生物信息学期末期末复习

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生物信息学期末复习资料（小字）

生物信息学期末复习资料（小字）名词解释或辨析。

1.生物信息学：生物信息学是包含生物信息的获取、处理、贮存、分发、分析和解释的所有方面的一门学科，它综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具进行研究，目的在于了解大量的生物学意义。

2.基因芯片：固定有寡核苷酸、基因组DNA或互补DNA 等的生物芯片。

利用这类芯片与标记的生物样品进行杂交，可对样品的基因表达谱生物信息进行快速定性和定量分析。

3.人类基因组计划：HGP，是一项规模宏大，跨国跨学科的科学探索工程。

其宗旨在于测定组成人类染色体（指单倍体)中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列，从而描绘人类基因组图谱，并且辨识其载有的基因及其序列，达到破译人类遗传信息的最终目的。

4.中心法则：分子生物学的基本法则，是1958年由克里克（Crick）提出的遗传信息传递的规律，包括由DNA到DNA的复制，由DNA到RNA的转录和由RNA 到蛋白质的翻译等过程。

20世纪70年代逆转录酶的发现，表明还有由RNA逆转录形成DNA的机制，是对中心法则的补充和丰富。

5.相似性和同源性：相似性（similarity）和同源性（homology）是两个完全不同的概念。

同源序列是指从某一共同祖先经过趋异进化而形成的不同序列。

相似性是指序列比对过程中检测序列和目标序列之间相同碱基或氨基酸残基序列所占比例的大小。

当两条序列同源时，他们的氨基酸或核苷酸序列通常有显著的一致性（identity）。

如果两条系列有一个共同进化的祖先，那么他们是同源的。

这里不存在同源性的程度问题，两条序列要么是同源的要么是不同源的。

1.生物信息学：综合计算机科学、信息技术和数学的理论和方法来研究生物信息的交叉学科。

包括生物学数据的研究、存档、显示、处理和模拟，基因组遗传和物理图谱的处理，核苷酸和氨基酸序列分析，新基因的发现和蛋白质结构的预测等。

2.蛋白质组：指由一个基因组，或一个细胞、组织表达的所有蛋白质。

生物信息学复习题

生物信息学复习题生物信息学是一门结合生物学、计算机科学、信息学和数学的交叉学科，它利用计算机技术来处理和分析生物数据。

以下是一些生物信息学复习题，供同学们参考：1. 生物信息学的定义和应用领域- 生物信息学是如何定义的？- 生物信息学在哪些领域有应用？2. 基因组学基础- 什么是基因组学？- 基因组测序的基本原理是什么？3. 序列比对- 序列比对的目的是什么？- 简述局部比对和全局比对的区别。

4. BLAST算法- BLAST算法的原理是什么？- 如何使用BLAST进行序列相似性搜索？5. 基因表达数据分析- 基因表达数据有哪些类型？- 描述基因表达数据的预处理步骤。

6. 蛋白质结构预测- 蛋白质结构预测的重要性是什么？- 简述几种常见的蛋白质结构预测方法。

7. 系统生物学和网络分析- 系统生物学研究的是什么？- 网络分析在系统生物学中的应用。

8. 生物信息学中的数据库- 列举几个常见的生物信息学数据库。

- 解释数据库在生物信息学研究中的作用。

9. 生物信息学中的编程语言- 哪些编程语言在生物信息学中常用？- 简述Python在生物信息学中的应用。

10. 伦理和隐私问题- 在生物信息学研究中可能遇到哪些伦理问题？- 如何保护生物信息数据的隐私？11. 案例研究- 描述一个生物信息学在医学研究中的应用案例。

- 分析该案例中使用的方法和技术。

12. 未来趋势- 预测生物信息学未来的发展趋势。

- 讨论生物信息学如何影响未来的科学研究和医疗保健。

通过这些问题的复习，同学们可以更全面地了解生物信息学的基础概念、关键技术和应用领域。

希望这些复习题能够帮助同学们更好地准备考试和理解生物信息学的重要性。

生物信息学复习题及答案（打印）

生物信息学复习题及答案（打印）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。

P947.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。

P988.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。

P2910.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。

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。

生物信息学期末考试重点总结

第一章DNA、RNA和蛋白质序列信息资源生物信息学的概念：专指应用信息技术储存和分析基因组测序所产生的分子序列及其相关数据，也称分子生物信息学。

三大核酸序列数据库GenBank(NCBI)美国国家生物技术信息中心，EMBL欧洲分子生物学实验，DDBJ日本DNA序列资料库序列信息通常用FASTA和GenBank两种格式显示第二章双序列比对数据库查询：指对序列、结构以及各种二次数据库中的注释信息进行关键词匹配。

