2025年大学《生物信息学》专业题库—— 免疫系统细胞信号调控和生物信息学技术.docxVIP

2025年大学《生物信息学》专业题库——免疫系统细胞信号调控和生物信息学技术

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、名词解释（每题3分，共15分）

1.细胞信号转导

2.第二信使

3.G蛋白偶联受体

4.转录激活因子

5.基因表达谱

二、简答题（每题5分，共25分）

1.简述受体酪氨酸激酶介导的细胞信号传导途径的主要步骤。

2.简述钙离子作为第二信使在细胞信号调控中的作用机制。

3.列举至少三种常用的生物信息学数据库，并说明其主要功能。

4.简述利用生物信息学方法进行序列比对的基本流程。

5.简述RNA-Seq数据分析中差异表达基因筛选的主要考虑因素。

三、论述题（每题10分，共30分）

1.论述细胞因子信号网络在调节免疫应答中的作用及其重要性。

2.分析将生物信息学技术应用于免疫学研究（如疫苗设计、疾病诊断、药物研发）的潜力和挑战。

3.结合具体的生物信息学分析方法，论述如何从大规模基因表达数据中揭示免疫细胞的调控机制。

试卷答案

一、名词解释

1.细胞信号转导：指细胞外信号分子与细胞表面或细胞内受体结合后，引发一系列细胞内化学反应，将外界信号传递至细胞内部，最终导致细胞功能发生改变的过程。

**解析思路：*考察对信号转导基本概念的理解，需包含信号分子、受体、细胞内反应和最终效应等核心要素。

2.第二信使：指细胞外信号分子（第一信使）与受体结合后，在细胞内产生并介导信号传导的信号分子（如cAMP、Ca2+、IP3、DAG等）。

**解析思路：*考察对第二信使定义及其在信号级联中的作用的理解，需区分第一信使和第二信使。

3.G蛋白偶联受体（GPCR）：指一类位于细胞膜上，其下游信号转导依赖于G蛋白参与的跨膜受体。它们能特异性结合激素、神经递质等配体，激活或抑制G蛋白，进而调控下游信号通路。

**解析思路：*考察对GPCR结构特点（跨膜）、工作机制（与G蛋白偶联）及其配体的理解。

4.转录激活因子：指一类能结合到靶基因启动子或增强子区域，促进转录起始的转录调节蛋白。它们通常在细胞信号转导通路下游被激活，调控基因表达。

**解析思路：*考察对转录激活因子功能（促进转录）、作用位点（启动子/增强子）及其在信号通路中的位置的理解。

5.基因表达谱：指在特定细胞、组织或生理状态下，细胞内所有基因的表达水平（通常以mRNA丰度表示）的集合或图谱。

**解析思路：*考察对基因表达谱基本概念的掌握，理解其反映的是基因表达的整体状况。

二、简答题

1.简述受体酪氨酸激酶介导的细胞信号传导途径的主要步骤。

*答案要点：①配体（如生长因子）结合于受体二聚化；②激活受体内在的酪氨酸激酶活性；③受体自身磷酸化；④磷酸化的受体招募并磷酸化下游接头蛋白或信号蛋白（如IRS）；⑤下游信号蛋白招募磷酸酯酶、G蛋白或转录因子等；⑥触发下游信号级联放大，最终影响细胞功能（如增殖、分化、存活）。

**解析思路：*考察对RTK信号通路核心步骤的掌握，需涵盖配体结合、受体二聚化、自身磷酸化、下游信号分子招募与激活等关键环节。

2.简述钙离子作为第二信使在细胞信号调控中的作用机制。

*答案要点：①细胞外信号激活细胞膜上的钙离子通道或促进内质网/线粒体钙库释放Ca2+；②细胞内Ca2+浓度升高；③Ca2+与钙调蛋白等钙结合蛋白结合，改变其活性；④活化的钙调蛋白或其他钙依赖性酶（如CaMK）磷酸化下游靶点；⑤调节靶分子的功能，如基因表达、肌肉收缩、神经递质释放等；⑥Ca2+通过钙泵或交换体被转运回细胞外或内质网/线粒体，恢复胞浆Ca2+浓度，终止信号。

**解析思路：*考察对Ca2+作为第二信使的作用机制的理解，需包含Ca2+来源、浓度变化、与钙结合蛋白作用、下游效应以及信号终止等环节。

3.列举至少三种常用的生物信息学数据库，并说明其主要功能。

*答案要点：①NCBI（NationalCenterforBiotechnologyInformation）数据库：包含GenBank（核苷酸序列）、RefSeq（参考序列）、PubMed（文献）、BLAST（序列比对工具）等，是综合性生物数据和信息资源中心。②UniProt（UniversalProteinDatabase）数据库：整合了蛋白质序列、功能注释、结构信息等，是权威的蛋白质信息资源。③KEGG（KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes）数据库：提