課程名稱︰生物資訊學
課程性質︰資工系選修
課程教師︰曾宇鳳
開課學院：電機資訊學院
開課系所︰資訊工程學系
考試日期（年月日）︰2024/04/03
試題 :
簡答題（共 60 分）：
1. 請解釋何謂 Gene Ontology (5分)
2. 請解釋 basic local alignment search tool 的意義及目的？ (5分)
3. 請比較 Affymetrix 晶片和 Nimblegen 晶片製程上的異同及其優缺點 (10分)
4. 請解釋何為 digital PCR? (10分)
5. 請解釋 Gene Set Enrichment Analysis 的目的及作法 (10分)
6. 生物資訊學涉及多個不同領域的學科。請舉出其中子領域的名字並解釋其應用。(20%)
每題 5 分
1. BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) 和 MSA (Multiple Sequence Align-
ment) 在序列比對上及應用上有何不同？
2. 利用以下 BLOSUM62 substitution matrix 和 affine gap penalties (Gap opening
penalty: -10; gap extension penalty: -2) 計算以下序列 A 和序列 B 序列比對結果
的原始分數 (raw score).
序列 A FSITPAAPSY
序列 B F-I EP- - PSG
BLOSUM62 substitution matrix
C S T P A G N D E Q H R K M I L V F Y W
C 9 -1 -1 -3 0 -3 -3 -3 -4 -3 -3 -3 -3 -1 -1 -1 -1 -2 -2 -2
S -1 4 1 -1 1 0 1 0 0 0 -1 -1 0 -1 -2 -2 -2 -2 -2 -3
T -1 1 4 1 -1 1 0 1 0 0 0 -1 0 -1 -2 -2 -2 -2 -2 -3
P -3 -1 1 7 -1 -2 -1 -1 -1 -1 -2 -2 -1 -2 -3 -3 -2 -4 -3 -4
A 0 1 -1 -1 4 0 -1 -2 -1 -1 -2 -1 -1 -1 -1 -1 -2 -2 -2 -3
G -3 0 1 -2 0 6 -2 -1 -2 -2 -2 -2 -2 -3 -4 -4 0 -3 -3 -2
N -3 1 0 -2 -2 0 6 1 0 0 -1 0 0 -2 -3 -3 -3 -3 -2 -4
D -3 0 1 -1 -2 -1 1 6 2 0 -1 -2 -1 -3 -3 -4 -3 -3 -3 -4
E -4 0 0 -1 -1 -2 0 2 5 2 0 0 1 -2 -3 -3 -3 -3 -2 -3
Q -3 0 0 -1 -1 -2 0 0 2 5 0 1 1 0 -3 -2 -2 -3 -1 -2
H -3 -1 0 -2 -2 -2 1 1 0 0 8 0 -1 -2 -3 -3 -2 -1 2 -2
R -3 -1 -1 -2 -1 -2 0 -2 0 1 0 5 2 -1 -3 -2 -3 -3 -2 -3
K -3 0 0 -1 -1 -2 0 -1 1 1 -1 2 5 -1 -3 -2 -3 -3 -2 -3
M -1 -1 -1 -2 -1 -3 -2 -3 -2 0 -2 -1 -1 5 1 2 -2 0 -1 -1
I -1 -2 -2 -3 -1 -4 -3 -3 -3 -3 -3 -3 -3 1 4 2 1 0 -1 -3
L -1 -2 -2 -3 -1 -4 -3 -4 -3 -2 -3 -2 -2 2 2 4 3 0 -1 -2
V -1 -2 -2 -2 0 -3 -3 -3 -2 -2 -3 -3 -2 1 3 1 4 -1 -1 -3
F -2 -2 -2 -4 -2 -3 -3 -3 -3 -3 -1 -3 -3 0 0 0 -1 6 3 1
Y -2 -2 -2 -3 -2 -3 -2 -3 -2 -1 2 -2 -2 -1 -1 -1 -1 3 7 2
W -2 -3 -3 -4 -3 -2 -4 -4 -3 -2 -2 -3 -3 -1 -3 -2 -3 1 2 11
3. BLAST 結果中 Expect (E) value 是甚麼意思 (3分)？請寫兩個你可改變且影響 E
value 的參數 (2分)？
4. 進行 BLAST 時甚麼時候選擇用 blastn (Query: DNA; database: DNA) 或 blastx
(Query: DNA; database: protein) (2分)？此外，Database 選擇 Refseq 有何好處
(3分)？
5. 利用 ClustalW 進行多重序列比對 (Multiple sequence alignment) 時，請根據以下
Guide tree 說明 Progress alignment 會如何進行？
┌────┬ A
│ └ B
│ ┌─ C
│ ┌─┴─ D
└─┴─── E
6. ClustalW 和 MUSCLE 在進行 MSA 時有何異同（各舉一點異同處）？
7. 利用 DNA 基因序列進行 MSA 時選用 codon alignment 有甚麼好處？
8. 如果要將兩群差異較大之 DNA 序列進行 MSA，請提供兩種方式增加比對結果的可信度？