数据库搜索：通过特定相似性比对算法，找出核酸或蛋白质序列数据库中与检测序列具有一定程度相似性的序列。

区别：数据库搜索专门针对核酸和蛋白质序列数据库而言，其搜索对象不是数据库的注释信息，而是序列信息。

检测序列：新测定的，希望通过数据库搜索确定其性质或功能的序列目标序列：通过数据库搜索得到的和检测序列具有一定相似性的序列同源性的意义：具有共同祖先。

两个物种中有两个性状满足下列任一条件，就可称为同源性状：（1）它们与这些物种的祖先类群中所发现的某个性状相同（2）（2）它们是具有祖先一后裔的不同性状同源（homology）-具有共同的祖先同源序列：共同祖先趋异进化形成垂直同源（ortholog）种系形成过程中起源于一个共同祖先的不同种系中的DNA或蛋白质序列水平同源（paralog）由序列复制事件产生的相似（similarity）用来描述检测和目标序列之间相同DNA/蛋白质序列占比高低。

同源序列一般是相似的，但相似序列不一定是同源的。

相似性：大于50%可认为是同源性序列，小于20%无法确定同源性目的：通过数据库搜索，推测该未知序列可能属于哪个基因家族，具有哪些生物学功能。

可能找到已知三维结构的同源蛋白质而推测其可能的空间结构。

在序列数据库中对查询序列进行同源性比对.整体比对：从全长序列出发（分子系统学）局部比对：序列部分区域相似性（分子结构与功能性研究）数据库搜索的基础是序列的相似性比对，即双序列比对(pairwise alignment)。

生物信息学期末期末复习

■一、选择题：1.以下哪一个是mRNA条目序列号：A.J01536■.NM_15392C.NP_52280D.AAB1345062.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：■.UnigeneB.EntrezC.LocusLinkD.PCR3.一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：■dbESTB.PDBC.OMIMD.HTGS5.下面哪个数据库面向人类疾病构建：A.ESTB.PDB■.OMIMD.HTGS6.Refseq和GenBank有什么区另1J：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Refseq7.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.OMIMB.Entrez■PubMedD.PROSITE8.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/YB.Q/W/YC.F/W/YD.Q/N/W10.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。

生物信息学复习题已附答案

本卷的答案仅做参考，如有疑问欢迎提出。

后面的补充复习题要靠你们自己整理答案了。

生物信息学复习题一、填空题1、识别基因主要有两个途径即2、表达序列标签是从 mRNA 中生成的一些很短的序列（ 300-500bp ），它们代表在特定组织或发育阶段表达的基因。

3、序列比对的基本思想，是找出检测基因和目标序列的相似性，就是通过在序列中插入空位的方法使所比较的序列长度达到一致。

比对的数学模型大体分为两类，分别— 和局部比对。

4、 2-DE 的基本原理是根据蛋白质和分子量不同，进行两次电泳将之分离。

第一向是等电聚焦分离 ,第 —S D S-P AGE 分离 o5、蛋白质组研究的三大关键核心技术是质谱鉴定技术、计算机图像数据处理与蛋白质数据库二、判断题1、生物体的结构和功能越复杂的种类就越多，所需要的基因也越多，是真核生物基因组的特点之一。

（对）2、 CDS 一定就是 ORF 。

（对）3、两者之间有没有共同的祖先，可以通过序列的同源性来确定，如果两个基因或蛋白质有着几乎一样的序列，那么它们高度同源，就具有共同的祖先。

（错）4、 STS,是一段 200-300bp 的特定 DNA 序列，它的序列已知，并且在基因组中属于单拷贝。

（对）5、非编码 DNA 是“垃圾 DNA'，不具有任何的分析价值，对于细胞没有多大的作用。

（错）6、基因树和物种树同属于系统树，它们之间可以等同。

（错）7、基因的编码序列在 DNA 分子上是被不编码的序列隔开而不连续排列的。

&对任意一个 DNA 序列，在不知道哪一个碱基代表 CDS 的起始时，可用获得6个潜在的蛋白质序列。

（对）9、一个机体只有一个确定的基因组，但基因组内各个基因表达的条件和表达的程度随时间、空间和环境条件而不同。

（对）10、外显子和内含子之间没有绝对的区分，一个基因的内含子可以是另一个基因的外显子，同一个基因在不同的生理状况或生长发育的不同阶段，外显子组成也可以不同。

中科院生物信息学期末考试复习题

中科院生物信息学期末考试复习题陈润生老师部分：1.什么是生物信息学，如何理解其含义？为什么在大规模测序研究中，生物信息学至关重要？答：生物信息学有三个方面的含义：1)生物信息学是一个学科领域，包含着基因组信息的获取、处理、存储、分配、分析和解释的所有方面，是基因组研究不可分割的部分。

