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生物信息学课程复习题

生物信息学课程习题

第一章绪论

一、填空

1、在年,美国国会批准启动人类基因组计划,拟用年时间测定人类全部条染色体上共个碱基序列的测定。

2、是遗传信息的携带者。

3、蛋白质三维结构测定主要方法有和。

4、理想的抗生素靶标应为微生物细胞所必须,在病原体中高度,且在人体中或与人类基因有。

5、下图例举了一个计算机辅助药物设计的实例,从a图中我们得到了配体上R基团附近的受体上有和残基,具有性,因此可以将R基团设计为性基团,如图b中所示的基团,使得抑制活性比改造前提高了近5000倍。

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二、名词

HGP(human genome project),EST(expressed sequence tag), SNP(single nucleotide polymorphism),生物信息学(Bioinformatics),药物基因组学(Pharmacogenomics),intron,“Junk DNA”,比较基因组学,蛋白质组学,分子进化树(evolutionary tree),基因组,基因组药物

三、简答

1、简述生物信息学在药物研究开发领域的应用可体现在哪些方面?

2、如何利用基因组信息寻找新的药物作用靶标?

3、如何利用人类基因组信息实现个性化治疗,其基于的原理是什么?

4、试叙述基因芯片用于疾病诊断的原理,并说明其优缺点。

5、最近甲型流感流行,请设计甲型流感的分子诊断方法,说明其原理。

第二、三章数据库

一、单选题

1、以下数据库不能用于检索核酸序列的是()

A. GenBank

B. PDB

C. EMBL

D.DDBJ

2、蛋白质结构数据常保存为下面哪一种格式为后缀的文件()

A. PDB

B. txt

C. Seq

D. mdb

3、下列格式属于FASTA格式的是()

A. >seq1

B.

C. ATGCCATA

D. > ATGCCATA

ATGCCATA ATGCCATA

二、填空题

1、阅读以下数据格式,写出以下标注的含义:

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LOCUS是,DEFINITION是,ACCESSION是,VERSION是,SOURCE是

在论文中使用了NCBI数据库中的该序列,应标注该序列的编号,应填。

2、阅读以下Prosite中结构基序的示例,说明其中各符号含义:

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-连字符用来。

[ ] 每个方括号中的残基代表序列基序中某一特殊位置的残基。

{ } 大括号中的符号代表序列基序中特定位置的残基。

X 表示。

(n) 代表某特定残基的。

3、下面是NCBI中SARS病毒的基因组,请根据以下图说明SARS基因组有个基因,编码个蛋白。

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4、检索蛋白质序列可使用哪个数据库,试举两例、。

5、检索蛋白质结构常使用数据库。

6、根据以下检索结果说明该蛋白质结构在PDB数据库中的编号为,其结构测定方法为。

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三、名词

一级数据库,二级数据库,Genbank,UniGene,PDB,MMDB格式,EMBL,NCBI,结构浏览器,Rasmal,swiss-pdbviewer,Swiss-model,Prints数据库,Prosite数据库,BankIt,Cn3D,PIR数据库,SCOP数据库,CATH数据库

第四章生物信息检索

一、填空题

1、请例举两个常用的搜索引擎、。

2、如果要搜索一个词组,如把人类基因组作为一个词组,搜索相关信息,应在搜索引擎的搜索栏中填入。

3、写出以下pubmed检索时常用的限制字段的含义:[au]

[ti] 、[dp] 、[affiliation] 、*

二、名词

Pubmed,Espacenet,USPTO

第五章序列比对

一、选择题

1、进行多序列比对常使用哪种软件( )

A. Dock

B. Compute pI/MW

C. Clustal

D. Rasmol

2、对于远源蛋白质序列,在进行多序列比对的时候应选用下面哪一种矩阵()

A. BLOSUM62

B. BLOSUM30

C.PAM100

D. 结合基序打分矩阵

二、填空题

1. 要搜索一段基因序列的同源基因序列,常使用。

2、下图示意的序列比对方法为

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3、Needleman和Wunsch在1970年提出一种比对算法,算法实现主要分三步:首先求出一定积分系统下的,其次求出,最后寻找两个序列的,获得最佳比对形式。

三、名词

aligment,多重序列比对,Clustal,Blast,gap,局部比对,序列比对的E值,PAM矩阵,BLOSUM 矩阵,两条序列的identities,动态规划算法(dynamic programming algorithm)

四、简答

1、简述序列比对的用途。

2、某实验克隆表达了灰葡萄孢霉菌的HMGCoA还原酶,该菌中这一酶此前未被研究过,现在拟通过定点突变实验研究该酶的性质和功能,请问该使用哪些生物信息学手段设计合适的突变位点。

第六章核酸序列分析

一、填空题

1、对于任一DNA序列(或cDNA序列),可能存在种不同的阅读框,其中个为正向的,个为反向的。

2、原核生物启动子有两段保守序列,即左右的TATAAT,以及左右的TTGACA,它们为结合位点和识别位点。

二、名词

外显子,内含子,启动子,终止子,起始密码,终止密码,ORF,Kozak序列,密码子使用频度,ORF Finder,GT-AG法则,GeneSplicer,CpG岛,REBASE,Alu序列,RepBase,电子克隆,中度重复序列,高度重复序列

