生物信息学期末考试重点总结

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》复习要点红色表示为重点内容, 考试的比重较大.第一章生物信息学引论生物信息学；生物信息指哪些？contig；大规模测序的基本策略；功能基因组学；生物信息学的应用有哪些？什么事件大大促进了生物信息学的发展？（HGP）；生物信息学中最重要的贡献是什么（序列比对算法）？基因组测序完成的主要物种（如人，水稻，大肠杆菌，酵母，拟南芥，果蝇等）；我国自主产权的基因组测序有哪些?人类基因组计划的主要任务.第二章生物信息学的生物学基础碱性氨基酸和酸性氨基酸的种类；蛋白质二级结构有哪些？核苷酸序列中N表示什么？遗传密码的基本特征是什么？真核生物基因的一般结构？转录本；启动子(promoter)；EST；cDNA；内含子；外显子；UTR；TATA-box；ORF；起始密码子；终止密码子； poly(A)加尾信号；TSS；中心法则；真核生物基因表达的调控水平有哪些？*第三章生物数据库资源及其应用三大核酸数据库有哪些？蛋白质序列数据库有哪些？蛋白质结构数据库有哪些？掌握文献的PubMED检索规则；掌握核酸/蛋白质记录的检索规则；UniGene；GEO;创建最早使用最广泛的蛋白质数据库是什么？(SWISSPROT和PIR)；*第四章序列分析相似性；一致性；保守突变；同源性；序列比较的基本操作是什么？序列比较的方法有哪些？序列比较的矩阵作图法；最长公共子序列；空位罚分；打分矩阵；BLAST的全称；BLAST比对结果中图形颜色的意义以及score和E-value的含义；FASTA格式；BLAST几种工具的含义及其用途；nr数据库；EST数据库；检索某个基因序列的方法；如何通过生物信息学方法确定TSS？判断1个基因(EST)表达部位或特性的生物信息学方法有哪些?*第五章系统发生分析系统发生树；趋同进化；无根树；有根树；直系同源与旁系同源；系统发生树的构建方法种类；非加权组平均法原理；最大简约法原理；信息位点；Bootstrap；掌握非加权组平均法的构建方法；用ClustalX和MEGA软件构建进化树的流程是什么？第六章基因表达数据分析基因芯片聚类分析图中红色和绿色代表的含义*第八章电子克隆技术电子克隆（in silico cloning）；电子克隆的基本思路；电子克隆的操作步骤；电子克隆的条件是什么？判断1个基因5'端是否完整的方法； Kozak规则是什么？内含子的剪切规则？(GU..AG)其他:1)要了解BLAST的一般步骤和意义;2)了解序列分析的基本内容和意义;3)上机操作中涉及的重要网站和程序名称等（不需要记得网址）。

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。

问题一：生物信息学的含义是什么？举一到两个例子说明你对生物信息学的哪方面感兴趣。

参考答案：生物信息学有三个方面的含义：1、它是一个学科领域，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。

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。

例子：怎样从新测得的DNA序列中找到编码区？非编码区与编码区的差别是什么？非编码区有什么具体功能？RNAi现象对于细胞来说有着很重要的意义，包括基因表达的调控等等，那么都有哪些具体机制可以诱导正常细胞产生RNAi现象？SARS病毒的比较基因组研究；治疗SARS的RNAi设计；SARS蛋白的结构预测和模拟。

问题二：有哪些数据库可以发现新基因，其本质是什么？参考答案：大部分新基因是靠理论方法预测出来的。

a)、利用NCBI中EST( E xpression Sequence Tag) 数据库(dbEST) 发现新基因和新SNPs。

国际上现已出现了几个基于EST的基因索引如UniGene, Merck-Gene, GenExpress-index . 其本质是: : 以一个序列片段为线索, 通过它和整个数据库的比较, 还原出全序列原貌。

