2025 年大学生物工程（生物信息学基础）上学期期末测试卷

2025年大学生物工程（生物信息学基础）上学期期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.生物信息学中，用于存储和管理生物数据的数据库是（）A.序列比对工具B.文献数据库C.生物数据仓库D.基因预测软件2.以下哪种算法常用于序列比对（）A.动态规划算法B.贪心算法C.分治算法D.回溯算法3.蛋白质二级结构预测的方法主要基于（）A.氨基酸序列B.基因序列C.蛋白质三维结构D.蛋白质功能4.生物信息学中，用来描述基因表达水平的是（）A.基因频率B.转录本丰度C.突变率D.遗传距离5.下列关于BLAST的说法错误的是（）A.是一种序列相似性搜索工具B.可以比对核酸序列和蛋白质序列C.只能进行局部比对D.广泛应用于生物信息学研究6.构建系统发育树时，常用的距离法是（）A.最大简约法B.邻接法C.最大似然法D.贝叶斯法7.生物芯片技术主要用于检测（）A.蛋白质表达B.基因序列C.代谢产物D.细胞形态8.以下属于蛋白质结构域预测方法的是（）A.PFAMB.BLASTC.ClustalWD.Primer39.基因本体（GO）主要用于（）A.基因功能注释B.基因序列分析C.蛋白质结构预测D.代谢途径分析10.下列关于生物信息学数据库的描述，正确的是（）A.所有数据库都是免费的B.数据库内容不需要更新C.不同数据库存储的数据类型相同D.数据库为生物信息学研究提供了重要资源二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.生物信息学的主要研究内容包括（）A.生物数据的获取B数据的处理与分析C.生物数据库的构建与维护D.生物信息学算法的开发E.生物学实验设计2.以下哪些是常用的生物序列比对工具（）A.BLASTB.ClustalWC.MUSCLED.PrimerPremierE.GenBank3.蛋白质结构预测的层次包括（）A.一级结构预测B.二级结构预测C.三级结构预测D.四级结构预测E.功能结构预测4.生物信息学数据库的类型有（）A.核酸数据库B.蛋白质数据库C.代谢数据库D.文献数据库E.疾病数据库5.构建系统发育树的方法有（）A.基于距离的方法B.基于特征的方法C.基于模型的方法D.基于网络的方法E.基于聚类的方法三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的正误，正确的打√，错误的打×）1.生物信息学是一门交叉学科，融合了生物学、计算机科学和数学等多学科知识。（）2.序列比对只能用于比较核酸序列，不能用于比较蛋白质序列。（）3.蛋白质二级结构预测的准确率已经达到了100%。（）4.基因表达谱分析可以帮助了解细胞在不同条件下的基因表达情况。（）5.BLAST比对结果中，E值越小，说明序列相似性越高。（）6.系统发育树能够反映物种之间的进化关系。（）7.生物芯片技术可以同时检测大量基因的表达或突变情况。（）8.蛋白质结构域预测对于理解蛋白质功能没有帮助。（）9.基因本体注释可以准确预测基因的功能。（）10.生物信息学数据库中的数据都是经过严格验证的，不会出现错误。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述生物信息学在基因功能研究中的应用。2.请说明序列比对的基本原理和常用算法。3.阐述蛋白质结构预测的重要性及主要方法。五、综合分析题（总共2题，每题15分）1.已知一段DNA序列，请描述如何运用生物信息学方法对其进行分析，包括可能用到的工具和分析步骤。2.现有多个物种的蛋白质序列，要求构建它们的系统发育树，并说明构建过程中需要考虑的因素以及不同构建方法的优缺点。答案：一、选择题1.C2.A3.A4.B5.C6.B7.A8.A9.A10.D二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.BCD4.ABCDE5.ABC三、判断题1.√2.×3.×4.√5.√6.√7.√8.×9.×10.×四、简答题1.生物信息学在基因功能研究中可通过基因序列相似性比对，寻找同源基因推测功能；利用基因表达谱数据，分析基因在不同条件下表达情况来推断功能；借助基因本体注释明确基因所属功能类别；还能通过蛋白质结构预测辅助理解基因产物功能等。2.序列比对基本原理是通过比较两条或多条序列，找出它们之间的相似性和差异。常用算法如动态规划算法，通过构建得分矩阵，逐步计算比对得分，能全局比对；还有局部比对算法如BLAST算法，先找出短的相似片段，再扩展比对。3.蛋白质结构预测重要性在于可辅助理解蛋白质功能、药物设计等。主要方法有基于氨基酸序列的预测方法，如预测二级结构的神经网络方法等；基于同源建模的方法，利用已知结构的同源蛋白构建目标蛋白结构；还有穿线法等，通过将序列与已知结构比对来预测。五、综合分析题1.首先用测序软件确认序列准确性。然后用BLAST工具在核酸数据库中比对，找同源序列了解其可能功能。接着通过基因预测软件预测基因结构。还可分析其保守结构域。可利用在线平台如NCBI的相关工具进行操作，先提交序列，选择合适比对参数进行BLAST比对，再根据结果分析预测基因等。2.构建系统发育树可先对序列进行多序列比对，用ClustalW等工具。考虑因素有序列的准确性、物