2)生物信息学是把基因组DNA序列信息分析作为源头，破译隐藏在DNA序列中的遗传语言，特别是非编码区的实质；同时在发现了新基因信息之后进行蛋白质空间结构模拟和预测；其本质是识别基因信号。

3)生物信息学的研究目标是揭示“基因组信息结构的复杂性及遗传语言的根本规律”。

它是当今自然科学和技术科学领域中“基因组、“信息结构”和“复杂性”这三个重大科学问题的有机结合。

生物信息学是把基因组DNA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 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谱数据，从而认识代谢、发育、分化、进化的规律。

同时在发现了新基因信息之后，其还利用基因组中编码区信息进行蛋白空间结构模拟和蛋白功能预测，并将此类信息与生物体和生命过程中的生理生化信息结合，阐明其分子机制，最终进行蛋白、核酸分子设计、药物设计、个体化医疗保健设计。

2.如何利用数据库信息发现新基因，基本原理？答：利用数据库资源发现新基因，根据数据源不同，可分2种不同的查找方式：1)从大规模基因组测序得到的数据出发，经过基因识别发现新基因：（利用统计，神经网络，分维，复杂度，密码学，HMM，多序列比对等方法识别特殊序列，预测新ORF。

但因为基因组中编码区少，所以关键是“数据识别”问题。

）利用大规模拼接好的基因组，使用不同数据方法，进行标识查找，并将找到的可能的新基因同数据库中已有的基因对比，从而确定是否为新基因。

可分为：①基于信号，如剪切位点、序列中的启动子与终止子等。

生物信息学期末复习题与答案

一、单选题1、总的来说，位于染色体内超过( )个碱基的DNA，构成了人类基因组。

A.30000000000B.3000000000C.300000000D.30000000正确答案：B2、人类镰刀型红细胞贫血症是由于血红蛋白β链N端第6个氨基酸由谷氨酸突变为( )造成的。

A.苏氨酸B.缬氨酸C.赖氨酸D.谷氨酸正确答案：B3、RefSeq数据库是由哪个组织开发和维护的？( )A.NIGB.NCBIC.EMBLD.SIB正确答案：B4、Long non-coding RNA长链非编码RNA是长度大于( )个核苷酸的非编码RNA。

A.150B.250C.300D.200正确答案：D5、tBLASTx分析是用核酸序列检索核酸序列数据库，下列说法正确的是？（）A.核酸序列和核酸序列数据库都不需要翻译成蛋白质序列B.只有核酸序列数据库需要翻译成蛋白质序列C.只有核酸序列需要翻译成蛋白质序列D.核酸序列和核酸序列数据库都需要翻译成蛋白质序列正确答案：D6、要搜索编码蛋白质序列的核酸序列，适宜的分析方法是？（）A.BLASTxB.BLASTnC.tBLASTnD.BLASTp正确答案：A7、下列对于PCR引物修饰的说法正确的是？（）A.PCR引物的5’末端和3’末端均能进行修饰B.PCR引物的5’末端和3’末端均不能进行修饰C.只有PCR引物的5’末端能进行修饰D.只有PCR引物的3’末端能进行修饰正确答案：C8、下列哪个在线分析工具可以预测DNA的外显子-内含子？（）A.AugustusB.PLACEC.ORFfinderD.Entrez正确答案：A9、Smith-Waterman动态规划算法矩阵中的每个单元格有几条路径？（）A.1B.2C.3D.4正确答案：D10、下列关于Needleman-Wunsch算法和Smith-Waterman算法提出早晚的论述正确的是？（）A.Needleman-Wunsch算法提出时间较早B.不确定C.Smith-Waterman算法提出时间较早D.二者提出时间相当正确答案：A11、当分类单元至少为3时，下列对“有根树与无根树的数目”判断正确的是？（）A.有根树的数目要少于无根树的数目B.有根树的数目与无根树的数目一样多C.有根树的数目要多于无根树的数目D.二者数目无法判断正确答案：C12、下列哪种算法建树时，选择代价最小或者枝长最短的树？A.最大似然值法B.最大简约法C.邻接法D.UPGMA法正确答案：B二、多选题1、生物信息学是由( )等学科相互交叉而形成的一门新兴学科。

