实用生物信息技术课程

《实用生物信息技术》课程教学实例以下四题，可根据本人课题实际情况，选择其中一道或两道1.豌豆开花后特异表达基因及其编码内膜蛋白ppf11)参看文献(zhuetal.,1998)，及pubmed数据库中豌豆开花后如上所述抒发基因ppf1有关研究论文，详述ppf1序列特征、抒发特异性，以及可能将的生物学功能。

2)检索uniprot数据库中豌豆内膜蛋白ppf1，总结该序列条目的一般注释信息、序列注释信息、数据库交叉链接。

3)找到拟南芥中ppf1同源蛋白alb3，通过数据库交叉链接，下载其编码基因在拟南芥资源库araport和tair中的注解信息，表明基因组定位、基因结构、气门剪辑方式、抒发特异性、突变体，及其所编码的蛋白质的功能、亚细胞定位、非政府特异性、SMF蛋白、结构域特征，以及有关的文献资源。

4)利用读码框分析程序，分析并提取ppf1全长mrna序列中编码区核苷酸序列和所编码的氨基酸序列。

5)利用密码子统计数据程序，分析豌豆ppf1和拟南芥中同源基因alb3密码子采用特征;利用内乌酶分析程序，分析豌豆ppf1基因的酶切位点;利用引物设计程序，设计ppf1基因mrna序列的引物。

6)利用protscale蛋白质序列特征波形图显示工具，分析ppf1不同区域疏水和亲水、柔性和刚性、溶剂可及性、空间位阻、二级结构等序列特征。

7)利用多种跨膜螺旋预测程序，预测ppf1跨膜螺旋，并比较预测结果的优劣;利用alpha-螺旋轮表明程序，绘制跨膜螺旋的螺旋轮，表明跨膜区的序列特征。

8)利用predicprotein蛋白质结构和功能预测网站，预测ppf1二级结构、无规卷曲、溶剂可及性、亚细胞定位、突变位点敏感性。

9)利用phyre2网站，预测拟南芥ppf1三维空间结构，用runinvestigator工具分析预测结果，与所用模板展开序列和结构比对。

10)通过以上ppf1及其同源蛋白alb3实例，说明核酸和蛋白质序列分析思路和方法，以及分析结果对下一步实验研究的作用。

生物信息教案高中生物
年级：高中
课时：1
教学目标：
1. 了解生物信息的概念和应用领域。

2. 掌握生物信息学中常用的工具和技术。

3. 能够解释生物信息学对生物研究和医学领域的重要意义。

教学内容：
1. 什么是生物信息学
2. 生物信息学的应用领域
3. 常用的生物信息学工具和技术
4. 生物信息学在生物研究和医学领域的应用
教学过程：
1. 导入（5分钟）：通过提问引入生物信息学的概念和重要性，激发学生的兴趣。

2. 授课（15分钟）：讲解生物信息学的定义、应用领域以及常用的工具和技术，介绍生物信息学在生物研究和医学领域的作用。

3. 案例分析（20分钟）：通过实际案例分析生物信息学在生物领域和医学领域的具体应用，让学生更加直观地了解生物信息学的重要性。

4. 讨论与总结（10分钟）：与学生讨论生物信息学在解决生物问题和推动医学进步中的作用，总结学生的学习收获和认识。

5. 作业布置（5分钟）：布置作业，让学生进一步加深对生物信息学的理解和掌握。

教学反馈：通过课堂讨论、作业批改等方式，及时了解学生对生物信息学的掌握情况，帮助学生提高学习效果。

教学资源：
1. 教科书
2. 计算机、网络资源
3. 生物信息学相关文献资料
教学评估：
1. 学生的课堂表现
2. 学生的作业完成情况
3. 学生对生物信息学的理解和运用能力
教学延伸：
1. 生物信息学的最新进展和发展趋势
2. 组织学生开展生物信息学项目实践活动
备注：根据学生的具体情况和实际需求，可以适当调整教案内容和教学方法，以达到更好的教学效果。

实用生物信息技术课程期末总结中国农业科学院研究生院2011年6月25日姓名_________学号____________电话____________ 座位号_____邮箱___________________ 得分______ （按学号为文件名保存为WORD 2003文档，如82101102464.DOC，8月25日前发送至caas11s@）1.以与你研究课题相关的关键词____________________________，检索NCBI免费书籍：(1)可在____本书中检索到相关信息，其中前三本书中相关条目共____条，表____个，图_____幅;(2)与你研究方向最相关的书为_____________________________________________________________________(3)根据检索到得信息，简述你对上述关键词的理解（用中文，可用图表表示）。