当测序获得一条EST序列时，它来自哪一个基因的哪个区域是未知的(随机的)，所以属于同一个基因的不同EST序列之间常有交叠的区域。

根据这种“交叠”现象，就能找出属于同一个基因的所有EST序列，进而将它们拼接成和完整基因相对应的全长cDNA序列。

b)、从基因组DNA序列中预测新ORF。

基于信号或基于组成。

问题三：1、基于核酸和蛋白质序列如何研究生物进化？2、主要步骤是什么？3、当前的主要困难是什么？参考答案：1、构建系统进化树。

生物信息学复习总结第一篇：生物信息学复习总结生物信息学复习总结1.生物信息学的发展历史。

A.20世纪50年代，生物信息学开始孕育。

B.20世纪60年代，生物分子信息在概念上将计算生物学和计算机科学联系起来。

C.20世纪70年代，生物信息学的真正开端。

D.20世纪70年代到80年代初期，出现了一系列著名的序列比较方法和生物信息分析方法。

E.20世纪80年代以后，出现一批生物信息服务机构和生物信息数据库。

F.20世纪90年代后，HGP促进生物信息学的迅速发展。

2.生物信息学主要研究内容。

（1）生物分子数据的收集与管理；（2）数据库搜索及序列比较；（3）基因组序列分析；（4）基因表达数据的分析与处理；（5）蛋白质结构预测。

3.蛋白质的一二三级结构。

(1).蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基酸的序列(2).蛋白质的二级结构主要有以下几种形式：（i）ą螺旋；（ii）ß折叠–平行折叠反平行折叠；（iv）无规卷曲-没有确定规律性的肽链构象，但仍然是紧密有序的稳定结构。

（v）无序结构。

(3).蛋白质的三级结构（tertiary structure）:在二级结构基础上的肽链再折叠形成的构象。

4.一二级数据库（怎样查？）一级数据库----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。

5.国际上权威的核酸序列数据库（1）欧洲分子生物学实验室的EMBL。

（2）美国生物技术信息中心的GeneBank。

（3）日本遗传研究所的DDBJ。

6为什么要对protein进行预测？寻找一种从蛋白质的氨基酸线性序列到蛋白质所有原子三维坐标的一种映射。

7.蛋白质预测的思路和方法。

思路：a．通过相似序列的数据库比对确定功能:具有相似性序列的蛋白质具有相似的功能。

b．确定序列特性：疏水性、跨膜螺旋等:许多功能可直接从蛋白质序列预测出来。

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。

⽣物信息学重点⼀、名解1.⽣物信息学：（狭义）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的学科；（⼴义）指⽣命科学与数学、计算机科学和信息科学等交汇融合所形成的⼀门交叉学科。

2.⼈类基因组测序计划：3基因组学：以基因组分析为⼿段，研究基因组的结构组成、时序表达模式和功能，并提供有关⽣物物种及其细胞功能的进化信息。

p1504基因组：是指⼀个⽣物体、细胞器或病毒的整套基因。

p1505.⽐较基因组学：是指基因组学与⽣物信息学的⼀个重要分⽀。

通过模式⽣物基因组之间或模式⽣物基因组与⼈类基因组之间的⽐较与鉴别，可以为研究⽣物进化和分离⼈类遗传病的候选基因以及预测新的基因功能提供依据。

p1666功能基因组：表达⼀定功能的全部基因所组成的DNA序列，包括编码基因和调控基因。

功能基因组学：利⽤结构基因组学研究所得的各种来源的信息，建⽴与发展各种技术和实验模型来测定基因及基因组⾮编码序列的⽣物学功能。

7蛋⽩质组：是指⼀个基因组中各个基因编码产⽣的蛋⽩质的总体，即⼀个基因组的全部蛋⽩产物及其表达情况。

p1798蛋⽩质组学：指应⽤各种技术⼿段来研究蛋⽩质组的⼀门新兴科学，其⽬的是从整体的⾓度分析细胞内动态变化的蛋⽩质组成成分、表达⽔平与修饰状态，了解蛋⽩质之间的相互作⽤与联系，揭⽰蛋⽩质功能与细胞⽣命活动规律。

