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1、生物信息学考题（2012版）一、填空题（共 10 分，每空一分）1、美国政府于1990 年 10 月启动耗资30 亿美元的15 年研究计划，预期到 2005 年完成人类基因组大约30 亿个碱基的全序列测定，这就是被称为生命科学“登月计划”的人类基因组计划。2、生物信息学的研究目标：以核酸、蛋白质 等生物大分子数据库为主要对象，以数学、信息学、计算机科学为主要手段，以计算机硬件、软件和计算机网络 为主要工具，对浩瀚如海的原始数据进行存储、管理、注释、加工，使之成为具有明确生物意义的生物信息。3、随着生物信息学的诞生及应用，今后生物学研究项目的起点将是理论的，一位科学家将从理论推测开始，然后转向试
2、验去追踪或检验该假设。4、生物信息学作为一门交叉学科，已经成为当今生命科学乃至整个自然科学的重大前沿领域之一，也将是21 世纪自然科学的核心领域之一。5、人类基因组计划、“曼哈顿原子计划”和“阿波罗登月计划”并称为20 世纪的三大著名计划，中国在1999 年承担了1%的研究任务，即对第3 号染色体上3000 万碱基对的测定。6、人类基因组的主要任务是：人类基因组以及一些模式生物（细菌、酵母、线虫、果蝇等）基因组作图、测序和基因识别。二、是非题（共 10 分，每小题 1 分）1、生物学就是实验科学，所有的研究结论从实验中来，于实验中得到验证。（错）2、比较是科学研究中最常见的方法，在生物信息学研
3、究中，比对是最常用和最经典的研究手段。（对）3、两个蛋白质序列相似性超过30%就是同源蛋白。（错）4、蛋白质序列相似性指一级序列中氨基酸残基相同。（错）5、蛋白质序列相似性指氨基酸残基具有相似特性：侧链基团大小电荷性、疏水性等相同。（对）6、核酸序列相似性指序列中相同碱基所占的比例。（对）7、对一段未知功能DNA 片段进行功能预测需对其进行3 位翻译。（错）8、对一段未知功能DNA 片段进行功能预测需对其进行6 位翻译。（对）9、相似性是指一种很直接的数量关系，无需实验验证。（错）10、相似性是指一种很直接的数量关系，也需实验验证。（对）11、不同种属间的同源序列称为直向同源序列。（对）12、
4、不同种属间的同源序列称为共生同源序列。（错）13、所谓局部比对，即分析两个序列是否有局部序列的相似。（错）14、所谓整体比对，即找出两个序列全长的最优比对结果。（对）15、PSI-BLAST 是 BLAST 程序家族中敏感性最高的子程序。（对）16、PHI-BLAST是 BLAST 程序家族中敏感性最高的子程序。（错）三、选择题（共 20 分，每小题 2 分）1、在 Genbank 数据库中，生物学工作者向其提交数据有两种方式，其中用于提交少量数据名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -的是基于 Web 方式的（A）。A、BankItB、SequinC、Vers
5、ionD、Matrix2、在 Genbank 数据库中，生物学工作者向其提交数据有两种方式，其中用于提交大量序列或较复杂序列的独立程序是（B）。A、BankItB、SequinC、VersionD、Matrix3、（B）是欧洲分子生物学网EMBLnet 的主要检索工具，也是一个开放的数据查询系统。A、QueryB、SRSC、PDBD、PIR4、下列哪个数据库属于生物大分子结构数据库？（B）A、GenbankB、PDBC、NCBID、DDBJ5、序列数据库包括核酸序列数据库和蛋白序列数据库。下列哪个不属于蛋白质序列数据库？（D）A、PIRB、UniprotC、SWISS-PROT D、OMIM6
6、、序列数据库包括核酸序列数据库和蛋白序列数据库。下列哪个不属于核酸列数据库？（B）A、GenbankB、GenPeptC、EMBLD、DDBJ7、在 Genbank 中使用的序列文件格式为（A），是一种最简单的格式，第一行以“”表示一个先序列的开始。A、FASTAB、GBFFC、BLASTD、ORIGIN8、（A）是计算机注释的蛋白质序列数据库，也是SWISS-PROT 蛋白质序列数据库的辅助数据库，包含收录到SWISS-PROT 数据库的EMBL 中所有 CDS 的翻译序列。A、TrEMBLB、GBFFC、UniprotD、PIR9、下列哪个不属于取代矩阵？（D）A、突变数据矩阵（Mutat
7、ion Data Matrix）B、可接受点突变数据矩阵（Point Accepted Mutation Matrix）C、模块替换矩阵（Blocks Substitution Matrix）D、相关几率矩阵（relatedness Matrix）10、下列哪个与其他三个不属于同一类型的取代矩阵？（A）A、PAM250B、BLOSUM30C、BLOSUM62D、BLOSUM9011、目前使用最广的多序列比对程序为（B），是一种逐渐比对方法。A、BLASTB、CLUSTALWC、FASTAD、DNAStar12、生物信息学识别基因的两个主要途径：基因组外显子识别和EST 策略。其中人类基因组（A
