共享——农业大学生物信息学课后练习题及答案汇总

1.美国核酸数据库GenBank从1979年开始建设，1982年正式运行（NCBI）；
EMBL数据库也于1982年开始服务（EBI）；
1984年开始建立国家级的核酸数据库DDBJ，并于1987年正式服务（NIG）。
是一种经校阅过的蛋白质序列数据库，首先于1978年在瑞
EMBL）合作，目
1.同步法就是所有序列同时进行比对，而不是两两比对或分组进行比对。基
因此这类方法对于计算
由于利用多维动态规划矩阵对于实际数据进行序列比对不太现实，因此
、 blast程序用途，clustal程序用途。
系统发育分析
、什么是系统发育分析
系统发育分析是研究物种进化和系统分类的一种方法，研究对象为携带遗传
、什么是系统发育分析
、生物进化理论包括达尔文进化论、孟德尔遗传、中性进化论
、分子时钟假说及其重大意义
、DNA突变模式：替代，插入，缺失，倒位，核苷酸替代：转换，颠换
、系统发育树分为三种类型：分枝图、进化树、时间度量树
、系统发育树构建分为哪四步，结合所学软件，分别介绍每一步所用的程序或
EMBL和新成立的瑞士生物信息学研究所（SIB）共同维护。
是由NBRF蛋白质序列数据库、Munich蛋白质序列信息中心(MIPS)
(JIPID)共同维护的国际上最大的公共蛋白质序列
蛋白质空间结构数据库是生物大分子结构数据库的主要组成部分，结构数
（Protein Data Bank）是国际上唯一的生物大分子结构数据档案库，
（人和鼠的α血红素），这样的基因应被称做直系同源基
orthologous。
在物种I和物种II中，基因a通过基因复制产生基因a1和基因a2。物
I和物种II中的a1或a2被称作直系同源，因为它们来自同一祖先，而物种
或物种II中的a1和a2被称作旁系同源，因为它们是由基因复制得到的。
、 什么是相似性（similarity）、同一性（identity）？他们的关系？
中性进化论： 并非所有种群中保留下来的突变都由自然选择所形成， 大多数
、分子时钟假说及其重大意义
如果蛋白质序列的进化保持一个恒定的速率，那么这个速率就能被用
通过这一方式一些不同物种的系统发生关
、DNA突变模式：替代，插入，缺失，倒位，核苷酸替代：转换，颠换
、通过序列比对发现直系同源(Orthologs)与旁系同源(Paralogs)基因，寻
(相似的序列往往具有同源性)。
、什么叫调和序列？
调和序列：多序列比对的最终结果可以用一个调和序列表示，有时也称假想
通常加在比对后所有序列下面。调和序列的残基是由对应的同一列残基归
、多序列比对可以分为同步法和步进法，他们的基本思想是什么，区别是什么？
、生物信息学的研究内容都有哪些？
、什么是一级数据库，什么是二级数据库
、世界上三大核酸数据库分别叫什么，由什么机构进行维护，两个重要的蛋白
蛋白质三维结构数据库是什么，他们分别由什么机构进行
、详细说明blast软件包含几种比对程序，每种程序针对什么样的待搜索序列和
、什么是序列比对，双序列比对，多序列比对
、系统发育树构建分为哪四步，结合所学软件，分别介绍每一步所用的程序或
；第四
级山东农业大学大二下学期期末生物信息学课后练习题及答案
、什么是生物信息学？
、列举5个在生物信息学发展史上有重意义的事件（技术发明或软件创新）
、什么是点阵图（dot matrix）？作用与优点。
1.点阵图分析（Dot matrix analysis）：是双序列比对的基本方法，通常
非常直观。两条相似的序列通过点阵图可以直观的显示其插入
一、直观性，整体性；
(gap)参数，可寻找两序列间所有可能的残基匹
点阵分析允许随时动态地改变最高和最低界限值，可以用来摸索区分
、什么是全局比对、局部比对？如何通过动态规划算法，填写动态规划矩阵，
1. 全局比对算法，也叫Needleman和Wunsch算法。全局比对方法中，两条
1981年，Smith和Waterman提出了一种用来寻找并比较局部相似区域的
Smith-Waterman算法，也叫局部比对算法。
1.获取人和各种生物的完整基因组
发现新基因和新的单核苷酸多态性
基因组中非编码区信息结构分析
完整基因组的比较研究
功能基因组研究
生物大分子结构模拟与药物设计
生物信息学的发展与应用研究
生物信息学资源
、什么是一级数据库，什么是二级数据库
1.数据都直接来源于实验获得的原始数据，只经过简单的归类整理和注释。
Genbank数据库、EMBL核酸库和DDBJ库等；蛋白质序列
SWISS-PROT、PIR等；蛋白质结构库有PDB等。
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，
