2025年大學(xué)《生物信息學(xué)》專業(yè)題庫——表觀遺傳學(xué)對大氣CO濃度響應(yīng)研究考試時(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)不屬于表觀遺傳修飾的范疇？A.DNA甲基化B.組蛋白乙?；疌.DNA重排D.非編碼RNA調(diào)控2.DNA甲基化通常與哪種表觀遺傳現(xiàn)象相關(guān)？A.基因激活B.基因沉默C.蛋白質(zhì)合成D.細(xì)胞分裂3.下列哪一種工具常用于進(jìn)行DNA甲基化測序？A.ChIP-seqB.RNA-seqC.BS-seqD.ATAC-seq4.組蛋白修飾中，乙?；ǔＥc哪種染色質(zhì)狀態(tài)相關(guān)？A.染色質(zhì)濃縮B.染色質(zhì)疏松C.DNA復(fù)制D.DNA修復(fù)5.下列哪一項(xiàng)不是非編碼RNA的類別？A.microRNAB.longnon-codingRNAC.smallinterferingRNAD.transferRNA6.大氣中CO濃度升高的主要原因是？A.植被生長B.海洋吸收C.燃燒化石燃料D.太陽活動7.下列哪一項(xiàng)不是大氣CO濃度升高帶來的影響？A.全球變暖B.海洋酸化C.降水模式改變D.生物多樣性增加8.表觀遺傳學(xué)變化如何影響植物對大氣CO濃度升高的響應(yīng)？A.降低光合作用效率B.促進(jìn)植物生長C.改變植物激素水平D.以上都是9.下列哪一項(xiàng)生物信息學(xué)工具常用于進(jìn)行基因表達(dá)數(shù)據(jù)分析？A.BLASTB.CytoscapeC.DESeq2D.GSEA10.下列哪一項(xiàng)不是機(jī)器學(xué)習(xí)在表觀遺傳學(xué)數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用？A.識別表觀遺傳標(biāo)記B.預(yù)測基因功能C.進(jìn)行基因組注釋D.聚類分析二、填空題（每空1分，共10分）1.表觀遺傳學(xué)是指不改變______序列，卻能夠影響基因表達(dá)的現(xiàn)象。2.DNA甲基化的主要酶是______。3.組蛋白修飾中的______化通常與基因激活相關(guān)。4.非編碼RNA可以通過______機(jī)制調(diào)控基因表達(dá)。5.大氣CO濃度升高會導(dǎo)致______升高，進(jìn)而引起全球變暖。6.表觀遺傳學(xué)變化可以通過______機(jī)制影響植物對大氣CO濃度升高的響應(yīng)。7.生物信息學(xué)工具可以幫助我們分析______數(shù)據(jù)，并從中提取有價(jià)值的信息。8.機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以用于______表觀遺傳學(xué)標(biāo)記，并預(yù)測其功能。9.表觀遺傳學(xué)在______和疾病研究中有重要的應(yīng)用價(jià)值。10.大氣CO濃度升高對生物體的影響是一個復(fù)雜的______問題，需要多學(xué)科合作進(jìn)行研究。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述DNA甲基化的生物化學(xué)機(jī)制。2.簡述組蛋白修飾如何影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)。3.簡述大氣CO濃度升高對生物圈的影響。4.簡述生物信息學(xué)在表觀遺傳學(xué)研究中發(fā)揮的作用。四、論述題（10分）設(shè)計(jì)一個研究植物表觀遺傳學(xué)對大氣CO濃度響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，并說明將使用哪些生物信息學(xué)方法進(jìn)行分析。五、編程/分析題（20分）假設(shè)你獲得了一組植物在正常大氣CO濃度和升高大氣CO濃度條件下的DNA甲基化測序數(shù)據(jù)（BS-seq數(shù)據(jù)）。請描述你會如何使用生物信息學(xué)工具對這組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并解釋分析結(jié)果的生物學(xué)意義。你需要說明分析步驟、使用的工具和數(shù)據(jù)庫，以及如何解讀分析結(jié)果。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.B5.D6.C7.D8.D9.C10.C二、填空題1.DNA2.DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMT）3.乙酰4.阻斷mRNA翻譯或促進(jìn)RNA降解5.溫室效應(yīng)6.調(diào)節(jié)基因表達(dá)7.表觀遺傳8.識別9.氣候變化適應(yīng)10.科學(xué)三、簡答題1.解析思路：考察對DNA甲基化基本機(jī)制的掌握。需要從甲基供體（S-腺苷甲硫氨酸）、甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMT1,DNMT3A,DNMT3B）、作用位點(diǎn)（主要是CpG二核苷酸）以及甲基化產(chǎn)物（5-甲基胞嘧啶）等方面進(jìn)行闡述。2.解析思路：考察對組蛋白修飾與基因表達(dá)關(guān)系的理解。需要從組蛋白的堿性氨基末端、修飾類型（乙?；?、甲基化、磷酸化等）、修飾酶（組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶HAT、去乙?；窰DAC等）、以及修飾對染色質(zhì)結(jié)構(gòu)（疏松或濃縮）和基因表達(dá)（激活或沉默）的影響等方面進(jìn)行闡述。3.解析思路：考察對大氣CO濃度升高影響的掌握。需要從溫室效應(yīng)、全球變暖、海平面上升、極端天氣事件、生態(tài)系統(tǒng)變化、生物多樣性喪失等方面進(jìn)行闡述。4.解析思路：考察對生物信息學(xué)在表觀遺傳學(xué)研究中的作用的理解。需要從數(shù)據(jù)處理（序列比對、質(zhì)量控制、峰叫等）、數(shù)據(jù)分析（差異分析、motif發(fā)現(xiàn)、通路分析等）、數(shù)據(jù)可視化等方面進(jìn)行闡述。四、論述題解析思路：考察綜合運(yùn)用所學(xué)知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的能力。實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（例如，選擇何種植物、設(shè)置何種處理組、采集何種表觀遺傳學(xué)數(shù)據(jù)）、實(shí)驗(yàn)步驟等。數(shù)據(jù)分析方法應(yīng)包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、差異分析、功能注釋、通路富集分析、機(jī)器學(xué)習(xí)模型構(gòu)建等。五、編程/分析題解析思路：考察對BS-seq數(shù)據(jù)分析流程的掌握和實(shí)際應(yīng)用能力。分析步驟應(yīng)包括數(shù)據(jù)預(yù)處理（質(zhì)量控制、過濾、序列比對）、識別甲基化位點(diǎn)、比較不同處理組之間的甲基化差異、分析差異甲基化位點(diǎn)的功能（例如，位于基因體、啟動子、增強(qiáng)子等區(qū)域）、進(jìn)行生物學(xué)解