8、）序列均可用前者预测，但基因的完整预测准确性仅为20%。A、90%B、50%C、70%D、30%13、在蛋白质功能预测中，通过比对数据库相似性序列确定功能的原则是：超过（C）个氨基酸的区段至少有25%相同为显著匹配。A、120B、100C、80D、6014、（C）是 NCBI 提供的集成检索工具，通过一次检索可查询NCBI 多个子数据库中的相关信息。A、RetrieveB、SRSC、EntrezD、PIR15、NCBI 上提供检索用的三维结构数据库是下列哪个数据库？（C）A、EMBLB、ChimeC、MMDBD、DDBJ四、名词解释（共20 分，每题 4 分）1、GenBank名师资料总结-精
9、品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -GenBank 是美国国立图书馆于1979-1982 年设立的具有基因递交、查询等功能的数据库。包括检索系统（Entrez），序列递交（Web，Sequin），Blast。2、iProClassPIR 数据库的多数据的一个联合检索程序，把各个数据库连接起来。3、UTR（untranslatedregion）mRNA 分子上不翻译成蛋白质的序列。分为5-UTR 和 3-UTR。4、CpG 岛常位于真核生物基因转录起始位点，GC 含量 50%，长度 200bp，可以用于基因的预测。5、分子钟保守蛋白和基因中氨基酸位点或核酸位点随着时间的推移而
10、以几乎一定的比例相互随机变化着；即氨基酸或核酸在单位时间以相同的速度进行置换，与进化时间成比例。6、NCBI依托于美国国立卫生研究院的生物信息学网站数据库，总括了 GenBank，PubMed，Genome，Structure，Books，3D domains，Gene，Genome Project，SNP 等几十种数据库。其搜索引擎为 Entrez。主要是收集一次性数据，然后有部分二级数据。7、Vector NTI 8一个载体设计的分子生物学软件包，可以直接从NCBI 等数据库里下载程序，进行载体序列屏蔽、电子酶切等多种功能。8、GT-AG 结构外显子-内含子接头。每个外显子和内含子接头区都
11、有一段高度保守的一致序列（consensussequence），即内含子5末端大多数是GT 开始，3末端大多是AG 结束，称为GT-AG 法则。是普遍存在于真核基因中RNA 剪接的识别信号。9、最长 ORF 法用最长 ORF 法来识别原核基因。如果能够找到一个比较长的序列，其相应的密码子序列不含终止密码子，那么这段序列可能就是编码序列。扫描给的DNA 序列，在三个不同的阅读框中寻找较长的ORF，当遇到终止密码子后，回头寻找起始密码子，以确定完整的编码区域。10、化学蛋白质组学化学蛋白组学是一个利用体内和体外化学探针进行探索蛋白质功能的化学生物学的分支学科。其目标是通过直接可见的蛋白质与其配体直
12、接的反应来确定蛋白质的功能和作用机制。因为大多数蛋白质的功能都依赖于与小分子配体与靶蛋白结合的过程，利用能够与靶蛋白特异作用的化学小分子来扰动和探测蛋白质组，有可能在蛋白质组的整体水平上揭示我们感兴趣的特定蛋白质的功能以及它们与化学小分子的相互作用，以达到蛋白质组学的研究目的。11、（08 级）DNAStar名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -综合性序列分析软件，全面的生物医学软件。用作DNA 和蛋白质序列分析、重叠群拼接和基因工程管理，包含37 个模块：可视化和序列编辑，序列集结和SNP 发现，序列组合，基因查找，蛋白质结构分析预测。12、（08 级）OR
13、Ffinder一个图形的序列分析工具，分析并找到序列的ORF 区；使用的是标准的或其他特殊的遗传密码子列出所有可能的ORF 区，并推出AA 序列。13、（08 级）蛋白质工程在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶性、计算机辅助设计和蛋白质化学等诸多学科知识，通过对基因的人工定向改造，对蛋白质修饰改造，以生产出满足人类需要的新型蛋白质技术。五、问答题（共 40 分，每小题 10 分）1、现代生物信息学的基本定义是什么？它的重要性主要体现在哪两个方面？是现代生命科学与信息科学、计算机科学、数学、统计学、物理学和化学等学科相互渗透而形成的交叉学科，是应用计算机技术和信息方法采集、存储、传递、检索、分析和
