生物信息學教案

1、1生物信息學生物信息學教案教案20102011第一學期20102011第一學期教師教師蔡祿蔡祿內蒙古科技大學內蒙古科技大學數(shù)理與生物工程學院數(shù)理與生物工程學院2010年9月2010年9月2課程名稱:生物信息學課程名稱:生物信息學授課章節(jié)授課章節(jié)第1章生物信息學引論生物信息學引論(6學時學時)目的要求目的要求介紹生物信息學的基本概念，指出生物信息學的研究目標和任務、研究意義、基本方法和前沿技術。重點難點重點：重點難點重點：生物信息學概念。

2、難點：難點：生物信息學與其他生物學科的觀念上的革新還原論思想生物并非只是物質的簡單堆積，生物體的生長發(fā)育是生命信息控制之下的復雜而有序的過程。如果說物理學是研究物質和能量的學科，那么生命科學就是研究生命物質基礎上的信息的學科。我們對生命的奧秘還不甚了解，對生命信息的組織、傳遞和表達還知之甚少。既然這牽涉到信息的組織、傳遞和表達，我們就可以用信息科學的方法和技術來嘗試認識和分析生命信息。1.1引言引言隨著基因組計劃的迅速發(fā)展，生物數(shù)據(jù)的積

3、累速度不斷加快。因此，也就對生物數(shù)據(jù)的科學分析方法和實用分析工具提出了更新、更高的要求。在這個過程中，需要對實驗數(shù)據(jù)進行處理并及時進行理論分析，在此基礎上解釋實驗現(xiàn)象，認識導致實驗現(xiàn)象發(fā)生的本質，在“整合”、“系統(tǒng)”等全新理念下探索固有的生物學規(guī)律，進而了解和掌握生命的物質基礎和生命的本質。1.1.1生物信息學基本概念生物信息學基本概念無論從理論上來講還是從實際情況來看，生物信息學的實質就是利用數(shù)理知識、信息和計算機科學及技術來研究生物

4、學信息的組織、傳遞和表達規(guī)律等問題。廣義的生物信息學是指以核酸蛋白質等生物大分子為主要研究對象，以信息、數(shù)理、計算機科學為主要研究手段，以計算機網(wǎng)絡為主要研究環(huán)境，以計算機軟件為主要研究工具，對序列數(shù)據(jù)進行存儲、管理、注釋、加工，對各種數(shù)據(jù)庫進行查詢、搜索、比較、分析，構建各種類型的專用數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)，研究開發(fā)面向生物學家的新一代計算機軟件；并利用數(shù)理統(tǒng)計、模式識別、動態(tài)規(guī)劃、密碼解讀、語意解析、信令傳遞、神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法以及隱馬氏模

5、型等各種方法，對序列、結構數(shù)據(jù)進行定性和定量分析，從中獲取基因編碼、基因調控、序列結構功能關系等理性知識，闡明細胞、器官和個體的發(fā)生、發(fā)育、病變、衰亡的基本規(guī)律和時空聯(lián)系，探索生命起源、生物進化、生命本質等重大理論問題，最終建立“生物學周期表”。計算分子生物學主要研究分析方法，開發(fā)分析工具，促進生物分子數(shù)據(jù)的分析。生物計算主要是用計算機技術分析和處理生物學數(shù)據(jù)。1.1.2生物信息學的研究目標和任務生物信息學的研究目標和任務揭示生物分子數(shù)