生物信息学简答题

1.简述PCR引物设计的基本原则。你知道哪种PCR设计软件？ (1. 引物应用核酸系列保守区内设计并具有特异性。 2.产物不能形成二级结构。

3. 引物长度一般在15~30碱基之间。 4. G+C含量在40%~60%之间。 5. 碱基要随机分布。

6. 引物自身不能有连续4个碱基的互补。 7. 引物之间不能有连续4个碱基的互补。 8. 引物5′端可以修饰。 9. 引物3′端不可修饰。

10. 引物3′端要避开密码子的第3位。

Primo Pro 3.4: PCR Primer Design，AutoPrime) 2. 你知道哪些中文文献数据库？ （《万方数据库》、《中国期刊网》、《维普中文科技期刊数据库》 《国研报告》、《中经专网》、《中国资讯行》、《中宏数据库》） 3. 分子生物学数据库有哪些类型？各有何特点？

(1.基因组数据库:基因组数据库的主体是模式生物基因组数据库，其中最主要的是由世界各国的人类基因组研究中心、测序中心构建的各种人类基因组数据库。 2.蛋白质数据库：蛋白质数据库（HPDB），建于2004年5月， 动态展示生物大分子立体结构，鼠标点击放大分子结构、原子定位、测定原子之间距离，可用于教学或科研。 服务对象是能够熟练使用中文的生命科学、医学、药学、农学、林学等领域的大中专学生、教师及科技工作者 。

3.核酸数据库：DNA、RNA序列的资料库，主要包括已知序列名称、DNA或RNA全序列及其特性，如启动区、起始和终止密码的位置、编码区、限制酶切位点以及推导的翻译产物蛋白质序列等。)

4. 列举2个常用的生物信息学软件，并做简单介绍

(Primer Premier是一款由由加拿大的Premier公司开发的专业用于PCR或测序引物以及杂交探针的设计，评估的软件，主要功能分四种，即引物设计、限制性内切酶位点分析、DNA 基元(motif)查找和同源性分析功能。

MEGA 的全称是Molecular Evolutionary Genetics Analysis 分子进化遗传分析。可用于序列比对、进化树的推断、估计分子进化速度、验证进化假说等。MEGA 还可以通过网络（NCBI）进行序列的比对和数据的搜索。)

5. 请根据所学的生物信息学内容，结合自己的毕业论文方向或兴趣，设计一个分子相关的实验。

6. 通过一个具体的实例分析，说明利用生物信息学进行DNA序列分析鉴定的策略。 (1.预测其中可能的编码区 2.搜索信号序列，如启动子等

3.将编码区连成一个完整的序列，并翻译成蛋白质序列，对其做同源性检索 4.预测序列中非编码区的二级结构，并分析其对表达调控的作用。) 7.简述Silicon cloning

(基于表达序列标签（expressed sequence tags，ESTs）的电子克隆（in silico cloning）策略，是近年来发展起来的一门快速克隆基因的新技术，其技术核心是利用生物信息学技术组装延伸ESTs序列，获得基因的部分乃至全长cDNA序列进一步利用RT-PCR的方法进行克隆分析、验证。)

8.简述domain和motif区别和相关性

(模体（motif）即超二级结构，简言之，就是二级结构有规律的组合。例如螺旋-环-螺旋，是典型的模体，它们执行一定的功能，即模体既是结构的单位，又是功能单位，他们可直接作为结构域和三级结构的建筑块。

结构域（domain）是指在较大的蛋白质分子中形成的某些在空间上可以辨别的结构，往往是球状压缩区或纤维状压缩区。它们也既是结构单位，又是功能单位。例如免疫球蛋白的功能区就是结构域。

显然模体与结构域是不同的概念。)

9.列举5家国内权威性生物信息学研究机构 (北京大学理论生物学中心

中科院生物物理研究所生物信息学实验室 清华大学生物信息学研究所 中国生物信息中心－CBI 中国微生物信息网络) 10.简述ExPASy数据库

(ExPasy 是个数据库的集合,主要专注的领域是蛋白质分子和蛋白质组学.Swiss-Prot 知识库是一个经过人工验证的蛋白质序列数据库.致力于提供高质量的注释,最少的冗余,以及和其他数据库的高度集成.TrEMBL是对Swiss-Prot 的补充,EMBL中没集成进Swiss-Prot 数据库的所有序列都经过计算机进行注释并集成TrEMBL.Swiss-Prot 和TrEMBL由SIB(瑞士生物信息学研究所)和EBI(欧洲分子生物学研究所)共同维护.) 11.什么是junk DNA

(基因组中不表达的因而功能不明的DNA。但已有证据表明这些无用DNA是有其各种不同功能的。)

12.简述生物信息学的主要研究内容

(生物信息学（Bioinformatics）是在生命科学的研究中，以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。它是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一，同时也将是21世纪自然科学的核心领域之一。其研究重点主要体现在基因组学（Genomics）和蛋白质组学（Proteomics）两方面，具体说就是从核酸和蛋白质序列出发，分析序列中表达的结构功能的生物信息。)

13.构建系统进化树的算法有哪些?

(构建进化树的算法主要分为两类：独立元素法（discrete character methods）和距离依靠法（distance methods）。所谓独立元素法是指进化树的拓扑形状是由序列上的每个状态决定的，而距离依靠法是指进化树的拓扑形状由两两序列的进化距离决定的。进化树枝条的长度代表着进化距离。独立元素法包括最大简约性法（Maximum Parsimony methods）和最大可能性法（Maximum Likelihood methods）；距离依靠法包括除权配对法（UPGMAM）和邻位相连法（Neighbor-joining）。)

14.简述similarity和homology的区别

(同源序列是指从某一共同祖先经过趋异进化而形成的不同序列。相似性是指序列比对过程中检测序列和目标序列之间相同碱基或氨基酸残基序列所占比例的大小。) 15.简述CpG island

(CpG island：是DNA上的一个区域，富含GC，两者以磷酸酯键相连，长度约几百到几千bp不等，常出现在管家基因或频繁表达的基因的启动子附近，在这些部位，CpG岛具有阻止序列甲基化的作用。)

16.什么是molecular clock? (分子钟 (英文：Molecular clock) 1962年，祖卡坎德尔(Zuckerkandl)和鲍林(Pauling)在对比了来源于不同生物系统的同一血红蛋白分子的氨基酸排列顺序之后，发现其中的氨基酸随着时间的推移而以几乎一定的比例相互量换着，即氨基酸在单位时间以同样的速度进行置换。后来，许多学者对若干代表性蛋白质的分析，以及近年来又通过直接对比基因的碱基排列顺序，证实了分子进化速度的恒定性大致成立，并由中立说在理论上奠定了基础,这便是“分子钟”名称的由来。)

17.列出5个国际著名的蛋白质数据库

(Gengank数据库，PIR数据库，swiss-prot数据库，TrEBML数据库，UniDrot数据库，MIPS数据库，JIPID数据库。)

18.NCBI网站中包括哪些数据库？请写出5个 (BIOproject数据库 BIOsample数据库 EST数据库 Gene数据库 Genome数据库 Dbgap数据库)