生物信息学 教学大纲

1、生物信息学Bioinformatics 40学时（理论课含实践） 2学分一、课程性质、地位和任务生物信息学是生命科学领域和信息科学领域的应用型交叉学科，是一门新兴的交叉学科，是现代生物学研究的重要工具。本课程的主要目的是使学生掌握利用因特网上的各种数据库和分析工具解释生命活动现象的基本理论和方法。本门课程的开设是为了使学生了解目前生物信息学学科的研究内容和发展方向，培养学生具有生物信息学方面的理论基础和基本技能，并且能够运用所掌握的生物信息学理论、方法和技术初步解决科研和实际工作中生物信息的存储、检索、分析和利用的问题。本课程是生命科学学类本科生的专业课，可供生物科学类、生物技术类、生物工程类

2、本科生及研究生学习。其先修课程主要有：遗传学、分子生物学、生物化学等。二、课程教学基本要求1 以关键词或词组为基础的数据检索的方法和基本原理；2 以核酸和氨基酸序列为基础的数据检索分析的方法和基本原理；3 核酸和氨基酸序列分析、结构预测和功能分析的方法和基本原理；4 农业类生物数据库的利用。三、课程教学大纲与学时分配第一章 生物信息学学科的发展和研究内容（2学时）本章重点：理解和掌握生物信息学的发展简况和研究内容本章难点：生物信息学的研究内容1. 生物信息学学科发展简况（0.5学时）2. 生物信息学研究内容（0.5学时）3. 本课程主要内容（1学时）第二章 生物数据库（8学时）本章重点：理解和

3、掌握各类数据库的基本内容和检索方法。本章难点：各种生物数据库包含数据的种类和检索。1. 核苷酸数据库（2.5学时）2. 蛋白质数据库（2学时）3. 结构数据库（1学时）4. 酶和代谢数据库（1.5学时）5. 文献数据库（0.5学时）6. 向数据库提交、修改核苷酸和蛋白质序列（0.5学时）第三章 关键词或词组为基础的数据库检索（4学时）本章重点：理解和掌握以关键词为基础的数据检索的基本方法和原理。本章难点：以关键词为基础的数据检索的基本方法和原理。1. 基本概念（0.5学时）2. Entrez检索方法（2.5学时）3. SRS检索方法（0.5学时）4. DBGET检索方法（0.5学时）第四章 核

4、酸和蛋白质序列为基础的数据库检索（6学时）本章重点：理解和掌握核酸和氨基酸序列分析和方法和基本原理。本章难点：核酸和氨基酸序列功能分析的基本方法和原理。1. 基本概念（1学时）2. BLAST检索分析方法（4学时）3. FASTA检索分析方法（1学时）第五章 多序列对位排列分析和系谱分析（4学时）本章重点：多序列分析基本原理和方法，系谱分析方法。本章难点：分子进化分析原理和方法。1. 多序列分析方法（2学时）2. 系谱分析方法（2学时）第六章 基因预测和基因结构分析（4学时）本章重点：基因预测和基因精细结构分析的基本原理和方法。本章难点：利用模式序列预测基因方法，基因精细结构分析方法。1. 基

5、本原理（1.5学时）2. 分析方法（2.5学时）第七章 蛋白质性质和结构分析（4学时）本章重点：蛋白质化学性质和结构分析的基本方法，蛋白质跨膜区段和结构域分析。本章难点：蛋白质三级结构分析，蛋白质亚细胞定位分析。1. 根据已知蛋白质结构确定未知蛋白质结构（0.5学时）2. 蛋白质一级结构分析（0.5学时）3. 蛋白质二级结构分析（0.5学时）4. 蛋白质三级结构分析（1学时）5. 蛋白质的跨膜区段分析（1学时）6. 保守结构域的分析（0.5学时）第八章 农业类数据库的利用（4学时）本章重点：各种农业类数据库包含数据的种类和检索方法。本章难点：比较基因组学分析，QTL相关信息查询。1. 植物基因

6、组数据库（2学时）2. 动物基因组数据库（1.5学时）3. 其它物种基因组数据库（0.5学时）第九章 核酸序列的其他分析方法（4学时）本章重点：限制性内切酶的消化位点的分析方法和DNA序列染色体定位的分析方法。本章难点：DNA序列的PCR引物设计。1. 确定DNA序列的分子量和碱基组成（0.5学时）2. 序列变换（0.5学时）3. 分析限制性内切酶的消化（酶切）位点（1学时）4. 设计PCR引物（1学时）5. DNA序列格式修饰（0.5学时）6. 在染色体上定位DNA序列（0.5学时）四、教学方式及课程考试办法本课程结合课堂讲授和在教师指导下学生自主上机操作练习。本课程结束后，根据课程基本要求，采取笔试、课堂开卷、独立完成的方式进行考核。学生利用网络对考试题目进行独立作答，考试采取A、B卷同时进行，每个同学的考试试卷与四周同学的考试试卷完全不同。五、主要参考书目1. 生物信息学，周艳红