生物信息学期末考试总复习

2、序列比对的类型①全局序列比对定义：在全局范围内对两条序列进行比对打分的方法。

适合于非常相似且长度近似相等的序列。

②局部序列比对定义：一种寻找匹配子序列的序列比对方法。

适合于一些片段相似而另一些片段相异的序列。

4、ployA：转录终止信号序列，AATAA，称为多聚腺苷酸信号；5、SNP；单核苷酸多态性；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。

5、序列相似性比较：将待研究序列与 DNA或蛋白质序列库进行比较，用于确定该序列的生物属性，也就是找出与此序列相似的已知序列是什么。

完成这一工作只需要使用两两序列比较算法。

常用的程序包有 BLAST、FASTA 等；7、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。

8、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。

9、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。

1、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。

2、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。

4、最大似然法（ML：它对每个可能的进化位点分配一个概率，然后综合所有位点，找到概率最大的进化树。

最大似然法允许采用不同的进化模型对变异进行分析评估，并在此基础上构建系统发育树。

5、开放阅读框（ORF：开放阅读框是基因序列的一部分，包含一段可以编码蛋白的碱基序列。

6、.密码子偏好性（codon bias：氨基酸的同义密码子的使用频率与相应的同功 tRNA 的水平相一致，大多数高效表达的基因仅使用那些含量高的同功 tRNA 所对应的密码子，这种效应称为密码子偏好性。

生物信息学期末考试答案

生物信息学期末考试答案rmatics是一门综合运用生物学、数学、物理学、信息科学以及计算机科学等多个学科的理论方法，以互联网为媒介、数据库为载体，利用数学和计算机科学对生物学数据进行储存、检索和处理分析，并进一步挖掘和解读生物学数据。

Consensus sequence是决定启动序列的转录活性大小的序列。

在各种原核启动序列特定区域内（通常在转录起始点上游-10及-35区域）存在共有序列，这是在两个或多个同源序列的每一个位置上多数出现的核苷酸或氨基酸组成的序列。

数据挖掘通常是利用计算方法分析生物数据，即根据核酸序列预测蛋白质序列、结构、功能的算法等，实现对现有数据库中的数据进行发掘。

EST（Expressed Sequence Tag）是某个基因cDNA克隆测序所得的部分序列片段，长度大约为200~600bp。

相似性是指序列比对过程中用来描述检测序列和目标序列之间相同DNA碱基或氨基酸残基顺序所占比例的高低。

同源性是两个对象间的肯定或者否定的关系，如两个基因在进化上是否曾具有共同祖先。

从足够的相似性能够判定二者之间的同源性。

比对从核酸以及氨基酸的层次去分析序列的相同点和不同点，以期能够推测它们的结构、功能以及进化上的联系。

或是指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。

BLOSUM（模块替换矩阵）是指在对蛋白质数据库搜索时，采用不同的相似性分数矩阵进行检索的相似性矩阵。

以序列片段为基础，从蛋白质模块数据库BLOCKS中找出一组替换矩阵，用于解决序列的远距离相关。

在构建矩阵过程中，通过设置最小相同残基数百分比将序列片段整合在一起，以避免由于同一个残基对被重复计数而引入的任何潜在的偏差。

在每一片段中，计算出每个残基位置的平均贡献，使得整个片段可以有效地被看作为单一序列。

通过设置不同的百分比，产生了不同矩阵。

生物信息学是一门综合学科，主要研究生物学系统和生物学过程中信息流的综合系统，运用生物学、数学、物理学、信息科学以及计算机科学等多学科的理论方法，以互联网为媒介、数据库为载体，利用数学和计算机科学对生物学数据进行储存、检索和处理分析，并进一步挖掘和解读生物学数据。

