生物信息学复习资料

生物信息学复习资料（共11篇）

1.生物信息学复习资料 篇一

至善川大考研网

四川大学考研生物信息学专业冲刺阶段复习经验

很快大学四年快要过去，我的记忆里还是当初高考失败的惨痛。还是不太愿意接受自己所读的大学。大学，像高中老师说的那样好好玩，好好放松。我天真的以为大学就是应该玩，索性每一次专业课都是及格为目的，我也从没想过要奖学金什么的。助学金申请不够资格，辅导员说要留给贫困的同学。我恰恰是属于普普通通的那种学生，高中的时代已然过去我的光芒什么的都随着高考离开了我。大学我也没想要奋斗一番。别谈奖学金别谈保研。我几乎不知道保研是可以保外校，苦想还要继续在这个学校读三年，我甩头就走。直到后来才发现同寝室的两个好友一个保研在了华南理工；另一个去了中科院。实话说我在准备考研那段时间才明白什么是保研什么是考研。

初试： 考研中除了需要斗志，还要坚持，坚持着自己的目标，坚持着每天按部就班的学习，坚持着忍受一些不可回避的痛苦或者寂寞等等，只要坚持了，相信天道酬勤。我的考研分为几个阶段，我认为虽然计划赶不上变化，但是考研复习整个的计划还是需要思考的，比如要复习几轮，每轮做些什么，达到什么样的效果这些都是需要心中有数的，即使每天的计划有时会更改，但是大的方向需要把握住。

以下主要谈谈专业课的复习，公共课各个学校都是一样，可以广泛参考经验。4到6月第一轮复习，生化我是先找了一本薄的看了一遍并简单做一些习题，主要是一些选择填空，以巩固知识；细胞大体上进行一遍，也是做王金发老师的习题集，主要是小题。同时在复习专业课的时候做了一些笔记，整理出框架加深印象。7到10进行第二轮复习，由于其中一些事情的影响，放慢了复习进度，其实我觉得暑假7和8月份就可以把第二遍进行完，第二遍是在第一遍的基础上进一步熟悉课本，并进一步做习题，将一些基础性的习题进一步做做，并开始思考一些大题，细胞是王金发老师和翟中和老师的书兼顾，生化这个时候就是简要看一下薄本的，后来就开始看王镜岩的两本厚书，因为对生化的知识有了初步的了解，所以此时看生化会看得很快，而且收获很大；11到1月第三轮复习，做真题并多研究真题整理答案，真题我是用《四川大学计算机基础考研复习精编》这本书的历年真题，对于答案有重点解析，方便理解，但是，目前这本书已经售罄了，只能等2015年才有新的，提醒即将报考这个专业的学弟学妹们，如果需要，要赶紧买。当然有人会问，你读生物怎么会看计算机呢？那是因为生物信息学的生物软件需要懂一些计算机专业知识，很麻烦的。然后在真题的基础上再看一遍书，同时完善答案，注重细节，相应的做一些笔记，第三轮的时候看了一些基础生物化学这两本，这两本书重点很突出，都有相应的标记，而且与川大的生化真题是相接轨的，可以对王镜岩的书作一定的补充，同时一部分真题的答案可以在上面找到相关知识。

考研前4个月时我们就要反复的做题和看教材，而且要对自己进行模拟考试，按照考试时间进行模考，检测自己的实力，也能更快的进入到考试的状态，四川大学计算机基础考研冲刺宝这本对于冲刺的作用很有效果，当然要适当配合一些迷你真题来做，模拟题，我推荐川大计算机基础考研模拟五套卷与答案解析这本书，虽然这些资料看起来很充足了，但是也要注重基础知识的巩固。临近考试，复习方法应当有所调整，不能再继续题海战术，要在记忆知识点的同时掌握学习方法。建议大家使用提纲记忆法，将所学知识点以提纲的形式列出，再把内容填充进去。一来列提纲的过程本身就是对知识点的整合梳理的过程，二来填充的过程是对知识点的又一次强化。同时，考生在记忆时可以记忆关键词，这样减少了记忆的量，使记忆由多变精。

研究生的生活等待着我，我一定不会再虚度光阴了。呵呵~祝大家考研成功。不放弃不抛弃！阳光总在风雨后，你是最棒的！

2.生物信息学复习资料 篇二

伴随着全球经济、科技的高速发展, 如今的世界已经变得日新月异、绚烂多彩。人们的科学文化素养以及对科技文化的需求正在急剧的增长, 相比较传统的灌输式教学模式已经不能很好地适应社会发展的需求, 传统的教学模式在很大程度上面临着严峻的挑战。同时, 在某种程度上来说, 未来的文盲不是不认识字的人, 而是不懂得如何学习的人, 所以教学生学会学习成了老师面临的首要任务。特别是高三的复习课, 知识点多, 学生多, 小组合作学习调控难, 老师对后进生辅导没有充足的时间, 这些都直接影响了复习的效果。当然, 要改变原有的学习方式以及教学方式并不是一件容易的事, 学案导学教学模式的形成建立了一种新的机制, 打破了原有的学习习惯。在学案导学教学模式的形成过程中, 也许会遇到各种各样的问题, 比如对学案导学教学还没有丰富的经验, 只能是一步一个脚印慢慢探索, 甚至可能在教学中出现失误, 但是学案导学教学模式在引导学生自主学习方面还是发挥了很大的作用, 提高了复习的有效性。

二、高三生物复习

一般来说, 高三生物复习有两轮, 即一轮复习、二轮复习。

1. 高三生物一轮复习

高三生物一轮复习通常指的是要全面地阅读教材, 也就是所谓的过教材, 夯实基础知识、提升解题的基本能力;新课标中着重要求教师在认真钻研教材的基础上通过适当的拓展教育学生, 而不是仅仅围绕教材给学生传授知识。所以一轮复习就不是简单的阅读教材, 而应该是教师通过认真钻研课标、考纲和高考生物命题趋势的基础上对教材的再次认识。记住教材中的知识点无疑是好的, 但更重要的是理解知识的真正内涵以及对相关生物知识的拓展, 以便使获得的知识真正地属于自己, 达到能够彻底理解和熟练运用的水平。

2. 高三生物二轮复习

高三生物二轮复习是完全建立在一轮复习的基础上, 通过一轮细化的全面复习, 二轮复习进一步使获得的知识详细化、系统化以及网络化, 逐渐地创建生物复习的结构体系。生物二轮复习也是让学生的能力有大幅提高的关键阶段。一般来说, 生物二轮复习以专题训练为主, 查漏补缺, 及时找到不熟的知识点加以巩固, 再通过对各种题型的熟练掌握提高复习效率。

三、学案导学教学模式的推进以及取得的成果

1. 强化理论学习以及确定目标并且实践

合理明确的学习目标是保证课堂教学有效性的前提, 并且合理的目标能给教师和学生起到引导、调控、激励以及评价的作用。教师在平时辅导学生进行生物复习时要准确地把握教材的重难点, 更要仔细研读教材, 根据复习的进度、教学内容以及学生的实际情况, 精心地设计学案, 选择恰当的复习内容以及课堂练习;最后指引学生参考学案, 做到明确学习的目标, 使同学有方向的前进, 有目标、有任务地进行课堂学习以及复习。例如, 在“生态系统的能量流动”教学中运用学案导学教学模式:首先明确学习目标, 根据生态系统能量流动的特点分析能量流动的过程、运用能量流动原理解答相关的能量流动计算以及陈述生态系统中能量流动的意义和作用;其次, 培养能力目标, 通过识图分析能量的来源以及去路、运用传递效率解决相关计算题以及通过对食物链的了解进一步掌握能量流动的规律;最后, 实践运用能力目标, 了解生态系统能量流动的特点以及实践意义, 组织学生对所学的生物知识进行讨论, 重点是生态系统中能量流动的特点以及过程, 难点是形成能量流动的原因以及特点。

2. 师生通过合作构建互动课堂以及自主复习

高三生物复习过程中运用学案导学教学模式目的也是为了提高课堂的互动性以及有效性, 需要的是学生在上课之前做好充分的准备, 这就需要学生进行自主复习。自主复习指的是学生在班级内部或者相关小组之间进行自主性的合作复习, 以便于了解学生自主学习的情况, 将复习过程中面临的共同的问题得到及时有效的解决。同时, 在学生运用学案导学教学模式对生物复习有了一定的了解之后, 学生和老师可以通过合作共同构建生物复习的内容体系。例如, 在复习《现代生物科技专题》时, 师生通过合作可以构建以下内容体系:生物科技主要有哪些工程, 各项技术工程之间有什么联系;再归纳比较每项技术工程的原理、方法及操作;同时通过学案中预设的问题, 组织学生讨论生物技术在工农业生产和医学实践中的应用。这些都是学生非常感兴趣的领域, 学生都十分积极参与、踊跃发言, 从而改变了以往那种由老师讲一遍课本的沉闷气氛, 而且学生还上升到一个更高的水平来掌握整个专题的知识, 达到灵活运用。通过学案导学教学模式引导学生对所学的生物知识进行详尽、系统化的整理, 能改进高三生物复习的学习方法, 而且对培养学生的学习兴趣有很大的帮助, 能够有效地实现高三生物复习的教学目标。

