生物信息学考试试卷终审稿)

生物信息学考试试卷文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

一、名词解释(每小题4分,共20分)

1、生物信息学

广义：生命科学中的信息科学。生物体系和过程中信息的存贮、传递和表达；细胞、组织、器官的生理、病理、药理过程的中各种生物信息。

狭义：生物分子信息的获取、存贮、分析和利用。

2、人类基因组计划

人类基因组计划准备用15年时间，投入30亿美元，完成人类全部24条染色体的3×109脱氧核苷酸对(bp)的序列测定，主要任务包括作图(遗传图谱、物理图谱的建立及转录图谱的绘制)、测序和基因识别。其中还包括模式生物(如大肠杆菌、酵母、线虫、小鼠等)基因组的作图和测序，以及信息系统的建立。作图和测序是基本的任务，在此基础上解读和破译生物体生老病死以及和疾病相关的遗传信息。

3、蛋白质的一级结构

蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基酸的序列

4、基因

基因--有遗传效应的DNA片断,是控制生物性状的基本遗传单位。

5、中心法则

是指遗传信息从传递给，再从RNA传递给，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。

6 、DNA序列比较

序列比较的根本任务是：（1）发现序列之间的相似性；（2）辨别序列之间的差异

目的：

相似序列相似的结构，相似的功能

判别序列之间的同源性

推测序列之间的进化关系

7、一级数据库

数据库中的数据直接来源于实验获得的原始数据，只经过简单的归类整理和注释

8、基因识别

基因识别，是生物信息学的一个重要分支，使用生物学实验或计算机等手段识别DNA 序列上的具有生物学特征的片段。基因识别的对象主要是蛋白质编码基因，也包括其他具有一定生物学功能的因子，如RNA基因和调控因子。

9、系统发生学

系统发生学(phylogenetics)——研究物种之间的进化关系。

10、基因芯片

基因芯片（gene chip），又称DNA微阵列（microarray），是由大量cDNA或寡核苷酸探针密集排列所形成的探针阵列，其工作的基本原理是通过杂交检测信息。

二、综合题(共60分)

1 生物信息学分析的数据对象主要有哪几种这些数据之间存在着什么关系

其研究重点主要落实在核酸和蛋白质两个方面，包括它们的序列、结构和功能。生物信息学以基因组DNA序列信息分析作为出发点，破译遗传语言，认识遗传信息的组织规律，辨

别隐藏在DNA序列中的基因，掌握基因调控信息，对蛋白质空间结构进行模拟和预测，依据蛋白质结构和功能的关系进行药物分子设计。

2 生物信息学的主要研究任务是什么目前生物信息学的主要研究内容是什么

A．收集和管理生物分子数据；数据分析和挖掘；开发分析工具和实用软件：生物分子序列比较工具、基因识别工具、生物分子结构预测工具、基因表达数据分析工具。B．（1）生物分子数据的收集与管理；（2）数据库搜索及序列比较；（3）基因组序列分析；

（4）基因表达数据的分析与处理；（5）蛋白质结构预测。

5 在基因组序列分析方面，科学家关注哪些信息？

就人类基因组而言，编码区域在人类基因组所占的比例不超过3%。其余97%是非编码序列。对于非编码序列，人们了解得比较少，尚不清楚其含义或功能。然而，非编码区域对于生命活动具有重要的意义。这部分序列主要包括内含子、简单重复序列、移动元件（mobile element）及其遗留物、伪基因（pseudo gene）等。

6掌握蛋白质结构有什么意义为什么要进行蛋白质结构预测

（1）研究蛋白质的结构意义重大，分析蛋白质结构、功能及其关系是蛋白质组计划中的一个重要组成部分。研究蛋白质结构，有助于了解蛋白质的作用，了解蛋白质如何行使其生物功能，认识蛋白质与蛋白质（或其它分子）之间的相互作用，这无论是对于生物学还是对于医学和药学，都是非常重要的。

（2）对于未知功能或者新发现的蛋白质分子，通过结构分析，可以进行功能注释，指导设计进行功能确认的生物学实验。通过分析蛋白质的结构，确认功能单位或者结构

域，可以为遗传操作提供目标，为设计新的蛋白质或改造已有蛋白质提供可靠的依据，同时为新的药物分子设计提供合理的靶分子结构。

简述分子生物学中的“中心法则”。“中心法则”的核心是什么

（1）DNA是遗传物质，是携带遗传信息的载体。信息从基因的核苷酸序列中被提取出，用来指导蛋白质合成的过程对地球上的所有生物都是相同的，分子生物学家称之为中心法则(central dogma)。（2）“中心法则”的核心：DNA分子中的遗传信息转录（transcription）到RNA分子中（即RNA聚合酶以DNA为模板合成RNA），再由RNA翻译（translation）生成体内各种蛋白质，行使特定的生物功能。

若一条 mRNA 序列 5 '－ AUG GGA UGU CGC CGA AAC － 3 '被核糖体翻译，将形成怎样的氨基酸的序列若将第一个核苷酸删掉而将另一个 A 加到 mRNA 序列的 3 ' - 端，又将形成怎样的氨基酸序列

(1) 画出下面两条序列的简单点阵图。将第一条序列放在 x 坐标轴上，将第二条序列放在 y 坐标轴上。

TGAACTCCCTCAGATATTA

CGAACCCTCACATATTAGCG

(11) 为什么要进行序列片段组装在进行序列片段组装时会遇到哪些问题

大规模基因组测序得到待测序列的一系列序列片段，这些序列片段覆盖待测序列，序列片段之间也存在着相互覆盖或者重叠。遇到的问题：碱基标识错误；不知道片段的方向；存在重复区域；缺少覆盖。

(1) 国际上有哪几个着名的核酸序列数据库