生物信息学复习资料

生物信息学复习资料生物信息学是一门融合了生物学、计算机科学、数学和统计学等多个学科的交叉领域。

它的出现和发展为我们理解生命的奥秘提供了强大的工具和方法。

以下是对生物信息学的一些关键知识点的复习。

一、生物信息学的定义和范畴生物信息学主要是研究如何获取、处理、存储、分析和解释生物数据的学科。

这些数据包括但不限于基因组序列、蛋白质结构、基因表达数据等。

它的应用范围广泛，涵盖了从基础生物学研究到临床诊断和药物研发等多个领域。

二、生物数据的获取（一）测序技术现代测序技术的发展使得我们能够快速而准确地获取大量的生物序列信息。

第一代测序技术如 Sanger 测序法，虽然准确性高，但成本较高、通量较低。

而新一代测序技术如 Illumina 测序、Ion Torrent 测序等，则大大提高了测序的通量和速度，降低了成本，但在准确性上可能略有不足。

（二）基因芯片技术基因芯片可以同时检测成千上万个基因的表达水平，为研究基因表达模式和调控机制提供了重要的数据。

（三）蛋白质组学技术质谱技术是蛋白质组学研究中的重要手段，能够鉴定蛋白质的种类和修饰状态。

三、生物数据的存储和管理面对海量的生物数据，高效的数据存储和管理至关重要。

常用的数据库包括 GenBank、UniProt、PDB 等。

这些数据库采用了特定的数据格式和管理系统，以确保数据的完整性、准确性和可访问性。

四、生物数据的分析方法（一）序列比对序列比对是生物信息学中最基本的分析方法之一，用于比较两个或多个生物序列的相似性。

常见的比对算法包括全局比对（如NeedlemanWunsch 算法）和局部比对（如 SmithWaterman 算法）。

（二）基因预测通过对基因组序列的分析来预测基因的位置和结构。

常用的方法有基于同源性的预测、基于信号特征的预测等。

（三）蛋白质结构预测包括从头预测法和基于同源建模的方法。

从头预测法基于物理化学原理来构建蛋白质的三维结构，而同源建模法则利用已知结构的同源蛋白质来推测目标蛋白质的结构。

生物信息学复习总结

生物信息学复习总结生物信息期末总结1. 生物信息学( Bioinformatics )定义：(第一章) ★ 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。

(或：) 生物信息学是运用计算机技术和信息技术开发新的算法和统计方法，对生物实验数据进行分析，确定数据所含的生物学意义，并开发新的数据分析工具以实现对各种信息的获取和管理的学科。

(NSFC)2. 科研机构及网络资源中心：NCBI ：美国国立卫生研究院NIH 下属国立生物技术信息中心；EMB net :欧洲分子生物学网络；EMBL-EBI ：欧洲分子生物学实验室下属欧洲生物信息学研究所；ExPASy:瑞士生物信息研究所SIB下属的蛋白质分析专家系统；(Expert Protein Analysis System)Bioinformatics Links Directory ；PDB (Protein Data Bank)；UniProt 数据库3. 生物信息学的主要应用:1．生物信息学数据库；2．序列分析；3．比较基因组学；4．表达分析；5．蛋白质结构预测；6．系统生物学；7．计算进化生物学与生物多样性。

4. 什么是数据库: ★1、定义: 数据库是存储与管理数据的计算机文档、结构化记录形式的数据集合。

(记录record、字段field、值value)2、生物信息数据库应满足5 个方面的主要需求:( 1)时间性；( 2)注释；( 3)支撑数据；( 4)数据质量；( 5)集成性。

3、生物学数据库的类型:一级数据库和二级数据库。

(国际著名的一级核酸数据库有Genbank数据库、EMBL核酸库和DDBJ库等; 蛋白质序列数据库有SWISS-PROT等；蛋白质结构库有PDB等。

4、一级数据库与二级数据库的区别：★1）一级数据库：包括：a基因组数据库----来自基因组作图；b. 核酸和蛋白质一级结构序列数据库；c. 生物大分子（主要是蛋白质）的三维空间结构数据库，（来自X-衍射和核磁共振结构测定）；2）二级数据库：是对原始生物分子数据进行整理、分类的结果，是在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定的应用目标而建立的。

南京工业大学《生物信息学》期末复习

生工1202生物信息学考试参考资料1、生物信息学的主要应用有哪些？①生物信息学数据库：数据库建立、数据库整合和数据挖掘②序列分析：序列比对、基因序列注释③其他：比较基因组学、基因和蛋白质的表达分析、生物芯片大规模功能表达谱的分析、蛋白质结构的预测、蛋白质与蛋白质的相互作用、生物系统模拟、代谢网络建模分析、计算机进化生物学、生物多样性研究、合成生物学2、生物学数据库有哪些特点？①数据库的更新速度不断加快、数据量呈指数增长②数据库使用频率增长更快③数据库的复杂程度不断增加④数据库网络化⑤面向应用⑥先进的软硬件配置3、一级数据库和二级数据库的区别是什么？有哪些一级数据库和二级数据库？一级数据库属于档案数据库，库中的主要内容是来源于实验室操作所得到的原始数据结果；二级数据库则是在一级数据库的信息基础上进行了计算加工处理并增加了许多人为的注释而构成的一级数据库：核酸序列数据库GenBank、EMBL、DDBL及蛋白质数据库PDB二级数据库：NCBI的RefSeq数据库4、数据库的Fasta、Flat file和XML格式各有何特点？（1）FASTA序列格式包括三个部分：（书上没有PPT第二章第19-20页）1.在注释行的第一列用字符“>”标识，后面是序列的名字和来源；2.标准的单字符标记的序列；3.可选的“*”表示序列的结束，它可能出现也可能不出现，但它是许多序列分析程序正确读取序列所必须的。

