生物信息學 復習題

1、生物信息學復習題生物信息學復習題二、問答題1）生物信息學的發(fā)展經歷了哪幾個階段生物信息學的發(fā)展經歷了哪幾個階段BioinfmaticshasgonethroughWhatarethestages答：生物信息學的發(fā)展經歷了3個階段。第一個階段是前基因組時代。這一階段主要是以各種算法法則的建立、生物數(shù)據庫的建立以及DNA和蛋白質序列分析為主要工作；第二階段是基因組時代。這一階段以各種基因組計劃測序、網絡數(shù)據庫系統(tǒng)的建立和基因尋找為主要工作。

2、第三階段是后基因組時代。這一階段的主要工作是進行大規(guī)模基因組分析、蛋白質組分析以及其他各種基因組學研究。2）生物信息學步入后基因組時代后，其發(fā)展方向有哪幾個方面。生物信息學步入后基因組時代后，其發(fā)展方向有哪幾個方面。Bioinfmaticsintothepostgenomiceraitsdevelopmentdirectionwhichaspects答：生物信息學步入后基因組時代后，其發(fā)展方向主要有：①各種生物基因組測序及新基因的發(fā)現(xiàn)；

3、②單核苷酸多態(tài)性（SNP）分析；③基因組非編碼區(qū)信息結構與分析；④比較基因組學和生物進化研究；⑤蛋白質結構和功能的研究。3）美國國家生物技術信息中心（）美國國家生物技術信息中心（NCBI）的主要工作是什么？請列舉）的主要工作是什么？請列舉3個以上個以上Entrez系統(tǒng)可以檢系統(tǒng)可以檢索的數(shù)據庫。索的數(shù)據庫。（NCBI維護的數(shù)據庫）維護的數(shù)據庫）NCBI的主要工作是在分子水平上應用數(shù)學和計算機科學的方法研究基礎生物，醫(yī)學問題。為科學界開發(fā)

4、，維護和分享一系列的生物信息數(shù)據庫；開發(fā)和促進生物信息學數(shù)據庫，數(shù)據的儲存，交換以及生物學命名規(guī)則的標準化。維護的主要數(shù)據庫包括答：PubMed、核酸序列數(shù)據庫GenBank、PROW、三維蛋白質結構分子模型數(shù)據庫MMDB。4）序列的相似性與同源性有什么區(qū)別與聯(lián)系？）序列的相似性與同源性有什么區(qū)別與聯(lián)系？SequencesimilarityhomologyWhatisthedifferencewiththecontact答：相似性是指序

5、列之間相關的一種量度，兩序列的的相似性可以基于序列的一致性的百分比；而同源性是指序列所代表的物種具有共同的祖先，強調進化上的親緣關系。P1475）BLAST套件的套件的blastn、blastp、blastx、tblastn和tblastx子工具的用途什么？子工具的用途什么？答：blastn是將給定的核酸序列與核酸數(shù)據庫中的序列進行比較；Blastp是使用蛋白質序列與蛋白質數(shù)據庫中的序列進行比較，可以尋找較遠的關系；Blastx將給定的

6、核酸序列按照六種閱讀框架將其翻譯成蛋白質與蛋白質數(shù)據庫中的序列進行比對，對分析新序列和EST很有用；Tblastn將給定的氨基酸序列與核酸數(shù)據庫中的序列（雙鏈）按不同的閱讀框進行比對，對于尋找數(shù)據庫中序列沒有標注的新編碼區(qū)很有用；Tblastx只在特殊情況下使用，它將DNA被檢索的序列和核酸序列數(shù)據庫中的序列按不同的閱讀框全部翻譯成蛋白質序列，然后進行蛋白質序列比對。P976）簡述）簡述BLAST搜索的算法思想。搜索的算法思想。BLAS

