生物信息个人整理(简是答题).docVIP

1、简述生物信息学产生的历史必然性，以及生物信息学的主要研究内容？（本小题满分20分）【试题集锦】 2、通过一个具体实例分析，说明利用生物信息学进行DNA序列分析鉴定的策略（本小题满分20分）【试题集锦】 3、通过一个具体的实例分析，说明利用生物信息学进行蛋白质结构研究的策略，要求最终得到蛋白质3D建模结果【试题集锦】 二 、以一个基因或者酶蛋白，查询10个物种以上此基因或者酶蛋白的序列，用本地软件做系统树分析，并简单点评你的结果。（本题满分30分）【试题集锦】 生物信息学的研究内容是什么 答：（1）生物分子数据的收集与管理（2）数据库搜索及序列比较 （3）基因组序列分析 （4）基因表达数据的分析与处理 （5）蛋白质结构预测 生物信息学的研究目标是什么 答：（1）解读生物体中DNA的遗传信息，揭示基因组信息的复杂性和规律性; （2）揭示人体生理和病理的分子基础，为人类疾病的诊断、预防和治疗提供最合理而有效的方法和途径;（3）认识生命的本质和起源 简述DNA的各级结构特点 答：（1）DNA的一级结构：高度重复序列，卫星，小卫星，微卫星；中度重复序列；单拷贝；特殊重复序列。 DNA的二级结构：双螺旋结构，一类是右手螺旋，如A-DNA和B-DNA；另一类是左手螺旋。即Z-DNA。 （3）DNA的三级结构：所谓DNA的三级结构，是指在一二结构基础上的多聚核苷酸链上的卷曲。在一定意义上，是指双螺旋基础上的卷曲。三级结构包括链的扭结和超螺旋或者是单链形成的环或是环状DNA中的连环体。 简述蛋白质的各级结构特点 答：（1）蛋白质的一级结构：氨基酸的序列 （2）蛋白质的二级结构：?周期性的二级结构如α螺旋、β折叠；?非周期性的二级结构：连接规则二级结构间的区域统称为环区： β转角， β发夹和Ω环，无规卷曲。?蛋白质超二级结构-模体（motif), （3）蛋白质的三级结构：三维构象，结构域是蛋白质三级结构的基本结构单位和功能单位 （4）蛋白质的四级结构：蛋白质往往由多条链构成，亚基，寡聚蛋白，多聚蛋白。 什么是DNA多态性，有何应用价值？ 答：DNA多态性定义：1） DNA某些位点发生中性突变，2）不改变基因表达性质和功能，3）人群中出现的频率大于1% 应用：1）癌症的诊断，2）基因的分离，3）刑事侦破，4）亲子鉴定。 真核生物基因组结构有哪些特点 答：真核生物基因组是由一个共同祖先基因经重组和变异所产生的一组基因，并成簇分布，其成员可以成簇集中于一条染色体上，也可以散布于不同染色体上，是真核生物最主要的特点之一。1.多基因家族，2.重复序列：（1）高度重复序列：1）正向重复2）反向重复3）卫星DNA4）a-卫星DNA 5 ) 端粒DNA (2)　中度重复序列（3）轻度重复序列（4）转座因子（5）单拷贝序列（6）加工假基因 序列比对可以解决那些生物学问题 答：（1)分子进化分析:通过序列比对，根据序列的相似性，分析亲缘关系远近，分析生命起源过程。 基因识别:?根据已知基因序列预测未知序列中的基因;?Blast搜索，根据相似性分数预测基因。 (3)数据库搜索：BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) (4)基序 (motif) 鉴定:CCCH锌指基序 (5)功能预测:通过序列比对，根据序列的保守区域和位点，确定基因所具有的功能 (6)结构预测 简述一下BLAST搜索的基本思想 答:通过产生数量更少的但质量更好的增强点来提高速度。它集中于发现具有较高相似性的局部联配，且局部联配中不能含有空位。 　大多情况下联配分解为若干个明显的HSP（high-score Sequence Pairs),联配时的参数：终止值S、步长参数W和一个阈值t 蛋白质结构预测的意义 见课件P13页，此处不好总结。 分子设计的基本方法是什么？ 答：分子设计是利用蛋白质结构的详细信息和重组DNA技术，对蛋白质分子进行重新设计，定向改造蛋白质的性质，从而获得期望的蛋白质。 基本方法-三个层次： (1）小改：　改变分子内部某个部位的一个或几个残基，不影响蛋白质分子的基本结构。如利用基因点突变技术。 (2）中改：结构域水平改造或变换，如不同结构域联在一起。 (3）大改： 设计和创造自然界并不存在的蛋白质。 11、蛋白质组学研究的技术路线是什么 答：蛋白点分离　→ 　2D电泳 酶解　　　　→ 　蛋白酶酶解成肽片段 MS　　　　 → 　肽序列标签　　　 二维电泳图:蛋白质组研究中的关键技术—双向凝胶电泳 简述基因治疗总体策略是什么 答:(1）基因矫正:对于致病基因中的异常碱基进行精确修复，使其恢复正常功能； (2)基因置换:用正常基因在原位替换致病基因，使细胞DNA完全恢复正常状态