提供了从一个窗口到另一个窗口非常方便的拷贝途径，序列中没有数字或其他非字符。

从第二行开始是序列本身，标准核苷酸符号（大小写均可）或氨基酸单字母符号（大写）。

（2）平面文件格式—Flat File纯文本文件、通用性好、检索复杂，冗余字段较多，大容量数据库难以处理（3）XML格式（PPT第二章第29、32页）一个XML文件代表一个嵌套的信息树。

树中的每一个节点能包含像一串子节点或者一些属性这样的数据，并且一个XML文件始于根节点。

生物信息学复习资料

生物信息学复习资料一、名词解释(31个)1.生物信息学:广义：应用信息科学的方法和技术，研究生物体系和生物过程中信息的存贮、信息的内涵和信息的传递，研究和分析生物体细胞、组织、器官的生理、病理、药理过程中的各种生物信息，或者也可以说成是生命科学中的信息科学。

狭义：应用信息科学的理论、方法和技术，管理、分析和利用生物分子数据。

2.二级数据库：对原始生物分子数据进行整理、分类的结果，是在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定的应用目标而建立的。

3.多序列比对：研究的是多个序列的共性。

序列的多重比对可用来搜索基因组序列的功能区域，也可用于研究一组蛋白质之间的进化关系。

4.系统发育分析：是研究物种进化和系统分类的一种方法，其常用一种类似树状分支的图形来概括各种（类）生物之间的亲缘关系，这种树状分支的图形称为系统发育树。

5.直系同源：如果由于进化压力来维持特定模体的话，模体中的组成蛋白应该是进化保守的并且在其他物种中具有直系同源性。

指的是不同物种之间的同源性，例如蛋白质的同源性，DNA序列的同源性。

（来自百度）6.旁系（并系）同源：是那些在一定物种中的来源于基因复制的蛋白，可能会进化出新的与原来有关的功能。

用来描述在同一物种内由于基因复制而分离的同源基因。

（来自百度）7.FASTA序列格式：将一个DNA或者蛋白质序列表示为一个带有一些标记的核苷酸或氨基酸字符串。

8.开放阅读框（ORF）：是结构基因的正常核苷酸序列，从起始密码子到终止密码子的阅读框可编码完整的多肽链，其间不存在使翻译中断的终止密码子。

（来自百度）9.结构域：大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行其功能，称为结构域。

10.空位罚分：序列比对分析时为了反映核酸或氨基酸的插入或缺失等而插入空位并进行罚分，以控制空位插入的合理性。

（来自百度）11.表达序列标签：通过从cDNA文库中随机挑选的克隆进行测序所获得的部分cDNA的3’或5’端序列。

《生物信息学》复习资料

《生物信息学》复习资料《生物信息学》先锋版中译本第二版科学出版社打分政策:60% 期末考试（70%掌握内容、25% 熟悉内容、5% 理解内容）（请注意红体与黑体字）A: 生物信息学概述1. 生物信息学：生物信息学是生物学和信息技术的结合，是现代科学的又一个分支学科，它利用计算机对大量生物数据进行分析处理。

生物信息学把用于存储和搜索数据的数据库开发，与用于分析和确定大分子序列、结构、表达模式和生化途径等生物数据集之间的关系的统计工具和算法的开发结合在一起。

数据库生物信息学主要由三大部分组成算法与统计工具分析与解释测序策略：逐个克隆法、全基因组鸟枪法计算机在生物信息学中的作用：生物信息学需要计算机快速、可靠地执行重复任务的能力以及处理问题的能力。