7、Tsearchalgithmoutlinedideas.答：BLAST是一種局部最優(yōu)比對搜索算法，將所查詢的序列打斷成許多小序列片段，然后小序列逐步與數(shù)據庫中的序列進行比對，這些小片段被叫做字”wd”；當一定長度的的字（W）與檢索序列的比對達到一個指定的最低分（T）后，初始比對就結束了；一個序列的匹配度由各部分匹配分數(shù)的總和決定，獲得高分的序列叫做高分匹配片段（HSP），程序將最好的HSP雙向擴展進行比對，直到序列結束或者不再具有生物學

8、顯著性，最后所得到的序列是那些在整體上具有最高分的序列，即，最高分匹配片段（MSP），這樣，BLAST既保持了整體的運算速度，也維持了比對的精度。P957）什么是物種的標記序列？）什么是物種的標記序列？WhatisaspeciesmarkersequencesJukesCant：模型假設ATCG的替換速率是一致的，然后給出兩個序列核苷酸替換數(shù)的最大似然估計Kimura2parameter：模型考慮到了轉換很顛換隊多重擊中的影響，但假設整

9、個序列中4鐘核苷酸的頻率是相同哈德在不同位點上的堿基替換頻率是相同的16）列舉）列舉5項DNA序列分析的內容及代表性分析工具。序列分析的內容及代表性分析工具。EnumeratefiveDNAsequenceanalysisofthecontentrepresentativenessanalysistools.答：答：（1）尋找重復元件：RepeatMasker（2）同源性檢索確定是否存在已知基因：BLASTn（3）從頭開始方法預測基因：

10、Genscan（4）分析各種調控序列：TRESDRAGONPROMOTFINDER(5)CpG島：CpGPlotP130，表格代表性工具：FFinder、BLASTn、tBLASTx、BLASTx、GeneWise17）如何用）如何用BLAST發(fā)現(xiàn)新基因？發(fā)現(xiàn)新基因？HowtodiscovernewgenesusingBLAST答：答：從一個一直蛋白質序列開始，通過tBLASTn工具搜索一個DNA數(shù)據庫，可以找到相應的匹配，如與DNA編

11、碼的已知蛋白質的匹配或者與DNA編碼的相關蛋白質的匹配。然后通過BLASTx或BLASTp在蛋白質數(shù)據庫中搜索DNA或蛋白質序列來“確定”一個新基因。18）試述）試述SCOP蛋白質分類方案蛋白質分類方案ShishuSCOPproteinclassificationscheme答：答：SCOP將PDB數(shù)據庫中的蛋白質按傳統(tǒng)分類方法分成α型、β型、αβ型、αβ型，并將多結構域蛋白、膜蛋白和細胞表面蛋白、N蛋白單獨分類，一共分成7種類型，并在

12、此基礎上，按折疊類型、超家族、家族三個層次逐級分類。對于具有不同種屬來源的同源蛋白家族，SCOP數(shù)據庫按照種屬名稱將它們分成若干子類，一直到蛋白質分子的亞基。19）試述試述SWISSPROT中的數(shù)據來源。中的數(shù)據來源。ShishuSWISSPROTdatasource.答：答：（1）從核酸數(shù)據庫經過翻譯推導而來；（2）從蛋白質數(shù)據庫PIR挑選出合適的數(shù)據；（3）從科學文獻中摘錄；（4）研究人員直接提交的蛋白質序列數(shù)據。20）TrEMBL

13、哪兩個部分？哪兩個部分？TrEMBLWhichtwoparts答：答：（1）SPTrEMBL(SWISSPROTTrEMBL)包含最終將要集成到SWISSPROT的數(shù)據，所有的SPTrEMBL序列都已被賦予SWISSPROT的登錄號。（2）REMTrEMBL(REMainingTrEMBL)包括所有不準備放入SWISSPROT的數(shù)據，因此這部分數(shù)據都沒有登錄號。21）試述試述PSIBLAST搜索的搜索的5個步驟。個步驟。ShishuPS