2.以与你研究课题相关的关键词____________________________，检索PubMed文献摘要数据库：(1)检索到论文总数____篇，其中包括综述____篇；(2)上述检索果中，国内作者发表的____篇，农科院作者发表的____篇，你所在研究所发表____篇；(3)上述检索结果中，最近5年发表的____篇，其中可全文免费下载的____篇；(4)列出检索结果中你最感兴趣的1-3篇文献的PubMeD ID____________________________________________，相关核酸或蛋白质序列登录号为________________________________________________________________(5)结合PubMed网站帮助文档和用户指南，总结PubMed文献检索的策略和经验。

3.浏览Molecular of the Month网站：(1)该网站收集的生物大分子为哪六个大类？(2)和你研究方向相关的大类中包括哪几个子类？(3)阅读你最感兴趣的蛋白质分子的小文章，利用SwissPDBViewer等蛋白质结构分析软件，简述该蛋白质的结构特点，说明其结构与功能的关系。

自2000年起，本人在北京大学和中国农业科学院研究生院开设“实用生物信息技术”课程［1］。

本课程以从事分子生物学实验研究的硕士或博士研究生为教学对象，重点介绍最基本、最常用的生物信息技术和方法，主要包括：（1）蛋白质和核酸序列相似性比对；（2）蛋白质序列数据库UniProt 和核酸序列数据库RefSeq 高级检索；（3）NCBI 数据库相似性搜索工具Blast 的应用；（4）利用MEGA 软件构建分子系统发生树；（5）利用Swiss -PdbViewer 软件显示、比较和分析蛋白质三维空间结构。

本文以人、小鼠、大鼠、斑头雁、灰雁几个不同物种的血红蛋白序列和结构为例，介绍这些常用生物信息技术和方法的具体应用。

学生通过这些实例，能够初步掌握这些方法的具体应用，并能举一反三，将这些方法用于自己的课题研究，学会如何利用丰富的网络生物信息资源和分析工具解决自己正在进行或即将开始的研究课题中的实际问题。

1 序列比对1.1 研究背景血红蛋白是人体血液中重要蛋白质分子，其主收稿日期：2015-03-26作者简介：罗静初，男，教授，研究方向：生物信息学；E -mail ：luojc@实用生物信息技术课程教学实例罗静初（北京大学生命科学学院 北京大学蛋白质与植物基因研究重点实验室 北京大学生物信息中心，北京 100871）摘 要： 介绍“实用生物信息技术”研究生课程的5个教学实例。

以血红蛋白序列和结构为例，介绍常用生物信息技术和分析方法，包括蛋白质和核酸序列相似性比对、蛋白质和核酸序列数据库检索、Blast 数据库相似性搜索、分子系统发生树构建，以及蛋白质结构比较分析等。

关键词： 生物信息技术；血红蛋白；序列比对；数据库检索；Blast 数据库搜索；系统发生树构建；蛋白质结构比较分析DOI ：10.13560/ki.biotech.bull.1985.2015.07.001Teaching Examples of Applied Bioinformatics CourseLuo Jingchu（College of Life Sciences ，The State Key Laboratory of Protein and Plant Gene Research ，Center for Bioinformatics ，Peking University ，Beijing 100871）Abstract: In this article, we introduce the basic bioinformatics analysis methods and tools taking the hemoglobin as an example. The methods include ：1）protein and DNA sequence alignment ；2）advanced search for UniProt and RefSeq database ；3）Blast database similarity search ；4）phylogenetic tree construction under MEGA ；5）protein structure comparison using Swiss -PdbViewer.Key words: bioinformatics ；hemoglobin ；sequence alignment ；database query ；Blast database similarity search ；phylogenetic tree construction ；protein structure comparison编者按: 自2000年起，罗静初教授在北京大学生命科学学院和中国农业科学院研究生院开设“实用生物信息技术”课程，教学方法以上机实习为主，指导学生利用丰富的生物信息网络数据资源和软件工具，结合自己的研究课题，进行生物信息分析。

信息技术与生物教学的教案设计【7篇】信息技术与生物教学的教案设计【7篇】为保证教学工作高起点、高质量、高水平开展，常常要根据教学需要编写教学设计，教学设计也可以被称为教学科学。

那么大家知道规范的教学设计是怎么写的吗？以下是小编整理的教学设计范文，供大家参考借鉴，欢迎收藏转发。

信息技术与生物教学的教案设计篇1一、版本：人教版高中生物必修1二、设计内容：第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶（第1课时——酶的作用）三、设计理念在实施新课程中，需要构建与新课程理念相适应的教学策略。

根据新课程理念，高中生物重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物科学素养。

使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”，“引导──探究”发现式教学法就是在这种理念下应运而生的，该教学法以问题解决为中心的学习方式。

本节课以“引导──探究”科学发现的过程来学习科学研究的方法为设计理念。

符合《基础教育课程改革纲要（试行）》的要求：“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、合作学习、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。