3. 创建科学实用的学案导学教学模式, 提高生物学趣味

高三的学生马上面临高考, 所以在高三的复习中, 设计科学实用的学案显得尤为重要。学案的设计应该体现教学内容和教学规律, 注重实验活动, 教师和学生都要认真地对待实验。综合考虑高三生物复习中的影响因素, 要将基本内容、思路以及基本问题渗透在学案中, 再通过师生良好的配合顺利地完成既定的生物复习目标。例如, 教师和学生可以运用学案导学教学共同构建高三生物复习网络, 高中生物实验的各种颜色反应: (1) 斐林试剂检测可溶性还原糖, 原理是还原糖和斐林试剂作用形成砖红色沉淀, 需要注意的是斐林试剂的甲液和乙液要等量混合均匀后方可使用, 并且是随用随配, 条件是需要水浴加热, 应用是检测和检验某糖是否是还原糖、不同生物组织中含糖量高低的测定以及在医学上对糖尿病、肾炎等疾病进行诊断; (2) 双缩脲试剂检测蛋白质, 原理是蛋白质和双缩脲试剂作用产生紫色现象, 需要注意的是, 双缩脲试剂在使用时要先加A液再加B液, 反应条件为常温, 应用是鉴定某些消化液中含有蛋白质以及用于对劣质奶粉的鉴定; (3) DNA的染色与鉴定, 染色原理是DNA和二苯胺作用有蓝色出现, 应用是DNA的粗提取实验的鉴定试剂等等。所以, 在高三生物复习中运用学案导学教学模式应依据生物学科的特点, 表现创新性的同时提升生物学的趣味性、实践性。

4. 学案导学教学应注重教师精讲以及小结归纳

学案导学教学注重的是培养学生自主学习的能力, 但是, 也不能忽略教师的主导作用。教师通过对学生复习的适当指点, 可以解决学生在自学过程中产生的问题, 帮助学生理清各知识点之间的关联, 有利于改进学习方法以及提高学习能力。更重要的是, 高三生物复习过程中通过教师的指引, 可以使学生建立生物知识复习框架, 能高效地对复习的知识进行梳理、总结, 提高生物复习的效率。例如, 复习光合作用时, 要知道光合作用的原料是二氧化碳和水;产物是有机物和氧气;动力是太阳光;场所是叶绿体。熟悉了这些内容之后, 就需要提出一些问题, 在叶绿体中, 二氧化碳和水是怎样转化成糖类和氧气的呢、光合作用又受哪些外界因素的影响等。通过提出的问题, 对光合作用的过程进行归纳总结, 光合作用的光反应在有光的情况下才能进行, 而暗反应在有光、无光的情况下都能进行, 通过教师精讲以及小结归纳对光合作用的过程有了全面的认识。

总的来说, 学案导学教学模式对提高高三生物复习以及有效学习方面有积极的作用。只要拥有优质、准确以及合理的学案, 并且在教师和高三生物复习中能够进一步得到落实, 那么, 学案导学教学模式在高三生物复习中的有效性就会逐渐地表现出来, 同时, 学案导学教学模式对进一步促进高三生物复习的前景越加有利。

摘要：“学案导学教学模式”并非指通过增加额外的负担, 让学生完成大量的课堂作业提升学生的学习成绩;而是指教师在深层次研究学生教材的基础上, 根据每节课的学习内容规划好学案, 学生再通过教师的引导或者小组讨论的形式, 自发地掌握所需要学习的基础知识, 提高自学能力的同时, 也能改进课堂学习有效性的教学模式。高三生物复习中, 根据学生抽象和形象思维之间的差异, 教师应该科学、合理地划学案导学教学模式, 尽可能优化教学方法, 巧妙地设计高三生物复习过程, 努力调动每位学生的积极性、主动性, 真正地使学生在复习中获得益处, 提高生物复习的有效性。

关键词：学案导学,高三生物复习,有效性

参考文献

[1]刘文杰.学案导学模式在高中生物教学的应用研究[D].湖南师范大学, 2007.

[2]石世刚“.学案导学”高效课堂教学模式的尝试与反思[J].教育实践与研究 (B) , 2011 (05) .

[3]李迎春.高三生物一轮复习中的有效策略:学案导学[J].中学生物学, 2009 (01) .

[4]姜秀珍“.学案导学”.一路走来一路歌:利用“学案导学”培养学生的良好学习习惯[J].新课程:中学, 2010 (07) .

[5]户秀荣.对“导学案”教学模式的反思[J].学周刊, 2011 (03) .

3.生物信息学现状分析 篇三

【关键词】生物; 信息学; 技术

中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1009-8283(2009)05-0258-01

1 生物信息学的产生

21世纪是生命科学的世纪,伴随着人类基因组计划的胜利完成,与此同时,诸如大肠杆菌、结核杆菌、啤酒酵母、线虫、果蝇、小鼠、拟南芥、水稻、玉米等等其它一些模式生物的基因组计划也都相继完成或正在顺利进行。人类基因组以及其它模式生物基因组计划的全面实施,使分子生物数据以爆炸性速度增长。在计算机科学领域,按照摩尔定律飞速前进的计算机硬件,以及逐步受到各国政府重视的信息高速公路计划的实施,为生物信息资源的研究和应用带来了福音。及时、充分、有效地利用网络上不断增长的生物信息数据库资源,已经成为生命科学和生物技术研究开发的必要手段,从而诞生了生物信息学。

2 生物信息学研究内容

2.1序列比对

比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。序列比对是生物信息学的基础。两个序列的比对现在已有较成熟的动态规划算法,以及在此基礎上编写的比对软件包——BALST和FASTA,可以免费下载使用。这些软件在数据库查询和搜索中有重要的应用。有时两个序列总体并不很相似,但某些局部片断相似性很高。Smith-Waterman算法是解决局部比对的好算法,缺点是速度较慢。两个以上序列的多重序列比对目前还缺乏快速而又十分有效的算法。

2.2 结构比对

比较两个或两个以上蛋白质分子空间结构的相似性或不相似性。

2.3 蛋白质结构预测

从方法上来看有演绎法和归纳法两种途径。前者主要是从一些基本原理或假设出发来预测和研究蛋白质的结构和折叠过程。分子力学和分子动力学属这一范畴。后者主要是从观察和总结已知结构的蛋白质结构规律出发来预测未知蛋白质的结构。同源模建和指认(Threading)方法属于这一范畴。虽然经过30余年的努力,蛋白结构预测研究现状远远不能满足实际需要。

2.4 计算机辅助基因识别

给定基因组序列后,正确识别基因的范围和在基因组序列中的精确位置.这是最重要的课题之一,而且越来越重要。经过20余年的努力,提出了数十种算法,有十种左右重要的算法和相应软件上网提供免费服务。原核生物计算机辅助基因识别相对容易些,结果好一些。从具有较多内含子的真核生物基因组序列中正确识别出起始密码子、剪切位点和终止密码子,是个相当困难的问题,研究现状不能令人满意,仍有大量的工作要做。

2.5 非编码区分析和DNA语言研究

在人类基因组中,编码部分进展总序列的3~5%,其它通常称为“垃圾”DNA,其实一点也不是垃圾,只是我们暂时还不知道其重要的功能。分析非编码区DNA序列需要大胆的想象和崭新的研究思路和方法。DNA序列作为一种遗传语言,不仅体现在编码序列之中,而且隐含在非编码序列之中。

3 生物信息学的新技术

3.1Lipshutz(Affymetrix,Santa clara,CA,USA)

Lipshutz(Affymetrix,Santa clara,CA,USA)描述了一种利用DNA探针阵列进行基因组研究的方法,其原理是通过更有效有作图、表达检测和多态性筛选方法,可以实现对人类基因组的测序。光介导的化学合成法被应用于制造小型化的高密度寡核苷酸探针的阵列,这种通过软件包件设计的寡核苷酸探针阵列可用于多态性筛查、基因分型和表达检测。然后这些阵列就可以直接用于并行DNA杂交分析,以获得序列、表达和基因分型信息。

3.2 基因的功能分析

Overton(University of Pennsylvania School of Medicine,Philadelphia,PA,USA)论述了人类基因组计划的下一阶段的任务——基因组水平的基因功能分析。这一阶段产生的数据的分析、管理和可视性将毫无疑问地比第一阶段更为复杂。他介绍了一种用于脊椎动物造血系统红系发生的功能分析的原型系统E-poDB,它包括了用于集成数据资源的Kleisli系统和建立internet或intranet上视觉化工具的bioWidget图形用户界面。

Babbitt(University of California,San Francisco,CA,USA)讨论了通过数据库搜索来识别远缘蛋白质的方法。对蛋白质超家族的结构和功能的相互依赖性的理解,要求了解自然所塑造的一个特定结构模板的隐含限制。蛋白质结构之间的最有趣的关系经常在分歧的序列中得以表现,因而区分得分低(low-scoring)但生物学关系显著的序列与得分高而生物学关系较不显著的序列 是重要的。

3.3 新的数据工具

Letovsky(Johns hopkins University,Baltimore,MD,USA)介绍了GDB数据库,它由每条人类染色体的许多不同图谱组成,包括细胞遗传学、遗传学、放射杂交和序列标签位点(STS)的内容,以及由不同研究者用同种方法得到的图谱。就位置查询而言,如果不论其类型(type)和来源(source),或者是否它们正好包含用以批定感兴趣的区域的标志(markers),能够搜索所有图谱是有用的。为此目的,该数据库使用了一种公用坐标系统(common coordinate system)来排列这些图谱。数据库还提供了一张高分辨率的和与其他图谱共享许多标志的图谱作为标准。共享标志的标之间的对应性容许同等于所有其它图谱的标准图谱的分配。

Candlin(PE applied Biosystems,Foster City,CA,USA)介绍了一种新的存储直接来自ABⅠPrism dNA测序仪的数据的关系数据库系统BioLIMS。该系统可以与其它测序仪的数据集成,并可方便地与其它软件包自动调用,为测序仪与序列数据的集成提供了一种开放的、可扩展的生物信息学平台。

参考文献:

[1]顾明亮. 生物芯片技术及展望[J] 滨州医学院学报, 2003,(02) .

