高中生物奥赛课件-分子生物学要点归纳总结奥赛培训
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Southern印迹、Northern印迹、DNA芯片、荧光原位杂交 （fluorescent in situ hybridization，FISH）、R环技术和Cas9基因 组编辑等
DNA复制、转录和翻译之比较
miRNA和siRNA的产生和作用机制
无处不在的碱基互补配对
RNA和DNA分子之中各种形式的双螺旋 DNA复制、DNA转录、RNA复制、逆转录 真核细胞内依赖于snRNA的mRNA剪接 真核细胞内依赖于snoRNA的rRNA的转录后修饰 锥体虫线粒体内依赖于gRNA的mRNA编辑 细菌细胞内翻译起始阶段依赖于SD序列的起始密码子的识别 翻译过程中密码子和反密码子的相互作用 真核细胞内由RNAi(microRNA和siRNA)介导的基因沉默
分子生物学考点集锦
各式各样的“组及组学” 各式各样的“体” 各式各样的“子” 以假乱真的把戏 各式各样的“病毒” 一般规则后的例外 形形色色的表观遗传 无处不在的碱基互补配对 DNA复制、转录和翻译之比较 瞄准“中心法则”的抑制剂 DNA损伤及其修复 一个基因编码多种蛋白质的秘密 细菌、古菌和真核生物大比较 百花齐放的信号肽
巨型病毒：基因组的大小和基因的数目远远超过的一般 病毒，如拟菌病毒和潘多拉病毒等
一般规则后的例外
细菌一般有细胞壁，但支原体没有 细菌细胞膜一般没有胆固醇，但支原体有 原核细胞基因组DNA一般只有一个，但霍乱弧菌和耐辐射菌却
不止一个；原核基因组DNA一般是环状，但有些放线菌却含有 线状基因组DNA 酶通常是蛋白质，但有核酶 DNA一般没有U只有T，但枯草杆菌的一种噬菌体只有U，没有T 操纵子一般存在于原核生物，但线虫也有操纵子 遗传密码是通用的，但线粒体内有例外 质粒一般是DNA，但有RNA质粒 质粒DNA一般是环状，但有线状质粒 质粒一般存在于原核生物，但有些真核生物甚至线粒体内也有 线粒体DNA一般是环状，但某些生物线粒体DNA却是线状 动物细胞一般有中心体，但一些低等动物没有；植物细胞一般 没有中心体，但一些低等植物有中心体
各式各样的“病毒”
RNA病毒（HIV、HAV、HCV、埃博拉病毒、塞卡病毒 及流感病毒）
DNA病毒（HPV、HBV和SV40）
朊病毒（疯牛病、羊搔痒病、克雅氏病、库鲁病）：错 误折叠的具有感染性的蛋白质
类病毒：为共价闭环的单链RNA分子，具有酶活性，只 感染植物细胞
拟病毒（卫星病毒或类类病毒）：单独不能感染宿主细 胞；一般是为共价闭环的单链RNA分子，少数是DNA； 一般感染植物细胞，少数感染动物细胞（如HDV）
一个特定的对象（细 胞、组织、器官等） 所有转录出来的 m RNA
DNA芯片或DNA微teome)
一个特定的对象（细 胞、组织、器官等） 所有翻译出来的蛋白 质
二维电泳、质谱、酵 母双杂交等
蛋白质组学
代谢组(metabolome) 一个特定的对象（细 分离：气相层析、CE、 代谢组学 胞、组织、器官等） HPLC；检测：质谱、 所有的代谢小分子 NMR
功能 催化真核生物细胞核 mRNA前体的剪接 翻译的产所
增强基因的表达效率
水解发生多聚泛酰化 的蛋白质 催化mRNA的编辑
存在 真核细胞的细胞核
细胞质、叶绿体和 线粒体 一般是真核生物的 细胞核 真核生物和古菌
某些真核生物的细 胞核或线粒体
各式各样的“子”
单顺反子（一般是真核生物）和多顺反子（一般是原核 生物）
干扰RNA介导的基因沉默 雌性哺乳动物体内由Xist RNA介导的一条X染色体的转
录失活
组蛋白的不同化学修饰
