2025年大学《生物技术》专业题库- 基因信息处理技术在动植物遗传资源研究中的应用

2025年大学《生物技术》专业题库——基因信息处理技术在动植物遗传资源研究中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪一项不属于Sanger测序技术的原理？A.DNA聚合酶延伸引物B.dNTPs的掺入C.脱氧三磷酸鸟苷（ddNTPs）的掺入D.电泳分离不同长度的片段2.二代测序（NGS）技术的优势之一是？A.读长较长B.通量较低C.成本较高D.读数并行化3.下列哪一项不属于生物信息学数据库？A.NCBIB.EnsemblC.GenBankD.Google4.BLAST工具主要用于？A.基因组组装B.基因预测C.序列比对D.蛋白质结构预测5.基因组注释的目的是？A.测序基因组的DNA序列B.确定基因组中所有基因的位置和功能C.分析基因组的变异D.构建基因组的物理图谱6.下列哪一项不属于基因表达分析的方法？A.RNA-SeqB.NorthernblotC.WesternblotD.基因组测序7.蛋白质结构预测的目的是？A.预测蛋白质的氨基酸序列B.预测蛋白质的三维结构C.预测蛋白质的功能D.预测蛋白质的进化关系8.下列哪一项不属于群体遗传学分析的方法？A.遗传多样性分析B.系统发育分析C.基因组测序D.群体结构分析9.基因编辑技术的优势之一是？A.不可遗传B.效率较低C.精确性较高D.成本较高10.分子标记辅助育种的原理是？A.利用基因编辑技术改良作物B.利用DNA标记选择优良性状C.利用基因组测序选择优良性状D.利用蛋白质结构预测选择优良性状二、填空题（每空1分，共15分）1.基因信息处理技术是指对生物__________进行获取、存储、处理、分析和解释的技术。2.常用的基因测序技术包括Sanger测序和__________测序。3.基因组注释的主要任务包括基因识别、__________和功能注释。4.生物信息学数据库是存储和管理生物__________的仓库。5.BLAST工具的英文全称是__________。6.RNA-Seq技术可以用于分析基因的__________。7.蛋白质结构预测的方法包括同源建模和__________。8.群体遗传学分析可以用于研究群体的__________。9.基因编辑技术可以用于研究基因的__________。10.分子标记辅助育种可以提高育种__________。三、简答题（每题5分，共30分）1.简述Sanger测序技术的原理。2.简述基因组装的步骤。3.简述生物信息学数据库的特点。4.简述基因表达分析的步骤。5.简述蛋白质结构预测的意义。6.简述分子标记辅助育种的步骤。四、论述题（每题10分，共20分）1.论述基因信息处理技术在动植物基因组研究中的应用。2.论述基因信息处理技术在动植物遗传多样性研究中的应用。试卷答案一、选择题1.A解析：Sanger测序技术利用的是dNTPs和ddNTPs的掺入差异，ddNTPs的缺乏导致链终止，A选项描述的是DNA聚合酶延伸引物的过程，不属于测序原理。2.D解析：二代测序（NGS）技术的核心优势在于能够并行化地产生大量的短读数，D选项描述了这一特点。3.D解析：NCBI、Ensembl、GenBank都是著名的生物信息学数据库，而Google是搜索引擎，不属于生物信息学数据库。4.C解析：BLAST（BasicLocalAlignmentSearchTool）的主要功能是在基因或蛋白质数据库中寻找与查询序列相似性高的序列，即序列比对。5.B解析：基因组注释的目的是确定基因组中所有基因的位置和功能，B选项准确描述了这一点。6.D解析：基因表达分析主要研究基因的表达水平和调控机制，基因组测序是获取基因组序列的技术，不属于表达分析方法。