2025年大學(xué)《生物技術(shù)》專業(yè)題庫——基因信息處理技術(shù)在動(dòng)植物遺傳資源研究中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項(xiàng)不屬于Sanger測序技術(shù)的原理？A.DNA聚合酶延伸引物B.dNTPs的摻入C.脫氧三磷酸鳥苷（ddNTPs）的摻入D.電泳分離不同長度的片段2.二代測序（NGS）技術(shù)的優(yōu)勢之一是？A.讀長較長B.通量較低C.成本較高D.讀數(shù)并行化3.下列哪一項(xiàng)不屬于生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫？A.NCBIB.EnsemblC.GenBankD.Google4.BLAST工具主要用于？A.基因組組裝B.基因預(yù)測C.序列比對D.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測5.基因組注釋的目的是？A.測序基因組的DNA序列B.確定基因組中所有基因的位置和功能C.分析基因組的變異D.構(gòu)建基因組的物理圖譜6.下列哪一項(xiàng)不屬于基因表達(dá)分析的方法？A.RNA-SeqB.NorthernblotC.WesternblotD.基因組測序7.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的目的是？A.預(yù)測蛋白質(zhì)的氨基酸序列B.預(yù)測蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)C.預(yù)測蛋白質(zhì)的功能D.預(yù)測蛋白質(zhì)的進(jìn)化關(guān)系8.下列哪一項(xiàng)不屬于群體遺傳學(xué)分析的方法？A.遺傳多樣性分析B.系統(tǒng)發(fā)育分析C.基因組測序D.群體結(jié)構(gòu)分析9.基因編輯技術(shù)的優(yōu)勢之一是？A.不可遺傳B.效率較低C.精確性較高D.成本較高10.分子標(biāo)記輔助育種的原理是？A.利用基因編輯技術(shù)改良作物B.利用DNA標(biāo)記選擇優(yōu)良性狀C.利用基因組測序選擇優(yōu)良性狀D.利用蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測選擇優(yōu)良性狀二、填空題（每空1分，共15分）1.基因信息處理技術(shù)是指對生物__________進(jìn)行獲取、存儲(chǔ)、處理、分析和解釋的技術(shù)。2.常用的基因測序技術(shù)包括Sanger測序和__________測序。3.基因組注釋的主要任務(wù)包括基因識別、__________和功能注釋。4.生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫是存儲(chǔ)和管理生物__________的倉庫。5.BLAST工具的英文全稱是__________。6.RNA-Seq技術(shù)可以用于分析基因的__________。7.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的方法包括同源建模和__________。8.群體遺傳學(xué)分析可以用于研究群體的__________。9.基因編輯技術(shù)可以用于研究基因的__________。10.分子標(biāo)記輔助育種可以提高育種__________。三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述Sanger測序技術(shù)的原理。2.簡述基因組裝的步驟。3.簡述生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)。4.簡述基因表達(dá)分析的步驟。5.簡述蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的意義。6.簡述分子標(biāo)記輔助育種的步驟。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述基因信息處理技術(shù)在動(dòng)植物基因組研究中的應(yīng)用。2.論述基因信息處理技術(shù)在動(dòng)植物遺傳多樣性研究中的應(yīng)用。試卷答案一、選擇題1.A解析：Sanger測序技術(shù)利用的是dNTPs和ddNTPs的摻入差異，ddNTPs的缺乏導(dǎo)致鏈終止，A選項(xiàng)描述的是DNA聚合酶延伸引物的過程，不屬于測序原理。2.D解析：二代測序（NGS）技術(shù)的核心優(yōu)勢在于能夠并行化地產(chǎn)生大量的短讀數(shù)，D選項(xiàng)描述了這一特點(diǎn)。3.D解析：NCBI、Ensembl、GenBank都是著名的生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫，而Google是搜索引擎，不屬于生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫。4.C解析：BLAST（BasicLocalAlignmentSearchTool）的主要功能是在基因或蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫中尋找與查詢序列相似性高的序列，即序列比對。5.B解析：基因組注釋的目的是確定基因組中所有基因的位置和功能，B選項(xiàng)準(zhǔn)確描述了這一點(diǎn)。6.D解析：基因表達(dá)分析主要研究基因的表達(dá)水平和調(diào)控機(jī)制，基因組測序是獲取基因組序列的技術(shù)，不屬于表達(dá)分析方法。7.B解析：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測旨在預(yù)測蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，A選項(xiàng)是序列預(yù)測，C選項(xiàng)是功能預(yù)測，D選項(xiàng)是進(jìn)化關(guān)系預(yù)測，都不屬于結(jié)構(gòu)預(yù)測。8.C解析：群體遺傳學(xué)分析研究群體中基因頻率的變化和遺傳結(jié)構(gòu)，基因組測序是獲取基因組序列的技術(shù)，不屬于群體遺傳學(xué)分析方法。9.C解析：基因編輯技術(shù)具有精確性高、效率高等優(yōu)點(diǎn)，A選項(xiàng)是錯(cuò)誤的，基因編輯是可遺傳的；B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的，效率可以很高；D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的，雖然成本較高，但優(yōu)勢在于精確性。10.B解析：分子標(biāo)記輔助育種的原理是利用與目標(biāo)性狀緊密連鎖的DNA標(biāo)記來選擇攜帶優(yōu)良性狀的個(gè)體進(jìn)行育種。二、填空題1.序列2.二代3.功能4.信息5.BasicLocalAlignmentSearchTool6.表達(dá)7.蛋白質(zhì)同源建模8.遺傳結(jié)構(gòu)9.功能10.效率三、簡答題1.Sanger測序技術(shù)的原理是利用DNA聚合酶在引物引導(dǎo)下延伸DNA鏈，并根據(jù)dNTPs和ddNTPs（脫氧三磷酸鳥苷）的摻入差異，在每一步延伸過程中隨機(jī)地加入一個(gè)ddNTP導(dǎo)致鏈終止，產(chǎn)生一系列長度不等的終止產(chǎn)物，通過電泳分離這些產(chǎn)物，根據(jù)終止位置確定原始DNA序列。2.基因組裝的步驟通常包括：質(zhì)量控制、序列比對、重疊群構(gòu)建、序列拼接、排序和組裝驗(yàn)證。首先對測序數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制和過濾，然后進(jìn)行序列間的比對，尋找重疊區(qū)域，構(gòu)建重疊群，最后將重疊群進(jìn)行拼接，得到完整的基因組序列，并對組裝結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。3.生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)包括：數(shù)據(jù)量大、更新速度快、數(shù)據(jù)類型多樣、具有特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和檢索方式、提供多種分析工具和接口等。這些特點(diǎn)使得生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫能夠高效地存儲(chǔ)、管理和分析大量的生物數(shù)據(jù)。4.基因表達(dá)分析的步驟通常包括：RNA提取、反轉(zhuǎn)錄、高通量測序、序列比對、基因定量、差異表達(dá)分析等。首先從樣本中提取RNA，然后通過反轉(zhuǎn)錄將其轉(zhuǎn)化為cDNA，接著進(jìn)行高通量測序，將測序數(shù)據(jù)與參考基因組進(jìn)行比對，定量每個(gè)基因的表達(dá)水平，最后進(jìn)行差異表達(dá)分析，找出在不同條件下表達(dá)水平發(fā)生顯著變化的基因。5.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的意義在于，雖然實(shí)驗(yàn)方法如X射線晶體學(xué)和核磁共振波譜可以測定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，但這些方法成本高、耗時(shí)長，且并非所有蛋白質(zhì)都適合用這些方法測定。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測可以提供蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)信息，有助于理解蛋白質(zhì)的功能、預(yù)測蛋白質(zhì)與其他分子的相互作用、設(shè)計(jì)新的藥物分子等。6.分子標(biāo)記輔助育種的步驟通常包括：分子標(biāo)記的選擇、作物的基因組測序、分子標(biāo)記與目標(biāo)性狀的連鎖分析、選擇攜帶優(yōu)良分子標(biāo)記的個(gè)體、雜交育種、后代分子標(biāo)記分析等。首先選擇適合的分子標(biāo)記，然后對作物進(jìn)行基因組測序，接著進(jìn)行分子標(biāo)記與目標(biāo)性狀的連鎖分析，選擇攜帶優(yōu)良分子標(biāo)記的個(gè)體進(jìn)行雜交育種，對后代進(jìn)行分子標(biāo)記分析，篩選出攜帶優(yōu)良分子標(biāo)記的個(gè)體進(jìn)行進(jìn)一步育種。四、論述題1.基因信息處理技術(shù)在動(dòng)植物基因組研究中的應(yīng)用非常廣泛。首先，通過基因測序和組裝技術(shù)，可以獲得動(dòng)植物的全基因組序列，這是基因組研究的基礎(chǔ)。其次，通過基因組注釋技術(shù)，可以識別基因組中的基因、確定基因的功能，并了解基因組的結(jié)構(gòu)和演化。此外，基因表達(dá)分析技術(shù)可以研究動(dòng)植物在不同條件下基因的表達(dá)模式，揭示基因的功能和調(diào)控機(jī)制。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測技術(shù)可以幫助理解蛋白質(zhì)的功能和相互作用。最后，通過比較基因組學(xué)分析，可以研究不同物種之間的基因組差異和演化關(guān)系，揭示物種的起源和進(jìn)化歷程。這些應(yīng)用為動(dòng)植物遺傳資源的利用和保護(hù)提供了重要的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。2.基因信息處理技術(shù)在動(dòng)植物遺傳多樣性研究中的應(yīng)用也非常重要。首先，通過基因組測序和變異分析技術(shù)，可以鑒定動(dòng)植物群體中的遺傳變異，包括單核苷酸多態(tài)性（SNP）、插入缺失（InDel）等。其次，通過群體遺傳學(xué)分析技術(shù)，可以研究動(dòng)植物群體的遺傳結(jié)構(gòu)、遺傳多樣