[2]菅复春,张子宏,肖乃淼,张龙现. 基因芯片技术的应用[J] 河南畜牧兽医, 2006,(08) .

4.生物信息学论文 篇四

韩雪晴

（生物工程1201班，学号：201224340124）

摘要：生物信息学是一门研究生物和生物相关系统中信息内容和信息流向的综合性系统科学。80年代以来新兴的一门边缘学科，信息在其中具有广阔的前景。伴随着人类基因组计划的胜利完成与生物信息学的发展有着密不可分的联系，生物信息学的发展为生命科学的发展为生命科学的研究带来了诸多的便利，对此作了简单的分析。

关键词：生物信息学；进展；序列比对；生物芯片

A review of the advances in Bioinformatics

Han Xueqing（Bioengineering, Class1201，Student ID：201224340124）

Abstract: Bioinformatics is the science of comprehensive system of information content and information flows to a study on the biological and bio related in the system.The edge of an emerging discipline since 80, has broad prospects in which information.With the human genome project was completed and the development of bioinformatics are inextricably linked, for the life science research development of bioinformatics for the development of life science has also brought a lot of convenience, has made the simple analysis.Keywords:

bioinformatics；progress；Sequence alignment；biochip

1、生物信息学的产生背景

生物信息学是20世纪80年代末开始，随着基因组测序数据迅猛增加而逐渐兴起的一门学科[1]。应用系统生物学的方法认识生物体代谢、发育、分化、进化以及疾患发生规律的不可或缺的工具[2]。及时、充分、有效地利用网络上不断增长的生物信息数据库资源，已经成为生命科学和生物技术研究开发的必要手段，从而诞生了生物信息学。

2、生物信息学研究内容

主要是利用计算机存储核酸和蛋白质序列，通过研究科学的算法，编制相应的软件对序列进行分析、比较与预测，从中发现规律。白细胞介素-6(IL-6)是机体重要的免疫因子,但在两栖类中未见报道。采用生物信息学方法对两栖类模式动物非洲爪蟾IL-6进行分析[3]。以人IL-6基因对非洲爪蟾数据库进行搜索、分析,并采用RT-PCR方法对所得序列进行验证。结果表明,非洲爪蟾IL-6基因位于scaffold_52基因架上,具有保守的IL-6家族基序[4]。采用生物信息新方法进行不同物种的免疫基因挖掘、克隆,是一种有效的方法[5]。

2.1序列比对

比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。序列比对是生物信息学的基础。两个序列的比对现在已有较成熟的动态规划算法，以及在此基础上编写的比对软件包BLAST和FASTA[6]。序列数据库搜索最著名且最常用的工具之一便是BLAST算法。FASTA算法是另一族常用的序列比对及搜索工具[7]。

2.2结构比对

比较两个或两个以上蛋白质分子空间结构的相似性或不相似性。

2.3蛋白质结构预测

从方法上来看有演绎法和归纳法两种途径。前者主要是从一些基本原理或假设出发来预测和研究蛋白质的结构和折叠过程。分子力学和分子动力学属这一范畴。后者主要是从观察和总结已知结构的蛋白质结构规律出发来预测未知蛋白质的结构[8]。

3、生物信息学的新技术 3.1 Lipshutz(Affymetrix,Santa clara,CA,USA)

描述了一种利用DNA探针阵列进行基因组研究的方法，其原理是通过更有效有作图、表达检测和多态性筛选方法，可以实现对人类基因组的测序[9]。光介导的化学合成法被应用于制造小型化的高密度寡核苷酸探针的阵列，这种通过软件包件设计的寡核苷酸探针阵列可用于多态性筛查、基因分型和表达检测[10]。

3.2基因的功能分析

Overton(University of Pennsylvania School of Medicine,Philadelphia,PA,USA)论述了人类基因组计划的下一阶段的任务基因组水平的基因功能分析。

4生物信息学前沿

4.1生物芯片技术

4.1.1生物芯片的简介

生物芯片技术是通过缩微技术，根据分子间特异性地相互作用的原理，按照芯片上固化的生物材料的不同，可以将生物芯片划分为基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片和组织芯片。4.1.2生物芯片的基本内容

生物芯片技术通过微加工工艺在厘米见方的芯片上集成有成千上万个与生命相关的信息分子，它可以对生命科学与医学中的各种生物化学反应过程进行集成，从而实现对基因、配体、抗原等生物活性物质进行高效快捷的测试和分析。4.1.3生物芯片的发展

生物芯片将会给21世纪整个人类生活带来一场“革命”。生物芯片产业也有望与“微电子芯片”并列成为21世纪最大的产业之一。4.1.4与生物芯片相关的技术

平面微加工技术、微机械技术、CCD成像技术、基因芯片技术等。

4.2药物设计与生物信息学

药物基因组学可以说是基因功能学与分子药理学的有机结合，在很多方面这种结合是非常必要的。药物基因组学以药物效应及安全性为目标，研究各种基因突变与药效及安全性的关系。

4.3基因治疗

基因治疗（gene therapy）是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，达到治疗目的[11]。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病[12]。通过对miR-29a进行靶基因预测及相关生物信息学分析,为miR-29a靶基因的实验验证提供数据支持,以期为深入研究miR-29a的生物学功能和调控机制提供理论指导[13]。从广义说，基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。在基因治疗中迄今所应用的目的基因转移方法可分为两大类：病毒方法和非病毒方法[14]。

4.4虚拟细胞--人工生命的模型

虚拟细胞是应用信息科学的原理和技术，通过数学的计算和分析，对细胞的结构和功能进行分析、整合和应用，以模拟和再现细胞和生命的现象的一门新兴学科。虚拟细胞亦称人工细胞或人工生命[15]。目前，国际上已有两个虚拟细胞问世，一个是日本的原核虚拟细胞模型，一个是美国的真核虚拟细胞模型。

参考文献

[1].张阳德，生物信息学（第二版）科学出版社，2010，21世纪高等院校教材ISBN978-7-03-023931-0 [2].迈克尔 R.巴恩斯(Barnes.M.R.)，遗传学工作者的生物信息学，科学出版社2010年10月1日出版ISBN 9787030254900 [3].齐志涛;张启焕;王资生;许伟;黄贝;王爱民，非洲爪蟾IL-6基因的克隆及生物信息学分析 出版日期: 2010 [4].齐志涛;张启焕;黄贝;王资生;仇明;黄金田;许伟;王爱民.非洲爪蟾BAFF及其信号通路相关基因的比较生物信息学分析,生物技术,2011,(4):

[5].廖明帜，生物背景学生的《生物信息学》课程教学思考与探索，教育教学论坛，2014年第36期

[6].Dan E.Krane&Michael L.Raymer，生物信息学概论，清华大学出版社 2010年出版

[7].Eddy S R.Profile Hidden Markov Models.Bioinformatics,1998,14(9):755~763 [8].Coombes KR,Fristche HA,Clarke,et al.Qutility control and peak finding for proteomics data collected from nipple aspirate fluid by surface-en-hanced laser desorption and ionization.Clin Chem,2013,49(10):1615~1623 [9].Lim HA,Batt tR.TIBTECH,1998;16(3)):104.[10].Williams n.Science,1997;277(5328):902.[11].顾健人，曹雪涛，基因治疗，北京：科学出版社，2011 [12].余国膺，生物信息学，中国心脏起博与心电生理杂志，2014年01期 [13].施伟杰

