生物信息學(xué)教案

1、1生物信息學(xué)生物信息學(xué)教案教案20102011第一學(xué)期20102011第一學(xué)期教師教師蔡祿蔡祿內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古科技大學(xué)數(shù)理與生物工程學(xué)院數(shù)理與生物工程學(xué)院2010年9月2010年9月2課程名稱:生物信息學(xué)課程名稱:生物信息學(xué)授課章節(jié)授課章節(jié)第1章生物信息學(xué)引論生物信息學(xué)引論(6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí))目的要求目的要求介紹生物信息學(xué)的基本概念，指出生物信息學(xué)的研究目標(biāo)和任務(wù)、研究意義、基本方法和前沿技術(shù)。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：生物信息學(xué)概念。

2、難點(diǎn)：難點(diǎn)：生物信息學(xué)與其他生物學(xué)科的觀念上的革新還原論思想生物并非只是物質(zhì)的簡(jiǎn)單堆積，生物體的生長(zhǎng)發(fā)育是生命信息控制之下的復(fù)雜而有序的過(guò)程。如果說(shuō)物理學(xué)是研究物質(zhì)和能量的學(xué)科，那么生命科學(xué)就是研究生命物質(zhì)基礎(chǔ)上的信息的學(xué)科。我們對(duì)生命的奧秘還不甚了解，對(duì)生命信息的組織、傳遞和表達(dá)還知之甚少。既然這牽涉到信息的組織、傳遞和表達(dá)，我們就可以用信息科學(xué)的方法和技術(shù)來(lái)嘗試認(rèn)識(shí)和分析生命信息。1.1引言引言隨著基因組計(jì)劃的迅速發(fā)展，生物數(shù)據(jù)的積

3、累速度不斷加快。因此，也就對(duì)生物數(shù)據(jù)的科學(xué)分析方法和實(shí)用分析工具提出了更新、更高的要求。在這個(gè)過(guò)程中，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并及時(shí)進(jìn)行理論分析，在此基礎(chǔ)上解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生的本質(zhì)，在“整合”、“系統(tǒng)”等全新理念下探索固有的生物學(xué)規(guī)律，進(jìn)而了解和掌握生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和生命的本質(zhì)。1.1.1生物信息學(xué)基本概念生物信息學(xué)基本概念無(wú)論從理論上來(lái)講還是從實(shí)際情況來(lái)看，生物信息學(xué)的實(shí)質(zhì)就是利用數(shù)理知識(shí)、信息和計(jì)算機(jī)科學(xué)及技術(shù)來(lái)研究生物

4、學(xué)信息的組織、傳遞和表達(dá)規(guī)律等問(wèn)題。廣義的生物信息學(xué)是指以核酸蛋白質(zhì)等生物大分子為主要研究對(duì)象，以信息、數(shù)理、計(jì)算機(jī)科學(xué)為主要研究手段，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為主要研究環(huán)境，以計(jì)算機(jī)軟件為主要研究工具，對(duì)序列數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理、注釋、加工，對(duì)各種數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢、搜索、比較、分析，構(gòu)建各種類型的專用數(shù)據(jù)庫(kù)信息系統(tǒng)，研究開發(fā)面向生物學(xué)家的新一代計(jì)算機(jī)軟件；并利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、模式識(shí)別、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、密碼解讀、語(yǔ)意解析、信令傳遞、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法以及隱馬氏模

5、型等各種方法，對(duì)序列、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行定性和定量分析，從中獲取基因編碼、基因調(diào)控、序列結(jié)構(gòu)功能關(guān)系等理性知識(shí)，闡明細(xì)胞、器官和個(gè)體的發(fā)生、發(fā)育、病變、衰亡的基本規(guī)律和時(shí)空聯(lián)系，探索生命起源、生物進(jìn)化、生命本質(zhì)等重大理論問(wèn)題，最終建立“生物學(xué)周期表”。計(jì)算分子生物學(xué)主要研究分析方法，開發(fā)分析工具，促進(jìn)生物分子數(shù)據(jù)的分析。生物計(jì)算主要是用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析和處理生物學(xué)數(shù)據(jù)。1.1.2生物信息學(xué)的研究目標(biāo)和任務(wù)生物信息學(xué)的研究目標(biāo)和任務(wù)揭示生物分子數(shù)