然而，生物信息学中涉及的许多问题仍需要专家的人工处理，同时原始数据的完整性和质量也很关键。

生物信息学课程范围：使初学者理解生物信息学的基本原理，并获得相应的应用能力。

具体包括生物信息学的一些关键领域：数据库使用、序列和结构分析工具、注释工具、表达分析以及生化和分子途径分析。

2. 生物信息学实例：——数据库界面Genbank/EMBL/DDBJ, Medline, SwissProt, PDB, …——序列搜索与比对BLAST, FASTA, Clustal, MultAlin, DiAlign ——基因搜索Genscan, GenomeScan, GeneMark, GRAIL——蛋白结构域分析与鉴定pfam, BLOCKS, ProDom,——基因调控元件的计算机模式识别Gibbs Sampler, AlignACE,MEME——蛋白折叠预测PredictProtein, SwissModeler生物信息学网站：包括生物信息学资源、各种数据库和生物信息学分析工具的网站3. 五个必须知道的生物信息学网站：（详细参考书本p9）NCBI (The National Center for Biotechnology Information)/EBI (The European Bioinformatics Institute)/The Canadian Bioinformatics Resource http://www.cbr.nrc.ca/SwissProt/ExPASy (Swiss Bioinformatics Resource)http://expasy.cbr.nrc.ca/sprot/PDB (The Protein Databank)/PDB/B: 数据采集一、DNA, RNA和蛋白质测序1. DNA测序原理：DNA测序是采用全自动的链终止反应完成的，这一技术通过加入限量的双脱氧核苷酸来产生有特定终止碱基的嵌套DNA片段。

生物信息学期末复习知识点总结

生物信息学：利用数学、物理、化学的理论、技术和方法，以计算机为工具，对生命现象加以研究，得到深层次的生物学知识。

研究任务：收集与管理生物分子数据，对数据进行处理分析，为其它生物学研究提供服务四大“模式生物”：酵母、线虫、果蝇、小鼠糖的生物功能，作为燃料（是生命活动所需的能源），重要的中间代谢物，参与生物大分子组成，作为信号分子脂类的生物功能，构成生物膜的骨架，储存能量（效率是糖的2倍左右），构成生物表面的保护层、保温层，重要的生物学活性物质蛋白质的生物功能，是遗传信息转化成生物结构和功能的表达者；参与基因表达的调节，以及细胞中氧化还原反应、电子传递、神经传递、学习记忆等重要生命过程；酶（一类重要的蛋白质）在细胞和生物体内各种生化反应中起催化作用；蛋白质的空间结构一级结构(primary structure)多肽链中氨基酸数目、种类和线性排列顺序二级结构(secondary structure)氢键形成-螺旋( -helix)链间形成-折叠(-sheet)三级结构(tertiary structure)肽链进一步沿多方向盘绕成紧密的近似球状结构四级结构(quaternary structure)具有特定构象的肽链进一步结合，并在空间相互作用检索方法：1）追溯法：通过已知文献后附有的参考文献中提供的线索来查找文献。

（2）常用法：利用各种检索工具来查找文献。

（3）循环法：是将常用法和追溯法交替使用的一种综合文献检索方法。

（4）浏览法：是从本专业期刊或其它类型的原始文献中直接查阅文献资料。

检索途径：著者途径：分类途径：主题途径：其它途径；检索过程：（1）分析研究课题（2）制定检索策略（3）查找文献线索（4）获得原始文献大规模基因组DNA测序：鸟枪法（ Shot-gun sequencing）方法：借助物理或化学的手段将整个基因组随机打断成一定大小的片段进行测序，再根据序列间的重叠关系进行计算机排序与组装，确定它们在基因组中的位置。

生物信息学期末复习考点汇总!!!.docx

生物信息学必须掌握的考点汇总！！！—、绪论生物信息学Definition of Bioinformatics :利用数学、物理、化学的理论、技术和方法，以计算机为工具，对生命现象加以研究，得到深层次的生物学知识。

※计算生物学：更偏重计算、理论和方法※分子生物信息学：狭义的生物信息学，主要研究DNA和Protein※理论生物学：包含生物信息学※信息生物学：新概念，以生命信息的遗传，传输，调节和表达的基本规律为研究中心※系统生物学：研究生物系统组成成分的构成与相互关系的结构、动态与发生，以系统论和实验、计算方法整合研究为特征的生物学研究目标：揭示蕴藏在生物数据中的生物规律和内涵研究任务：1. 收集与管理生物分子数据2. 对数据进行处理分析3. 为其它生物学研究提供服务（提供工具）4. 最终解释生命是什么研究内容：1. 数据管理层面上：开发、设计一系列相关的工具，能够方便有效的获取、管理以及使用各种类型的数据和信息。

2. 算法开发层面上：开发新的算法及统计学的方法来揭示大规模数据之间的联系。

3. 研究对象层面上：分析和解释各种类型的生物学数据，包括核酸、氨基酸序列、蛋白质功能结构域以及蛋白质三级结构等。

研究意义：1. 生物学从传统的实验科学转向实验、理论相互结合的科学2. 从理论上认识生物的本质的必要途径3. 人类健康、医药卫生发展的新途径研究对象:碱基一 -►基因组-------------- ►蛋白质表型基因组学蛋白质组学信息的存储密码表的进化单核甘酸多态(SNP)基因识别非编码区功能基因演化染色体分析基因组比较结构预测定位预测蛋白质修饰蛋白质功能蛋白质互作表达网络代谢网络调控网络生物信息学特点：杂，乱，难，新其实应该是我我都说是我了关我啥事啊？那我呢?长相要知道——鲍林，戴霍夫，林华安，薛定谱bioinformatics :作为专有名词是由林华安博士在二十世纪80年代末(1987 )创造的人们公认的生物信息学的创始人是Temple F, Smith或Margret Dayhoff历史事件：二十世纪五十年代，为储备期1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构1956年在美国田纳西州召开首次“生物学中的信息理论研讨会二十世纪六十至七十年代，为萌芽期。