除了瓜氨酸化以外，其他共价修饰都是可逆的。一个 组蛋白密码从写入、到阅读、再到擦除，共涉及到三类 不同的蛋白质：第一类是将乙酰基、甲基或其他化学标 识写入组蛋白分子上的“写入器” （writer），即修饰 酶；第二类是识别并结合一种组蛋白分子上被写入的化 学标识的“阅读器”（reader）；第三类是去除组蛋白 上被写入的各种化学标识的“擦除器”（eraser），即 去修饰酶。构成核小体组蛋白八聚体核心的每一个组蛋 白分子都有一个柔性的N-端尾巴，此尾巴从核小体的表 面伸出，成为各种写入器写入的主要位点。此外，组蛋 白位于核小体内部的结构域也可能发生某种化学修饰。
形形色色的表观遗传
组蛋白化学修饰（乙酰化、单、双或三甲基化、泛酰 化、小泛素相关修饰物修饰、磷酸化、瓜氨酸化、生 物素化和ADP-核糖基化 ）产生的组蛋白密码对基因表 达的影响
在DNA分子CpG岛上的C进行的甲基化修饰产生的第五个 碱基对基因表达的影响；A的甲基化（第六个碱基）对 基因表达对影响
各式各样的“组”与“组学”
名称
定义
研究方法
相关学科
基因组(genome)
一种生物所有的DNA， 大规模DNA序列测定 包括基因和非基因序 和分析 列
基因组学
外显子组(exome)
一种生物基因组内所 新一代的DNA序列测 有编码蛋白质基因的 定和分析 外显子序列
外显子组学
转录组 (transcriptome)
内含子（主要是真核生物）与外显子 启动子与终止子（所有生物） 操纵子与操作子（原核生物，少数真核生物，如线虫） 弱化子或衰减子（原核生物） 增强子与沉默子（真核生物） 绝缘子（真核生物）
以假乱真的把戏
假尿苷（tRNA和rRNA) 假基因：两种形式；有的可以真表达，并行使
功能 假酶：调节功能 假底物：临时与酶活性中心结合，抑制酶活性 假节结构(RNA的一种三级结构模体）
互作组(interactome) 一个细胞内蛋白质之 间以及蛋白质与其他 分子之间相互作用而 形成的网络
酵母双杂交、串联亲 和层析；ChIP
互作组学
各式各样的“体”
类型 剪接体 核糖体 增强体 蛋白酶体 编辑体
主要组成 5种snRNP，mRNA前体
几种rRNA，多种核糖 体蛋白 组装在增强子上的蛋 白质复合物 由多种蛋白质组装成 的桶装复合物 mRNA，识别编辑、催 化编辑的蛋白质
DNA复制、转录和翻译之比较
miRNA和siRNA的产生和作用机制
无处不在的碱基互补配对
RNA和DNA分子之中各种形式的双螺旋 DNA复制、DNA转录、RNA复制、逆转录 真核细胞内依赖于snRNA的mRNA剪接 真核细胞内依赖于snoRNA的rRNA的转录后修饰 锥体虫线粒体内依赖于gRNA的mRNA编辑 细菌细胞内翻译起始阶段依赖于SD序列的起始密码子的识别 翻译过程中密码子和反密码子的相互作用 真核细胞内由RNAi(microRNA和siRNA)介导的基因沉默
分子生物学考点集锦
各式各样的“组及组学” 各式各样的“体” 各式各样的“子” 以假乱真的把戏 各式各样的“病毒” 一般规则后的例外 形形色色的表观遗传 无处不在的碱基互补配对 DNA复制、转录和翻译之比较 瞄准“中心法则”的抑制剂 DNA损伤及其修复 一个基因编码多种蛋白质的秘密 细菌、古菌和真核生物大比较 百花齐放的信号肽
巨型病毒：基因组的大小和基因的数目远远超过的一般 病毒，如拟菌病毒和潘多拉病毒等
一般规则后的例外
细菌一般有细胞壁，但支原体没有 细菌细胞膜一般没有胆固醇，但支原体有 原核细胞基因组DNA一般只有一个，但霍乱弧菌和耐辐射菌却
不止一个；原核基因组DNA一般是环状，但有些放线菌却含有 线状基因组DNA 酶通常是蛋白质，但有核酶 DNA一般没有U只有T，但枯草杆菌的一种噬菌体只有U，没有T 操纵子一般存在于原核生物，但线虫也有操纵子 遗传密码是通用的，但线粒体内有例外 质粒一般是DNA，但有RNA质粒 质粒DNA一般是环状，但有线状质粒 质粒一般存在于原核生物，但有些真核生物甚至线粒体内也有 线粒体DNA一般是环状，但某些生物线粒体DNA却是线状 动物细胞一般有中心体，但一些低等动物没有；植物细胞一般 没有中心体，但一些低等植物有中心体
