唐浩能perl語言實(shí)驗(yàn)技能課實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、唐浩能perl語言實(shí)驗(yàn)技能課實(shí)驗(yàn)報(bào)告 2021 年暑假小學(xué)期實(shí)驗(yàn)技能課實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課程名稱：perl 語言新手入門及生物序列實(shí)戰(zhàn)分析 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)：生命科學(xué)類 院 系：生命科學(xué)大學(xué)院 指導(dǎo)老師： 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?本次課程以訓(xùn)練科學(xué)的思維方式為核心，我們希望每一個(gè)想要從事生命科學(xué)的學(xué)生能專注于深刻的生物學(xué)問題，在此基礎(chǔ)上有針對(duì)的接受訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，讓生物學(xué)問題去驅(qū)動(dòng)自身的實(shí)驗(yàn)技能，最終解決生物學(xué)問題。 二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 本次技能課程分為 4 個(gè)部分：linux 基本操作，blast 基本原理及應(yīng)用；perl語言及實(shí)戰(zhàn)分析，mysql 基本操作及應(yīng)用。 x a.linux 操作系統(tǒng)基本操作 學(xué)習(xí)

2、了文件的復(fù)制、刪除和移動(dòng)命令，目錄的創(chuàng)建、刪除及更改目錄命令，文本查看命令，文本處理命令，備份與壓縮命令，磁盤及系統(tǒng)管理命令。 如 mkdir 創(chuàng)建目錄，cd.表示切換至上一層目錄，pwd 顯示路徑，ls 列出子目錄與文件， more 查看文本，cat data1 data2data3 連接文件 data1 和 data2，head 或 tail顯示文本首或尾幾行，grep 可搜索過濾出符合某個(gè)特征的行， sort 對(duì)文件各行進(jìn)行排序，split 將文件分割成幾個(gè)文件， tar、gzip、unzip、compress 可將文件壓縮成不同的格式， top 可顯示各用戶的進(jìn)程動(dòng)態(tài)等等。 這些都是比

3、較常用的命令。 t b.blast 的原理和在 s windows 和 和 x linux 系統(tǒng)下的安裝 blast 可把核酸、蛋白質(zhì)的任意組合進(jìn)行相似性比對(duì)，它的方法是根據(jù)needleman-wunsch 算法進(jìn)行全局比對(duì)和根據(jù) smith-waterman 算法進(jìn)行局部比對(duì)。 在比對(duì)兩個(gè)序列時(shí)，不僅要考慮完全匹配的字符，還要考慮一個(gè)序列中的空格 或間隙（或者，相反地，要考慮另一個(gè)序列中的插入部分）和不匹配，在序列比對(duì)中，需要找到最優(yōu)的比對(duì)（最優(yōu)比對(duì)大致是指要將匹配的數(shù)量最大化，將空格和不匹配的數(shù)量最小化）。如果要更正式些，可以確定一個(gè)分?jǐn)?shù)，為匹配的字符添加分?jǐn)?shù)、為空格和不匹配的字符減去分?jǐn)?shù)

4、。 l c.perl 語言學(xué)習(xí) 1. 變量：（variable），儲(chǔ)存一個(gè)或者多個(gè)值的容器的名稱 標(biāo)量變量 數(shù)組 哈希 運(yùn)算符 2. 控制結(jié)構(gòu) 條件判斷：if, unless 循環(huán)：while, for, foreach, until 其中運(yùn)算符的學(xué)習(xí)又包括了 賦值(assignment)運(yùn)算符 算術(shù)(arithmetic)運(yùn)算符 數(shù)值(numeric values)關(guān)系運(yùn)算符 字符串(string values)關(guān)系運(yùn)算符 3.學(xué)習(xí)了 split 操作符、join 函數(shù)、pop 和 push 操作符、shift 和 unshift 操作符、splice 命令、substr 命令等。 4.正則