三、问答

1、真核生物基因结构与原核生物基因结构相比有哪些异同点。

2、试述基因结构分析的一般步骤。

第七章蛋白质序列分析

一、填空题

1、蛋白质二级结构预测算法可概括为哪三种类别、、。

2、蛋白质三级结构预测最常用也是精度最高的方法是。

3、分子力学的方法计算蛋白质三级结构的基本假设是:蛋白质天然构象是的构象。

4、蛋白质结构从头预测遇到的两大难题一是分子折叠态与非折叠态之间的能量,二是问题。

5、请例举两个二级结构预测方法、。

6、Chou-Fasman方法二级结构预测的基本出发点在于对于蛋白质中在不同的中出现的进行统计分析得出,然后在一定规则的指导下就可以进行预测。

7、蛋白质组学研究常使用技术,该方法首先是,然后是电泳。

8、1986年Von Heijine通过对各种跨膜蛋白的统计分析发现,带电荷的氨基酸主要分

布在紧靠膜内连接跨膜区的环上,这就是所谓的“规则”。

9、根据以下Blast结果,说明我们检索的蛋白质可能的功能注释为蛋白。

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10、对蛋白质二级结构预测方法可采用参数Q3评估:Q3=(Pα+Pβ+Pcoil)/T,其中Pα代表、Pβ代表、Pcoil代表,T为。

二、选择题

1、对于蛋白质同源结构模建,通常要求待模建序列与模板序列一致性超过()

A. 60%

B. 50%

C. 40%

D.30%

2、对于搜索不到同源模板的蛋白质,可尝试用以下哪种方法模建结构()

A. Threading 法

B. SWISS-MODEL网络服务器

C. Homology法

D. 没有办法模建

3、给定一段核酸序列,可通过什么方法查找上面蛋白质编码区()

A.ORF Finder B. CpGPlot C. SWISS-MODEL D. Dock

4、同源结构预测时搜索到以下可用的模板,应选用哪个模板比较好()

A. NMR测定的结构,一致性为30%

B. X-ray测定结构,一致性为38%,3.0?

C. X-ray测定结构,一致性为38%,2.0?

D. X-ray测定结构,一致性为30%,2.0?

5、预测蛋白质上的跨膜区,可使用以下哪种软件或方法()

A. GeneSplicer

B. Chou-Fasman算法

C. GOR

D.TMHMM

6、分析蛋白质在细胞中的定位,可使用()

A. SWISS-MODEL

B. PHD

C.TargetP

D. RepBase

三、名词

AA CompIdent,Compute pI/Mw,PeptIden,ProtScale,比较模建(Comparative modeling),同源模建(homologous modeling),一维-三维剖面法,从头预测(ab initio prediction),卷曲螺旋(coiled-coils),折叠识别,InterProScan,PHD,PSIPRED,信号肽,跨膜区,正电荷局内规则

四、问答

1、实验中从鲨肝DNA文库中获得一段基因序列,简述如何用生物信息学方法分析其功能。

2、简述蛋白质结构同源模建的原理和一般过程。

第九章生物信息软件

一、填空题

1、为使用PCR法克隆某个基因,在设计引物时候除需要设计两段分别与模板互补的片段外,还需要在这两个片段的5’端加上和。

2、可使用软件进行引物设计。

3、设计引物时,除加上酶切位点外,还需要在酶切位点5’端加上,通常为碱基。

4、例举两个常用的蛋白质结构浏览软件、。

5、蛋白质同源结构模建可以使用在线的免费预测工具。

二、选择题

1、pQE30表达载体上常用的酶切位点有BamHI、SacI 、KpnI 、SmaI 、PstI、HindIII ,现预克隆的一段基因上有EcoRI、HindIII、SacI、AccI、PstI等酶切位点,那么在设计引物时候可以在两段引物上各加上哪个酶切位点序列()

A. BamHI、KpnI B、BamHI、HindIII C、HindIII、AccI D、HindIII、XhoI

2、以下关于力场的说法正确的是()

A. CHARMm力场是一个适用于有机小分子的力场

B. CHARMm力场是一个适用于蛋白质的力场

C. 适用于蛋白质分析的力场只有AMBER力场

D. 以上说法都不正确

第十章计算机辅助药物设计

一、填空题

1、虚拟筛选指的是将中的化合物分子与在计算机上逐一进行,然后按照一定的打分规则排序,从中筛选从潜在的药物。

2、以下缩写代表什么数据库?CSD ,NCI

3、FlexX是一个程序

二、名词解释

计算机辅助药物设计,合理药物设计(rational drug design),直接药物设计方法,间接药物设计方法,QSAR,3D-QSAR,虚拟筛选,模板定位法,原子生长法,分子碎片法,活性类似物法(active analogue approach,AAA),Hansch法,比较分子场分析(CoMFA),DOCK

三、问答题

1、简述药物虚拟筛选的原理和过程。

2、什么是分子对接,它依据的原理是什么?

3、Spaltmann等提出判断一个基因是否适合作为抗菌靶标,其标准为什么?

4、简述如何利用基因组信息寻找新的药物靶点?

5、简述靶标有效性可以采用哪些方法验证?