红河学院《生物信息学》课程教学大纲
一、课程基本情况与说明
(一)课程代码:
(二)课程英文名称:bioinformatics
(三)课程中文名称:生物信息学
(四)授课对象:生物科学和生物技术专业本科生
(五)开课单位:生命科学与技术学院
(六)教材:
1、生物技术专业:《生物信息学应用技术》,王禄山、高培基编,化学工业出版社,2008年
2、生物科学专业:《生物信息学基础》,孙啸、陆祖宏、谢建明编,清华大学出版社,2005年(七)参考书目
[1]《生物信息学》,DavidW.Mount著,钟扬等译,高等教育出版社,2003年
[2]《基因组数据分析手册》,胡松年、薛庆中编,浙江大学出版社,2003年
[3]《生物信息学中的计算机技术(DevelopingBioinformaticsComputerSkills)》,Cynthia
Gibas,PerJambeck著,孙超等译,中国电力出版社,2002年
[4]《生物信息学:基因和蛋白质分析的实用指南》,AndreasD.Baxevanis,FrancisOuelletteBF
著,李衍达、孙之荣等译,清华大学出版社,2000年
[5]《生物信息学算法导论(AnIntroductiontoBioinformaticsAlgorithms)》,琼斯,帕
夫纳著,王翼飞等译,化学工业出版社,2007年
(八)课程性质(五号宋体加粗)
(九)教学目的
2、让学生了解生物信息学的基本研究方法,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。
3、学习运用计算机软件来分析生物学问题,提高用理论来辅助、提高实验的设计和数据分析水平,加强对分子生物学实验结果的预测与分析等等的能力。
(十)教学基本要求
本课程应用性、实践性和操作性很强、对计算机水平要求较高。生物信息学的发源和领先地区又多在国外,大量的生物信息学数据库已经网络化,主要软件都由国外开发,因此对英语水平也有一定要求。考虑到这些特点,为实现本大纲的要求,应积极采用新教材、多媒体及计算机辅助教学等先进教学手段,同时注意提醒、强化学生的计算机和英语应用水平,提高教学效果。在教学过程中,要注意前修课程和后续课程的联系(包括生物专业英语)。
①本课程是生物类专业高年级的课程,学生在生物领域已经有了相当基础知识,因此教学重
点应放在几大学科(生物学、计算机学、信息学、统计学等)知识的综合上,着重讨论学科的交叉运用,注意对分子生物学知识的回顾、联系和应用。
②对于生物信息学中的基本研究方法的学习,应是教师介绍、课堂讨论、课后作业相结合,通过学生的实践,深入掌握这些研究方法,能理解其算法,培养学生分析问题和解决问题的能力。重点、难点要突出。注意理论联系实际。
④对于作为必修课的专业,要在3个学分的课时中,进行不少于18个学时的上机和上网实验,对相应软件和数据库进行操作练习,并作为考核的重要内容。
(十一)学时数、学分数及学时数具体分配
学时数:54学时(必修)或36学时(选修)
分数:3学分(必修)或2学分(选修)
(十三)考核方式和成绩记载说明
考核方式为考查。严格考核学生出勤情况,达到学籍管理规定的旷课量取消期末考查资格。
总评成绩:
平时成绩:50%(必修)或40%(选修);形式:作业与平时实验成绩;
期末成绩:40%(必修)或50%(选修);形式:论文(专题研究或文献综述等);
考勤提问:10%;形式:不定期点名。
可以不进行期末考查,以课程设计任务成绩代替。
二、讲授大纲
第一章绪论(2学时)
基本要求:
了解生物信息学兴起的主要原因。历数遗传学和基因组学领域中各里程碑事件及基因组测序技术的发展。理解生物信息学的基本概念和目前生物信息学中的各热点问题。掌握什么是生物信息学的研究对象和研究内容,以及几个重要的生物信息学资源和主要生物信息学工具。理解生物信息学的交叉学科和大科学特点。
重点:
1、生物信息学的定义、基本概念及其发展现状。
2、生物信息学研究的基本内容、基本原理与生物学基础。
3、计算机在生物学研究中的应用。
难点:
1、信息的内涵。
2、生物大分子序列和结构的信息功能。
3、生物信息学的交叉学科和大科学特点。
主要内容:
生物信息学的兴起和发展背景,生物信息学的概念、主要内容、研究意义和学科特点,以及当前生物信息学所面临的巨大挑战等。
第二章生物数据(2学时)
1、理解如何对已测序的基因组数据进行注释和正确地进行基因预测。
2、掌握转录组的发现和基因表达谱的概念、单核苷酸多态性(SNPs)。
3、了解蛋白质序列和结构特点及其蕴含的信息。
1、如何从海量的基因组数据提取有用的信息是基因组序列数据分析的巨大挑战。
2、基因表达数据的分析。
3、蛋白质结构。
核心内容是介绍海量的生物信息学数据是如何产生的,以及这些数据的主要特点(具体包括:具有信息功能的生物大分子,基因组序列数据和基因组测序技术,遗传变异数据,转录组的基本概念及应用,基因表达谱的基本概念以及应用,EST以及EST的重要性,蛋白质组学的意义和对生物信息学提出的要求,蛋白质相互作用识别和预测的多种计算方法,生物通路,蛋白质二级、三级结构的数字化,常见非编码RNA,如tRNA,rRNA和miRNA等。生物信息学数据的实验室采集和网络数据库采集。