9功能蛋⽩质组学：（功能蛋⽩质组，即细胞在⼀定阶段或与某⼀⽣理现象相关的所有蛋⽩）。

10序列对位排列：通过插⼊间隔的⽅法使不同长度的序列对齐，达到长度⼀致。

11 基因组作图：是确定界标或基因在构成基因组的每条染⾊体上的位置，以及同条染⾊体上各个界标或基因之间的相对距离。

p15512 后基因组时代：其标志是⼤规模基因组分析、蛋⽩质组分析以及各种数据的⽐较和整合。

p3⼆填空题1⽣物信息学的发展⼤致经历了3个阶段，分别为前基因组时代、基因组时代、后基因组时代。

p22后基因组时代的标志性⼯作是（基因组分析）（蛋⽩质组分析）以及（各种数据的⽐较和整合）p33前基因组时代的标志性⼯作是⽣物数据库的建⽴、检索⼯具的开发以及DNA和蛋⽩质的序列分析p2 4基因组时代的标志性⼯作是（基因寻找和识别）（⽹络数据库系统的建⽴）以及（交互界⾯的开发）p2 5 ⼈类基因组计划的⽬标是完成四张图，分别是（遗传图谱）（物理图谱）（序列图谱）和（基因图谱）5 HGP由六个国家完成，我国完成了HGP的（1%，即３号染⾊体上3000万个碱基）的测序⼯作。

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)。

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。

生物信息学知识点总结分章第一章：生物信息学概述生物信息学是一门综合性学科，结合计算机科学、数学、统计学和生物学的知识，主要研究生物系统的结构、功能和演化等方面的问题。

生物信息学的发展可以追溯到20世纪70年代，随着基因组学、蛋白质组学和生物技术的发展，生物信息学逐渐成为生物学研究的重要工具。

生物信息学的主要研究内容包括基因组学、蛋白质组学、代谢组学、系统生物学等。

生物信息学方法主要包括序列分析、结构分析、功能预测和系统分析等。

第二章：生物数据库生物数据库是生物信息学研究的重要基础，主要用于存储、管理和共享生物学数据。

生物数据库包括基因组数据库、蛋白质数据库、代谢数据库、生物通路数据库等。

常用的生物数据库有GenBank、EMBL、DDBJ等基因组数据库，Swiss-Prot、TrEMBL、PDB等蛋白质数据库，KEGG、MetaCyc等代谢数据库，Reactome、KeggPathway等生物通路数据库等。

生物数据库的建设和维护需要大量的人力和物力，目前国际上已建立了众多生物数据库，为生物信息学研究提供了丰富的数据资源。

第三章：序列分析序列分析是生物信息学研究的重要内容，主要应用于DNA、RNA、蛋白质序列的比对、搜索和分析。

常用的序列分析工具包括BLAST、FASTA、ClustalW等，这些工具可以帮助研究人员快速比对和分析生物序列数据，从而挖掘出序列的相似性、保守性和功能等信息。

序列分析在基因组学、蛋白质组学和系统生物学等领域发挥着重要作用，是生物信息学研究的基础工具之一。

第四章：结构分析结构分析是生物信息学研究的另一个重要内容，主要应用于蛋白质、核酸等生物分子的三维结构预测、模拟和分析。

常用的结构分析工具包括Swiss-Model、Modeller、Phyre2等，这些工具可以帮助研究人员预测蛋白质或核酸的三维结构，分析结构的稳定性、功能和相互作用等特性。

结构分析在蛋白质结构与功能研究、蛋白质药物设计等方面发挥着重要作用，为生物信息学研究提供了重要的技术支持。

生物信息学就是一门交叉学科, 包含了生物信息得获取、加工、存储、分配、分析、解释等在内得所有方面, 它综合运用数学、计算机科学与生物学等得各种工具来阐明与理解大量数据所包含得生物学意义。

生物信息学宗旨在揭示基因组信息结构得复杂性及遗传语言得根本规律。

从生物分子获得与挖掘深层次生物学知识。

人类基因组计划（HGP）：获得遗传图、物理图、序列图、转录图；终极目标：阐明人类基因组全部DNA序列；识别基因；建立储存这些信息得数据库；开发数据分析工具；研究HGP实施所带来得伦理、法律与社会问题。

