生物信息學(xué)習(xí)題

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生物信息學(xué)課后習(xí)題及答案

（由10級(jí)生技一、二班課代表整理）

一、緒論

1.你認(rèn)為，什么是生物信息學(xué)？

采納信息科學(xué)技術(shù)，借助數(shù)學(xué)、生物學(xué)的理論、方法，對(duì)各種生物信息（包括核酸、蛋

白質(zhì)等）的收集、加工、儲(chǔ)存、分析、解釋的一門學(xué)科。

2.你認(rèn)為生物信息學(xué)有什么用？對(duì)你的生活、討論有影響嗎？

（1）主要用于：在基因組分析方面：生物序列相像性比較及其數(shù)據(jù)庫(kù)搜尋、基因猜測(cè)、基因組進(jìn)化和分

子進(jìn)化、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)猜測(cè)等

在醫(yī)藥方面：新藥物設(shè)計(jì)、基因芯片疾病快速診斷、流行病學(xué)討論：SARS、人類基因

組方案、基因組方案：基因芯片。

（2）指導(dǎo)討論和試驗(yàn)方案，削減操作性試驗(yàn)的量；驗(yàn)證明驗(yàn)結(jié)果；為試驗(yàn)結(jié)果供應(yīng)更多的

支持?jǐn)?shù)據(jù)等材料。

3.人類基因組方案與生物信息學(xué)有什么關(guān)系？

人類基因組方案的實(shí)施，促進(jìn)了測(cè)序技術(shù)的迅猛進(jìn)展，從而使試驗(yàn)數(shù)據(jù)和可利用信息急劇

增加，信息的管理和分析成為基因組方案的一項(xiàng)重要的工作。而這些數(shù)據(jù)信息的管理、分

析、解釋和使用促使了生物信息學(xué)的產(chǎn)生和快速進(jìn)展。

4簡(jiǎn)述人類基因組討論方案的歷程。

通過(guò)國(guó)際合作，用15年時(shí)間（1990-2022）至少投入30億美元，構(gòu)建具體的人類基因

組遺傳圖和物理圖，確定人類DNA的全部核苷酸序列，定位約10萬(wàn)基因，并對(duì)其他生

物進(jìn)行類似討論。

1990，人類基因組方案正式啟動(dòng)。

1996，完成人類基因組方案的遺傳作圖，啟動(dòng)模式生物基因組方案。

1998完成人類基因組方案的物理作圖，開(kāi)頭人類基因組的大規(guī)模測(cè)序。Celera公司加

入，與公共領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)啟動(dòng)水稻基因組方案。

1999，第五屆國(guó)際公共領(lǐng)域人類基因組測(cè)序會(huì)議，加快測(cè)序速度。

2000，Celera公司宣布完成果蠅基因組測(cè)序，國(guó)際公共領(lǐng)域宣布完成第一個(gè)植物基因組

——擬南芥全基因組的測(cè)序工作。

2022，人類基因組“中國(guó)卷”的繪制工作宣告完成。

2022，中、美、日、德、法、英等6國(guó)科學(xué)家宣布人類基因組序列圖繪制勝利，人類基

因組方案的.目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)。

2022，人類基因組完成圖公布。

2.我國(guó)自主學(xué)問(wèn)產(chǎn)權(quán)的主要基因組測(cè)序方案有哪些？

水稻（2022），家雞（2022），家蠶（2022），家豬（2022），大熊貓（2022）

二．第一章

1、生物信息指哪些？

主要有從DNA序列、蛋白質(zhì)序列、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能討論中解讀的：遺傳信息、進(jìn)化信息、

結(jié)構(gòu)和功能信息。

2、基因組測(cè)序的基本策略有哪些？

逐個(gè)克隆法：小片段針對(duì)圖譜的！！

全基因組鳥(niǎo)槍法：大片段-測(cè)序-組裝

3.什么叫contig?

Contig：重疊群，基因組測(cè)序中將很多序列片段經(jīng)過(guò)比對(duì)找到重疊區(qū),從而連接成的長(zhǎng)

片段。

4、生物信息學(xué)中最重要的貢獻(xiàn)是什么？

1970:Needleman和Wunsch提出了聞名的序列比對(duì)算法，是生物信息學(xué)進(jìn)展中最重要的

貢獻(xiàn)；

5、什么大事大大促進(jìn)了生物信息學(xué)的進(jìn)展？

20世紀(jì)90年月后

HGP促進(jìn)生物信息學(xué)的快速進(jìn)展

6、生物信息學(xué)討論有什么意義？

（1）熟悉生物本質(zhì)，了解生物分子信息的組織和結(jié)構(gòu)，破譯基因組信息，闡明生物信息之

間的關(guān)系

（2）轉(zhuǎn)變生物學(xué)的討論方式

（3）轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)討論方式，引進(jìn)現(xiàn)代信息學(xué)方法

（4）在醫(yī)學(xué)上的重要意義

為疾病的診斷和治療供應(yīng)依據(jù)

為設(shè)計(jì)新藥供應(yīng)依據(jù)