曾玉

姚纯

曹笑梅

童华，miR-29a靶基因预测及其相关生物信息学分析，现代生物医学进展，2014年32期

[14].安冬

姜涛

张翠丽

殷玉玲

曹雪姣

辛毅，臧师竹利用生物信息学研究肥胖与2型糖尿病患者肝组织基因表达变化，《现代生物医学进展》 2014年30期

5.生物信息学开题报告 篇五

1.课题研究的目标

生物技术药物(biotech drugs)又称为生物药物(biopharmaceu—tics)。它是以生物信息学、功能抗原学、组合化学等高科技作为依托，融合了医学、生物学、药物学等先进技术，依靠突破分子生物、生物物理、分子遗传学等基础学科而形成的产业。当今，世界生物制药技术产业正处于投资收获期，得到了迅速发展。生物技术药品在医药、曰化产品、保健食品等领域得到广泛的应用。特别是在改造传统制药产业发挥重要作用，它在新药物的开发研究和生产过程中广泛的运用，现代生物制药技术成为当今最为重要的技术之一

2.国内外研究现状(文献综述)：

很多学者认为，20世纪占主导地位的科学技术是物理学和化学这两大学科。但21世纪占主导的科学技术是依赖生物学的成就。生物技术是当前高新技术中发展最为迅速的领域。依照当前的速度，生命科学这一学科到201 5年将会得革命性突破。它的发展将帮助人类解决很多当前无法人类疾病，同时还可以改革食品的生产过程，彻底消除人类的营养不良。这些将极大的延长人类寿命，改善人们的生活。

一、国际上生物制药的发展现状

1.1生物技术在制药工艺中的应用

其一，应用基因工程技术研制和开发药物。自20世纪70年代初蛆来，基因工程药物发展十分迅速，基因制各技术、宿主表达系统及细胞反应器均有较大进步。如中国地鼠卵细胞，c127细胞及弥猴细胞等。

其二，细胞工程、酶工程、发酵工程、应用细菌工程技术已培养成功了多种萄类中草药，如冬虫夏草、灵芝等，使一些名贵的中草药可以用发酵的方法牛产出来。一些重要的基斟工程生产的酶，已被用于药物中问体的酶促转化，发酵工程也为医药工业提供了新的生产工艺。第三，生物纳米技术在医药中的应用。如用纳米材料制备药物的载体;制各纳米级药物;纳米技术在中药现代化中的应用，“纳米中药”中仪可以提高药物的生物利用度，还能降低毒副作用，增强临床疗效，易被人体吸收。

1.2建立药物筛选新模型

随着分子水平的药物筛选模型的出现，筛选方法和技术都发生了根本性的变化，出现了高通量筛选的新技术，在短时间内即可完成庞大数量化的化合物活性筛选，大大加速了新药的寻找和发现。并且可以利用基因敲除或转基因技术，可以建立基因缺乏或基因转入的动物或细胞系，将其作为药物研究的病理模型，对药物的作用进行试验，将对新药研究产生重大的作用。

1 3创建药理、毒理研究的新模型与新方法

通过基因及基因结构功能研究、蛋白质组织及蛋白质结构功能研究，科学地评价药物疗效和毒性，研究药物的代谢和信号传导途径，可必为药理、毒理研究创建新的模型和新的方法。

1.4完善药物研制和药的治疗

随着20世纪90年代韧启动的人类基因组计划的实施和实现，人类遗传密码将被解析，基因结构、功能研究的`深入，必然会找H1一些与疾病有关的基崮，这些基因可以成为研究药物的新靶点，或以这些基因为基础建立药物筛选的新模型。这些模型不仅对从事分子水平的新药设计和研制有用，同样也可以用于化学合成药物的筛选和中草药有效成分的筛选等。

二、国内现状

我国生物制药产业起步较晚，经过了二十几年的发展，以基因工程药物为核心的研制、开发和产业化已经颇具规模。目前，全国注册的生物技术公司超过了300家，主要分布于环渤海、长三角、珠三角等经济发达的地区。近年来，我国开发出了一大批新的特效药物，解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题。这些药品对肿瘤、心脑肺血管、免疫性、内分泌等严重威胁人类健康的疑难病症起到了较好的治疗效果，且副作用明显低于传统药品。肿瘤是多机制的复杂疾病，目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。如应用基因工程抗体抑制肿瘤，应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤，应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶可抑制肿瘤血管生长，阻止肿瘤生长与转移。与世界先进国家的生物医药产业相比，我国生物医药产业还处于比较落后的状态，但是国家和地方政府都在不断加大对该产业的发展扶持力度，从政策和资金等各方面不断加大投入。当前，我国已将生物制药作为经济发展的重点建设行业和高新技术的支柱产业来发展。不断建立国家级生物制药产业基地，并初步形成了初具规模的生物医药产业集群，这对我国的生物医药产业发展起到了很好的带动作用。

3.选题研究的内容：

该论题研究的内容主要是以下几个方面：

一、目前世界范围内生物制药的发展现状

二、我国发展生物制药的优势

三、我国发展生物制药的策略

4.选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题：

研究技术路线：首先，了解本论题的研究状况，形成文献综述和开题报告。其次，进一步搜集阅读资料并研读文本，做好相关的记录，形成论题提纲。第三，深入研究，写成初稿。最后，反复修改，完成定稿。

研究方法： 运用文献分析法、文本细读法、比较法、综合分析法等进行研究。

要解决的关键问题：

5.研究与写作计划：

20xx年3月8日——4月15日 确定选题、收集相关资料

20xx年4月16日——4月30日 撰写开题报告与开题

20xx年5月1日——6月30日 收集资料，开展研究，形成写作提纲

20xx年7月1日——9月30日 深入研究，形成论文初稿

6.生物信息学专业就业前景 篇六

所以说这个专业前景比生物学其他专业要好些，其实其他领域也可以进去，因为本身这个专业要学些计算机方面的知识，一般都会编些程序什么的，个人能力比一般的生物学专业的学生要多些。

一是教育方向，大学老师是不错的选择;

二是企业，从车间的技术员，到研发员;

7.生物信息学复习资料 篇七

关键词：生物信息学,综合大实验,体系构建

生物信息学作为一门新兴的交叉学科, 是当今生命科学最具活力的前沿领域之一, 自2002年起, 我国一些高等院校开始设立生物信息学本科专业[1,2]。

实验教学作为高校教学活动的有机组成部分, 是培养学生理论联系实际, 分析问题、解决问题能力的重要教学环节, 是实现人才培养目标的重要部分, 在人才培养过程中具有重要的地位和作用[3,4,5]。

生物信息学综合大实验是针对生物信息学新专业开设的一门新的综合实验课程, 作为新专业新开设的课程, 在诸多方面, 尤其是教学内容、教材和评价体系等方面均没有现存资料经验可供参考。我们教学团队在近几年教学过程中, “摸着石头过河”, 努力进取, 深化改革, 根据生物信息本科专业特点、整个专业教学体系的完整性、专业培养目标和社会需求, 在资源整合和体系创新的基础上, 设置、构建和优化生物信息学综合大实验教学体系, 以便更好推进生物信息学专业本科生的素质培养。

本文根据近几年来的生物信息学综合大实验建设中经验从专业设置背景、大实验体系构建的必要性和目标以及实验体系构建内容与实施评估等几个方面进行总结, 和同行进行交流, 以便抛砖引玉。

1 生物信息学综合大实验设置背景

重庆邮电大学在2001年根据学校信息学科优势和21世纪是生物学的世纪趋势, 建立了生物信息学院, 申请并获得了生物信息学本科专业办学招生许可, 并于2002开始招生, 是开设生物信息学本科专业最早高校之一。

当初, 设置《生物信息学综合大实验》课程本质目的是根据学校专业定位与培养目标、根据学生就业要求或者将来进一步深造需要, 避免随课实验教学存在学时短、知识点散、系统性综合性差、与实际应用要求相差较远等问题, 以一个工程项目或一个科研项目完整开展过程为主线, 开设出层次高、系统性综合性强和与社会需求紧密接轨的系列实验, 从更高层次上提升学生的专业技术综合应用实践技能。

2 生物信息学综合大实验体系构建的重要性与建设目标

2.1 生物信息学综合大实验体系构建的重要性

由于生物信息学专业是我国最年轻的专业之一, 也是重庆邮电大学生物信息学院最新专业, 在生物信息学专业实践教学方面没有多少成功的经验值得借鉴, 许多方面需要我们“摸着石头过河”, 加上专业建设时间不长, 这方面自身经验积累不足, 许多想法和思路有待验证、改善和落实, 实验教学内容设置、内容衔接和效果评估建设等方面还较欠缺, 传统性实验开展较多, 开放性实验开展过少, 最新技术方法和社会对专业技术新的要求在专业实验教学中融入还不够, 内容还不成体系, 系统性还存在许多不足。这就导致学生无法利用综合知识解决生物信息学中实际问题, 也就限制了学生解决实际问题能力培养和科学思维锻炼。鉴于此, 这就要求我们必需根据专业特色和发展要求进行相关实验教学改革, 不能走老路, 必须另辟新径, 设立生物信息学综合大实验, 加强对学生综合知识的应用能力、解决问题实际能力和科学思维的系统训练, 从而培养出能够符合社会需求的生物信息学专业学生, 对促进生物信息学专业整体提升具有重要的意义。

