2025年大學(xué)《生物信息學(xué)》專業(yè)題庫——生物信息學(xué)對系統(tǒng)生物學(xué)的貢獻(xiàn)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)字母填入括號內(nèi)）1.系統(tǒng)生物學(xué)研究強(qiáng)調(diào)從整體層面理解生命系統(tǒng)，其核心特征不包括（）。A.動態(tài)性B.網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)性C.還原論D.數(shù)據(jù)密集性2.生物信息學(xué)領(lǐng)域中，用于存儲和管理生物序列信息的權(quán)威數(shù)據(jù)庫主要是（）。A.PubMedB.GO(GeneOntology)C.NCBI(NationalCenterforBiotechnologyInformation)D.KEG(KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes)3.從高通量測序數(shù)據(jù)中鑒定基因、進(jìn)行序列比對和變異檢測等基礎(chǔ)工作，主要依賴于生物信息學(xué)中的（）。A.系統(tǒng)仿真B.數(shù)據(jù)庫管理C.序列分析D.網(wǎng)絡(luò)可視化4.構(gòu)建基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)通常需要整合哪些類型的數(shù)據(jù)？（）A.基因表達(dá)譜和蛋白質(zhì)相互作用數(shù)據(jù)B.基因組和蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)C.代謝組和臨床表型數(shù)據(jù)D.公共數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)信息5.蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)分析中，“度”（Degree）值通常指的是（）。A.蛋白質(zhì)的分子量B.蛋白質(zhì)在網(wǎng)絡(luò)中的連接數(shù)C.蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性D.蛋白質(zhì)參與的通路數(shù)量6.生物信息學(xué)在系統(tǒng)生物學(xué)中的主要作用之一是（）。A.直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作B.解釋高通量實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)C.設(shè)計(jì)合成生物學(xué)裝置D.完全替代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)7.對基因表達(dá)時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以揭示基因調(diào)控模式和細(xì)胞響應(yīng)過程，屬于生物信息學(xué)在系統(tǒng)生物學(xué)中的（）應(yīng)用。A.蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)分析B.系統(tǒng)模型構(gòu)建C.基因網(wǎng)絡(luò)整合分析D.代謝通路分析8.下列哪項(xiàng)技術(shù)/方法通常不直接用于生物信息學(xué)領(lǐng)域的“數(shù)據(jù)整合”過程？（）A.數(shù)據(jù)庫交叉引用B.文本挖掘C.聚類分析D.數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化9.系統(tǒng)生物學(xué)研究旨在理解復(fù)雜的生物系統(tǒng)，生物信息學(xué)通過（）等方式支持這一目標(biāo)。A.提取、處理和可視化數(shù)據(jù)B.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案C.進(jìn)行動物模型實(shí)驗(yàn)D.解讀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象10.利用生物信息學(xué)工具分析微生物群落結(jié)構(gòu)及其功能潛力，是其在（）領(lǐng)域貢獻(xiàn)的體現(xiàn)。A.基因組學(xué)B.蛋白質(zhì)組學(xué)C.系統(tǒng)發(fā)育學(xué)D.生態(tài)與環(huán)境系統(tǒng)生物學(xué)二、填空題（每空1分，共15分。請將正確答案填入橫線上）1.生物信息學(xué)是________學(xué)、信息科學(xué)和生物學(xué)的交叉學(xué)科，其核心目標(biāo)是利用計(jì)算機(jī)工具分析和解釋生物數(shù)據(jù)。2.系統(tǒng)生物學(xué)研究強(qiáng)調(diào)“__________”的觀點(diǎn)，關(guān)注組分之間的相互作用和整體行為。3.讀取和存儲生物大分子序列信息的通用標(biāo)準(zhǔn)格式是FASTA和__________。4.基于基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)構(gòu)建基因功能網(wǎng)絡(luò)，常用的方法包括共表達(dá)分析、__________和蛋白質(zhì)相互作用整合。5.在系統(tǒng)生物學(xué)研究中，生物信息學(xué)方法可用于識別網(wǎng)絡(luò)中的“__________”，這些節(jié)點(diǎn)往往在調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中扮演關(guān)鍵角色。6.從系統(tǒng)生物學(xué)的角度看，生物通路（如代謝通路、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路）可以被視為生物系統(tǒng)中功能相關(guān)的基因或蛋白質(zhì)組成的__________。7.“多組學(xué)整合分析”是指將來自__________、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組等多個不同層次的數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合分析，以獲得對生物系統(tǒng)更全面的理解。8.生物信息學(xué)的發(fā)展極大地推動了系統(tǒng)生物學(xué)從數(shù)據(jù)驅(qū)動向__________驅(qū)動的轉(zhuǎn)變。