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最新生物信息学试题集锦

最新生物信息学试题集锦
最新生物信息学试题集锦

一、简答。(本题满分70分)

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)

答:生物信息学的产生,是生物科学与计算机技术的结合。

20世纪后期,生物科学技术迅猛发展,无论从数量上还是从质量上都极大地丰富了生物科学的数据资源。数据资源的急剧膨胀迫使人们寻求一种强有力的工具去组织这些数据,以利于储存、加工和进一步利用。而海量的生物学数据中必然蕴含着重要的生物学规律,这些规律将是解释生命之谜的关键,人们同样需要一种强有力的工具来协助人脑完成对这些数据的分析工作。另一方面,以数据分析、处理为本质的计算机科学技术和网络技术迅猛发展?并日益渗透到生物科学的各个领域。于是,一门崭新的、拥有巨大发展潜力的新学科——生物信息学——悄然兴起。

生物信息学的诞生及其重要性

早在1956年,在美国田纳西州盖特林堡召开的首次“生物学中的信息理论研讨会”上,便产生了生物信息学的概念。但是,就生物信息学的发展而言,它还是一门相当年轻的学科。直到20世纪80—90年代,伴随着计算机科学技术的进步,生物信息学才获得突破性进展。

1987年,林华安博士正式把这一学科命名为“生物信息学”(Bioinformatics)。此后,其内涵随着研究的深入和现实需要的变化而几经更迭。1995年,在美国人类基因组计划第一个五年总结报告中,给出了一个较为完整的生物信息学定义:生物信息学是一门交叉科学,它包含了生物信息的获取、加工、存储、分配、分析、解释等在内的所有方面,它综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具,来阐明和理解大量数据所包含的生物学意义。

生物信息学不仅是一门新学科,更是一种重要的研究开发工具。从科学的角度来讲,生物信息学是一门研究生物和生物相关系统中信息内容与信息流向的综合系统科学。只有通过生物信息学的计算处理,人们才能从众多分散的生物学观测数据中获得对生命运行机制的系统理解。从工具的角度来讲,生物信息学几乎是今后所有生物(医药)研究开发所必需的工具。只有根据生物信息学对大量数据资料进行分析后,人们才能选择该领域正确的研发方向。

生物信息学不仅具有重大的科学意义,而且具有巨大的经济效益。它的许多研究成果可以较快地产业化,成为价值很高的产品。

生物信息学的研究内容

生物信息学的研究内容是伴随着基因组研究而发展的。广义地说,生物信息学从事对基因组研究相关生物信息的获取、加工、存储、分配、分析和解释。这个定义的含义是双重的:一是对海量数据的收集、整理与服务,即管理好这些数据;二是从中发现新的规律,也就是用好这些数据。

具体地说,生物信息学是把基因组DNA(脱氧核糖核酸)序列信息分析作为源头,找到基因组序列中代表蛋白质和RNA(核糖核酸)基因的编码区。同时,阐明基因组中大量存在的非编码区的信息实质,破译隐藏在DNA序列中的遗传语言规律。在此基础上,归纳、

整理与基因组遗传信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的数据,从而认识代谢、发育、分化、进化的规律。

纵观当今生物信息学界的现状可以发现,大部分研究人员都把注意力集中在基因组、蛋白质组、蛋白质结构以及与此密切相关的药物设计上。

1.基因组

基因组研究的首要目标是获得人的整套遗传密码。人的遗传密码有32亿个碱基,而现在的DNA测序仪每个反应只能读取几百到上千个碱基。这样,要得到人的全部遗传密码,首先要把人的基因组打碎,测完一个个小段的序列后再把它们重新拼接起来。而基因组大规模测序的每一个环节,都同信息分析紧密相关,每一步都紧密依赖于生物信息学的软件和数据库。

2.蛋白质组

基因组对生命体的整体控制必须通过它所表达的全部蛋白质来执行。由于基因芯片技术只能反映从基因组到RNA的转录水平上的表达情况,而从RNA到蛋白质还有许多中间环节的影响,这样,仅凭基因芯片技术人们还不能最终掌握生物功能的具体执行者——蛋白质的整体表达状况。因此,近年在发展基因芯片的同时,人们还发展了一套研究基因组所有蛋白质产物表达情况的技术——蛋白质组研究技术,包括二维凝胶电泳技术和质谱测序技术。然而,最重要的是如何运用生物信息学的方法去分析获得的海量数据,从中还原出生命运转和调控的整体系统的分子机制。

3.蛋白质结构及新药设计

基因组和蛋白质组研究的迅猛发展,使许多新蛋白序列涌现出来。要了解它们的功能,只有氨基酸序列是远远不够的。得到这些新蛋白的完整、精确和动态的三维结构,是摆在人们面前的紧迫任务。

近年,随着结构生物学的发展,相当数量的蛋白质以及一些核酸、多糖的三维结构获得了精确的测定。根据生物大分子结构的知识,有针对性地设计药物成为热点。生物信息学的研究不仅可以提供生物大分子空间结构的信息,还能提供电子结构的信息,如能级、表面电荷分布、分子轨道相互作用以及动力学行为的信息。但是,生物信息学的任务远不止于此,最重要的是如何运用数理理论成果,对生物体进行完整系统的数理模型描述,以便使人类能够从一个更明确的角度、以一种更易于操作的方式,来认识和控制自身以及其他生命体。

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)

答:(1)慢性粒细胞性白血病WT1基因

WT1基因是人体内一个复杂的基因,它在一些恶性肿瘤患者体内呈现有规律的表达,这

使它一直成为多年来研究的热点.WT1在人类多数急性白血病(AL)细胞异常地高表达,而在

正常人的骨髓则无表达或极微量表达。.

(2)在NCBI上查询WT1基因,如下图。

(3)在“Top Organisms(Tree)”里选择“Homo sapiens”,如下图所示。

选择后的结果:

(4)选择第8条记录结果并打开,结果如下图。

(5)用RepeatMasker分析和屏蔽重复序列,结果没有重复序列,如下图所示。

(6)通过NCBI / VecScreen在线分析载体污染,结果为“No significant similarity found”,说明无载体污染

详细步骤:

①将序列贴入,并点击【Run VecScreen】按钮,结果如下。

②点击【View report 】按钮,结果如下。“No significant similarity found”,说明无载体污染

(7)通过“NCBI / ORF Finder”在线分析得开放阅读框如下图所示:

(网址https://www.wendangku.net/doc/be1816586.html,/gorf/gorf.html)

单击OrfFind按钮,得到如下结果:

(8)采用BDGP:Neural Network Promoter Prediction来预测该序列的启动子,可通过Home(BDGP)→ Software Tools(Analysis Tools)→ Promoter Prediction程序进入该网站。该网站能预测人和果蝇的启动子,预测结果如下:

(网址https://www.wendangku.net/doc/be1816586.html,/seq_tools/promoter.html)

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(本小题满分30分)。

答:1982年Prusiner(布鲁西纳)从仓鼠中分离出了一种蛋白质因子,它具有感染性,是绵羊瘙痒病和库鲁症等致命疾病的致病因子。后来的研究发现,在神经突触膜上有一种穿膜糖蛋白,肽链中富含α螺旋,它是Prnp基因的正常表达产物,是prion的前身物。prion 肽链中富含β折叠,是致病因子,具有感染性。组成prion的物质是不含核酸的蛋白质,这种蛋白质称为prion蛋白质(prion protein)。本题以prion蛋白质为例,利用生物信息学进行蛋白质结构研究。

(1)利用BioEdit软件分析Prion的氨基酸组成:Sequence → Protein → Amino Acid Composition,结果如下。

Protein: Prion Protein

Length = 253 amino acids

Molecular Weight = 27627.84 Daltons

Amino Acid Number Mol%

Ala A 10 3.95

Cys C 4 1.58

Asp D 6 2.37

Glu E 9 3.56

Phe F 7 2.77

Gly G 45 17.79

His H 10 3.95

Ile I 9 3.56

Lys K 10 3.95

Leu L 12 4.74

Met M 11 4.35

Asn N 12 4.74

Pro P 17 6.72

Gln Q 15 5.93

Arg R 11 4.35

Ser S 15 5.93

Thr T 13 5.14

Val V 15 5.93

Trp W 9 3.56

Tyr Y 13 5.14

(2)利用BioEdit软件分析Prion的亲水性(hydrophilicity)、疏水性(Hydrophobicity)情况:Sequence → Protein → Kyte & Doolittle Scale Mean Hydrophobicity Profile,结果如下:

(3)NCBI → Blast → bBlast(蛋白对蛋白的)……可分别得该Prion的保守结构域,如下图:

(4)利用“Motif Scan”网站对Prion蛋白质进行motif结构分析,分析结果如下图所示,其中,Summary一栏是该蛋白列所包含的全部motif,而Match Details一栏则是对所有这些motif的评分,即符合程度分析:

(网址http://hits.isb-sib.ch/cgi-bin/PFSCAN)

(5)利用“Prosite”网站对Prion蛋白质进行motif结构分析,分析结果如下图所示(网站http://www.expasy.ch/prosite/):

(6)利用PredictProtein网站对人Prion Protien序列的二级结构预测,结果如下。(要先Register,再sign in,中间等待时间长,网址https://www.wendangku.net/doc/be1816586.html,/)结果如下:

(7)利用Swiss-Model网站对Prion蛋白进行高级结构预测和同源建模:Modeling→myWorkplace→Automated Mode,只有两种结果,如下,使用rasmol软件能使蛋白空间结构可视化。

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)

答:在这里仍以Prion蛋白为例做系统树分析,步骤如下:

(1)从NCBI查询Prion蛋白序列,下载其中12个物种的,以“fasta格式”格式保存;(2)对下载的每个序列用记事本打开,检查序列的格式是否统一,并复制、粘贴到其中任意一个文件里;

(3)在MEGA界面中,选择Alignment→ Alignment Explorer/CLUSTAL,出现下面的对话框:

单击“OK”,出现如下选择框,在此我选择“Create a new alignment”。单击“OK”,出现如下选择框:

单击“NO”即可。

(4)在M4界面中,单击Date → Open → Retrieve Sequences from File ,选择已保存的FASTA格式文件;

(4)在M4界面中,双击文件名可以进行修改,然后右键菜单点击删除Clustal X中附带“※”的行,然后点击Ctrl+A选中所有序列,依次点击Alignment→Align by ClustalW →出现的界面点击 OK;

(5)在M4界面中,选择Data → Expert Alignment → MEGAFormat(保存该文件并命名),即把FASTA格式文件转化为MEGA格式文件;

(6)关闭M4界面,出现界面Open The Data File in MEGA →点击YES→出现一个新界面,在MEGA4界面中,选择Phlogeny → Construct Phlogeny →选择(NJ、ME、MP、UPGMA)等进化树结构类型→Compute,即可得到进化树;

(7)在MEGA4界面中,选择Phlogeny → Bootstrap Test of Phylogeny →选择进化树结构类型(NJ、ME、MP、UPGMA)→ Compute,即可得到进化树;

(8)在有进化树的M4界面选择Image → Copy to Clipboard →直接粘贴到Word文档。

图1:原始进化树

Neovison vison

Canis lupus familiaris

Bos taurus

Ovis aries

Homo sapiens

Rattus norvegicus

Mus musculus

Saccharomyces cerevisiae YJM789

Danio rerio

X enopus tropicalis

homolog Gallus gallus

Monodelphis domestica

图2:Bootstrap进化树

Homo sapiens

Bos taurus

Ovis aries

Neovison vison

Canis lupus familiaris

Rattus norvegicus

Mus musculus

Saccharomyces cerevisiae YJM789

Danio rerio

X enopus tropicalis

homolog Gallus gallus

Monodelphis domestica

结果点评:系统树结构较为清晰,利于分析。

备注:Homo sapiens—人;Saccharomyces cerevisiae—酿酒酵母;Xenopus (Silurana) tropicalis—热带爪蟾;Danio rerio—斑马鱼;Bos taurus—瘤牛;Rattus norvegicus—褐家鼠;Mus musculus—小家鼠;Gallus gallus—鸡内金;Canis lupus familiaris—犬狼疮familiaris;Monodelphis domestica—家蝇;Ovis aries—绵羊。

生物信息学复习题及答案

生物信息学复习题 名词解释 1. Homology (同源):来源于共同祖先的序列相似的序列及同源序列。序列相似序列并不一定是同源序列。 (直系同源):指由于物种形成的特殊事件来自一个共同祖先的不同物种中的同源序列,它们具有相似的功能。 (旁系(并系)同源):指同一个物种中具有共同祖先,通过基因复制产生的一组基因,这些基因在功能上的可能发生了改变。基因复制事件是促进新基因进化的重要推动力。 (异同源):通过横向转移,来源于共生或病毒侵染而产生的相似的序列,为异同源。 Score:The sum of the number of identical matches and conservative (high scoring) substitutions in a sequence alignment divided by the total number of aligned sequence characters. Gap总是不计入总数中。 6.点矩阵(dot matrix):构建一个二维矩阵,其X轴是一条序列,Y轴是另一个序列,然后在2个序列相同碱基的对应位置(x,y)加点,如果两条序列完全相同则会形成一条主对角线,如果两条序列相似则会出现一条或者几条直线;如果完全没有相似性则不能连成直线。 7. E值:得分大于等于某个分值S的不同的比对的数目在随机的数据库搜索中发生的可能性。衡量序列之间相似性是否显著的期望值。E值大小说明了可以找到与查询序列(query)相匹配的随机或无关序列的概率,E值越小意味着序列的相似性偶然发生的机会越小,也即相似性越能反映真实的生物学意义,E值越接近零,越不可能找到其他匹配序列。 值:得分为所要求的分值比对或更好的比对随机发生的概率。它是将观测得到的比对得分S,与同样长度和组成的随机序列作为查询序列进行数据库搜索进行比较得到的HSP(高分片段对)得分的期望分布联系起来计算的。通常使用低于来定义统计的显著性。P=1-e-E 9.打分矩阵(scoring matrix):在相似性检索中对序列两两比对的质量评估方法。包括基于理论(如考虑核酸和氨基酸之间的类似性)和实际进化距离(如PAM)两类方法,是序列相似性分析的基础,其不同的选择将会出现不同的分析结果。 10.空位(gap):在序列比对时,由于序列长度不同,需要插入一个或几个位点以取得最佳比对结果,这样在其中一序列上产生中断现象,这些中断的位点称为空位。 :美国国家生物技术信息学中心,属于美国国立医学图书馆的一部分,具有BLAST, Entrez ,GenBank等工具,还具有PubMed文献数据库。另外还具有Genome, dbEST, dbGSS , dbSTS, MMDB, OMIM, UniGene, Taxonomy, RefSeq, etc. 序列格式:是将DNA或者蛋白质序列表示为一个带有大于号(>)开始的核苷酸或者氨基酸序列的新文件,其中大于号后可以跟上序列的相关信息,其他无特殊要求。 13genbank序列格式:是GenBank 数据库的基本信息单位,是最为广泛的生物信息学序列格式之一。该文件格式按域划分为4个部分:第一部分包含整个记录的信息(描述符);第二部分包含注释,主要包含生物功能或数据库信息;第三部分是feature,对序列的注释;第四部分是序列本身,以“统发生树(Phylogenetic tree )是研究生物进化和系统发育过程中的一种用树状分支图来概括各种生物之间亲缘关系,是一种亲缘分支分类方法。在树中,每个节点代表其各分支的最近共同祖先,而节点间的线段长度对应演化距离(如估计的演化时间)。是用来研究物种进化与多样性的基础,是相近物种相关生物学数据的来源。17.基因树与物种树:物种树反映一组物种进化历程的系统树,其中每一个内部节点就代表一个物种形成的过程,而基因树则是代表来源于不同物种的单个同源基因的差异构建的系统树,而其内部的一个节点则代表一个祖先基因分化为两个新的独特的基因序列的事件。基因

生物信息学软件及使用概述

生物信息学软件及使 刘吉平 liujiping@https://www.wendangku.net/doc/be1816586.html, 用概述 生 物秀-专心做生物! w w w .b b i o o .c o m

生物信息学是一门新兴的交叉学生物信息学的概念: 科,它将数学和计算机知识应用于生物学,以获取、加工、存储、分类、检索与分析生物大分子的信息,从而理解这些信息的生物学意义。 生 物秀-专心做生物! w w w .b b i o o .c o m

分析和处理实验数据和公共数据,生物信息学软件主要功能 1.2.提示、指导、替代实验操作,利用对实验数据的分析所得的结论设计下一阶段的实验 3.实验数据的自动化管理 4.寻找、预测新基因及其结构、功能 5.蛋白质高级结构及功能预测(三维建模,目前研究的焦点和难点) 生 物秀-专心做生物! w w w .b b i o o .c o m

功能1. 分析和处理实验数据和公共数据,加快研究进度,缩短科研时间 ?核酸:序列同源性比较,分子进化树构建,结构信息分析,包括基元(Motif)、酶切点、重复片断、碱基组成和分布、开放阅读框(ORF ),蛋白编码区(CDS )及外显子预测、RNA 二级结构预测、DNA 片段的拼接; ?蛋白:序列同源性比较,结构信息分析(包括Motif ,限制酶切点,内部重复序列的查找,氨基酸残基组成及其亲水性及疏水性分析),等电点及二级结构预测等等; ?本地序列与公共序列的联接,成果扩大。 生 物秀-专心做生物! w w w .b b i o o .c o m

Antheprot 5.0 Dot Plot 点阵图 Dot plot 点阵图能够揭示多个局部相似性的复杂关系 生 物秀-专心做生物! w w w .b b i o o .c o m

生物信息学期末考试重点

第一讲 生物信息学(Bioinformatics)是20世纪80年代末随着人类基因组计划的启动而兴起的一门新型交叉学科,它体现了生物学、计算机科学、数学、物理学等学科间的渗透与融合。 生物信息学通过对生物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析,达到揭示数据所蕴含的生物学意义从而解读生命活动规律的目的。 生物信息学不仅是一门学科,更是一种重要的研究开发平台与工具,是今后进行几乎所有生命科学研究的推手。 生物技术与生物信息学的区别及联系 生物信息学的发展历史 ?人类基因组计划(HGP) ?人类基因组计划由美国科学家于1985年提出,1990年启动。根据该计划,在2015年要把人体约4万个基因的密码全部揭开,同时绘制出人类基因的谱图,也就是说,要揭开组成人体4万个基因的30亿个碱基对的秘密。HGP与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划,被誉为生命科学的登月计划。(百度百科) 随着基因组计划的不断发展,海量的生物学数据必须通过生物信息学的手段进行收集、分析和整理后,才能成为有用的信息和知识。换句话说,人类基因组计划为生物信息学提供了兴盛的契机。上文所说的基因、碱基对、遗传密码子等术语都是生物信息学需要着重研究的地方。 :

】 第二讲回顾细胞结构 细胞是所有生命形式结构和功能的基本单位 细胞组成 细胞膜主要由脂类和蛋白质组成的环绕在细胞表面的双层膜结构 细胞质细胞膜与细胞核之间的区域:包含液体流质,夹杂物存储的营养、分泌物、天然色素和细胞器 细胞器细胞内完成特定功能的结构:线粒体、核糖体、高尔基体、溶酶体等 细胞核最大的细胞器 DNA的结构 碱基(腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶G) 。 核苷酸 核苷酸是构成DNA分子的重要模块。每个核苷酸分子由一分子称作脱氧核糖的戊 糖(五碳糖)、一分子磷酸和一分子碱基构成。每种核苷酸都有一个碱基对,也就 是A、T、C、G 基因是什么 基因是遗传物质的基本单位 基因就是核苷酸序列。 大部分的基因大约是1000-4000个核苷酸那么长。 基因通过控制蛋白质的合成,从微观和宏观上影响细胞、组织和器官的产生。 基因在染色体上。

最新生物信息学名词解释(个人整理)

一、名词解释: 1.生物信息学:研究大量生物数据复杂关系的学科,其特征是多学科交叉,以互联网为媒介,数据库为载体。利用数学知识建立各种数学模型; 利用计算机为工具对实验所得大量生物学数据进行储存、检索、处理及分析,并以生物学知识对结果进行解释。 2.二级数据库:在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定目标衍生而来,是对生物学知识和信息的进一步的整理。 3.FASTA序列格式:是将DNA或者蛋白质序列表示为一个带有一些标记的核苷酸或者氨基酸字符串,大于号(>)表示一个新文件的开始,其他无特殊要求。 4.genbank序列格式:是GenBank 数据库的基本信息单位,是最为广泛的生物信息学序列格式之一。该文件格式按域划分为4个部分:第一部分包含整个记录的信息(描述符);第二部分包含注释;第三部分是引文区,提供了这个记录的科学依据;第四部分是核苷酸序列本身,以“//”结尾。 5.Entrez检索系统:是NCBI开发的核心检索系统,集成了NCBI的各种数据库,具有链接的数据库多,使用方便,能够进行交叉索引等特点。 6.BLAST:基本局部比对搜索工具,用于相似性搜索的工具,对需要进行检索的序列与数据库中的每个序列做相似性比较。P94 7.查询序列(query sequence):也称被检索序列,用来在数据库中检索并进行相似性比较的序列。P98 8.打分矩阵(scoring matrix):在相似性检索中对序列两两比对的质量评估方法。包括基于理论(如考虑核酸和氨基酸之间的类似性)和实际进化距离(如PAM)两类方法。P29 9.空位(gap):在序列比对时,由于序列长度不同,需要插入一个或几个位点以取得最佳比对结果,这样在其中一序列上产生中断现象,这些中断的位点称为空位。P29 10.空位罚分:空位罚分是为了补偿插入和缺失对序列相似性的影响,序列中的空位的引入不代表真正的进化事件,所以要对其进行罚分,空位罚分的多少直接影响对比的结果。P37 11.E值:衡量序列之间相似性是否显著的期望值。E值大小说明了可以找到与查询序列(query)相匹配的随机或无关序列的概率,E值越接近零,越不可能找到其他匹配序列,E 值越小意味着序列的相似性偶然发生的机会越小,也即相似性越能反映真实的生物学意义。P95 12.低复杂度区域:BLAST搜索的过滤选项。指序列中包含的重复度高的区域,如poly(A)。 13.点矩阵(dot matrix):构建一个二维矩阵,其X轴是一条序列,Y轴是另一个序列,然后在2个序列相同碱基的对应位置(x,y)加点,如果两条序列完全相同则会形成一条主对角线,如果两条序列相似则会出现一条或者几条直线;如果完全没有相似性则不能连成直线。 14.多序列比对:通过序列的相似性检索得到许多相似性序列,将这些序列做一个总体的比对,以观察它们在结构上的异同,来回答大量的生物学问题。 15.分子钟:认为分子进化速率是恒定的或者几乎恒定的假说,从而可以通过分子进化推断出物种起源的时间。 16.系统发育分析:通过一组相关的基因或者蛋白质的多序列比对或其他性状,可以研究推断不同物种或基因之间的进化关系。 17.进化树的二歧分叉结构:指在进化树上任何一个分支节点,一个父分支都只能被分成两个子分支。 系统发育图:用枝长表示进化时间的系统树称为系统发育图,是引入时间概念的支序图。 18.直系同源:指由于物种形成事件来自一个共同祖先的不同物种中的同源序列,具有相似或不同的功能。(书:在缺乏任何基因复制证据的情况下,具有共同祖先和相同功能的同源基因。)

生物信息学题库说课材料

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■一、选择题: 1.以下哪一个是mRNA条目序列号: A. J01536■. NM_15392 C. NP_52280 D. AAB134506 2.确定某个基因在哪些组织中表达的最直接获取相关信息方式是:■. Unigene B. Entrez C. LocusLink D. PCR 3.一个基因可能对应两个Unigene簇吗?■可能 B. 不可能 4.下面哪种数据库源于mRNA信息:■ dbEST B. PDB C. OMIM D. HTGS 5.下面哪个数据库面向人类疾病构建: A. EST B. PDB ■. OMIM D. HTGS 6.Refseq和GenBank有什么区别: A. Refseq包括了全世界各个实验室和测序项目提交的DNA序列B. GenBank提供的是非冗余序列 ■. Refseq源于GenBank,提供非冗余序列信息D. GenBank源于Refseq 7.如果你需要查询文献信息,下列哪个数据库是你最佳选择: A. OMIM B. Entrez ■ PubMed D. PROSITE 8.比较从Entrez和ExPASy中提取有关蛋白质序列信息的方法,下列哪种说法正确:A. 因为GenBank的数据比EMBL更多,Entrez给出的搜索结果将更多B. 搜索结果很可 能一样,因为GenBank和EMBL的序列数据实际一样■搜索结果应该相当,但是ExPASy中的SwissProt记录的输出格式不同 9.天冬酰胺、色氨酸和酪氨酸的单字母代码分别对应于:■ N/W/Y B. Q/W/Y C. F/W/Y D. Q/N/W 10.直系同源定义为:■不同物种中具有共同祖先的同源序列B. 具有较小的氨基酸一致性但是有较大的结构相似性的同源序列 C. 同一物种中由基因复制产生的同源序列 D. 同一物种中具有相似的并且通常是冗余的功能的同源序列 11.下列那个氨基酸最不容易突变: A. 丙氨酸 B. 谷氨酰胺 C. 甲硫氨酸■半胱氨酸 12.PAM250矩阵定义的进化距离为两同源序列在给定的时间有多少百分比的氨基酸发生改变: A. 1% B. 20%■. 80% D. 250% 13.下列哪个句子最好的描述了两个序列全局比对和局部比对的不同:A. 全局比对通常用于比对DNA序列,而局部比对通常用于比对蛋白质序列B. 全局比对允许间隙,而 局部比对不允许C. 全局比对寻找全局最大化,而局部比对寻找局部最大化■全局比对比对整体序列,而局部比对寻找最佳匹配子序列 14.假设你有两条远源相关蛋白质序列。为了比较它们,最好使用下列哪个BLOSUM和PAM矩阵:■ BLOSUM45和PAM250 B. BLOSUM45和PAM 1 C. BLOSUM80和PAM250 D. BLOSUM10和PAM1 15.与PAM打分矩阵比较,BLOSUM打分矩阵的最大区别是:A. 最好用于比对相关性高的蛋白B. 它是基于近相关蛋白的全局多序列比对 ■它是基于远相关蛋白的局部多序列比对D. 它结合了全局比对和局部比对 16.如果有一段DNA序列,它可能编码多少种蛋白质序列: A. 1 B. 2 C. 3 ■. 6 17.要在数据库查询一段与某DNA序列编码蛋白质最相似的序列,应选择: A. blastn B. blastp C. tblastn D. tblastp■ blastx 18.为什么ClustalW(一个采用了Feng-Doolittle渐进比对算法的程序)不报告E值:A. ClustalW报告E值■使用了全局比对 C. 使用 了局部比对 D. 因为是多序列比对 19.Feng-Doolittle方法提出“一旦是空隙,永远是空隙”规则的依据是:A. 保证空隙不会引物序列加入而填充B. 假定进化早期分歧的序列有较高优先级别■假定最近序列空 隙应该保留 D. 假定最远序列空隙应该保留 20.根据分子钟假说: A. 所有蛋白质都保持一个相同的恒定进化速率 B. 所有蛋白质的进化速率都与化石记录相符合C. 对于每一个给定的蛋白质,分子进化的速率是逐渐 减慢的,就如同不准时的钟■对于每一个给定的蛋白质,其分子进化的速率在所有的进化分支上大致是恒定 21.系统发生树的两个特征是: A. 进化分支和进化节点■树的拓扑结构和分支长度C. 进化分支和树根D. 序列比对和引导检测方法 22.下列哪一个是基于字母特征的系统发生分析的算法: A. 邻位连接法(NJ法)B. Kimura算法■最大似然法(ML)D. 非加权平均法(UPGMA) 23.基于字母特征和基于距离的系统发生分析的算法的基本差异是:■基于字母特征的算法没有定义分支序列的中间数据矩阵 B. 基于字母特征的算法可应用于DNA或者蛋白质序列,而基于距离仅能用于DNA C. 基于字母特征的算法无法运用简约算法 D. 基于字母特征的算法的进化分支与进化时间无关 24.一个操作分类单元(OTU)可指:A. 多序列比对■蛋白质序列C. 进化分支D. 进化节点 25.构建进化树最直接的错误来源是:■多序列比对错误B. 采样的算法差异C. 假设进化分支是单一起源D. 尝试推测基因的进化关系 26.第一个被完整测定的基因组序列是: A. 啤酒酵母的3号染色体B. 流感病毒■ФX174 D. 人类基因组 27.普通的真核生物线粒体基因组编码大约多少个蛋白质:■ 10 B. 100 C. 1000 D. 10000 28.根据基因组序列预测蛋白质编码基因的算法的最大问题是: A. 软件太难使用■. 假阳性率太高,许多不是外显子的序列部分被错误指定C. 假阳性 率太高,许多不是外显子功能未知 D. 假阴性率太高,丢失太多外显子位点 29.HIV病毒亚型的系统演化研究可以: A. 证实HIV病毒是由牛病毒演化而来■. 用于指导开发针对保守蛋白的疫苗C. 证实哪些人类组织最容易遭受病毒侵染 30.一个典型的细菌基因组大小约为多少bp: A. 20000■. 200000 C. 2000000 D. 20000000

最新生物信息学考试复习

——古A.名词解释 1. 生物信息学:广义是指从事对基因组研究相关的生物信息的获取,加工,储存,分配,分析和解释。狭义是指综合应用信息科学,数学理论,方法和技术,管理、分析和利用生物分子数据的科学。 2. 基因芯片:将大量已知或未知序列的DNA片段点在固相载体上,通过物理吸附达到固定化(cDNA芯片),也可以在固相表面直接化学合成,得到寡聚核苷酸芯片。再将待研究的样品与芯片杂交,经过计算机扫描和数据处理,进行定性定量的分析。可以反映大量基因在不同组织或同一组织不同发育时期或不同生理条件下的表达调控情况。 3. NCBI:National Center for Biotechnology Information.是隶属于美国国立医学图书馆(NLM)的综合性数据库,提供生物信息学方面的研究和服务。 4. EMBL:European Molecular Biology Laboratory.EBI为其一部分,是综合性数据库,提供生物信息学方面的研究和服务。 5. 简并引物:PCR引物的某一碱基位置有多种可能的多种引物的混合体。 6. 序列比对:为确定两个或多个序列之间的相似性以至于同源性,而将它们按照一定的规律排列。

7. BLAST:Basic Local Alignment Search Tool.是通过比对(alignment)在数据库中寻找和查询序列(query)相似度很高的序列的工具。 8. ORF:Open Reading Frame.由起始密码子开始,到终止密码子结束可以翻译成蛋白质的核酸序列,一个未知的基因,理论上具有6个ORF。 9. 启动子:是RNA聚合酶识别、结合并开始转录所必须的一段DNA序列。原核生物启动子由上游调控元件和核心启动子组成,核心启动子包括-35区(Sextama box)TTGACA,-10区(Pribnow Box)TATAAT,以及+1区。真核生物启动子包括远上游序列和启动子基本元件构成,启动子基本元件包括启动子上游元件(GC岛,CAAT盒),核心启动子(TATA Box,+1区帽子位点)组成。 10. motif:模体,基序,是序列中局部的保守区域,或者是一组序列中共有的一小段序列模式。 11. 分子进化树:通过比较生物大分子序列的差异的数值重建的进化树。 12. 相似性:序列比对过程中用来描述检测序列和目标序列之间相似DNA碱基或氨基酸残基序列所占的比例。 13. 同源性:两个基因或蛋白质序列具有共同祖先的结论。

生物信息学名词解释

1.计算生物信息学(Computational Bioinformatics)是生命科学与计算机科学、数理科学、化学等领域相互交叉而形成的一门新兴学科,以生物数据作为研究对象,研究理论模型和计算方法,开发分析工具,进而达到揭示这些数据蕴含的生物学意义的目的。 2.油包水PCR (Emulsion PCR) : 1) DNA片段和捕获磁珠混合; 2) 矿物油和水相的剧烈震荡产生油包水环境; 3) DNA片段在油包水环境中扩增;4) 破油并富集有效扩增磁珠。 3.双碱基编码技术:在测序过程中对每个碱基判读两遍,从而减少原始数据错误,提供内在的校对功能。代表测序方法:solid 测序。 4.焦磷酸测序法:焦磷酸测序技术是由4种酶催化的同一反应体系中的酶级联化学发光反应,适于对已知的短序列的测序分析,其可重复性和精确性能与SangerDNA测序法相媲美,而速度却大大的提高。焦磷酸测序技术不需要凝胶电泳,也不需要对DNA样品进行任何特殊形式的标记和染色,具备同时对大量样品进行测序分析的能力。在单核苷酸多态性、病原微生物快速鉴定、病因学和法医鉴定研究等方面有着越来越广泛的应用。例如:454测序仪 :用蛋白质序列查找核苷酸序列。 :STS是序列标记位点(sequence-tagged site)的缩写,是指染色体上位置已定的、核苷酸序列已知的、且在基因组中只有一份拷贝的DNA短片断,一般长200bp -500bp。它可用PCR方法加以验证。将不同的STS依照它们在染色体上的位置依次排列构建的图为STS图。在基因组作图和测序研究时,当各个实验室发表其DNA测序数据或构建成的物理图时,可用STS来加以鉴定和验证,并确定这些测序的DNA片段在染色体上的位置;还有利于汇集分析各实验室发表的数据和资料,保证作图和测序的准确性。 :表达序列标签技术(EST,Expressed Sequence Tags)EST技术直接起源于人类基因组计划。 :生物信息学数据库。UniGene试图通过计算机程序对GeneBank中的序列数据进行适当处理,剔除冗余部分,将同一基因的序列,包括EST序列片段搜集到一起,以便研究基因的转录图谱。UniGene除了包括人的基因外,也包括小鼠、大鼠等其它模式生物的基因。 :开放阅读框(ORF,open reading frame )是基因序列的一部分,包含一段可以编码蛋白的碱基序列,不能被终止子打断。编码一个蛋白质的外显子连接成为一个连续的ORF。 10.分子钟检验:只有分子钟的,没听过分子钟检验。一种关于分子进化的假说,认为两个物种的同源基因之间的差异程度与它们的共同祖先的存在时间(即两者的分歧时间)有一定的数量关系

生物信息学课后题及答案-推荐下载

生物信息学课后习题及答案 (由10级生技一、二班课代表整理) 一、绪论 1.你认为,什么是生物信息学? 采用信息科学技术,借助数学、生物学的理论、方法,对各种生物信息(包括核酸、蛋 白质等)的收集、加工、储存、分析、解释的一门学科。2.你认为生物信息学有什么用?对你的生活、研究有影响吗?(1)主要用于: 在基因组分析方面:生物序列相似性比较及其数据库搜索、基因预测、基因组进化和分 子进化、蛋白质结构预测等 在医药方面:新药物设计、基因芯片疾病快速诊断、流行病学研究:SARS 、人类基因组计划、基因组计划:基因芯片。 (2)指导研究和实验方案,减少操作性实验的量;验证实验结果;为实验结果提供更多的支持数据等材料。 3.人类基因组计划与生物信息学有什么关系? 人类基因组计划的实施,促进了测序技术的迅猛发展,从而使实验数据和可利用信息急剧增加,信息的管理和分析成为基因组计划的一项重要的工作 。而这些数据信息的管理、分析、解释和使用促使了生物信息学的产生和迅速发展。 4简述人类基因组研究计划的历程。 通过国际合作,用15年时间(1990-2005)至少投入30亿美元,构建详细的人类基因组遗传图和物理图,确定人类DNA 的全部核苷酸序列,定位约10万基因,并对其他生物进行类似研究。 1990,人类基因组计划正式启动。 1996,完成人类基因组计划的遗传作图,启动模式生物基因组计划。 1998完成人类基因组计划的物理作图,开始人类基因组的大规模测序。Celera 公司加入,与公共领域竞争启动水稻基因组计划。 1999,第五届国际公共领域人类基因组测序会议,加快测序速度。 2000,Celera 公司宣布完成果蝇基因组测序,国际公共领域宣布完成第一个植物基因组——拟南芥全基因组的测序工作。 2001,人类基因组“中国卷”的绘制工作宣告完成。 2003,中、美、日、德、法、英等6国科学家宣布人类基因组序列图绘制成功,人类基因组计划的.目标全部实现。2004,人类基因组完成图公布。 2.我国自主知识产权的主要基因组测序计划有哪些?水稻(2002),家鸡(2004),家蚕(2007),家猪(2012),大熊猫(2010) 2.第一章 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

生物信息学试题整理

UTR的含义是(B ) A.编码区 B. 非编码区 C. motif的含义是(D )。 A.基序 B. 跨叠克隆群 C. algorithm 的含义是(B )。 A.登录号 B. 算法 C. RGR^ (D )。 A.在线人类孟德尔遗传数据 D.水稻基因组计划 下列Fasta格式正确的是(B) 低复杂度区域 D. 幵放阅读框 碱基对 D. 结构域 比对 D. 类推 B. 国家核酸数据库 C. 人类基因组计划 A. seql: agcggatccagacgctgcgtttgctggctttgatgaaaactctaactaaacactccctta B. >seq1 agcggatccagacgctgcgtttgctggctttgatgaaaactctaactaaacactccctta C. seq1:agcggatccagacgctgcgtttgctggctttgatgaaaactctaactaaacactccctta D. >seq1agcggatccagacgctgcgtttgctggctttgatgaaaactctaactaaacactccctta 如果我们试图做蛋白质亚细胞定位分析,应使用(D) A. NDB 数据库 B. PDB 数据库 C. GenBank 数据库 D. SWISS-PROT 数

据库 Bioinformatics 的含义是(A )。 A. 生物信息学 B. 基因组学 C. 蛋白质组学 D. 表观遗传学 Gen Bank中分类码PLN表示是(D )。 A.哺乳类序列 B. 细菌序列 C.噬菌体序列 D. 植物、真菌和藻类序列 ortholog 的含义是(A)0 A.直系同源 B.旁系同源 C.直接进化 D.间接进化 从cDNA文库中获得的短序列是(D )o A. STS B. UTR C. CDS D. EST con tig的含义是(B )o A.基序 B. 跨叠克隆群 C. 碱基对 D. 结构域 TAIR (AtDB)数据库是(C)o A.线虫基因组 B. 果蝇基因组 C. 拟南芥数据库 D. 大肠杆菌基因组ORF的含义是(D )o A.调控区 B. 非编码区 C.低复杂度区域 D. 幵放阅读框

生物信息学期末考试重点

1、生物信息学(Bioinformatics)是研究生物信息的采集、处理、存储、传播,分析和解 释等各方面的学科,也是随着生命科学和计算机科学的迅猛发展,生命科学和计 算机科学相结合形成的一门新学科。它通过综合利用生物学,计算机科学和信息技 术而揭示大量而复杂的生物数据所赋有的生物学奥秘。 2、数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它产生于 距今六十多年前,随着信息技术和市场的发展,特别是二十世纪九十年代以后, 数据管理不再仅仅是存储和管理数据,而转变成用户所需要的各种数据管理的方 式。数据库有很多种类型,从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数 据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。 3、表达序列标签从一个随机选择的cDNA 克隆进行5’端和3’端单一次测序获得的短 的cDNA 部分序列,代表一个完整基因的一小部分,在数据库中其长度一般从20 到7000bp 不等,平均长度为360 ±120bp。EST 来源于一定环境下一个组织总 mRNA 所构建的cDNA 文库,因此EST也能说明该组织中各基因的表达水平。 4、开放阅读框是基因序列中的一段无终止序列打断的碱基序列,可编码相应的蛋白。 ORF识别包括检测六个阅读框架并决定哪一个包含以启动子和终止子为界限的 DNA序列而其内部不包含启动子或终止子,符合这些条件的序列有可能对应一个 真正的单一的基因产物。ORF的识别是证明一个新的DNA序列为特定的蛋白质编 码基因的部分或全部的先决条件。 5、蛋白质的一级结构在每种蛋白质中氨基酸按照一定的数目和组成进行排列,并进 一步折叠成特定的空间结构前者我们称为蛋白质的一级结构,也叫初级结构或基 本结构。蛋白质一级结构是理解蛋白质结构、作用机制以及与其同源蛋白质生理 功能的必要基础。 6、基因识别是生物信息学的一个重要分支,使用生物学实验或计算机等手段识别 DNA序列上的具有生物学特征的片段。基因识别的对象主要是蛋白质编码基因, 也包括其他具有一定生物学功能的因子,如RNA基因和调控因子。基因识别是基 因组研究的基础。

生物信息学数据库或软件

一、搜索生物信息学数据库或者软件 数据库是生物信息学的主要内容,各种数据库几乎覆盖了生命科学的各个领域。 核酸序列数据库有GenBank,EMBL,DDB等,核酸序列是了解生物体结构、功能、发育和进化的出发点。国际上权威的核酸序列数据库有三个,分别是美国生物技术信息中心(NCBI)的GenBank ,欧洲分子生物学实验室的EMBL-Bank(简称EMBL),日本遗传研究所的DDBJ 蛋白质序列数据库有SWISS-PROT,PIR,OWL,NRL3D,TrEMBL等, 蛋白质片段数据库有PROSITE,BLOCKS,PRINTS等, 三维结构数据库有PDB,NDB,BioMagResBank,CCSD等, 与蛋白质结构有关的数据库还有SCOP,CATH,FSSP,3D-ALI,DSSP等, 与基因组有关的数据库还有ESTdb,OMIM,GDB,GSDB等, 文献数据库有Medline,Uncover等。 另外一些公司还开发了商业数据库,如MDL等。

生物信息学数据库覆盖面广,分布分散且格式不统一, 因此一些生物计算中心将多个数据库整合在一起提供综合服务,如EBI的SRS(Sequence Retrieval System)包含了核酸序列库、蛋白质序列库,三维结构库等30多个数据库及CLUSTALW、PROSITESEARCH等强有力的搜索工具,用户可以进行多个数据库的多种查询。 二、搜索生物信息学软件 生物信息学软件的主要功能有: 分析和处理实验数据和公共数据,加快研究进度,缩短科研时间; 提示、指导、替代实验操作,利用对实验数据的分析所得的结论设计下一阶段的实验;寻找、预测新基因及预测其结构、功能; 蛋白高级结构预测。 如:核酸序列分析软件BioEdit、DNAClub等;序列相似性搜索BLAST;多重系列比对软件Clustalx;系统进化树的构建软件Phylip、MEGA等;PCR 引物设计软件Primer premier6.0、oligo6.0等;蛋白质二级、三级结构预测及三维分子浏览工具等等。 NCBI的网址是:https://www.wendangku.net/doc/be1816586.html,。 Entrez的网址是:https://www.wendangku.net/doc/be1816586.html,/entrez/。 BankIt的网址是:https://www.wendangku.net/doc/be1816586.html,/BankIt。 Sequin的相关网址是:https://www.wendangku.net/doc/be1816586.html,/Sequin/。 数据库网址是:https://www.wendangku.net/doc/be1816586.html,/embl/。

生物信息学试题复习参考(张弓)

2014-2015学年生物信息学期末考试题 写在前面:这是我考试时候写的答案的大致内容,具体文字我已经不记得了,给大家一个参考,希望对大家复习有帮助。因为我也是扣了很多分,所以答案也有很多错的,大家不要尽信。祝大家考试顺利。 一、实验设计和基础分析 以下qPT-PCR实验方案有哪些错误?请标出错误,并说明原因和写出正确方案。 目的:比较肺癌细胞迁移前后的X基因转录水平表达量 方法:(1)用Trizol法提取细胞总RNA,并用跑胶、OD260/280等方法确认无降解。 (2)用poly-dT引物进行反转录 (3)设计基因特异性PCR引物,用qPCR仪测定X基因和GAPDH基因的Ct值。GAPDH作为内参。 (4)以2^-ΔΔCt方法计算X基因相对于GAPDH的相对含量 (5)比较迁移前后的相对表达量,做三个重复,用t-test进行统计检验,P<0.05为差异显著 1.错误:不能用GAPDH基因作为定量标准;原因:癌症迁移前后GAPDH基因的表达量已经改变了,做定量标准不准确;方案:采用外参(如:其他物种的基因) 2.错误:不能用t-test进行统计检验;原因:t-test进行统计检验的前提是数据呈正态分布,基因表达量不一定呈正太分布;方案:将数据取log10,对数化。 上述两个是我考试时候写的答案,后来经提醒:还发现了一个错误:不能用poly-dT引物进行反转录;原因:。。。。。。;方案:用Oligodt进行逆转录。 二、双序列比对的生物学意义解释 两种细菌的同源蛋白质endonuclease III,长度都为200氨基酸左右,其功能相同,蛋白质序列使用BLAST 可以比对上,同源性高达57%,但其编码DNA序列用BLAST却无法比对上,为了尽可能提高亲缘关系较远的序列的比对效率,比对已经使用BLAST网站上Somewhat similar sequence选项,默认参数(见下图):

生物信息学复习题及答案(陶士珩)

生物信息学复习题 一、名词解释 生物信息学, 二级数据库, FASTA序列格式, genbank序列格式, Entrez,BLAST,查询序列(query),打分矩阵(scoring matrix),空位(gap),空位罚分,E值, 低复杂度区域,点矩阵(dot matrix),多序列比对,分子钟,系统发育(phylogeny),进化树的二歧分叉结构,直系同源,旁系同源,外类群,有根树,除权配对算法(UPGMA),邻接法构树,最大简约法构树,最大似然法构树,一致树(consensus tree),bootstrap,开放阅读框(ORF),密码子偏性(codon bias),基因预测的从头分析法,结构域(domain),超家族,模体(motif),序列表谱(profile),PAM矩阵,BLOSUM,PSI-BLAST,RefSeq,PDB数据库,GenPept,折叠子,TrEMBL,MMDB,SCOP,PROSITE,Gene Ontology Consortium,表谱(profile)。 二、问答题 1)生物信息学与计算生物学有什么区别与联系 2)试述生物信息学研究的基本方法。 3)试述生物学与生物信息学的相互关系。 4)美国国家生物技术信息中心(NCBI)的主要工作是什么请列举3个以上NCBI 维护的数据库。 ¥ 5)序列的相似性与同源性有什么区别与联系 6)BLAST套件的blastn、blastp、blastx、tblastn和tblastx子工具的用途什么 7)简述BLAST搜索的算法。 8)什么是物种的标记序列 9)什么是多序列比对过程的三个步骤 10)简述构建进化树的步骤。 11)简述除权配对法(UPGMA)的算法思想。 12)简述邻接法(NJ)的算法思想。 13)简述最大简约法(MP)的算法思想。 14)简述最大似然法(ML)的算法思想。 ? 15)UPGMA构树法不精确的原因是什么 16)在MEGA2软件中,提供了多种碱基替换距离模型,试列举其中2种,解释其含义。 17)试述DNA序列分析的流程及代表性分析工具。 18)如何用BLAST发现新基因 19)试述SCOP蛋白质分类方案。 20)试述SWISS-PROT中的数据来源。 21)TrEMBL哪两个部分 22)试述PSI-BLAST 搜索的5个步骤。[ 3) 三、操作与计算题 1)如何获取访问号为U49845的genbank文件解释如下genbank文件的LOCUS行提供的信息: LOCUS SCU49845 5028 bp DNA linear PLN 21-JUN-1999

