生物信息学课后习题及答案
(由10级生技一、二班课代表整理)
一、绪论
1.你认为,什么是生物信息学?
采用信息科学技术,借助数学、生物学的理论、方法,对各种生物信息(包括核酸、蛋
白质等)的收集、加工、储存、分析、解释的一门学科。
2.你认为生物信息学有什么用?对你的生活、研究有影响吗? (1)主要用于:
在基因组分析方面:生物序列相似性比较及其数据库搜索、基因预测、基因组进化和分 子进化、蛋白质结构预测等
在医药方面:新药物设计、基因芯片疾病快速诊断、流行病学研究:SARS、人类基因组计划、基因组计划:基因芯片。
(2)指导研究和实验方案,减少操作性实验的量;验证实验结果;为实验结果提供更多的支持数据等材料。
3.人类基因组计划与生物信息学有什么关系? 人类基因组计划的实施,促进了测序技术的迅猛发展,从而使实验数据和可利用信息急剧增加,信息的管理和分析成为基因组计划的一项重要的工作 。而这些数据信息的管理、分析、解释和使用促使了生物信息学的产生和迅速发展。
4简述人类基因组研究计划的历程。
通过国际合作,用15年时间(1990-2005)至少投入30亿美元,构建详细的人类基因组遗传图和物理图,确定人类DNA的全部核苷酸序列,定位约10万基因,并对其他生物进行类似研究。
1990,人类基因组计划正式启动。
1996,完成人类基因组计划的遗传作图,启动模式生物基因组计划。
1998完成人类基因组计划的物理作图,开始人类基因组的大规模测序。Celera公司加入,与公共领域竞争启动水稻基因组计划。
1999,第五届国际公共领域人类基因组测序会议,加快测序速度。 2000,Celera公司宣布完成果蝇基因组测序,国际公共领域宣布完成第一个植物基因组——拟南芥全基因组的测序工作。
2001,人类基因组“中国卷”的绘制工作宣告完成。
2003,中、美、日、德、法、英等6国科学家宣布人类基因组序列图绘制成功,人类基因组计划的.目标全部实现。 2004,人类基因组完成图公布。
2.我国自主知识产权的主要基因组测序计划有哪些? 水稻(2002),家鸡(2004),家蚕(2007),家猪(2012),大熊猫(2010)
二.第一章
1、生物信息指哪些?
主要有从DNA序列、蛋白质序列、蛋白质结构和功能研究中解读的:遗传信息、进化信息、结构和功能信息。
2、基因组测序的基本策略有哪些?
逐个克隆法:小片段针对图谱的!! 全基因组鸟枪法:大片段-测序-组装
3.什么叫contig?
Contig:重叠群,基因组测序中将许多序列片段经过比对找到重叠区,从而连接成的长片段。
4、生物信息学中最重要的贡献是什么?
1970: Needleman和Wunsch提出了著名的序列比对算法,是生物信息学发展中最重要的贡献;
5、什么事件大大促进了生物信息学的发展? 20世纪90年代后
HGP促进生物信息学的迅速发展
6、生物信息学研究有什么意义?
(1)认识生物本质,了解生物分子信息的组织和结构,破译基因组信息,阐明生物信息之间的关系
(2)改变生物学的研究方式
(3)改变传统研究方式,引进现代信息学方法 (4)在医学上的重要意义
为疾病的诊断和治疗提供依据 为设计新药提供依据
三.第二章 1、简述三干六界学说。
2.TSS,外显子和内含子的概念。
TSS是转录起始位点(Transcription Start Site)的英文缩写,是指DNA上一段与RNA聚合酶结合并起始转录的一段DNA序列。真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因。其中的编码区即为外显子,非编码区即为内含子。
3. 如何判断起始密码子?内含子?
AUG甲硫氨酸(met) 内含子(5’-GT??AG-3’)
4.蛋白质二级结构有哪些? (1)螺旋
(2)b折叠 – 平行折叠 反平行折叠
(3)b转角 – 连接作用”U”型结构(大多Phe, Gly组成)
(4)无规卷曲-没有确定规律性的肽链构象,但仍是紧密有序的稳定结构 (5)无序结构 多肽链中有60%的区段为a螺旋和b折叠
5、HGP选择作为研究人类的四大“模式生物“有哪些?
酵母、线虫、果蝇、小鼠。
6、背诵生物信息数据库中的核苷酸代码?
核苷酸A(腺嘌呤)C(胞嘧啶)G(鸟嘌呤)T(胸腺嘧啶)非A非C非G非T代码ACGTBDHV核苷酸U(尿嘧啶)C或T(U)G或T(U)A或T(U)A或GA或CG或CA或C或G或T(U)代码UYKWRMSN
四.第三章(1)
1、下列数据库分别是什么类型的数据库?
序列数据库中的核酸数据库(GenBank PIR DDBJ SWISS-PROT EMBL) 结构数据库(PDB)