9.KEG數(shù)據(jù)庫提供的KEGGPATHWAY數(shù)據(jù)庫是研究__________的重要資源。10.利用生物信息學(xué)方法預(yù)測蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，對于理解其功能至關(guān)重要，相關(guān)的數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器包括__________。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請給出簡潔、準(zhǔn)確的定義）1.基因組學(xué)(Genomics)2.系統(tǒng)生物學(xué)(SystemsBiology)3.生物網(wǎng)絡(luò)(BiologicalNetwork)4.多組學(xué)整合(Multi-omicsIntegration)四、簡答題（每題5分，共10分。請簡要回答下列問題）1.簡述生物信息學(xué)在處理和分析高通量生物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（如RNA-Seq數(shù)據(jù)）中發(fā)揮的關(guān)鍵作用。2.為什么說生物信息學(xué)是系統(tǒng)生物學(xué)得以實(shí)現(xiàn)的重要技術(shù)基礎(chǔ)？五、論述題（12分。請結(jié)合具體實(shí)例，闡述生物信息學(xué)如何在一個典型的系統(tǒng)生物學(xué)研究項(xiàng)目中發(fā)揮作用，例如研究某種疾病的分子機(jī)制。）試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.A5.B6.B7.C8.C9.A10.D二、填空題1.計(jì)算機(jī)2.整體3.GenBank4.交互信息網(wǎng)絡(luò)(或IIN,orProtein-ProteinInteractionNetwork)5.節(jié)點(diǎn)(或Hub)6.模塊(或Module)7.蛋白質(zhì)組(或Proteomics)8.信息(或知識)9.代謝通路(或MetabolicPathways)10.PDB(或ProteinDataBank)/RSCB(或ResearchCollaboratoryforBioinformatics/RCSBProteinDataBank)三、名詞解釋1.基因組學(xué)：研究生物體整個基因組的結(jié)構(gòu)、功能及其表達(dá)的科學(xué)，旨在全面了解基因組所包含的遺傳信息。2.系統(tǒng)生物學(xué)：一種研究范式，旨在通過整合多層次的生物數(shù)據(jù)，理解生物系統(tǒng)（如細(xì)胞、器官、生態(tài)系統(tǒng)）的整體行為和動態(tài)特性。3.生物網(wǎng)絡(luò)：指由生物分子（如基因、蛋白質(zhì)）及其相互作用組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，用于表示生物系統(tǒng)內(nèi)部的連接和調(diào)控關(guān)系。4.多組學(xué)整合：指將來自不同實(shí)驗(yàn)技術(shù)（如基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)）產(chǎn)生的多種類型數(shù)據(jù)結(jié)合起來進(jìn)行分析，以獲得對生物系統(tǒng)更全面、更深入的理解。四、簡答題1.簡述生物信息學(xué)在處理和分析高通量生物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（如RNA-Seq數(shù)據(jù)）中發(fā)揮的關(guān)鍵作用。解析思路：此題考察對RNA-Seq數(shù)據(jù)處理流程的基本了解。應(yīng)從原始數(shù)據(jù)質(zhì)量評估開始，接著是數(shù)據(jù)清洗（如去除低質(zhì)量讀段、過濾接頭序列），然后是序列比對（將讀段映射到參考基因組或轉(zhuǎn)錄組），之后是表達(dá)量定量（統(tǒng)計(jì)每個基因/轉(zhuǎn)錄本被轉(zhuǎn)錄的讀段數(shù)量或數(shù)量化轉(zhuǎn)錄本豐度），最后可能涉及差異表達(dá)分析等。每一步都需要相應(yīng)的生物信息學(xué)工具和算法。答案要點(diǎn)應(yīng)包括：數(shù)據(jù)質(zhì)控、清洗、序列比對、表達(dá)量計(jì)算等關(guān)鍵步驟，并提及常用工具或方法類型。2.為什么說生物信息學(xué)是系統(tǒng)生物學(xué)得以實(shí)現(xiàn)的重要技術(shù)基礎(chǔ)？解析思路：此題考察對生物信息學(xué)在系統(tǒng)生物學(xué)中角色的宏觀理解。應(yīng)從系統(tǒng)生物學(xué)研究對象的復(fù)雜性（海量數(shù)據(jù)、多組分交互）出發(fā)，指出生物信息學(xué)提供了處理、分析和解釋這些復(fù)雜數(shù)據(jù)所必需的計(jì)算機(jī)工具、算法和理論框架。強(qiáng)調(diào)生物信息學(xué)使得整合多組學(xué)數(shù)據(jù)、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型、進(jìn)行大規(guī)模模擬成為可能，從而支撐了系統(tǒng)生物學(xué)整體性、關(guān)聯(lián)性的研究目標(biāo)。答案要點(diǎn)應(yīng)包括：處理海量生物數(shù)據(jù)的能力、整合多組學(xué)數(shù)據(jù)、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型、進(jìn)行計(jì)算模擬、提供分析算法和平臺等。五、論述題結(jié)合具體實(shí)例，闡述生物信息學(xué)如何在一個典型的系統(tǒng)生物學(xué)研究項(xiàng)目中發(fā)揮作用，例如研究某種疾病的分子機(jī)制。解析思路：此題考察綜合運(yùn)用生物信息學(xué)知識解決實(shí)際生物學(xué)問題的能力。應(yīng)選擇一個具體的疾病研究場景（如癌癥、神經(jīng)退行性疾病等），然后詳細(xì)描述生物信息學(xué)在每個研究階段的應(yīng)用。可以從數(shù)據(jù)獲?。ü矓?shù)據(jù)庫）開始，到數(shù)據(jù)處理（如RNA-Seq數(shù)據(jù)定量、質(zhì)譜數(shù)據(jù)解析），到數(shù)據(jù)分析（差異表達(dá)分析、基因集富集分析、通路分析），再到網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)），最后到模型構(gòu)建（如基于基因表達(dá)或相互作用的簡單模型）和結(jié)果解釋。需