2025年大學生物信息學（生物信息分析技術）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填寫在括號內）1.以下哪種技術常用于DNA序列的高通量測序？（）A.Sanger測序B.454測序C.凝膠電泳D.蛋白質印跡2.在生物信息學中，用于比對蛋白質序列的常用工具是（）。A.BLASTB.ClustalWC.Primer3D.TopHat3.下列哪個數據庫主要存儲蛋白質結構信息？（）A.GenBankB.Swiss-ProtC.PDBD.KEGG4.對基因表達數據進行聚類分析的目的是（）。A.預測基因功能B.發(fā)現(xiàn)基因調控網絡C.識別基因家族D.以上都是5.用于預測蛋白質二級結構的方法是（）。A.PSI-BLASTB.HMMERC.JpredD.PhyML6.在分析SNP數據時，常用的軟件是（）。A.SAMtoolsB.GATKC.BWAD.以上都是7.以下哪種算法可用于序列拼接？（）A.Needleman-Wunsch算法B.Smith-Waterman算法C.Velvet算法D.Dijkstra算法8.生物信息學中，KEGG數據庫主要用于（）。A.代謝通路分析B.蛋白質結構預測C.基因表達數據分析D.序列比對9.對RNA-seq數據進行差異表達分析，常用的軟件是（）。A.DESeq2B.CufflinksC.StringTieD.以上都是10.用于構建系統(tǒng)發(fā)育樹的方法不包括（）。A.最大似然法B.鄰接法C.主成分分析D.貝葉斯法二、多項選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個或兩個以上正確答案，請將正確答案填寫在括號內，多選、少選、錯選均不得分）1.生物信息學中常用的數據庫有（）。A.GenBankB.EnsemblC.UniProtD.NCBI2.蛋白質結構預測的方法包括（）。A.同源建模B.從頭預測C.穿線法D.分子動力學模擬3.以下哪些是序列比對的常用算法？（）A.動態(tài)規(guī)劃算法B.貪心算法C.隨機算法D.啟發(fā)式算法4.基因表達數據分析中常用的技術有（）。A.芯片技術B.RNA-seq技術C.蛋白質印跡技術D.基因編輯技術5.系統(tǒng)發(fā)育分析中常用的建樹方法有（）。A.最大簡約法B.最大似然法C.鄰接法D.貝葉斯法三、判斷題（總共10題，每題2分，判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”）1.BLAST只能用于DNA序列比對，不能用于蛋白質序列比對。（）2.所有的蛋白質結構都可以通過同源建模準確預測。（）3.基因表達芯片數據可以直接用于分析基因的功能。（）4.系統(tǒng)發(fā)育樹的拓撲結構反映了物種間的進化關系。（）5.蛋白質的一級結構決定其高級結構。（）6.SNP只存在于編碼區(qū)，對蛋白質功能沒有影響。（）7.序列拼接的結果一定是完整的基因組序列。（）8.UniProt數據庫包含了蛋白質的多種信息，如序列、功能、結構等。（）9.代謝通路分析可以幫助了解生物體內物質和能量的轉化過程。（）10.差異表達分析只能用于比較不同組織間的基因表達差異。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答以下問題）1.簡述BLAST算法的基本原理及應用。2.說明蛋白質結構預測的流程及關鍵步驟。3.闡述系統(tǒng)發(fā)育分析在生物信息學中的意義及常用建樹方法。五、綜合分析題（總共2題，每題15分，請結合所學知識分析以下問題）1.現(xiàn)有一個新測序得到的DNA序列，如何利用生物信息學方法進行分析？請簡述主要步驟和涉及的工具。2.已知某疾病的相關基因表達數據，如何通過生物信息學方法篩選出關鍵基因并分析其功能？答案：一、單項選擇題1.B2.B3.C4.D5.C6.D7.C8.A9.D10.C二、多項選擇題1.ABC2.ABCD3.ABD4.AB5.ABCD三、判斷題1.×2.×3.×4.√5.√6.×7.×8.√9.√10.×四、簡答題1.BLAST算法基本原理是基于局部比對，通過快速掃描序列數據庫，尋找與查詢序列相似的片段。應用廣泛，可用于序列同源性搜索、新基因發(fā)現(xiàn)、物種進化分析等。2.蛋白質結構預測流程：先確定序列，然后選擇合適方法。關鍵步驟包括序列比對找同源模板（同源建模）或從頭預測構象（從頭預測法），再通過能量優(yōu)化和結構評估得到可靠結構。3.系統(tǒng)發(fā)育分析意義：揭示物種進化關系、推斷基因功能演化等。常用建樹方法有最大簡約法、最大似然法、鄰接法、貝葉斯法等，各有優(yōu)缺點，根據數據特點和研究目的選擇。五、綜合分析題1.主要步驟：首先用FastQC等工具進行測序數據質量評估；然后用Trimmomatic等軟件進行數據預處理。接著用BWA等工具將序列比對到參考基因組，再用SAMtools等進行后續(xù)分析，如變異檢測等。還可結合其他工具進行基因預測、功能注釋等分析。2.篩選關鍵