5、表達(dá)式： regular expression，也叫做模式(pattern) 查看一個(gè)字符串，然后判定它匹配或者不匹配 1）元字符匹配 點(diǎn)號(hào)(.)是能匹配任意一個(gè)字符的通配符，換行符（n）除外 2）擇一匹配 豎線(|)通?？梢宰x成"或'，意思是要么匹配左邊的內(nèi)容，要么匹配右邊的內(nèi)容 3）簡(jiǎn)單的量詞 *、+、？ 4）限制首尾的符號(hào) 、$ 5）擇一選擇方框 6)反斜線轉(zhuǎn)義 d、d、w、w、s、s、n、t 5. 自定義的函數(shù)：子程序 sub 子程序名 語句塊； 子程序的名字可由字母、數(shù)字、下劃線組成，但不能以數(shù)字開頭 d. l mysql 基本操作及應(yīng)用 。 mysql 是一個(gè)關(guān)系

6、型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，mysql 是一種關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)保存在不同的表中，而不是將所有數(shù)據(jù)放在一個(gè)大倉庫內(nèi)，這樣就增加了速度并提高了靈活性。mysql 所使用的 sql 語言是用于訪問數(shù)據(jù)庫的最常用標(biāo)準(zhǔn)化語言。mysql 軟件采用了雙授權(quán)政策（本詞條"授權(quán)政策'），它分為社區(qū)版和商業(yè)版，由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點(diǎn)，一般中小型網(wǎng)站的開發(fā)都選擇 mysql 作為網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。 三 實(shí)驗(yàn)工具 1. 硬件： linux 服務(wù)器 （ibm-7947），個(gè)人電腦 （win7 操作系統(tǒng)）； 2. 軟件： sshsecureshellclien

7、t-3.2.9.exe ; (用于登陸 linux 服務(wù)器) ncbi-blast-2.2.29+-win32.exe ; ncbi-blast-2.2.29+-x64-linux.tar.gz; acttiveperl_mswin32-x86_201.msi ; ( perl 編譯器) vim7.3.exe ; (perl 腳本編輯器) mysql-5.5.21-win32.msi ; ( mysql 數(shù)據(jù)庫) 四 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1. blast （ basic l ocal alignment search tool ） 以比對(duì)-coelacanth-和-pelican-為例，

8、如何讓兩段字符串得到最佳匹配。 needleman- -h wunsch 算法規(guī)則： 1）每個(gè)空格會(huì)有三個(gè)得分，取最高分填入表格中，寫好方向。如出現(xiàn)同分，可以任意在第一個(gè)同分任意選擇一個(gè)方向，在后面出現(xiàn)同分情況，方向要與第一個(gè)同分的方向一致。字符匹配加 1 分，不匹配減 1 分，每有一個(gè)間隔減 1 分。 2）第一個(gè)分?jǐn)?shù)：（水平方向）=左邊一格分?jǐn)?shù)+間隔得分 第二個(gè)分?jǐn)?shù)：（垂直方向）=上面一格分?jǐn)?shù)+間隔得分 第三個(gè)分?jǐn)?shù)：（方向是箭頭斜向上 45）=左上對(duì)角線分?jǐn)?shù)+匹配得分 3）從最右邊找到最高分的格，按照方向走。匹配時(shí)，水平或垂直方向只填寫最上面的字母，偏斜方向填兩個(gè)字母。（一般來說，長(zhǎng)的字符串

9、在上面，短的字符串在左邊。） 步驟一：建表 步驟二：填入得分 步驟三：分析得分 步驟四：匹配字符串 步驟五：得出結(jié)果 -coelacanth- -pelican- smith- - waterman 算法規(guī)則： smith-waterman 算法與 needleman-wunsch 算法存在著三個(gè)區(qū)別。 首先，在初始化階段，第一行和第一列全填充為 0（而且第一行和第一列的指針均為空）。 第二，在填充表格時(shí)，如果某個(gè)得分為負(fù)，那么就用 0 代替，只對(duì)得分為正的單元格添加返回指針。 最后，在回溯的時(shí)候，從得分最高的單元格開始，回溯到得分為 0 的單元格為止。除此之外，回溯的方式與 needlema