其中我国承担了人类3号染色体短臂。

记录：一个数据库记录一般由两部分组成：原始序列数据与描述这些数据生物学信息得注释。

冗余：在一个数据库存在着多个相同得项，如两个或者更多得记录中有一个相同序列Fasta格式开始于一个标识符：">"，然后就是一行描述。

GenBank格式：每个基因描述可有多个描述行，包含一行以LOUCUS开头描述行，基因序列以ORIGN开头，以//结尾。

EMBL：入口标识符ID，序列开始标识符SQ，结束就是//。

数据库得特点：①数据库就是可以检索得，即具有检索功能；②数据库应该就是定时更新得，即不断有新版内容发布；③数据库就是交叉引用得，特别就是在互联网时代，数据库应该通过超链接与其她数据库相连。

EST序列：表达序列标签对cDNA文库测序得到得，就是转录得DNA序列。

STS序列：序列标签位点染色体上位置已定得、核苷酸序列已知得、且在基因组中只有一份拷贝得DNA短片断,(200bp－500bp)。

STS序列标签位点就是基因组上定位明确、作为界标并能通过PCR扩增被唯一操作得短得、单拷贝DNA 序列，用于产生作图位点。

GSS序列：基因组概览测序基因组DNA克隆得一次性部分测序得到得序列。

HTG序列：高通量基因组序列三大数据库：NCBI(GenBank)：美国生物技术中心，建立了一系列生物信息数据与各种服务。

如对您有帮助，欢迎下载支持，谢谢！如对您有帮助，欢迎下载支持，谢谢！一、名词解释（每小题3分，共30分）分）1.1. 生物信息学生物信息学2.2. 数据库技术数据库技术3.3. 数据仓库数据仓库4.4.EST5.5. 概念性翻译概念性翻译6.6. 同源性同源性7.7. 单系类群单系类群8.8. 全局排列全局排列9.9. 基因作图基因作图1010．直系同源体簇．直系同源体簇．直系同源体簇二、填空题（每空1分，共10分）分）1． 生物信息学主要研究的两种信息载体是生物信息学主要研究的两种信息载体是和 。

2． 国际上的三大核苷酸序列数据库分别是 、和 。

3． 数据挖掘的三大技术支柱是数据挖掘的三大技术支柱是、 和 。

4． 相同类型核苷酸的替换称为 ，不同类型核苷酸的替换称为 。

三、单项选择题（每小题1分，共10分）分）1.1. 在对模式生物进行全基因组的测定中，作为真菌模式生物的是在对模式生物进行全基因组的测定中，作为真菌模式生物的是。

A 、大肠杆菌、大肠杆菌B 、青霉菌、青霉菌C 、酵母菌、酵母菌D 、线虫、线虫2．NCBI 成立于成立于。

A 、1988年B 、1989年C 、1990年D 、1992年3．根据数据库管理系统所支持的基本数据模型的不同，可以将数据库分为五类，其中第二代数据库是代数据库是。

A 、层次数据库、层次数据库B 、网状数据库、网状数据库C 、关系数据库、关系数据库D 、分布式数据库、分布式数据库4．在向GenBank 投送序列的工具中，投送序列的工具中， 是标准的序列投送工具。

是标准的序列投送工具。

A 、Cn3DB 、tb12asnC 、BankItD 、Sequin5. 目前最为常用和注释最全的蛋白质序列数据库是目前最为常用和注释最全的蛋白质序列数据库是。

A 、Identify B 、OWLC 、PIRD 、SWISS-PROT6. 下列选项中根据蛋白质三维折叠模式和进化关系划分的结构分类数据库是下列选项中根据蛋白质三维折叠模式和进化关系划分的结构分类数据库是。

1.生物信息学：生物信息学包含了生物信息的获取、处理、分析、和解释等在内的一门交叉学科；它综合运用了数学、计算机学和生物学的各种工具来进行研究；目的在于阐明大量生物学数据所包含的生物学意义。

2.BLAST 直译：基本局部排比搜索工具意译：基于局部序列排比的常用数据库搜索工具含义：蛋白质和核酸序列数据库搜索软件系统及相关数据库3.PSI-BLAST：是一种迭代的搜索方法，可以提高BLAST和FASTA的相似序列发现率。