中国科学院大学生物信息学期末考试资料,陈润生老师

生物信息学期末考试复习 1.生物学中的7个数学故事 (1) 孟德尔遗传定律(分离和自由组合定律)运用了组、合原理中的加法原理和乘法原理。 (2) Hardy-Weinberg遗传平衡定律通过构造数学关系式来证明。 (3)基因在染色体上的线性排列采用概率分布优化距离的计算距离,使其更接近真实情况。 (4)关联分析通过假设检验看两个特征的关联有无统计显著性。 (5) 序列比对设计合适的算法可以有效降低计算复杂度。 (6)基因组学和其他的组学组学时代产生的大量数据需要依赖数据库技术来寻找生物分子之间的关联。 (7)微阵列芯片大规模芯片数据需要数据挖掘:聚类、关联、预测建模、异常检测。 2. DNA、protein、RNA序列比对及其算法 序列比对:为确定两个或多个序列之间的相似性以至于同源性,而将它们按照一定的规律排列。常用的方法有:点阵法,动态规划算法,k-tup 算法等。 (1)dotplot算法:通过点阵作图的方法表示,能很直观地氨基酸序列或核苷酸序列上的插入、删除、重复和反相重复。 算法步骤:将两条序列的碱基(或残基)分别沿x轴和y轴排列,依次比较两条序列的每个碱基(或残基),如果两个碱基(或残基)相同则在矩阵中填充点,这样就形成一个点矩阵。在点矩阵中,将对角线上的点连接起来,这些直线所对应的矩形区域就是这两条序列的相似性片段。 算法特点:该算法相似性片段实际上是相同的片段;而且不能提供相似性片段在统计学意义上的相似性。 (2)动态规划算法:分为全局动态规划算法和局部动态规划算法。保证了指定打分模型的情况下,两条序列能获得尽可能的最高分 算法步骤:①初始化序列矩阵;②将序列输入矩阵,计算分数并绘制箭头;③用箭头回溯找到最优得分路径;④连接最优路径,产生序列比对。 动态规划算法优缺点: 优点:对于一个给定的计分函数集合,能找到最优的比对 缺点:时间复杂度为O(n 2),运行慢,计算所需的内存与序列长度的平方成正比,因此不适用于非常长序列的比对。 序列比对的定义,存在哪几种算法,打分矩阵是什么意思 序列比对:为确定两个或多个序列之间的相似性以至于同源性,而将它们按照一定的规律排列; 算法种类:动态规划算法、Smith-Waterman Alterations算法、FASTA - Hi Level Algorithm 算法、BLAST – Heuristic算法; 打分矩阵:通过点矩阵对序列比对进行积分,根据不同物质情况可分为DNA序列打分矩阵:等价矩阵、转换-颠换矩阵、blast矩阵;蛋白质打分矩阵:等价矩阵、遗传密码矩阵、疏水性矩阵、PAM矩阵、BLOSUM矩阵。 1.动态规划算法,给个表格可以把数字填出:

生物信息学试题

华中农业大学研究生课程考试试卷(B) 考试科目名称:生物信息学考试时间:2011年6月15日备注:所有答案均要写在答题纸上,否则,一律无效。 提示:(1)2小时答题时间;(2)课堂开卷,独立完成;(3)答题简明扼要 1.请查询序列AK101913(GenBank注册号)的相关信息并回答下列问题:(1)若用限制性内切酶PstΙ消化这条序列,可以得到几个片段?(4分) (2)该序列编码的蛋白质有多少个氨基酸?哪种氨基酸所占比例最高?等电点是多少?是否糖蛋白质?如果是糖蛋白,请给出具体类型及糖基化位点。(10分)(3)请分析该序列编码蛋白的保守结构域,根据你的分析,该蛋白可能具有什么样的生物学功能?(6分) 2.任选一种基因结构分析工具,预测序列J04982(GenBank注册号)的基因结构及其编码产物的理化性质。请注明分析工具的名称,以及是否采用某一物种的数据作为参照。 (1)根据你所选用的分析方法,这条序列编码多少个基因?分别包含有多少个exon?预测基因(如有多个基因请注明是第几个基因)是否有转录起点和PolyA加尾信号? 分析结果是否与GenBank提供的注释信息相符合?(10分) (2)预测的第一个基因编码的蛋白质是否包含有信号肽(注明切割位点)和跨膜区域(注明跨膜区)?预测该蛋白的亚细胞定位。(10分) 注:3a、3b任选一题 3a.RZ220是水稻分子标记遗传连锁图上的一个分子标记,请回答下列有关问题:(1)这个分子标记/位点被定位于水稻的第几号染色体?在你检索的网站(请注明网址)多少水稻的遗传连锁图使用了该分子标记?请列出分子标记遗传连锁图的名称及 其类型(Map Type)(10分) (2)RZ220属于什么类型的分子标记?指出一个与该标记连锁或附近的QTL(注明其编号),并说明该QTL控制什么性状,列出定位该QTL的研究的相关文献。(10分) 3b.BM6506是羊分子标记遗传连锁图上的一个分子标记或位点,请回答下列有关问题:(请注明分析方法名称) (1)这个分子标记/位点被定位于羊的第几号染色体?(4分) (2)在SM1分子标记遗传连锁图上与这个分子标记/位点紧密连锁(两侧)的分子标记/位点的名称是什么?这个分子标记/位点在SM1分子标记遗传连锁图上的遗传位置 是多少?(8分) (3)列出一篇与该标记相关的文献及其在PubMed中的PMID号。(8分) 4.分析六条蛋白质序列(BAF63641、ABO31104、ACO11338、ABH07379、AAF65254、AAB38498)的同源性并回答下列问题(请注明分析方法名称): (1)哪两条序列的进化关系最近,一致性(Identity)是多少?相似度(Similarity/Positive)是多少?(10分)

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