2.2 生物信息学综合大实验体系构建思路与目标

重庆邮电大学生物信息学院根据生物信息学学科的新发展、教育改革的新方向、专业定位与专业培养目标等要求, 确定了生物信息学综合大实验体系构建思路:即实验内容必须以生物信息分析处理挖掘及其结果生物学意义诠释、生物信息学算法设计及其编程实现和生物信息相关软件开发等知识为框架, 以一个工程项目或一个科研项目完整开展过程为主线, 设置出系列综合性系统性强实验, 并确定相应的实验内容要求细则与建立相应的实验教学效果评价体系。

然后, 根据构建思路确定了生物信息学综合大实验体系构建目标:即在生物数据库技术及应用、数据挖掘原理及其在生物信息学中的应用、生物信息软件工程实验、Perl程序设计实验和Biojava程序设计实验等随课实验基础上提升难度、增加连贯性, 增强系统性, 与社会发展需求和学生发展需要紧密接轨, 体现一个工程项目或一个科研项目完整开展过程为主线, 开设出了30余个综合性、设计性和前瞻性实验项目, 便于实施全开放式实验教学, 充分培养学生的自学能力、思考能力和专业知识的综合灵活运用能力, 并设置相应的指导原则。

3 生物信息学综合大实验体系构建主要内容与实施实践

首先根据专业发展要求和学校学院优势, 对实验项目整体进行顶层设计, 在此基础上制定出实验教学计划和实验教学大纲;然后设计出实验项目的具体内容、确定实验执行要求细则和评价指标, 最后编写出相应的实验教学指导书;最后进行实施实践, 评估实践效果, 发现新问题, 提出新的修改方案。

3.1 实验项目顶层设计和实验教学大纲计划的制定

汲取国内外名校相关课程的实验教学内容的经验和长处, 并结合本校的信息学科优势和专业培养目标, 以一个工程项目或一个科研项目完整开展过程为主线, 综合生物信息采集获取、生物信息分析处理与数据挖掘、生物信息学算法设计与软件开发等理论知识以及先前实验教学知识, 对将开出综合性、设计性和前瞻性强的系列大实验进行顶层设计, 总学时64学时, 开课时间设在第六学期, 使该课程在学生的专业理论知识以及专业基础实验的具体应用与毕业设计、就业选择或研究生深造之间起到一个承前启后、相互联系、相互贯通的作用。

然后在此基础上, 构建生物信息分析处理挖掘及其结果生物学意义诠释、生物信息学算法设计及其编程实现和生物信息相关软件开发三大实验教学模块, 设计出综合性、设计性、前瞻性、产学研紧密结合和可开放性实施的系列大实验项目, 制订出相应的实验教学大纲和实验计划。

3.2 实验项目内容和评价体系确定

在实验项目内容设置过程中, 我们通过对专业理论知识和基础实验整合优化和升华, 解决实验内容重复、衔接不合理、综合和系统性不够等问题, 设计出了三大实验教学模块:第一部分:学习和掌握运用经典的生物信息分析工具和免费的生物数据库, 获取生物信息数据、对获取数据进行分析处理和对分析结果进行生物学意义评估, 学习和掌握应用主流数据挖掘工具对生物信息进行数据进行预处理与数据挖掘分析;第二部分:学习和掌握生物信息学经典算法编程实现和应用效果评估;第三部分:学习和掌握运用Java技术开发生物信息学相关软件技能。

对于生物信息分析处理与数据挖掘大实验模块, 我们设计出了16学时大实验:包括8学时基因组序列分析综合大实验 (融基于Phrap、Next GENe基因序列拼接, 基于Eu Gene基因识别和基于Glimmer HMM内含子剪接位点识别等知识于一体) 和8学时系统发育分析及蛋白结构分析综合大实验 (融基于clustalw及clustalx基因家族的多序列比对分析, 基于phylip、mega基因家族系统发育分析, 基于PAUP及Mr Bayes基因家族系统发育分析和基于PAUP及Mr Bayes基因家族系统发育分析等知识于一体) 。

对于生物信息学算法设计及其编程实现大实验模块, 我们设计了16学时生物信息算法编程大实验 (融Linux管道命令shell编程, 两两比对算法实现、调控元件建模串模型和矩阵模型算法的实现、gibbs算法和系统发生树构建算法实现于一体) 。

对于生物信息软件开发大实验模块, 我们设计了16学时生物信息软件开发大实验 (融eclipse开发平台应用、生物信息可视化 (软件界面设计与生物信息分析图形绘制) 和Pcr电泳图像分析 (图像解释、直方图分析、二值变换和图像识别分析) 等于一体) 。

同时, 根据每个大实验模块特征和社会对生物信息学专业素质要求, 我们设计了相应的评价体系, 融实验准备、实验内容设计、实验操作、实验报告、实验效果、实验过程表现和实验答辩于一体。制定生物信息学综合大实验实践教学内容要求细则与评估体系, 让教学开展有规可循, 让教学效果评估有尺可度。

3.3 实验教材编写和实施实践

对于新专业新课程, 没有现存书籍可选为实验教材, 我们根据制定出的教学大纲、教学计划、要求细则与评估体系, 编写了生物信息学综合大实验指导书, 并每年根据往年教学中出现的问题、教学内容的更新、在校学生的建议、已毕业生的反馈、专业培养计划的变更以及社会需求变化等等方面信息, 及时修改更新实验内容与实验教材。

在实验实施过程中, 要求学生利用课外时间把实验进行预作和进行完善, 把出现的问题记录好 (实验难度大内容多综合性强, 在非常有限课堂时间内学生难以把实验完成好) , 课堂时间用于学生碰到的困难问题集中解决和实验的深化优化指导, 并及时对学生实验效果检查评估和集中点评。

4 结语

构建的生物信息学综合大实验体系, 经过近几年来不断实践、改进、优化和完善, 实验的系统性大大增加, 实验内容重复、实验时间与项目实际衔接不合理的问题得到解决, 实验效果得到了提高。学生对整个实验内容的安排比较满意, 每届均有1~2学生名被保送清华大学或者北京大学进行研究生深造 (并且占用是清华大学或者北京大学保研指标) , 进入到有关生物信息公司 (如深圳华大基因, 重庆诺京生物信息技术有限公司等) 的毕业学生也广泛受到好评。

虽然, 构建的生物信息学综合大实验体系取得了一定的成绩, 但是, 离构建特色鲜明的、和市场需求紧密结合的、综合性强的生物信息学专业生物信息学综合大实验体系还有很长的路要走, 实验内容在深度和广度方面还需进一步改善, 师资队伍还不够强大。因此, 随着质量工程的深入开展, 我们还需要进一步加大改革探索力度, 在生物信息学综合大实验体系中大力推进研究性和探究性实验项目设置, 在现有基础上完善科研主导的整个实践教学体系优化, 建设高水平的实验实践教学团队, 编写出高水平的实验体系和指导教材, 为生物信息学专业教学发展鞠躬尽瘁。

参考文献

[1]高亚梅, 王伟东, 戴凌燕, 等.信息技术与生物信息学实验教学整合的探索与实践[J].生物信息学, 2011.9 (3) :247-249.

[2]张春霆.生物信息学的现状与展望[J].世界科技研究与发展, 2001 (1) :171.

[3]王红云, 翟卫东.高校实验教学改革与大学生素质教育[J].运城学院学报, 2006 (24) :100-101

[4]黄焕新.实验教学是素质教育的有机组成部分[J].实验教学与仪器, 2008 (10) :11.

8.生物信息学复习资料 篇八

关键词：MySQL 数据库 生物信息学

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（b）-0141-02

随着计算机技术和生物技术的快速发展，MySQL数据库课程不仅是计算机类专业、信息管理专业的重要专业课程，也是生物信息学专业的必修课程。MySQL数据库作为应用型课程，其课程体系注重培养学生利用数据库技术解决实际问题的能力，然而由于专业方向、教学手段、考核方式等方面的限制，容易使学生学习目标不明确、缺乏学习兴趣，导致学习效果较差。如何改变生物信息学专业的MySQL数据库教学现状，是值得深入思考的问题，该文从教学实践出发，探讨MySQL数据库课程在生物信息学专业中的重要性和教学方法。

1 MySQL数据库特点

MySQL由瑞典MySQL AB公司开发的一款开放源码的中小型关系数据库管理系统，是当前网站开发中尤其是PHP开发中使用最为广泛的数据库。MySQL支持多线程充分利用CPU资源，提供TCP/IP、ODBC和JDBC等多种数据库连接途径，支持Linux、Solaris和Windows等多种操作系统，使用系统核心提供的多线程机制提供完全的多线程运行模式，提供了面向C、C++、Java、Perl、PHP和Python等编程语言接口，优化SQL查询算法，可有效地提高查询速度。它具有操作简单、体积小、速度快等优点，语法简单，容易被学生理解和接受，在编写网站应用程序时，几乎离不开数据库，所以，在教学中选取MySQL作为教学用数据库管理系统。

2 MySQL数据库课程教学方法研究

MySQL数据库具有很多特点，是网站应用程序不可缺少的重要部分。对于生物信息学专业的学生而言，使用很多数据库，如，NCBI、UCSC等进行生物数据检索，而获得数据后，如何进行数据存储、数据处理和分析成为一个重点难点问题。学习MySQL数据库课程，能使学生快速地掌握使用方法，提高处理数据效率。为保证良好的MySQL数据库教学效果，从以下几方面开展教学方法研究和实践。