7.B解析：蛋白质结构预测旨在预测蛋白质的三维结构，A选项是序列预测，C选项是功能预测，D选项是进化关系预测，都不属于结构预测。8.C解析：群体遗传学分析研究群体中基因频率的变化和遗传结构，基因组测序是获取基因组序列的技术，不属于群体遗传学分析方法。9.C解析：基因编辑技术具有精确性高、效率高等优点，A选项是错误的，基因编辑是可遗传的；B选项是错误的，效率可以很高；D选项是错误的，虽然成本较高，但优势在于精确性。10.B解析：分子标记辅助育种的原理是利用与目标性状紧密连锁的DNA标记来选择携带优良性状的个体进行育种。二、填空题1.序列2.二代3.功能4.信息5.BasicLocalAlignmentSearchTool6.表达7.蛋白质同源建模8.遗传结构9.功能10.效率三、简答题1.Sanger测序技术的原理是利用DNA聚合酶在引物引导下延伸DNA链，并根据dNTPs和ddNTPs（脱氧三磷酸鸟苷）的掺入差异，在每一步延伸过程中随机地加入一个ddNTP导致链终止，产生一系列长度不等的终止产物，通过电泳分离这些产物，根据终止位置确定原始DNA序列。2.基因组装的步骤通常包括：质量控制、序列比对、重叠群构建、序列拼接、排序和组装验证。首先对测序数据进行质量控制和过滤，然后进行序列间的比对，寻找重叠区域，构建重叠群，最后将重叠群进行拼接，得到完整的基因组序列，并对组装结果进行验证。3.生物信息学数据库的特点包括：数据量大、更新速度快、数据类型多样、具有特定的数据结构和检索方式、提供多种分析工具和接口等。这些特点使得生物信息学数据库能够高效地存储、管理和分析大量的生物数据。4.基因表达分析的步骤通常包括：RNA提取、反转录、高通量测序、序列比对、基因定量、差异表达分析等。首先从样本中提取RNA，然后通过反转录将其转化为cDNA，接着进行高通量测序，将测序数据与参考基因组进行比对，定量每个基因的表达水平，最后进行差异表达分析，找出在不同条件下表达水平发生显著变化的基因。5.蛋白质结构预测的意义在于，虽然实验方法如X射线晶体学和核磁共振波谱可以测定蛋白质结构，但这些方法成本高、耗时长，且并非所有蛋白质都适合用这些方法测定。蛋白质结构预测可以提供蛋白质的三维结构信息，有助于理解蛋白质的功能、预测蛋白质与其他分子的相互作用、设计新的药物分子等。6.分子标记辅助育种的步骤通常包括：分子标记的选择、作物的基因组测序、分子标记与目标性状的连锁分析、选择携带优良分子标记的个体、杂交育种、后代分子标记分析等。首先选择适合的分子标记，然后对作物进行基因组测序，接着进行分子标记与目标性状的连锁分析，选择携带优良分子标记的个体进行杂交育种，对后代进行分子标记分析，筛选出携带优良分子标记的个体进行进一步育种。四、论述题1.基因信息处理技术在动植物基因组研究中的应用非常广泛。首先，通过基因测序和组装技术，可以获得动植物的全基因组序列，这是基因组研究的基础。其次，通过基因组注释技术，可以识别基因组中的基因、确定基因的功能，并了解基因组的结构和演化。此外，基因表达分析技术可以研究动植物在不同条件下基因的表达模式，揭示基因的功能和调控机制。蛋白质结构预测技术可以帮助理解蛋白质的功能和相互作用。最后，通过比较基因组学分析，可以研究不同物种之间的基因组差异和演化关系，揭示物种的起源和进化历程。这些应用为动植物遗传资源的利用和保护提供了重要的理论基础和技术支持。2.基因信息处理技术在动植物遗传多样性研究中的应用也非常重要。首先，通过基因组测序和变异分析技术，可以鉴定动植物群体中的遗传变异，包括单核苷酸多态性（SNP）、插入缺失（InDel）等。其次，通过群体遗传学分析技术，可以研究动植物群体的遗传结构、遗传多样