生物信息技术是基于生物信息学的、更加注重技术应用的一门课程。而生物信息学是生命科学领域一门新兴的交叉学科,综合了生物学、计算机学、信息学、统计学等方面的知识。生物信息技术在学生学习了生物化学、分子生物学、计算机应用、高等数学、线性代数、概率统计等相关知识的基础上开设,是深入理解分子生物学和从事前沿生物相关研究的必备基础。本课程的主要内容包括生物信息数据库、下一代测序技术、序列比对、系统发生树的构建、蛋白质的结构与功能预测,微生物群落分析、宏基因组分析等。课程主要通过大量实例的讲解,结合多媒体资源,帮助学生快速掌握生物信息技术的核心内容。通过学习,学生能够利用海量专业工具对生物信息进行检索、整理、分析、比较、解读、预测及可视化。本课程主要针对生物类专业的工科学生开设,也可以为生命科学、农学、医学、生物信息科学等相关专业本科生、硕士生、博士生各阶段的同学,以及生物领域的科研工作者提供参考。
本课程的授课目标如下:
给学生介绍生物信息领域的主要内容以及可能的发展方向,为学生构建相关知识体系,开阔学生的视野,为进一步学习、科研打下基础。
让学生了解生物信息技术的基本原理,并能掌握应用其中的一些常用方法,以提高学生的科研能力,领会采用信息学技术去分析和探索大量核酸和蛋白质序列所蕴藏的生命意义的基本思路。
让学生通过本门课程的学习,可以运用适当的计算机软件或在线工具来分析生物信息,并与相关实验数据结合,达到解决复杂生物相关问题的目的。
课程成绩包括平时成绩和期末成绩两部分,各占50%
第一章 绪论
1.1 生物信息技术是什么
1.2 生物信息技术学什么
第二章 生物数据检索
第一单元测试
专题,DNA测序
DNA测序-1+2
DNA测序-3
DNA测序-4
DNA测序-5
DNA测序-6
DNA测序专题测试
第二章 生物数据检索
2.2 核酸数据库
2.3 基因组数据库
2.4 蛋白质数据库
第二单元测验
第三章 序列比对
3.1 序列比对的重要概念
3.2 双序列比对(第一部分)
第三单元测验
第三章 序列比对(第二部分)
3.2 双序列比对 (第二部分)
3.3 BLAST
3.4 多序列比对
第四单元测验
第四章 系统发生树
4.1 系统发生学的重要概念
4.2 BLAST构建进化距离树
4.3 系统发生树的构建
4.4 MEGA构建系统发生树
第五单元测验
第五章 蛋白质功能和结构预测
5.1 蛋白质与蛋白质组
5.2 蛋白质功能预测
5.3 蛋白质结构预测
5.4 蛋白质结构可视化
第六单元测验
第六章 微生物群落分析
6.1 微生物及微生物多样性
6.2 微生物群落样本的测序
6.3.测序质量评估
6.4 物种组成分析
6.5 Alpha多样性分析
6.6 Beta多样性分析
第七单元测验
宏基因组测序数据分析
1-基因注释
2-基因丰度计算
3-可视化结果展示
4-相关性分析
需具备基本计算机操作技能,且掌握了生物化学、分子生物学等学科知识为最佳;有生物学基本知识的同学也可学习本课程。
1、生物信息学,刘娟主编,高等教育出版社
2、生物信息学,陈铭主编,科学出版社
3、生物信息学,许忠能主编,清华大学出版社
4、生物信息学,赵国屏主编,科学出版社
5、生物信息学,李霞主编,人民卫生出版社
6、Bioinformatics:sequence and genome analysis(生物信息学:序列与基因组分析):David W. Mount编,曹志伟译,科学出版社