4.一致序列：这些序列是指把多序列联配的信息压缩至单条序列，主要的缺点是除了在特定位置最常见的残基之外，它们不能表示任何概率信息。

5.HMM隐马尔可夫模型：是蛋白质结构域家族序列的一种严格的统计模型，包括序列的匹配，插入和缺失状态，并根据每种状态的概率分布和状态间的相互转换来生成蛋白质序列。

6.信息位点：由位点产生的突变数目把其中的一课树与其他树区分开的位点。

7.非信息位点：对于最大简约法来说没有意义的点。

8.标度树：分支长度与相邻节点对的差异程度成正比的树。

9.非标度树：只表示亲缘关系无差异程度信息。

10.有根树：单一的节点能指派为共同的祖先，从祖先节点只有唯一的路径历经进化到达其他任何节点。

11.无根树：只表明节点间的关系，无进化发生方向的信息，通过引入外群或外部参考物种，可以在无根树中指派根节点。

12.注释：指从原始序列数据中获得有用的生物学信息。

这主要是指在基因组DNA中寻找基因和其他功能元件（结构注释），并给出这些序列的功能（功能注释）。

13.聚类分析：一种通过将相似的数据划分到特定的组中以简化大规模数据集的方法。

14.ESI电喷雾离子化：一种适合大分子如蛋白质离子化没有明显降解的质谱技术。

样品溶解后从高电压控制下的细针中喷出，形成的带电荷微小液滴从一个小孔直接进入质谱仪的真空室中，在其钟被一股惰性气体干燥形成气态离子，这些气态离子从分析仪向探测器加速（飞行）。

15.机制辅助的激光解析/离子化（MAIDI）：这一技术通过质谱产生离子，这适合于没有降解的大蛋白质的分析。

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。

生物信息知识点总结高中一、生物信息学的基本概念1. 生物信息学的定义生物信息学是生物学与信息学相结合的新兴交叉学科，它主要以计算机和信息技术为工具，利用数学和统计学的方法，对生物学数据进行分析、整合和挖掘，以揭示生物学规律和发现新的生物学知识。

2. 生物信息学的研究对象生物信息学的研究对象主要包括生物学数据的获取、存储、管理、分析和可视化等方面。

生物学数据可以来自基因组、蛋白质组、代谢组和转录组等多个层面，包括基因序列、蛋白质序列、基因表达数据、代谢产物数据等。

3. 生物信息学的研究内容生物信息学的研究内容主要包括生物数据库的构建与维护、生物信息资源的开发与共享、生物数据的存储与管理、生物数据的分析与挖掘、基于生物信息学的生物学模拟与预测、以及生物信息学软件和工具的开发等。

4. 生物信息学的发展历程生物信息学的发展可以追溯到上世纪50年代，随着第一台电子计算机的出现，科学家们开始将计算机应用于生物学研究。

随着DNA测序技术的发展和生物大数据的爆发，生物信息学得到了迅猛发展，成为当今生物学研究中不可或缺的一部分。

二、生物信息学的基本方法1. 生物信息学的数据获取生物信息学的数据获取主要包括生物学实验数据、生物学数据库数据和公开共享数据等多个来源。

生物学实验数据可以通过生物学实验技术获取，如基因测序、蛋白质质谱和基因表达芯片等。

生物学数据库数据可以通过生物信息学数据库获取，如GenBank、Swiss-Prot、KEGG和GO等。

公开共享数据可以通过公共数据库和数据仓库获取，如NCBI、EBI和DDBJ等。

2. 生物信息学的数据存储与管理生物信息学的数据存储与管理主要包括生物学数据库的构建与维护、生物信息资源的开发与共享、生物数据的存储和管理等方面。

生物学数据库可以是本地数据库和网络数据库，可以使用关系型数据库、非关系型数据库和分布式数据库等技术进行存储和管理。

3. 生物信息学的数据分析与挖掘生物信息学的数据分析与挖掘主要包括生物学数据的统计学分析、生物学数据的数据挖掘与模式识别、生物学数据的生物信息学算法与工具等多个方面。

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。

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。