三．第二章

1、簡(jiǎn)述三干六界學(xué)說(shuō)。

2.TSS,外顯子和內(nèi)含子的概念。

TSS是轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)（TranscriptionStartSite）的英文縮寫(xiě)，是指DNA上一段與RNA

聚合酶結(jié)合并起始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列。真核生物結(jié)構(gòu)基因，由若干個(gè)編碼區(qū)和非編碼

區(qū)相互間隔開(kāi)但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成

的完整蛋白質(zhì)，這些基因稱為斷裂基因。其中的編碼區(qū)即為外顯子，非編碼區(qū)即為內(nèi)含

子。

3.如何推斷起始密碼子？?jī)?nèi)含子？

AUG甲硫氨酸（met）內(nèi)含子（5’-GT??AG-3’）

4.蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)有哪些？

（1）螺旋

（2）b折疊–平行折疊反平行折疊

（3）b轉(zhuǎn)角–連接作用”U”型結(jié)構(gòu)（大多Phe,Gly組成）

（4）無(wú)規(guī)卷曲-沒(méi)有確定規(guī)律性的肽鏈構(gòu)象，但仍是緊密有序的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

（5）無(wú)序結(jié)構(gòu)多肽鏈中有60％的區(qū)段為a螺旋和b折疊

5、HGP選擇作為討論人類的四大“模式生物“有哪些？

酵母、線蟲(chóng)、果蠅、小鼠。

6、背誦生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的核苷酸代碼？

四．第三章（1）

1、下列數(shù)據(jù)庫(kù)分別是什么類型的數(shù)據(jù)庫(kù)？

序列數(shù)據(jù)庫(kù)中的核酸數(shù)據(jù)庫(kù)（GenBankPIRDDBJSWISS-PROTEMBL）

結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)（PDB）

2、如何查找由RaoY試驗(yàn)室于2022以后發(fā)表的，文章主題中與brain有關(guān)的文獻(xiàn)，寫(xiě)出

檢索語(yǔ)言。

Brain[ti]ANDRaoY[au]AND2022:2022[dp]

3、如：我要查找RaoY在Nature或Science上發(fā)表的論文,哪一個(gè)檢索語(yǔ)言是正確的？正確①RaoY[au]AND(Nature[Journal]ORScience[Journal])

②RaoY[au]ANDNatureORScience[Journal]

③RaoY[au]ANDNature[Journal]ORScience[Journal]

④RaoY[au]AND(NatureORScience)[Journal]

五．第三章（2）

1、簡(jiǎn)述GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中GBFF格式的結(jié)構(gòu)？

GenBankflatfile（GBFF）是GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)的基本信息單位，也是最廣泛地用以

表示生物序列的格式之一。GBFF可以分成三個(gè)部分，頭部包含關(guān)于整個(gè)記錄的信息（描

述符）；第二部分包含了解釋這一記錄的特性；第三部分是核苷酸序列自身。全部的核

苷酸數(shù)據(jù)庫(kù)記錄（DDBJ/EMBL/GenBank）都在最終一行以//結(jié)尾.

2、GBFF格式的特性表格式包括哪三個(gè)部分？

特性表格式包含三個(gè)部分：

第一，特性關(guān)鍵詞(Featurekey)；

第二，特性位置(Location)；

第三，限定詞(Qualifiers)

3、指出下列特別標(biāo)識(shí)符的格式？

①序列辨認(rèn)號(hào)（GI）：一串阿拉伯?dāng)?shù)字

②GenBank/EMBL/DDBJ序列接受號(hào)：

1個(gè)字母+5個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字；1個(gè)字母+6個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字

③RefSeq序列接受號(hào)：帶“-”

mRNA記錄（NM*）；完整的基因組或染色體（NC*）

④PDB序列接受號(hào)：1個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字+3個(gè)字母

4、指出下列GBFF格式中特性表含義？

（23.45）..600指明序列特征起始?jí)A基在23和45堿基之間，終止于600號(hào)堿基

145^177指明145和177堿基之間的某個(gè)位點(diǎn)

Complement(join（2691..4571,4918..5163）)紀(jì)錄中的特性處于2691至4571堿基以及

4918至5163堿基之間的序列相連構(gòu)成的連續(xù)序列的互補(bǔ)鏈上

六．第四章

1、這兩個(gè)序列的cost和score分別是多少？

（A）cost2score9(B)cost4score6

2、在序列比對(duì)運(yùn)算時(shí)最終結(jié)果是上面哪種運(yùn)算方式？（A）

3、給定一個(gè)DNA打分矩陣，假設(shè)空位罰分為2，根據(jù)以下的打分矩陣，對(duì)于下列對(duì)齊方案的計(jì)分值為多少？A

A

T

C

G1-1-1-1T-11-1-1C-1-11-1G-1-1-11

GCGACTC

TAGAGAC

***********GG00

4、推斷題：

（1）A序列和B序列的相像性是80%對(duì)

（2）A序列和B序列的全都性為39.4%對(duì)

（3）A