10、n-wunsch 算法完全相同。 步驟一：建表 步驟二：填入得分并分析 步驟三：匹配字符串，得出結(jié)果 -elacan- -elican- 2. x linux 下 下 t blast 的安裝及使用； 步驟一：安裝 在 ssh 輸入命令 ( 下 載 安 裝 包 ) wget ftp ：//blast/executables/blast+/latest/ncbi-blast-2.2.29+-x64-linux.tar.gz （顯示文件）ls （解壓文件）tar xvf ncbi-blast-2.2.29+-x64-linux.tar.gz 安裝完成 步驟二：

11、使用（對(duì)比序列） （設(shè)置環(huán)境變量） export path=$path:/lab203/ncbi-blast-2.2.29+/bin （創(chuàng)建目錄）mkdir db （進(jìn)入另一個(gè)目錄）cd db （ 創(chuàng) 建 新 數(shù) 據(jù) 庫 ） ./ncbi-blast-2.2.29+/bin/makelastdb in alu.n dbtype nucl parse_seqids out alu （序列對(duì)比，輸出結(jié)果）./ncbi-blast-2.2.29+/bin/blastn query test.txt db alu evalue 1e-10 out output.txt 3. l perl 語言實(shí)戰(zhàn)分析

12、 題目： 第一題程序及結(jié)果： 第二題程序及結(jié)果： 第三題程序及結(jié)果： 第四題程序及結(jié)果： 第五題程序及結(jié)果： 第六題程序及結(jié)果： 4. mysql 應(yīng)用 1） 打開 mysql 開始運(yùn)行輸入：mysql h localhost u root p 輸入密碼 2） 使用 mysql 展示數(shù)據(jù)庫：show databases; 使用數(shù)據(jù)庫：use xx; 展示表格：show tables; 顯示表格詳細(xì)信息：describe xx; 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫：create database xx; 創(chuàng)建表格：create table xx( column 1attribute,default, column 2a

13、ttribute,default, column nattribute,default, )charset utf8; 把數(shù)據(jù)放入表格中： load data local infiled:/script/chr19.txt into table chr19; 查看表格：select * from chr19; 輸入信息：insert into xx （column1，column2） values （value1,value2）; 更新信息：update xx set column1=new_value1， column2=new_value2， where expr; 刪除信息：delete

14、 from xx where expr; 更增加/減少行：alter table xx add/drop column col 1 (data_type); 選擇顯示：select column1,column2 from xx where expr; 開放使用權(quán)限：grant all on *.* to user 192.168.0.% identified by *; 收回使用權(quán)限：revoke all on *.* from user 192.168.0.%; 3) mysql 命令字符區(qū)別 int（m）zerofill：數(shù)字不多于 m，占 m 位。 decimal（m,d）精確值，fl

15、oat（m,d）大約值 char（m）固定長(zhǎng)度，中間有空格會(huì)消失，長(zhǎng)度在最后用空格補(bǔ)齊 varchar（m）可變長(zhǎng)度，中間空格不會(huì)消失 五、心得體會(huì) 在上小學(xué)期的實(shí)驗(yàn)技能課之前，還真的沒試過這種那么少人的上課方式，跟平常上課很不一樣，感覺就是像培訓(xùn)一樣。而且俊鋒師兄的講課風(fēng)格非?；顫娸p松，倒有點(diǎn)像茶話會(huì)呀交流會(huì)呀什么的哈哈！ 自從聽了俊鋒師兄的建議去聽聽另外一門 perl 語言的課后，我就一直兩門課都去學(xué)了，在劉黎老師的課上還學(xué)到了從 cpan 的網(wǎng)站上下載 bioperl 的模塊、fastq 的格式（包括 ascii 和 phred quality）、還有其他的 perl 語言命令如 grep 等等。感覺劉黎老師講得也挺清楚的，不過就是有點(diǎn)快，而且要自己帶筆記本電腦過去（唉！臺(tái)式機(jī)的傷不起呀傷不起）最終是在那邊借一個(gè)操作系統(tǒng)是 unix的電腦用了哈比較遺憾的是到最后有些一起上課的師兄師姐還是不知道叫什么名字。 俊鋒師兄的講解給我最大的印象就是非常形象，而且經(jīng)常引用生活中或者企業(yè)家的例子與 perl 語言聯(lián)系起來，不得不說聯(lián)想力真是太