各式各样的“病毒”
RNA病毒（HIV、HAV、HCV、埃博拉病毒、塞卡病毒 及流感病毒）
DNA病毒（HPV、HBV和SV40）
朊病毒（疯牛病、羊搔痒病、克雅氏病、库鲁病）：错 误折叠的具有感染性的蛋白质
类病毒：为共价闭环的单链RNA分子，具有酶活性，只 感染植物细胞
拟病毒（卫星病毒或类类病毒）：单独不能感染宿主细 胞；一般是为共价闭环的单链RNA分子，少数是DNA； 一般感染植物细胞，少数感染动物细胞（如HDV）
一个特定的对象（细 胞、组织、器官等） 所有转录出来的 m RNA
DNA芯片或DNA微teome)
一个特定的对象（细 胞、组织、器官等） 所有翻译出来的蛋白 质
二维电泳、质谱、酵 母双杂交等
蛋白质组学
代谢组(metabolome) 一个特定的对象（细 分离：气相层析、CE、 代谢组学 胞、组织、器官等） HPLC；检测：质谱、 所有的代谢小分子 NMR
功能 催化真核生物细胞核 mRNA前体的剪接 翻译的产所
增强基因的表达效率
水解发生多聚泛酰化 的蛋白质 催化mRNA的编辑
存在 真核细胞的细胞核
细胞质、叶绿体和 线粒体 一般是真核生物的 细胞核 真核生物和古菌
某些真核生物的细 胞核或线粒体
各式各样的“子”
单顺反子（一般是真核生物）和多顺反子（一般是原核 生物）
干扰RNA介导的基因沉默 雌性哺乳动物体内由Xist RNA介导的一条X染色体的转
录失活
组蛋白的不同化学修饰
除了瓜氨酸化以外，其他共价修饰都是可逆的。一个 组蛋白密码从写入、到阅读、再到擦除，共涉及到三类 不同的蛋白质：第一类是将乙酰基、甲基或其他化学标 识写入组蛋白分子上的“写入器” （writer），即修饰 酶；第二类是识别并结合一种组蛋白分子上被写入的化 学标识的“阅读器”（reader）；第三类是去除组蛋白 上被写入的各种化学标识的“擦除器”（eraser），即 去修饰酶。构成核小体组蛋白八聚体核心的每一个组蛋 白分子都有一个柔性的N-端尾巴，此尾巴从核小体的表 面伸出，成为各种写入器写入的主要位点。此外，组蛋 白位于核小体内部的结构域也可能发生某种化学修饰。
形形色色的表观遗传
组蛋白化学修饰（乙酰化、单、双或三甲基化、泛酰 化、小泛素相关修饰物修饰、磷酸化、瓜氨酸化、生 物素化和ADP-核糖基化 ）产生的组蛋白密码对基因表 达的影响
在DNA分子CpG岛上的C进行的甲基化修饰产生的第五个 碱基对基因表达的影响；A的甲基化（第六个碱基）对 基因表达对影响
各式各样的“组”与“组学”
名称
定义
研究方法
相关学科
基因组(genome)
一种生物所有的DNA， 大规模DNA序列测定 包括基因和非基因序 和分析 列
基因组学
外显子组(exome)
一种生物基因组内所 新一代的DNA序列测 有编码蛋白质基因的 定和分析 外显子序列
外显子组学
转录组 (transcriptome)
内含子（主要是真核生物）与外显子 启动子与终止子（所有生物） 操纵子与操作子（原核生物，少数真核生物，如线虫） 弱化子或衰减子（原核生物） 增强子与沉默子（真核生物） 绝缘子（真核生物）
以假乱真的把戏
假尿苷（tRNA和rRNA) 假基因：两种形式；有的可以真表达，并行使
功能 假酶：调节功能 假底物：临时与酶活性中心结合，抑制酶活性 假节结构(RNA的一种三级结构模体）
互作组(interactome) 一个细胞内蛋白质之 间以及蛋白质与其他 分子之间相互作用而 形成的网络
酵母双杂交、串联亲 和层析；ChIP
互作组学
各式各样的“体”
类型 剪接体 核糖体 增强体 蛋白酶体 编辑体
主要组成 5种snRNP，mRNA前体
几种rRNA，多种核糖 体蛋白 组装在增强子上的蛋 白质复合物 由多种蛋白质组装成 的桶装复合物 mRNA，识别编辑、催 化编辑的蛋白质