GDB、转录因子和结合位点库TRANSFAC、蛋白质结构家
SCOP等等。
、世界上三大核酸数据库分别叫什么，由什么机构进行维护，两个重要的蛋白
、什么是开放阅读框
、确定开放阅读框的基本方法有哪五点，我们常用什么软件来寻找开放阅读框。
、什么是基因识别，基因识别的基本思路是什么，常用的基因识别软件是什么
、什么是表达序列标签，如何获得表达序列标签。
、转录组包括mRNA和非编码RNA。
、转录组测序实验基本方法，转录组数据分析基本过程。
、什么是基因组，它包括核基因组、叶绿体基因组、线粒体基因组。
采用特定的数理统计算法来计算生物间的生物系统发生
、生物进化理论包括达尔文进化论、孟德尔遗传、中性进化论
1.达尔文进化论： 进化：变异的遗传；自然选择：解释演变发生的机制。
孟德尔遗传： 种群中个体变异的遗传学基础；孟德尔豌豆实验：杂交的表现
、全基因组测序技术路线及结果分析。
、蛋白质二次数据库构建的意义及常用方法
、什么叫正则表达式
、影响蛋白质折叠的因素有哪些
、预测蛋白质二级结构，主要方法分为三类：统计/经验算法；物理-化学方法；
、同源蛋白质结构预测的主要步骤
、blast用什么样的思想和方法提高了序列搜索的效率？
Blast是通过比对(alignment)在数据库中寻找和你的查询序列(query)相似
序列类似性检索就是将新测定的核酸或蛋白质序列对核酸或蛋白质序列数据
、什么是多序列比对，其生物学意义是什么？
把多序列比对看做一张二维表，表中每一行代表一个序列，每一列代表一个
年，人类基因组计划提出。（Science, 1986）
年，H. influenza genome第一个测序成功的基因组。（Science, 1995）
年，人类基因组草图公布。（Nature, 2001; Science, 2001）
年， 新一代测序技术出现。（Nature, 2005）
、生物信息学的研究内容都有哪些？
2014级山东农业大学大二下学期期末生生物信息学：生命科学与数学、计算机科学和信息科学交汇融合形成
数学分析模型和计算软件对各种生物
储存处理和分析，旨在掌握复杂生命现象的形成模式与演化规律。
、列举5个在生物信息学发展史上有重要意义的事件（技术发明或软件创新）
、什么是同源性（homology）、直系同源（ortholog）和旁系同源（paralog）？
、什么是相似性（similarity）、同一性（identity）？他们的关系？
、什么是点阵图（dot matrix）？作用与优点。
、什么是全局比对、局部比对？如何通过动态规划算法，填写动态规划矩阵，
序
双序列比对（pairwise alignment）：是指通过一定算法对两条核酸或
找出两者之间最大相似性匹配。双序列比对是序列分析常
把多序列比对看做一张二维表，表中每一行代表一个序列，每一列代表
将序列依照下列规则填入表中： 1、一个序列所有残基的相对位
、将不同序列间相同或相似的残基放入同
、什么是同源性（homology）、直系同源（ortholog）和旁系同源（paralog）？
1.如果两条序列有一个共同的进化祖先，那么它们具有同源性（homology）。
同源性中存在两个子类。当同源是基因复制的结果，两份拷贝在一个物
（如α血红素和β血红素），这样的基因应被称做旁系
paralogous。 当同源是物种形成的结果，基因的
将序列依照下列规则填入表中： 1、一个序列所有残基的相对位置保
、将不同序列间相同或相似的残基放入同一
首先用来区分一组序列之间的差异；
描述一组序列之间的相似性关系，以便对一个基因家族的特征有一个基本
、寻找蛋白质家族，识别多个序列的保守区域，相似的蛋白质序列往往具
、用于进化分析，是用系统发育方法构建进化树的初使步骤；
、blast用什么样的思想和方法提高了序列搜索的效率？
、什么是多序列比对，其生物学意义是什么？
、什么叫调和序列？
、多序列比对可以分为同步法和步进法，他们的基本思想是什么，区别是什么？
、blast程序用途，clustal程序用途。
What are sequence alignment, pairwise sequence alignment and multiple
DNA突变模式：替代，插入，缺失，倒位。
Transition）：嘌呤被嘌呤替代，或者嘧啶被嘧啶替代。
Transversion）：嘌呤被嘧啶替代，或者嘧啶被嘌呤替代
、系统发育树分为三种类型：分枝图、进化树、时间度量树
年由美国Brookhaven国家实验室建立。PDB蛋白质数据库所收集的生物大
X-射线衍射和核磁共振（NMR）实验测定，包括结构