该理念的运用有利于学生科学素养、协作精神的培养，有利于培养学生的创新精神和实践能力，有利于学生主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。

它不仅重视知识的获取，而且更加重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力。

在问题的推动下、在教师的引导下，学生学得主动，学得积极，真正体现了“教为主导，学为主体”的思想。

四、教材分析1．地位和作用“降低化学反应活化能的酶”第1课时——酶的作用，主要探讨酶在细胞代谢中的作用。

该内容以第4章第3节物质的跨膜运输方式中的主动运输需要消耗能量以及初中生物学“消化”为基础。

学习本节利于“细胞代谢的学习”，利于选修模块中有关酶的应用、微生物发酵、蛋白质提取和分离等知识的学习。

生物信息技术课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解生物信息学的基本概念，掌握生物信息学的基本技术和应用，培养学生运用生物信息学解决生物学问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：a.了解生物信息学的定义、发展历程和应用领域；b.掌握生物信息学的基本技术，如基因组序列分析、蛋白质结构预测和功能注释等；c.了解生物信息学数据库的分类和常用数据库的使用方法。

2.技能目标：a.能运用生物信息学技术分析生物学数据；b.能利用生物信息学数据库查找所需信息；c.能对生物信息学实验结果进行解读和分析。

3.情感态度价值观目标：a.培养学生对生物信息学的兴趣和好奇心；b.培养学生团队合作精神和自主学习能力；c.培养学生运用生物信息学技术解决实际问题的责任感。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括生物信息学的定义、发展历程、应用领域、基本技术和常用数据库。

具体内容包括：1.生物信息学的定义和发展历程：介绍生物信息学的概念，阐述生物信息学的发展历程，让学生了解生物信息学在生物学研究中的重要性。

2.生物信息学的应用领域：介绍生物信息学在基因组学、蛋白质学、系统生物学等领域的应用，让学生了解生物信息学在实际研究中的作用。

3.生物信息学的基本技术：讲解基因组序列分析、蛋白质结构预测、功能注释等基本技术，让学生掌握生物信息学的基本分析方法。

4.生物信息学数据库：介绍生物信息学数据库的分类和常用数据库的使用方法，让学生学会如何查找和利用生物信息学数据库。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课采用多种教学方法相结合的方式，包括讲授法、案例分析法、讨论法和实验法等。

1.讲授法：用于讲解生物信息学的定义、发展历程、应用领域和基本技术，使学生掌握生物信息学的基本概念。

2.案例分析法：通过分析具体的生物信息学案例，让学生了解生物信息学在实际研究中的应用，提高学生的实际操作能力。

3.讨论法：学生就生物信息学相关问题进行讨论，培养学生的团队合作精神和自主学习能力。

生物信息技术应用教学计划本次工作计划介绍:作为生物信息技术应用教学计划的工作计划人员,我们的主要目标是设计一个全面、实用的教学计划,帮助学生掌握生物信息技术的基本知识和技能,并将其应用于实际工作中。

从以下几个方面入手:1.数据分析:分析学生的需求和市场情况,了解生物信息技术的发展趋势和应用领域,以此为基础制定教学计划。

2.实施策略:根据学生的实际情况和教学资源,设计合理的课程体系和教学方法,确保学生能够掌握生物信息技术的基本知识和技能。

3.教学环境:为学生一个先进、舒适的教学环境,包括教室、实验室、计算机设备等,以方便学生学习和实践。

4.教学内容:结合生物信息技术的基本知识和实际应用,设计一系列实用、有趣的教学内容,帮助学生掌握生物信息技术的基本技能。

5.教学评估:建立一套完善的评估体系,对学生的学习情况进行全面、客观的评估,以此为基础反馈和改进教学。

通过以上几个方面的努力,我们相信学生将能够掌握生物信息技术的基本知识和技能,并为将来的工作和发展打下坚实的基础。

以下是详细内容:一、工作背景随着生物信息技术的迅速发展,其在医学、生物学、农业等领域的应用越来越广泛,因此对于生物信息技术的需求也越来越大。

为了满足这一需求,我们计划开展生物信息技术应用教学计划,帮助学生掌握生物信息技术的基本知识和技能,并将其应用于实际工作中。

二、工作内容1.制定教学计划:根据学生的需求和市场情况,设计合理的课程体系和教学方法。

2.编写教材:结合生物信息技术的基本知识和实际应用,设计一系列实用、有趣的教学内容。

3.搭建教学环境:为学生先进、舒适的教学环境,包括教室、实验室、计算机设备等。

4.教学评估:建立一套完善的评估体系,对学生的学习情况进行全面、客观的评估。

三、工作目标与任务通过以下措施实现工作目标和完成工作任务:1.制定详细的教学计划,确保教学内容全面、实用。

2.采用案例教学、实践教学等多种教学方法,提高学生的实践能力。