛋白质家族（也包 括在结构和功能上相关联的 rRNA 和 tRNA 等）的若干个基因 称为基因家族。一个基因家族的成员彼此在结构和功能上是 相似的，但也包括假基因。 3．重复序列 1) 单一序列（unique sequence），即每个单拷贝基因组中 含一个拷贝； 结合图片对 比讲述真核 生物基因组 结构特点
2)中度重复序列(moderately repetitive sequence,每 个单体基因组中含<10拷贝 3)高度重复序列(highly repetitive sequence),每个单 倍体基因组含>10°拷贝； 卫星DNA、小卫星DNA、微卫星DNA定义及其应用。 4)反向重复序列 (三)直生物共因组结物的依特 1.真核基因组远大于原核生物基因组，也比较复杂 2.基因组中常具有许多复制起点 3.基因组D八A与蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内 4.基因组中不编码的区域远多于编码区域 5.直核生物的转录产物一般为单瓶反子 6.高等真核生物的大部分基因有内含子，因此基因编码区是 不连续的。 7,存在重复序列，重复次数可以是几次、几十次，甚至高达 百万次。 8.高等真核生物基因组中存在一些可移动的DA因素，这些 因素的移动多被RNA介导，少数情况下被DNA介导 作业、讨论题、思考题： 预习下次课的内容 基本教材和主要参考资料： 1.《现代分子生物学》朱玉贤、李毅主编，（第二版），高等教育出版社，2002 2.《分子生物学》，阁隆飞，中国农业大学出版社，1997 3.《基因的分子生物学》，2004年Wats0m等著，205年杨焕明等译 4.《Gene VIII》,Benjamin Lewin编著，2004电子版，205中文版。 课后小结： 主要讲述了真核生物基因组结构特点及一些重要的基本概念，比较难理解， 需要通过大量图片来增加学生对本部分内容的掌握。 9
9 2) 中度重复序列（moderately repetitive sequence），每 个单倍体基因组中含<106 拷贝； 3) 高度重复序列（highly repetitive sequence），每个单 倍体基因组含>106 拷贝； 卫星 DNA、小卫星 DNA、微卫星 DNA 定义及其应用。 4) 反向重复序列。 （三） 真核生物基因组结构的总体特征 1.真核基因组远大于原核生物基因组，也比较复杂 2.基因组中常具有许多复制起点 3.基因组 DNA 与蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内 4.基因组中不编码的区域远多于编码区域 5.真核生物的转录产物一般为单顺反子。 6.高等真核生物的大部分基因有内含子，因此基因编码区是 不连续的。 7.存在重复序列，重复次数可以是几次、几十次，甚至高达 百万次。 8.高等真核生物基因组中存在一些可移动的 DNA 因素，这些 因素的移动多被 RNA 介导，少数情况下被 DNA 介导。 作业、讨论题、思考题： 预习下次课的内容 基本教材和主要参考资料： 1.《现代分子生物学》朱玉贤、李毅主编，（第二版），高等教育出版社，2002 2.《分子生物学》，阎隆飞，中国农业大学出版社，1997 3.《基因的分子生物学》，2004 年 Watson 等著，2005 年杨焕明等译 4.《Gene VIII》， Benjamin Lewin 编著，2004 电子版，2005 中文版。 课后小结： 主要讲述了真核生物基因组结构特点及一些重要的基本概念，比较难理解， 需要通过大量图片来增加学生对本部分内容的掌握
分子生物学课程教案 课次 5 授课方式 (请打√) 理论课口讨论课口实验课口习题课口其他口 课时 安排 授课题目（教学章、节或主题）： 第二章基因组和染色体的结构 第五节几种模式生物的特点 教学目的、要求（分学握、熟悉、了解三个层次）： 掌握几种常用模式生物的特点： 熟悉几种典型模式生物的应用领域； 了解几种模式生物的代表性研究成果。 教学重点及难点： 几种模式生物的一般特点及其主要应用研究领域。 教学基本内容 方法及手段 第五节几种模式生物的特点 结合图片时 一、噬茵体 比讲述模式 城菌体（及其他病毒）其因组优点及用徐： 生物特点。 1.基因组 系统相对简单 是一个研究生命基本过 程及分子生物学基本问题的最简单的系统 2.在重组DA技术中，它们是非常重要的载体。 3.经常被用来检测各种化合物引起突变的能力。 二、细茵 如大肠杆菌和芽孢杆菌，其优点是： 1.细胞相对简单的 2.并且可以相对容易地培养和操作。 3.基因组小，生活周期短， 4.可自发产生突变。 5.易于进行遗传交换的系统 酿酒酵母 酿酒酵母的优点： 1.基因组小 2.可在实验室里快速繁殖 3.具有所有真核细胞的主要特征 4.基因组测序， 遗传学背景清楚 5.单倍体和双倍体的存在促进了酿酒酵母的遗传分析。 6.容易产生精确的突变。 7.生长时形态改变，可通过简单的显微观察获得许多有关细 胞中发生的事件的信息
10 分子生物学 课程教案 课次 5 授课方式 （请打√） 理论课□ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□ 课时 安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 第二章 基因组和染色体的结构 第五节 几种模式生物的特点 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握几种常用模式生物的特点； 熟悉几种典型模式生物的应用领域； 了解几种模式生物的代表性研究成果。 教学重点及难点： 几种模式生物的一般特点及其主要应用研究领域。 教 学 基 本 内 容 方法及手段 第五节 几种模式生物的特点 一、噬菌体 噬菌体（及其他病毒）基因组优点及用途： 1.基因组一般很小，系统相对简单，是一个研究生命基本过 程及分子生物学基本问题的最简单的系统。 2.在重组 DNA 技术中，它们是非常重要的载体。 3.经常被用来检测各种化合物引起突变的能力。 二、细菌 如大肠杆菌和芽孢杆菌，其优点是： 1.细胞相对简单的 2.并且可以相对容易地培养和操作。 3.基因组小，生活周期短， 4.可自发产生突变。 5.易于进行遗传交换的系统。 三、酿酒酵母 酿酒酵母的优点： 1.基因组小 2.可在实验室里快速繁殖 3.具有所有真核细胞的主要特征。 4.基因组测序，遗传学背景清楚 5.单倍体和双倍体的存在促进了酿酒酵母的遗传分析。 6.容易产生精确的突变。 7.生长时形态改变，可通过简单的显微观察获得许多有关细 胞中发生的事件的信息。 结合图片对 比讲述模式 生物特点