序列比较课件：老师要求与复习重点¶

对应材料：

课件/6-生物信息学A-序列比较.pptx
回放/生物信息学（协和班）第5周星期5第6,7节_笔记.txt
回放/生物信息学（协和班）第6周星期5第6,7节_笔记.txt

一、总体要求¶

这份课件不是要求把每一页工具操作细节都背下来。
老师更强调：
基本概念不能混
常见比对方式要会区分
常见替换矩阵要知道大致原理和使用场景
常见工具名看到后要知道是干什么的
考试层面，这一章更像：
选择题
判断题
概念辨析题
简短应用题

二、必须背熟¶

这些内容要达到“看见题目能直接说出来”的程度。

1. 相似性 vs 同源性¶

相似性 similarity：可以用数值表示，是比对结果中相似程度的描述。
同源性 homology：表示是否来源于共同祖先，不能用百分比表示，是一种推论。
关键点：
相似性高，常提示可能同源。
但相似性本身不能直接证明同源。
同源只有“同源/不同源”，不能说“80%同源”。

2. 直系同源 vs 旁系同源¶

直系同源 ortholog：不同物种之间，由物种分化产生的同源序列。
旁系同源 paralog：由基因复制产生的同源序列。
这是老师反复讲、期末总重点也明确提到的内容，必须会判断例子。

3. 全局比对 vs 局部比对¶

全局比对：比较两条序列全长。
局部比对：只找最相似、最保守的局部片段。
要会判断：
序列整体很像时，偏向全局比对。
只怀疑有某个保守功能区时，偏向局部比对。

4. 一致度 `identity` vs 相似度 `similarity`¶

一致度：全局比对中完全相同字符数 / 全局比对长度。
相似度：全局比对中相似字符数 / 全局比对长度。
要点：
相似度通常大于等于一致度。
这两个概念老师专门强调“不能混”。

5. gap open vs gap extend¶

gap open：一串 gap 开始的第一个位置的罚分。
gap extend：后续连续延长 gap 的罚分。
默认逻辑一般是：
gap open 罚分高
gap extend 罚分低
你至少要能解释为什么“开一个缺口”比“延长已有缺口”惩罚更大。

三、要理解到会做题¶

这些不一定逐句背诵，但必须理解到可以做判断题和简答题。

1. 序列比较的目的¶

根据已知序列推测未知序列的结构和功能
推测序列之间的同源关系
推测进化关系

2. 为什么蛋白序列往往比核酸序列更适合做远缘比较¶

氨基酸具有理化性质上的相似性。
蛋白质序列通常比核酸序列更保守。
因此远缘物种间，蛋白序列比较常比核酸更有效。

3. 替换矩阵的作用¶

替换矩阵就是给“匹配/不匹配/相近残基替换”打分的规则。
本质上是把“相似性”变成可计算的得分。
要知道：
核酸序列也有替换矩阵
蛋白序列更常讨论 PAM 和 BLOSUM

4. PAM 和 BLOSUM 的掌握程度¶

要求不是背公式，而是掌握以下结论：

PAM：
基于进化模型外推得到
数字小：适合近缘序列
数字大：适合远缘序列
BLOSUM：
基于真实保守区数据统计得到
总体上更适合局部相似性搜索和生物学关系分析
数字大：适合更相似的序列
数字小：适合更远的序列

最少要记住这几句：

PAM 小近大远
BLOSUM 大近小远
远缘序列常常更偏向用 BLOSUM

5. 打点法 `dot plot`¶

作用：粗略看两条序列哪些区域相似。
局限：只能大致看趋势，不能精确给出正式比对结果。
所以：
打点法适合初看
真正严谨比较还得靠 alignment

四、会认工具和用途即可¶

这部分一般不用把所有页面操作都背下来，但工具名和用途要对上。

1. 双序列比对¶

EMBL 在线工具
全局比对
局部比对

2. 快速搜库¶

BLAST
BLASTp：蛋白搜蛋白库
BLASTn：核酸搜核酸库
BLASTx：核酸翻译后搜蛋白库
tBLASTn：蛋白搜翻译后的核酸库
tBLASTx：翻译后的核酸搜翻译后的核酸库

这一块建议至少把 BLASTp / BLASTn / BLASTx 记熟，后两个能认出来最好。

3. 多序列比对与编辑¶

Clustal Omega：多序列比对
Jalview：查看、编辑、展示多序列比对结果

4. 保守区与 motif¶

WebLogo：做 sequence logo，展示各位置保守性
MEME：寻找 motif

要知道：

sequence logo 是保守性可视化
motif 是有功能意义的特定模式序列片段

五、可以略放松，不必死背细节¶

这些内容理解存在即可，不值得花大量时间背诵。

PAM1 如何一步步自乘得到 PAM250 的推导细节
各种在线工具页面按钮位置
公式级别的动态规划展开过程
每个工具输出页面长什么样

六、按部分总结掌握程度¶

1. 概念部分¶

相似性、同源性、直系同源、旁系同源
要求：必须背熟，能直接定义，能判断例子

2. 比对方式部分¶

全局比对、局部比对、打点法
要求：理解到能举例说明什么时候用哪种

3. 打分部分¶

替换矩阵、identity/similarity、gap open/gap extend
要求：必须理解，核心结论要会背

4. PAM/BLOSUM 部分¶

要求：不背数学推导，但一定要会比较两者原理、数字含义和适用场景

5. 工具部分¶

BLAST、Clustal Omega、Jalview、WebLogo、MEME
要求：看到名字知道干什么，不要求死背操作细节

七、最小背诵清单¶

如果时间不够，至少先把下面这些背下来：

相似性和同源性的区别
直系同源和旁系同源的区别
全局比对和局部比对的区别
一致度和相似度的区别
gap open 和 gap extend 的含义
PAM 小近大远
BLOSUM 大近小远
BLASTp / BLASTn / BLASTx 分别做什么
Clustal Omega、Jalview、WebLogo、MEME 的用途
motif 和保守区是什么意思

八、与期末重点的关系¶

这一章与期末重点高度重合，建议优先复习。
最重合的部分是：
同源关系判断
直系同源/旁系同源区分
工具名与分析用途对应
应用题中“如何通过序列比较推断功能/同源/保守区”的思路
这章不像 RNA-seq/WES 那样偏流程图大题，但它非常容易以选择、判断、概念辨析和小应用题形式出现。