14、解读蛋白质及核酸序列等各种生物信息、以帮助了解生物学和遗传学信息的科学。重要性体现在两个方面：一、基因组学、蛋白质组学、生物芯片等生命科学前沿研究的直接推动力，对农学、医药、食品和环境等领域产生巨大影响；二、倡导的全球范围的资源共享对科学发展及人类社会发展有深远影响。2、Entrez 集成于哪个数据库平台？主要功能是什么？在应用中可以访问哪些子数据库（共14 个，请列举5 个以上）？Entrez 集成于 NCBI 数据库平台。主要为各个数据库的检索功能。可访问的子数据库有：PubMed，Nucleotide，EST，3D Structure，Genome 等。3、列表说明三大核酸数据库名称、数
15、据维护机构、依托的相关政府部门及各自独特的检索平台名称。数据库名称数据维护机构依托的政府部门独特的检索平台GenBankNCBINIHEntrezEMBLEBIEMBLSRSDDBJCIBNIGgetentry4、什么叫BLAST？其分为哪些类型？BLAST(Basic Local Alignment SearchTool)是一套在蛋白质数据库或DNA 数据库中进行相似性比较的分析工具。共包括五种类型：程序名搜索序列数据库内容备注blastpProteinProtein比较氨基酸序列与蛋白质数据库利用取代矩阵寻找较远的关系，进行SEG 过滤blastnNucleotideNucleotide比
16、较核酸序列与核酸数据寻找较高分值的匹配，对名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 6 页 -库较远的关系不太适用blastxNucleotideProtein比较核酸序列理论上的六个读码框的所有转换结果和蛋白质数据库用 于 新 的 DNA 序 列 和ESTs 的分析，可转译搜索序列tblastnProteinNucleotide比较蛋白质序列和核酸序列数据库，动态转换为六个读码框的结果用于寻找数据库中没有标注的编码区，可转译数据库序列tblastxNucleotideNucleotide比较核酸序列和核酸序列数据库，经过两次动态转换为六个读码框的结果转译搜索序列和数据库序
17、列5、美国国家生物技术中心（NCBI）成立于 1988 年，其发展领域主要包括哪些？具有哪些主要的功能？依托于美国国立卫生研究院的生物信息学网站数据库，总括了GenBank，PubMed，Genome，Structure，Books，3D domains，Gene，Genome Project，SNP 等几十种数据库。其搜索引擎为Entrez。主要是收集一次性数据，然后有部分二级数据。6、目前对核酸序列分析中用于基因识别或ORF 预测的基本规律或方法有哪些？试简要说明其特点。（提示：如最长ORF 法）（1）基于特征信号的识别真核基因外显子（编码区）具有一些特殊的序列信号，如内部的外显子被剪切接
18、位点和给体位点所界定，5端的外显子一定是在核心启动子的下游，而3端外显子的下游包含多聚A 信号和终止编码。（2）基于统计度量的方法主要包括：密码子使用倾向，双联密码子统计度量，核苷酸周期性分析，基因组中等值区（irochore）的分析等。（3）用最长ORF 法来识别原核基因如果能够找到一个比较长的序列，其相应的密码子序列不含终止密码子，那么这段序列可能就是编码序列。扫描给的DNA 序列，在三个不同的阅读框中寻找较长的ORF，当遇到终止密码子后，回头寻找起始密码子，以确定完整的编码区域。（4）用 CpG 岛来预测真核生物的基因起始CpG 岛是基因末端富含双核苷酸“CG”的区域，通常位于真核生物管
19、家基因的调控区，原核生物 DNA 上也存在。注：一些缩写的含义：OMIM：（0nline Mendelian Inheritance in Man）“在线人类孟德尔遗传”，人类基因和遗传紊乱的数据库。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -MMDB：分子建模数据库，可分析三维蛋白质结构。PDB（Protein Data Bank）：蛋白质数据库。NIH（National Institutes of Health）：美国国立卫生研究院。EMBL（The European Molecular Biology Laboratory）：欧洲分子生物学实验室。NIG（National Institute of Genetics）：日本国家遗传学研究所。Clustal W：序列多重比对。DatabaseIdentifiersgbGenBankembEMBLdbjDDBJspSWISS-PROTpdbProtein DatabankpirPIRprfPRFrefRefSeq名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -