生物信息練習(xí)題目

1、讀書破萬(wàn)卷下筆如有神一、名詞解釋（每小題4分，共20分）1、生物信息學(xué)廣義：生命科學(xué)中的信息科學(xué)。生物體系和過(guò)程中信息的存貯、傳遞和表達(dá)；細(xì)胞、組織、 器官的生理、病理、藥理過(guò)程的中各種生物信息。狹義：生物分子信息的獲取、存貯、分析和利用。2、人類基因組計(jì)劃人類基因組計(jì)劃準(zhǔn)備用 15年時(shí)間，投入 30億美元，完成人類全部 24條染色體的3X109 脫氧核甘酸對(duì)（bp）的序列測(cè)定，主要任務(wù)包括作圖（遺傳圖譜、物理圖譜的建立及轉(zhuǎn)錄圖譜的 繪制）、測(cè)序和基因識(shí)別。其中還包括模式生物（如大腸桿菌、酵母、線蟲、小鼠等 ）基因組的作圖和測(cè)序，以及信息系統(tǒng)的建立。作圖和測(cè)序是基本的任務(wù)，在此基礎(chǔ)上解讀和破譯

2、生物 體生老病死以及和疾病相關(guān)的遺傳信息。3、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈中氨基酸的序列4、基因基因-有遺傳效應(yīng)的DNA片斷，是控制生物性狀的基本遺傳單位。5、中心法則是指遺傳信息從 DNA傳遞給RNA ,再?gòu)腞NA傳遞給蛋白質(zhì)，即完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻 譯的過(guò)程。也可以從 DNA傳遞給DNA ,即完成DNA的復(fù)制過(guò)程。這是所有有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的 生物所遵循的法則。6、DNA序列比較序列比較的根本任務(wù)是：（1）發(fā)現(xiàn)序列之間的相似性；（2）辨別序列之間的差異 目的：相似序列 一相似的結(jié)構(gòu)，相似的功能判別序列之間的同源性推測(cè)序列之間的進(jìn)化關(guān)系7、一級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)直接來(lái)源于實(shí)驗(yàn)獲得的

3、原始數(shù)據(jù)，只經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的歸類整理和注釋8、基因識(shí)別基因識(shí)別，是生物信息學(xué)的一個(gè)重要分支，使用生物學(xué)實(shí)驗(yàn)或計(jì)算機(jī)等手段識(shí)別DNA序列上的具有生物學(xué)特征的片段?；蜃R(shí)別的對(duì)象主要是蛋白質(zhì)編碼基因，也包括其他具有一定生物學(xué)功能的因子，如 RNA基因和調(diào)控因子。9、系統(tǒng)發(fā)生學(xué)系統(tǒng)發(fā)生學(xué)（phylogenetics）研究物種之間的進(jìn)化關(guān)系。讀書破萬(wàn)卷下筆如有神10、基因芯片基因芯片（gene chip）,又稱DNA微陣列（microarray）,是由大量cDNA或寡核甘酸探針密 集排列所形成的探針陣列，其工作的基本原理是通過(guò)雜交檢測(cè)信息。二、綜合題（共60分）1、生物信息學(xué)分析的數(shù)據(jù)對(duì)象主要有哪幾種？這些

4、數(shù)據(jù)之間存在著什么關(guān)系？其研究重點(diǎn)主要落實(shí)在核酸和蛋白質(zhì)兩個(gè)方面，包括它們的序列、結(jié)構(gòu)和功能。生物信息學(xué)以基因組DNA序列信息分析作為出發(fā)點(diǎn)，破譯遺傳語(yǔ)言，認(rèn)識(shí)遺傳信息的組織規(guī)律，辨別 隱藏在DNA序列中的基因，掌握基因調(diào)控信息，對(duì)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)，依據(jù) 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系進(jìn)行藥物分子設(shè)計(jì)。2、生物信息學(xué)的主要研究任務(wù)是什么？目前生物信息學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容是什么？生物信息學(xué)所用的方法和技術(shù)？1、收集和管理生物分子數(shù)據(jù)；2、數(shù)據(jù)分析和挖掘；3、開(kāi)發(fā)分析工具和實(shí)用軟件：生物分子序列比較工具、基因識(shí)別工具、生物分子結(jié) 構(gòu)預(yù)測(cè)工具、基因表達(dá)數(shù)據(jù)分析工具。（1）生物分子數(shù)據(jù)的收集與管理；（

5、2）數(shù)據(jù)庫(kù)搜索及序列比較；（3）基因組序列分析;（4）基因表達(dá)數(shù)據(jù)的分析與處理；（5）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。（1）數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法；（2）動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法 ；（3）機(jī)器學(xué)習(xí)與模式識(shí)別技術(shù) ；（4）數(shù)據(jù)庫(kù) 技術(shù)及數(shù)據(jù)挖掘；（5）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；（6）專家系統(tǒng)；（7）分子模型化技術(shù)；（8）量子力學(xué)和分子力學(xué)計(jì)算 ；（9）生物分子的計(jì)算機(jī)模擬；（10）因特網(wǎng)（Internet）技術(shù)。3、在基因組序列分析方面，科學(xué)家關(guān)注哪些信息？就人類基因組而言，編碼區(qū)域在人類基因組所占的比例不超過(guò)3%。其余97%是非編碼序列。對(duì)于非編碼序列，人們了解得比較少，尚不清楚其含義或功能。然而，非編碼區(qū) 域?qū)τ谏顒?dòng)具有重要的意義。

6、這部分序列主要包括內(nèi)含子、簡(jiǎn)單重復(fù)序列、移動(dòng)元件（mobile element）及其遺留物、偽基因（pseudo gene）等。4、掌握蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)有什么意義？為什么要進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)？（1）研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)意義重大， 分析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能及其關(guān)系是蛋白質(zhì)組計(jì)劃中的一 個(gè)重要組成部分。研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，有助于了解蛋白質(zhì)的作用， 了解蛋白質(zhì)如何行使其生物 功能，認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)（或其它分子）之間的相互作用，這無(wú)論是對(duì)于生物學(xué)還是對(duì)于醫(yī)學(xué)和藥學(xué)，都是非常重要的。（2）對(duì)于未知功能或者新發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)分子，通過(guò)結(jié)構(gòu)分析，可以進(jìn)行功能注釋，指導(dǎo)設(shè) 計(jì)進(jìn)行功能確認(rèn)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)分析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，確認(rèn)功

7、能單位或者結(jié)構(gòu)域，可以為讀書破萬(wàn)卷下筆如有神遺傳操作提供目標(biāo)，為設(shè)計(jì)新的蛋白質(zhì)或改造已有蛋白質(zhì)提供可靠的依據(jù)，同時(shí)為新的藥物分子設(shè)計(jì)提供合理的靶分子結(jié)構(gòu)。5.簡(jiǎn)述分子生物學(xué)中的“中心法則”?！爸行姆▌t”的核心是什么？(1) DNA是遺傳物質(zhì)，是攜帶遺傳信息的載體。信息從基因的核甘酸序列中被提取出，用 來(lái)指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過(guò)程對(duì)地球上的所有生物都是相同的，分子生物學(xué)家稱之為中心法則 (central dogma)。(2)中心法則的核心：DNA 分子中的遺傳彳t息轉(zhuǎn)錄(transcription)到RNA分子中(即 RNA聚合酶以DNA為模板合成 RNA),再由RNA翻譯(translation)生 成體內(nèi)各種蛋白質(zhì)，行使特