生物信息学教学大纲

生物信息学教学大纲 课程编号: 07134027 课程名称: 生物信息学 课程英文名: Bioinformatics 授课对象: 生命科学各专业本科生 课程性质: 专业课程选修课 授课方式: 传统授课方式与多媒体授课方式相结合 理论课与实习相结合 学时: 理论课20学时 学分: 理论1学分 执笔人: 王英武 编写日期: 2005年4月15日 一、课程的教学目的、任务 生物学与信息科学是当今世界上发展最迅速、影响最大的两门科学。而这两门科学的交叉融合形成了广义的生物信息学，正以崭新的理念吸引着科学家的注意。生物信息学(Bioinformatics)是生命科学领域中的新兴学科，面对人类基因组计划所产生的庞大的分子生物学信息，生物信息学的重要性将越来越突出，它无疑将会为生命科学的研究带来革命性的变革。本课程的目的在于: 1. 了解生物信息学研究的基本与基本原理。 2. 通过学习生物信息学，了解生物信息学的发展历史以及国内外最新 研究成果; 3. 熟练掌握和详细了解2~3个专业数据库的数据格式及数据检索方 法，掌握相关生物学专业软件的操作; 二、教学内容 本课程重点:NCBI主要生物信息学数据库的介绍、使用及相关生物学软件 的操作。 课程的难点:各种数据库间的网络式联系及相关专业软件的操作。 第一章 生物信息学概述 (1学时) 1 什么是生物信息学 2 生物信息学与生物计算 3 生物信息学与生物实验 4 生物信息学参考书 第二章 生物信息学研究的基本内容、意义、任务及现状 (3学时) 1 生物信息学研究内容 1.1 数据库的建立与优化 1.2 生物信息学专业人才的培养 1.3 生物信息学数据库的理论研究 2 研究生物信息学的意义 2.1 发展基因组学和生物信息学刻不容缓 2.2 基因组学的出现和进展 3 生物信息学的任务 近期任务 3.1 大规模基因组测序中的信息分析 3.2 新基因和新SNPs(单核苷酸多态性)的发现与鉴定 3.3 完整基因组的比较研究 3.4 大规模基因功能表达谱的分析 3.5 生物大分子的结构模拟与药物 远期任务 3.6 非编码区信息结构分析 3.7 遗传密码起源和生物进化的研究 4 生物信息学发展现状 4.1 我国发展情况 第三章 主要生物信息学数据库功能、使用介绍及相关生物学软件介绍 (8学时) 1. 生物信息学数据库 1.1 Genbank 核酸序列数据库 1.2 Vast数据库 1.3 PDB生物大分子结构数据库 1.4 Map Viewer检索 1.5 Pubmed 信息检索 1.6 其它数据库功能及使用介绍 2. 研究生物信息学的工具--生物学软件介绍与使用 2.1 Blast软件的使用 2.2 Rasmol软件的使用 2.3 Cn3D软件的使用 第四章 生物信息学在医学、药学研究中的应用实例 (2学时) 1. 生物信息学在医药工业中的应用实例 2. 生物信息学在药物开发中的应用实例 3. 生物信息学在人类基因组研究计划中的应用 第五章 生物信息学上机实习 (4学时) 1. 学习电子邮件E-mail的应用，交作业、课堂讨论等 2. 熟悉Internet上主要的搜索引擎，查找国内外主要的生物信息学站点 3. 应用Internet上主要的搜索引擎，查找和评价国内外有关生物信息学的文献 4. 学习应用主要生物信息学数据库 5. 学习应用生物信息学在线服务 6. 学习使用生物学软件Rasmol 第六章 生物信息学的展望 (1学时) 四、教材 《生物信息学》 赵国屏 等 编著 科学出版社 2002年 优点: 1) 本教材注重介绍基本概念、基本理论，精简了传统教材中过多 的描述性内容。详细介绍了各种生物信息学的数据库格式及使 用方法。 2) 本教材在注重基础性与系统性的同时，更加注重知识的先进性， 力求引用近年来最新资料，引导学生了解生物信息学的发展现 状和存在的问，跟踪学科发展的前沿，开阔眼界。 3) 大量的图表来说明重要的概念和知识点，使学生能够一目了然。 缺点: 本教材对某些难点知识的论述不够深入。在课堂讲解的过程中会 对这部分难点知识加以补充 五、主要参考资料 1(《生物信息学》 郝柏林 张淑誉 编著 上海科学技术出版社 2000年 第一版 2(《生物信息学-基因和蛋白质分析的使用指南》 李衍达 孙之荣 等 译 清华大学出版社 2000年 第一版 A Practical Guide to theAnalysis of Genes and Proteins》 3(《Bioinformatics- 作者:Andreas D. Baxevanis and B. F. Francis Ouellette A JOHN WILEY & SONS, INC., PUBLICATION, 2001年 六、教学环节的安排要求 课堂讲授16学时。采取多媒体辅助教学方式，以教师讲课为主加上章节思考题和课后练习题。 上机实习4学时。加强和巩固所学的理论知识。了解最新、最前言的知识。 考试分理论知识与实际操作，以笔试为主。