2.1 理论与实践紧密结合，调动学生学习兴趣

根据MySQL数据库理论性和应用性强的特点，为使学生全面掌握数据库基本知识和技能，提出理论与实践紧密结合的教学方法，重视课堂理论知识的传授，紧密结合实践训练。例如：理论学习关系数据库模型时，引入实例，指导学生从GenBank数据库获取核酸和蛋白质序列，调动学生主动思考，如何存储为关系模型数据，加深学生对关系模型的理解和应用，并为同学分配任务，进行核酸和蛋白质序列的查询、修改关系操作，通过这种具有专业特色的理论学习与实践训练相结合的教学方法，使学生掌握了MySQL数据库理论知识的同时，也激励同学主动开展实践训练，能够使枯燥的理论知识变得生动有趣，使学生认识到MySQL数据库课程的重要性，进一步促进生物信息学专业课程的学习。

2.2 项目与任务驱动结合，培养学生动手能力

针对MySQL数据库课程的特点，开展项目与任务紧密结合的教学方法。总体上将课程划分为若干阶段的教学过程，并将教学过程分解在一个项目案例MySQL数据库系统中。例如：构建人类疾病相关基因数据库系统，将该项目划分按照数据库设计周期划分为以下6个阶段：需求分析阶段、概念结构设计阶段、逻辑结构高设计阶段、物理结构设计阶段，数据库实施阶段和数据库运行与维护阶段，分配子项目和子任务，包括人类疾病相关基因数据的获得与处理、转化为关系模型结构数据、数据模式分解、MySQL数据库构建、关系表构建、数据类型设置、数据导入、创建索引、视图、触发器以及存储过程等，充分调动学生学习的主动性，发挥主观能动性，用项目和任务引导学生学习知识点，即把知识点的讲授贯穿在实际应用项目的开发过程之中，指导学生掌握实际的MySQL数据库的分析、设计与开发过程，培养学生动手研发能力。

2.3 考核与教学反思结合，优化教学内容

目前，MySQL的数据库课程理论与实践考核存在考核过程效率低、考核内容覆盖面小、考核方法少等问题使教师难以全面掌握学生的学习效果，所以，在考核过程中督促学生全面掌握数据库相关知识，提出了可靠的理论与实践考核方法，即制订合理的考核内容计划，构建全面的数据库、试题库、理论试题库和实践试题库，全面覆盖表与数据库的创建、表结构的修改及索引的创建、数据操作、查询及视图、触发器与存储过程的创建、用户与权限管理等，结合生物信息学专业知识进行理论和实践考试，保证理论考试和实践考试能够全面真实地反映学生的掌握水平。同时，进行教学反思，即时纠正教学过程中还存在的问题，对于课堂上学生提出的一些独特见解给予充分肯定，推广的好方法、好思路、好见解，完善教学过程，拓宽教师的教学思路，提高教学水平。

3 结语

MySQL数据库课程是生物信息学专业的重要专业基础课，具有较强的应用性。该文根据MySQL数据库特点，结合生物信息学专业特色，提出了理论与实践结合、项目与任务结合、考核与教学反思结合的教学方法，不仅调动学生的学习主动性，而且在实践过程中使学生充分认识到MySQL数据库课程在生物信息学数据存储、数据处理等方面的重要作用，通过数据库试题库进行理论与实践考核，督促学生全面掌握数据库相关知识，通过项目与任务结合培养了学生的实践能力，很好地完成了教学任务，但具体教学过程中可能还会存在一些问题，这需要教师根据课程环境进行即时调整不断地完善，使MySQL数据库课程在生物信息学专业中发挥更重要的作用。

参考文献

[1]钟志宏.MySQL数据库实践考核的方法研究[J].黔南民族师范学院学报，2012（6）：83-84.

[2]赵彦.探析高职院校MySQL数据库课程教学[J].信息教育，2012（9）：127-128.

[3]党小争.以工作过程为导向的项目驱动法在MySQL数据库课程教学中的应用[J].教育教学论坛，2014，4（18）：82-83.

9.伦敦大学国王学院生物信息学硕士 篇九

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 伦敦大学国王学院生物信息学硕士 课程简介：生物信息学是一个多学科的课程，包括与储存，组织和分析大量可用的生物分子数据相关的计算机工具的研究，开发和应用，为生物技术，医药行业和更高级的研究工作培养优秀人才。课程特色1：由生物医学和健康科学院，医学院和自然科学及数学科学学院的优秀老师教学的跨学科课程。课程特色2：均衡整合计算机，生物和医药各方面的课程。课程特色3：在生物信息学在自然与数学科学院和生物医学和健康系的生物信息学专家监管下，本课程可以使用先进设施并进行尖端项目研究 适合群体：适合准备从事生物技术和医药行业或进一步深造的学生。课程设置(基本模块)：• Algorithm Design and Analysis 运算设计和分析，Algorithms for Computational Molecular Biology计算机分子生物学运算 课程设置(特色模块)：Fundamentals of Genetics and Biomolecular Structure for Bioinformatics*生物信息学中的遗传学和生物分子的基本结构（此课程对有计算机科学专业背景的学生是必修课程），Statistics for Bioinformatics*生物信息统计学，Data Analysis of Large-Scale Experiments in Molecular Biology* 大型分子生物实验数据分析，Structural Bioinformatics and Protein Structure Predictions* 生物信息结构和蛋白质结构预测，Genetic Data Analysis in Medicine*医学中的遗传数据分析 奖学金及申请条件： 考核方式：8个教学模块通过书面考试考核，小组作业之类的课程以最终报告为评估依据，课程作业，个人项目作业（个人项目作业为获得MSc学位的必要条件，未完成项目作业的学生将获得硕士文凭）。就业方向：生物技术行业，学界和业界的生物工程研究;通用软件咨询公司，特殊软件开发公司，国企或私企等大型机构的IT部门。学生还可以决定继续攻读计算机科学或生物信息学博士学位。最佳申请时间：建议入学前一年开始申请 学习课程收益：学会了计算分子生物学，蛋白质结构分析和预测的运算设计和分析，生物信息统计，技术数据分析，蛋白质/基因相互作用关系;系统生物。此外，具有生物学背景的学生将引进学习编程和计算机科学，而具有计算机背景的学生将引进学习分子生物学知识。是否可雅思豁免：否 内部语言测试：无

10.生物信息学复习资料 篇十

林业是整个农业的重要组成部分，肩负着调节生态环境、促进生物资源的合理利用以及提高农民经济收入等多种重任，对于实现国民经济的可持续发展有着至关重要的意义。从这些年林业的发展来看，一方面，工业的污染、农业的过度开垦、城市化的进程等对林业及其相关资源造成严重的破坏，使得越来越多的人认识到发展林业、改善生态环境迫在眉睫，而另一方面，低效的经营管理模式和落后的科学研究水平困扰着林业的发展。发展林业需要解决的问题很多，如人工造林的生态效应问题、森林病虫害的防治和种质资源的保护及开发等，这些问题的深入分析和解决离不开现代生物学技术。

现代生物技术已进入分子水平，特别是，随着人类基因组工程的开展，生物信息学作为一门独立的学科产生，它对于分子生物学技术的广泛应用和生物学科之间的资源共享起到非常重要的作用。而这正是这一点，将在帮助林业工作者改造传统林业中发挥积极的作用。

1.林业生物技术的发展

一直以来，人们都在积极探索利用生物技术来改善农林业生产，从其整个发展历程来说，大致可分为三个阶段。在分子生物学产生以前，生物的研究主要基于性状描述和分析为主，大多只停留在现象的观察和简单的生理生化分析。由于林业的一些现实问题，如林木生长周期长，木本通常都较为高大，且处于复杂的生态环境中等，使得在林业上应用生物技术较为困难。随着DNA双螺旋现象的揭示，使得分子生物学逐渐发展起来，对生命现象的研究逐渐进入到分子和基因的水平，以细胞和组织培养、基因工程为代表的一系列生物技术成为改造传统农林业的重要工具，由于物种之间遗传本质的相似性，在农业上应用的生物技术在一定程度上可应用于林业的生产和科研。但是，由于这一阶段的生物技术是在原有生物性状观察的基础上发展而来的，即生物科学和技术基本上是为了解决上一阶段提出和遗留的问题，因此缺乏系统性，难以解释和解决一些复杂的生命问题，因此生物技术只能在林业生产中发挥辅助作用，而传统的生产和经营模式往往起了决定性作用。

