生物信息学考试试卷

一、∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 名词解释☎每小题 分 共 分✆

、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。

、人类基因组计划

人类基因组计划准备用 年时间，投入 亿美元，完成人类全部 条染色体的 × 脱氧核苷酸对☎♌☐✆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。

、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

、基因

基因 有遗传效应的 ☠✌片断 是控制生物性状的基本遗传单位。

、中心法则

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

、 ☠✌序列比较

序列比较的根本任务是：（ ）发现序列之间的相似性；（ ）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

、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 、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 ☠✌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 ☠✌基因和调控因子。

、系统发生学

系统发生学☎☐♒⍓●☐♑♏⏹♏♦♓♍♦✆研究物种之间的进化关系。

、基因芯片

基因芯片（♑♏⏹♏ ♍♒♓☐），又称 ☠✌微阵列（❍♓♍❒☐♋❒❒♋⍓），是由大量♍☠✌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 分✆

•∙ 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 ☠✌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 ☠✌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。

•∙ 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？

✌．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。

．（ ）生物分子数据的收集与管理；（ ）数据库搜索及序列比较 ；（ ）基因组序列分析；

（ ）基因表达数据的分析与处理 ；（ ）蛋白质结构预测。

•∙ 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 。其余 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

（❍☐♌♓●♏ ♏●♏❍♏⏹♦）及其遗留物、伪基因（☐♦♏◆♎☐ ♑♏⏹♏）等。

•∙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？

（ ）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。

（ ）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❽中心法则❾。❽中心法则❾的核心是什么？

（ ） ☠✌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☎♍♏⏹♦❒♋● ♎☐♑❍♋✆。（ ）❽中心法则❾的核心： ☠✌分子中的遗传信息转录（♦❒♋⏹♦♍❒♓☐♦♓☐⏹）到 ☠✌分子中（即 ☠✌聚合酶以 ☠✌为模板合成

☠✌），再由 ☠✌翻译（♦❒♋⏹♦●♋♦♓☐⏹）生成体内各种蛋白质，行使特定的生物功能。

若一条 ❍☠✌ 序列  －

✌✞☝ ☝☝✌ ✞☝✞ ☝ ☝✌ ✌✌ －  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 ✌ 加到 ❍☠✌ 序列的

   端，又将形成怎样的氨基酸序列？

☎✆•∙ 画出下面两条序列的简单点阵图。将第一条序列放在 ⌧ 坐标轴上，将第二条序列放在 ⍓ 坐标轴上。

∙∙∙∙∙∙∙∙❆☝✌✌❆❆✌☝✌❆✌❆❆✌

∙∙∙∙∙∙∙∙☝✌✌❆✌✌❆✌❆❆✌☝☝

☎✆•∙ 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。

☎✆❿∙ 国际上有哪几个著名的核酸序列数据库？

（ ）欧洲分子生物学实验室的☜☹ 。

（ ）美国生物技术信息中心的☝♏⏹♋⏹。

（ ）日本遗传研究所的 ☺

☎✆❿∙ 具有简并性的密码子一共有多少个？什么是基因的密码子使用偏性？造成密码子使用偏性可能的原因有哪些？

☎✆•∙ 假设给你一条蛋白质序列，要求预测该蛋白质的结构。你计划采用什么策略来预测该蛋白质的结构？

画出四个分类单元 ✌ 、  、  和  所有可能的无根树和有根树。三、∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 论述题☎两个小题 共 分✆