生物信息学期末复习题

8)为什么要构建生物分子数据库。答案：（1）生物分子数据高速增长（2）分子生物学及相关领域研究人员迅速获得最新实验数据。
9)预测基因的一般步骤是什么？答案：⑴获取DNA目标序列⑵查找ORF并将目标序列翻译成蛋白质序列，利用相应工具查找ORF并将DNA序列翻译成蛋白质序列⑶在数据库中进行序列搜索，利用BLAST进行ORF核苷酸序列和ORF翻译的蛋白质序列搜索⑷进行目标序列与搜索得到的相似序列的全局对比⑸查找基因家族进行多序列比对，获得比对区段的基因家族信息⑹查找目标序列中的特定模序，分别在Prosite、BLOCK、Motif数据库中进行profile、模块（block）、模序（motif）检索⑺预测目标序列蛋白质结构，利用PredictProtein（EMBL）、NNPREDICT等预测目标序列的蛋白质二级结构。
15)在基因组序列分析方面，科学家关注哪些信息？答案：就人类基因组而言，编码区域在人类基因组所占的比例不超过3%。其余97%是非编码序列。对于非编码序列，人们了解得比较少，尚不清楚其含义或功能。然而，非编码区域对于生命活动具有重要的意义。这部分序列主要包括内含子、简单重复序列、移动元件（mobile element）及其遗留物、伪基因（pseudo gene）等。
3)简要介绍FASTA序列格式答案：FASTA格式，又叫Pearson格式，是最简单的，使用最多的格式。它的基本形式分为三个部分：⑴第一行：大于号（﹥）表示一个新的序列文件的开始，为标记符。后面可以加上文字说明，gi号，GenBank检索号，LOCUS名称等信息。⑵第二行：序列本身，为DNA的标准符号，通常大小写均可。⑶结束：无特殊标志，但建议多留一个空行，以便将序列和其他内容区分开。
16)为什么要进行序列片段组装？在进行序列片段组装时会遇到哪些问题？答案：大规模基因组测序得到待测序列的一系列序列片段，这些序列片段覆盖待测序列，序列片段之间也存在着相互覆盖或者重叠。遇到的问题：碱基标识错误；不知道片段的方向；存在重复区域；缺少覆盖。

(完整word版)生物信息学期末资料(word文档良心出品)

一、名词解释1）人类基因组测序计划: 是一项规模宏大, 由美国科学家于1985年率先提出, 于1990年正式启动的跨国跨学科的科学探索工程。

其宗旨在于测定组成人类染色体中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列, 从而绘制人类基因组图谱, 并且辨识其载有的基因及其序列, 达到破译人类遗传信息的最终目的。

2）BLAST搜索: 又称为"类BLAST比对工具", 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。

3）SNP: 称单核苷酸多态性, 是指在基因组上单个核苷酸的变异, 包括转换、颠换、缺失和插入, 形成的遗传标记, 其数量很多, 多态性丰富。

4）物理图谱: 利用限制性内切酶将染色体切成片段, 再根据重叠序列确定片段间连接顺序, 以及遗传标记之间物理距离碱基对(bp) 或千碱基对(kb)或兆碱基对(Mb)的图谱。

5）一级数据库: 记录实验结果和一些初步的解释, 数据库中的数据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。

6）分子系统树: 从生物大分子（氨基酸、核苷酸）的遗传信息推断生物进化的历史, 并以系统树（谱系）的形式表达出来。

7）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。

8）基因组作图: 确定界标或基因在构成基因组的各条染色体上的位置, 以及染色体上各个界标或基因之间的相对距离, 绘制遗传连锁图或物理图。

9）功能蛋白质组学: 指对蛋白质间、蛋白质与DNA/RNA间的相互作用的研究。

以细胞内某个功能有关的或某种条件下的一群蛋白质为主要研究内容, 由此建立细胞内外信号传递的复杂网络。

10）HMM隐马尔可夫模型: 由马尔科夫链发展扩充而来的一种随机模型。