自上个世纪九十年代以来，随着人类基因组工程有关工作的开展，分子生物学进入到一个新的水平，对生物科学的研究逐渐进入到基因组水平，生物技术逐渐包含更多的内容，除了对原有转基因动植物技术有更多的发展之外，还涉及基因组工程、蛋白质组工程、生物信息学技术、生物芯片技术等高新生物技术。由于人类基因组工程相关工作的开展，带来了生物学相关数据的急剧增加，为了储存、管理、分析和利用这些大量数据，不得不借助于现代信息学技术，随着更多物种在基因组层次上的研究，生物信息学渐渐成为一门独立的学科，渗透到生物学科的各个研究领域，成为现代生物技术的重要工具。从基因识别、克隆，到种质鉴定、基因表达分析，特别是在此基础上发展的比较基因组学，大大拓宽了生物技术的应用范围。这些在医学方面首先进行的工作，已经在农业领域初显成效，利用积累的材料和方法，科学家已经完成或正在进行一些模式植物和模式作物的基因组测序和基因表达分析，如拟南芥、水稻、小麦等。中国在这方面也显示了相当的实力，如独立完成了超级稻的基因组框架图。在林业上，中国有相当丰富的资源，在今后相当长的时间里，随着测序、基因芯片等技术的普及，将有大量独创性的工作可以去做。

总之，生物信息学在很大程度上促进了生物学科之间的资源和方法上共享，实现从整体和本质上把握生命规律的重要途径，它的任务也不仅仅是有关疾病、药物筛选，它已经渗透到分子生物学的各个领域，因此，充分利用生物信息学提供的方法和资源，是当今发展林业生物技术的重要方面。

2.生物信息学在林业生物技术上的应用

2.1生物信息学对林业生物技术的重要作用

生物信息学旨在存储、管理、分析和利用这些生物信息，是生物学、数学和信息学等多学科紧密结合，知识性强的学科。生物信息学作为生物技术的重要手段，加强了生物技术的创新能力，使其日益成为知识密集型的科学创新体系。在这一体系中，能够实现资源共享，避免重复建设，实现效率的最大化。借助生物信息学，生物学家不仅能存储和管理大量生物学数据，更为重要的是可以进行系统分析和处理，尽可能获取有用信息，减少费时的实验，从而大大提高了生物技术的效率。例如科学家现在已经掌握较为可靠的计算机辅助预测植物基因改良试验的结果，从而减少在各种条件下检验基因改良植物生长的实验。因此，可以说生物信息学是生物科学研究和生物技术开发的捷径，甚至从某种程度上说，没有生物信息学技术，就无法研究生物的基因组，也就谈不上现代生物学技术。

生物信息学的的数据在不断增加，以国际著名的基因数据库Genebank为例，至2002年3月，其核酸序列已达到一千五百万条左右，涉及十万多种生物，而且还在飞速增长。特别是对于基因表达方面研究的深入，EST序列增加最大，使得核酸序列总量平均每15个月翻一翻。在这些序列中人类基因组数据占到38%，为最多。现在，其它与基因组研究有关的数据也在不断增长，包括蛋白质序列数据、基因表达数据和生物分子的三维结构等。这些工作基础对于农林业的研究是不可多得的宝贵资源。

生物信息学带来的是“知识银行”，它包括重要的思想和方法，对加快林业现代化有着重要的意义。我们知道物种之间千差万别，但是生物在基因组层次上，往往蕴藏着很多相似的机理，因而，通过比较基因组学研究，科学家可以将在某些物种上的已有研究成果转用到其它物种上，这对林业的发展特别有用。利用基因组信息不仅可以获得生物体之间的相同信息，同时也可以区别生物体之间在微小差别，从而为农业上优良品种的筛选提供了方便。如分子标记技术，单核苷酸多态性等（SNP）等。另外，生物信息学有助于解决很多生态环境方面的问题，如开展种质保存工作，如何评价转基因植物的风险等。总之，生物信息学实现了生物科学和信息技术的紧密结合，实现了各物种之间在种质遗传和基因调控等方面研究与应用的资源共享，开拓了研究生物发育进化等复杂生命现象的新局面，将大大加快林业生物技术的发展步伐。

2.2生物信息学在林业生物技术上的应用

生物信息学在林业上的应用主要有：生物种质资源的调查、研究；利用分子标记和基因组测序构建基因图谱，进行基因定位；为林木育种提供基因材料和转基因方法；进行高通量基因表达谱的分析和比较等。

在林业上，为了保持水土，在构建防护林时，科技工作者优先考虑的是生长繁殖能力强，能耐各种胁迫的树种，最好还具有一定的经济价值，由于在现实中选择具有这些优良特性的树种是很困难的，因此可以考虑用基因工程的方法培育转基因树木，运用生物信息学的知识，人们可以考虑直接将其它物种的耐胁迫相关基因甚至基因调控途径转入有较高经济价值的树种中，特别是一些调控序列，由于存在基因序列的保守性，甚至可以考虑将动物的有关调控基因转入植物，从其后代筛选抗性植株。实际上，从事农业研究的科学家已经从基因组学的发展中得到了很多有价值的信息和材料，例如模式植物拟南芥的基因组研究已经非常深入了，人们从中获得了一些重要基因，这些基因有的可直接用于作物遗传改良，有的可以帮助我们了解作物的相关基因调控机理。在林业上的相关工作较少，但近年来也有不少尝试，如我们知道，拟南芥的LFY基因是重要的花分生组织调控基因，当过量或异位表达时，可观察到拟南芥在不同位置提前开花，Pena L.等将这一基因用于柑橘类的改良，结果大大缩短了繁殖周期[1]。这一成果有着非常重要的意义，因为林业科研工作者都知道，林木生长周期长，树体高大，研究起来比较困难，特别对于经济林，这又往往是制约生产经营的瓶颈，而

这方面的研究极有可能使这一状况得到改善，即培育出速生、矮小的经济林木。中草药是我国宝贵的财富，深入进行中草药的作用机理研究，揭示中草药所具有的独特功效，生物信息学将在其中大显身手，其研究的方法有基因组和蛋白质组的分析比较，特别是近来热门的高通量生物芯片检测技术，在检测疾病产生和治疗过程中复杂的基因相互作用方面发挥了积极的效用。在加拿大，它们开展了白杨和云杉的基因组研究，已便改进材质等，另外，他们还利用生物的基因组信息研究林木的病虫害防治，它们研究了云杉蚜虫的基因组和其病毒基因组的特点，利用它们的相互作用来控制病虫害，从而减少化学杀虫剂的使用。在澳大利亚，已经开展桉树的基因组测序，正在克隆相关的功能基因，澳大利亚政府希望通过从基因组层次的研究，使本国的林业占有技术上的优势，从而在产业上赢得更大的市场份额。在欧洲，欧盟的农业发展计划纲要里提到，生命科学、信息学和工程技术的交叉点是知识经济的前沿，未来研究的重点在于植物和动物的基因组及其相关性研究，基因组学方面的研究包括病虫害防治、分子标记、基因组测序等。毫无疑问，上述技术的研究、推广和产业化都离不开生物信息学的手段。

近年来，随着林木基因工程的开展，很多人对转基因树木的生态效应表示关注，有些激进的“环保主义者”甚至动手破坏生物学家的研究成果。围绕这些问题的深入分析，离不开生物信息学的参与。生物信息学对于生态环境的监测和评价有着十分重要的意义，特别是生态系统的生物多样性、转基因植物或外来植物对本地种群遗传的影响、基因逃逸或基因突变对生态环境和种群生存的影响、珍稀或濒危动植物的系统进化和保护对策以及转基因食品的安全性等，生物信息学为我们提供了材料、依据和方法。

3.前景分析

林业要实现现代化，必须打破和其它学科的之间的界限，充分利用已有的研究思路和成果。用生物技术改造林业的前景是十分广阔的，如木材材质的改良，开发适合的树种，以减少对天然林的破坏；改善经济林的品种和品质，使其起到美化环境，增加经济收入，改善生态环境的多重作用；开发耐低温，盐碱的树种，建造防护林带；还有，在林业的病虫害防治方面，尚有许多难题，如马尾松的松材线虫治理以及其它经济树种的各种病虫害等。模式植物的已有研究为林业生物技术提供了丰富的材料，而要充分利用这些材料和方法，离不开生物信息学的手段。例如拟南芥基因组比较紧凑，利用其基因资源可以直接改良林木的品质，另外，可以利用其中的同源序列，特别是大量的EST序列，再结合基因组文库，可以直接克隆到相关功能的基因，在此基础上可以利用已有的蛋白质空间结构数据预测现有序列的蛋白质结构，提供基因、蛋白质相互作用的功能模型等。从农业粮食品种基因改良的已有经验来看，不少野生林木品种的基因对于目前林木良种具有重要的价值，所以这些资源必须加以保护，而在现有条件下，可以有针对性地开展基因组相关研究，如分子标记，基因组文库的建立，同源基因的克隆甚至基因组测序等等。

当然，林业生物技术的发展存在着不少障碍，例如植物组织培养，细胞培养，核酸纯化等都较为困难，这就影响了生物技术的广泛使用。发育生物学的研究，可以帮助我们调控林木的生长发育，从而在不同程度解决上述问题。发育生物学是现代生物科学研究的热点之一，包括胚胎发育，分生组织形成和花发育等。这些重要的生理现象在物种之间往往是比较保守的，因此借鉴模式植物的研究成果，必将有利于林业在这方面开展工作[2]。值得指出的是，生物信息学已成为研究生物发育不可缺少的工具，这不仅仅是因为生物信息学提供了物种之间基因信息的比较等，更为重要的是生物的发育过程必然涉及生物基因组信息的程序性调控、大量基因之间以及基因与环境之间的相互作用。

