2025年大学《生物信息学》专业题库—— 生物信息学在生态系统功能研究中的应用.docxVIP

2025年大学《生物信息学》专业题库——生物信息学在生态系统功能研究中的应用

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内。）

1.在利用生物信息学方法研究生态系统功能时，分析物种组成和功能潜力通常需要使用哪种类型的数据？

A.基因组测序数据

B.环境DNA(eDNA)数据

C.宏转录组数据

D.宏基因组数据

2.对于来自不同物种的大量基因序列进行聚类，以揭示物种间亲缘关系或功能相似性，最常使用的生物信息学方法是什么？

A.基因表达谱分析

B.系统发育树构建

C.蛋白质结构预测

D.代谢通路分析

3.在比较两个不同生态系统（如健康与退化湿地）的微生物群落结构时，常用的生物信息学指标是什么？

A.基因数量

B.物种多样性指数（如Shannon指数）

C.单拷贝基因数

D.氨基酸替换率

4.分析环境因子（如温度、光照）如何影响植物特定基因的表达模式，通常需要采用哪种生物信息学分析方法？

A.序列比对

B.基因集富集分析(GSEA)

C.差异表达基因分析

D.系统发育分析

5.从高通量测序仪获得的原始测序读数（RawReads）在进行分析前，通常需要进行哪一步重要的预处理？

A.基因注释

B.质量控制与过滤

C.物种鉴定

D.通路富集

6.以下哪个数据库主要收录了大量的基因表达谱数据集？

A.KEGG

B.UniProt

C.GEO(GeneExpressionOmnibus)

D.PDB(ProteinDataBank)

7.在分析宏基因组数据时，将测序读数映射到参考基因组或非参考基因数据库，常用的工具类型是什么？

A.系统发育树构建软件

B.差异表达分析软件

C.序列比对工具（如BLAST,Bowtie,Hisat2）

D.网络分析软件

8.研究生态系统中的碳循环功能，分析参与光合作用和呼吸作用的关键酶基因家族在不同环境条件下的丰度变化，最适合使用哪种生物信息学策略？

A.系统发育分析

B.代谢通路分析

C.基因表达谱比较

D.蛋白质结构域分析

9.评估一个生物信息学分析结果的可靠性，除了看统计显著性外，还应考虑哪些因素？

A.所使用的数据库版本

B.分析方法的适用性

C.计算资源的充足性

D.研究者的个人经验

10.随着测序技术的发展，单细胞分辨率的分析方法在生态系统功能研究中变得越来越重要，这主要得益于生物信息学在哪个方面的进步？

A.大数据处理能力

B.序列比对算法

C.系统发育树构建

D.蛋白质结构预测

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在横线上。）

1.生物信息学在分析生态系统功能相关的非编码RNA（ncRNA）时，可以利用______数据库获取已知ncRNA序列信息，并使用______等工具进行靶基因预测。

2.生态网络分析是生物信息学在生态系统功能研究中的一个重要应用，其中，分析物种间相互作用强度和模式通常涉及______网络和______网络。

3.在进行宏转录组数据分析时，为了消除不同样本间测序深度差异的影响，常采用______或______等方法进行标准化处理。

4.代谢组学数据是研究生态系统功能的重要数据类型，生物信息学中，______数据库和______数据库是进行代谢物鉴定和通路分析的关键资源。

5.利用生物信息学方法研究气候变化对生态系统功能的影响，可能涉及分析物种______的时空变化，或预测基因表达模式的______。

三、简答题（每题5分，共15分。）

1.简述从环境样本中提取环境DNA(eDNA)，并利用生物信息学方法鉴定其中物种组成的基本流程。

2.简要说明在进行差异表达基因分析时，选择合适的对照组的重要性。

3.生物信息学在预测生态系统对环境变化的响应方面可以发挥哪些作用？

四、论述题（每题10分，共20分。）

1.论述生物信息学方法在揭示生态系统功能与生物多样性关系方面的潜力与挑战。

2.结合具体的生态系统功能研究实例，论述整合多组学数据（如基因组、转录组、代谢组）进行综合分析的优势。

试卷答案

一、选择题

1.D

2.B

3.B

4.C

5.B

6.C

7