发展生物信息学，加快林业科学研究步伐，当务之急是培养掌握生物信息学思想和方法的林业科研人员，我们的大专院校和科研院所应当积极开展这方面的学习。相信在不久的将

11.生物信息学复习资料 篇十一

1 当今医学高等教育的重要特点——学科交叉

交叉学科是以单学科或多学科结合为表现形式的由两门或两门以上的学科相互渗透、融合而成的综合学科[1]。学科的综合、交叉、融合已经成为当代科学的发展趋势。生物、医药、健康、环境等关系到人类生存和发展的领域不断给我们提出单一学科的知识所不能解决的复杂课题，学科之间因此相互融合与渗透，涌现出众多的新兴交叉学科，并使得各种高水平的创新成果应运而生。这种学科发展趋势是高等教育面临的新特点，同时也对高等教育提出了新要求。

2 当今医学人才培养的特点——创新人才培养

培养创新人才已经成为高等教育界共同的价值追求，其不仅是理论问题，更是重要的实践课题[2]。2006年1月26日中共中央、国务院做出了关于“实施科技规划纲要，增加自主创新能力”的决定。确定要“全面实施规划纲要，经过15年努力，到2020年使我国进入创新型国家行列”，并强调要“深化教育改革，加快教育发展，推进素质教育和创新教育，为建设创新型国家培养结构合理、素质优良的各级各类人才”。培养创新人才已是高校构筑人才培养模式的根本目标。

3 带来的挑战

在上述背景下，交叉学科的教育开展与创新人才培养成为亟待解决的问题。要解决这个问题，必须从人才培养方案、教学计划修订、课程体系改革、课程教学改革等多方面入手。但无论如何改革，最终的落脚点都是课程的教与学。因此，如何根据时代发展的需要，采用高质量的交叉学科课程教学方法、改革课程重知识传承的单一功能、培养医学创新人才是摆在我们面前的一个不可回避的课题。本文从课程教学改革的角度和层面，来探索新形势下大学课程的教学模式。

二 改革研究载体课程——生物信息学

生物信息学是典型的交叉学科课程，是用数理和信息科学的观点、理论和方法去研究生命现象、组织和分析呈现指数增长的生物医学数据的一门学科[3]。它主要包括两重含义：一是对海量数据的收集、整理与服务，即管理好这些数据;二是从中发现新的规律，即利用好这些数据。在基因组和蛋白质组研究时代，它是医学、药学、生物学的研究载体和必要工具。与其他的生物医学学科相比，主要有以下三大特点：第一，以生物医学数据库为基础，数据极其庞大复杂。第二，操作分析主要依靠计算机为工具，在互联网环境中运行，通过网络强大的搜索功能实现数据收集、储存、管理与提供。第三，是一门生物医学、信息科学、计算机科学等诸多学科综合交叉的前沿产物，与其他学科相比，综合交叉性强、难度大、发展时间短、还在不断完善与更新中。因而目前还没有成熟的生物信息学教学模式，各高校、尤其是医学院校，尚处于摸索探讨的阶段。

三 生物信息学教学改革详述

1 课程改革（教学）目标

探索CM教学法与PBL教学法结合应用模式，并以交叉学科课程“生物信息学”为研究平台，将CM教学法与PBL教学法结合应用于生物信息学教学。从具体的操作层面上探讨教学模式的变革这个涉及人才培养活动中最基本、最直接、最核心的问题，构建一种可操作性很强、关键能力培养效果显著、以能力培养为中心的新的教学模式。

2 课程教学模式运用

CM教学法与PBL教学法结合使用。教学分小组进行，以“自主式学习”为核心，以教师的辅助、指导与管理为学生保驾护航，按照CM和PBL的特点进行无缝连接，形成一种包含自主式、启发式、探究式、参与式、讨论式等多种方式的新的教学实施模式。

3 问题集和案例集的制定

（1）问题集的制定

问题集分为A、B、C、D、E五大模块，具体如下。

A：生物数据库的检索和使用。

A1：如何利用Entrez系统检索和使用常用生物数据库？A2：如何利用SRS系统检索和使用常用生物数据库？

B.生物数据库的理解和识别。

B1：如何理解和识别基因序列数据库Genbank、EMBL、DDBJ？B2：如何理解和识别蛋白质序列数据库PIR、SwissProt？B3：如何理解和识别蛋白质模体功能数据库Prosite？B4：如何理解和识别大分子结构数据库PDB？B5：如何理解和识别生物功能数据库KEGG、GO？B6：如何理解和识别基因组数据库GDB？

C：生物序列比对分析。

C1：什么是双序列比对和多序列比对？C2：如何利用blast软件进行双序列比对？C3：如何利用Clustal W/X软件进行多序列比对分析？

D：核酸序列分析。

D1：如何进行重复序列分析？D2：如何利用数据库搜索比对确定编码序列？D3：如何利用编码区统计特性分析确定编码序列？D4：如何进行启动子分析？D5：如何进行内含子/外显子剪接位点分析？D6：如何进行翻译起始位点和翻译终止信号分析？D7：如何人工翻译基因？D8：如何利用序列综合分析软件进行核酸序列综合分析？

E：蛋白质序列分析。

E1：如何从氨基酸组成辨识蛋白质？E2：如何预测蛋白质的物理性质？E3：如何进行蛋白质二级结构预测？E4：如何进行蛋白质特殊局部结构预测？E5：如何进行蛋白质空间结构预测？E6：如何利用空间结构互补进行药物设计？

上述每个问题下还有子问题，因篇幅原因，不在此一一详述。

（2）案例集的设定

根据学生分组数设置相应的案例集，每个案例要涵盖上述A到E五大模块的问题集，且涵盖顺序要符合课程内容的教学规律。因为篇幅原因，这里仅以其中一个案例为例来说明。

案例：乳腺癌相关致病基因的生物信息分析及潜在药物设计。备注：已有研究表明，某基因X在乳腺癌患者中常常呈现特异性表达，该基因序列如下（***），请分析该基因的相应情况，并设计抑制该基因表达的药物。提示：首先，在数据库中检索到该基因（要完成该步骤需先解决A1、A2）。其次，对该基因进行基本解读（需先解决B1）。第三，要将该基因进行序列比对分析其总体特征（需先解决C1、C2）。第四，分析该基因的特征并翻译成蛋白质（需先解决D1-D6）。最后，分析其蛋白质相关特征并进行药物设计（需先解决B2、B4、E1-E6）。endprint

4 教学实施策略

分组：根据能力和兴趣分组，选择能力互补且有共同兴趣的学生组成不同学习小组，一般以4～6人为一组，对于总体能力特别强的小组可以适当减少人数。

学习策略：对每组学生分发问题集，并针对每组布置不同的案例。给所有学生提供学习资源，包括书本、资料、网络学习地址、网络资源、软件资源等。让学生根据案例、提示和问题集，参考相关的学习资源，自主学习。学习方式以自主探究、小组讨论为主。教师全程参与指导、启发和答疑，并定期组织集中讨论。在课堂时间外，全程开放实验室，供学生学习、讨论和探究。

5 教学评价体系设置

制定以能力为本位的、多样式的教学考核评价体系。第一，理论考试分，占50分，考查重点是在完成案例过程中，通过系统性解决问题集，所获得的基本概念、基本思路、总体架构等理论性知识体系。第二，案例完成分，占30分，包括案例解决过程15分（过程记录）、案例最终完成报告文档15分，主要考查在完成案例过程中的学习过程，以及边学习边解决实际案例的能力。第三，拓展测试分20分，在此项考查中，会给学生布置一个新的案例，让学生去解决，考查学生利用所学知识解决实际科研、应用问题的能力。

6 教学效果

在此次课程教学改革中，我们以2个班为对象。其中一个班为实验班，采用CM和PBL结合教学。另一个班为对照班，采用普通教学，进行教学实施和对照。对普通班只进行第一、三项教学评价。

在两个班的对比中，我们发现，第一项理论考试，普通班的平均成绩为82.45，实验班的平均成绩为83.52，实验班的成绩略好，经T检验分析，两者无显著性差异。第三项拓展测试中，普通班的平均成绩为62.76，实验班的平均成绩为88.95，经T检验分析，其P值小于0.01，有显著性差异。从评价结果中可看出，与普通教学形式相比，实验班的理论考试成绩并不逊色，反而还略有优势。更为重要的是，在解决实际科研与应用性问题能力的测试中，实验班占据明显优势。此外，在课程结束后，实验班的30位同学均组成科研团队（每队5人），先后参加了校生命科学竞赛和浙江省第六届生命科学竞赛（生物与健康竞赛），1队获省竞赛一等奖、1队获省竞赛三等奖、1队获校竞赛二等奖，为我校创造参与该项赛事取得历史最好成绩做出了重要的贡献。

参考文献

[1]姜维寰.科学分类的历史沿革及当代交叉科学体系[J].科学学研究，2013（3）.

[2]朱崇实.研究型大学与创新人才培养[J].国家教育行政学院学报，2014（9）.