生物信息学基础1a

诗意的流变：从汉乐府到唐代的新乐府两汉是乐府诗歌的创始期，成就斐然。

《诗经》以抒情诗为主，楚辞亦然，而汉乐府中的叙事诗较之前两者已有大幅度的增加，并且这些叙事诗也是乐府诗最精华的部分。

乐府诗感情抒发质朴纯挚。

汉代乐府诗的风格各不相同，或深婉，或率直；或悲怨，或慷慨，但它们都被统一在质朴这一总体风格之下。

其语言也是“质而不俚，浅而能深，近而能远”，尤其能体现其质朴纯挚的抒情特征《孔雀东南飞》是汉乐府中的叙事名篇，最能代表汉乐府的艺术成就。

写的是庐江府小吏焦仲卿与其妻刘兰芝的爱情悲剧。

汉乐府民歌在精神上与《诗经》一脉相承，甚至比《诗经》更加直接而深入地反映了社会和人的思想情感，对后代诗歌也有更具体、更直接的影响，许多作品对后世文学起到了示范性作用。

建安文学以魏国为主，作家主要有三曹及七子等人。

建安文学创作群体中，曹操是非常重要的人物。

他既是政坛领袖，也是文坛盟主，即所谓“外定武功，内兴文学”。

曹操的乐府诗继承了汉乐府“感于哀乐，缘事而发”的传统，有一部分作品反映了汉末的社会现实。

除了这种记录社会现实的诗篇，曹操还用乐府诗表达自己的政治抱负，抒发自己的人生理想。

如《短歌行》,全诗由两个相互联系的主题组成：一是感叹时光易逝、人生短暂，一是渴慕贤才，希望得到他们的帮助，实现重建天下的雄心。

魏晋南北朝时期，乐府民歌创作又有了新的发展。

它不仅反映了新的社会现实，而且形成了新的艺术形式和风格。

这种篇制短小、长于抒情的艺术形式，对于近体诗（尤其是绝句）有很大的影响。

《西洲曲》这首抒情长诗，堪称南朝民歌的代表作；《木兰诗》是罕见的长篇叙事诗，代表了北朝民歌的最高水准。

到了唐代，乐府诗创作进入了一个新阶段，尤其是文人乐府创作呈现出勃兴的局面。

盛唐时期的杜甫和中唐时期的元、白等人的新题乐府创作成就尤大，影响尤巨。

唐以后被称为乐府的作品，大体有这样几种类型。

一是入乐的韵文作品；二是流行于市井乡村的民歌；三是文人用乐府旧题所写的诗。

《生物信息学基础》课程教案生物信息学基础课程教案教案一：基本信息1. 课程名称：生物信息学基础2. 课程代码：BI50013. 学时：48学时4. 学分：3学分5. 适用专业：生物学、生物工程等相关专业教案二：课程目标本课程旨在培养学生对生物信息学的基本理论、方法和实践技能的掌握，包括生物数据库的应用、序列比对、基因预测、蛋白质结构预测等内容。

教案三：教学内容与进度安排本课程分为六个模块，每个模块包括理论讲解、案例分析和实践操作。

模块一：生物数据库的应用1. 理论讲解：介绍生物数据库的种类、分类和常用数据库的特点与应用。

2. 案例分析：分析生物数据库在基因组学、转录组学、蛋白质组学等领域的具体应用。

3. 实践操作：利用NCBI等数据库进行基本生物序列检索和分析。

模块二：序列比对1. 理论讲解：介绍序列比对的基本原理、常用算法和评估指标。

2. 案例分析：分析序列比对在物种关系分析、基因家族预测等方面的应用。

3. 实践操作：使用BLAST等工具进行序列比对和结果分析。

模块三：基因预测1. 理论讲解：讲解基因预测的原理和常用算法。

2. 案例分析：分析基因预测在基因组注释、新基因发现等方面的应用。

3. 实践操作：利用软件工具进行基因预测和基因结构分析。

模块四：蛋白质结构预测1. 理论讲解：介绍蛋白质结构预测的方法和限制。

2. 案例分析：分析蛋白质结构预测在药物研发、蛋白质功能预测等方面的应用。

3. 实践操作：利用蛋白质结构预测软件进行结构模拟和分析。

模块五：基因表达数据分析1. 理论讲解：介绍基因表达数据分析的基本方法和流程。

2. 案例分析：分析基因表达数据分析在差异基因筛选、通路富集分析等方面的应用。

3. 实践操作：利用R语言等工具进行基因表达数据分析和结果可视化。

模块六：生物信息学实践与展望1. 生物信息学实践：学生根据自己的兴趣和专业方向选择一个具体的生物信息学项目进行实践。

2. 展望与讨论：展望生物信息学在生命科学、健康医学等领域的前景和挑战，并进行深入讨论。

1 概述当前人类基因组研究已进入一个重要时期，2000年将获得人类基因组的全部序列，这是基因组研究的转折点和关键时刻，意味着人类基因组的研究将全面进入信息提取和数据分析阶段，即生物信息学发挥重要作用的阶段。

到1999年12月15日发布的第115版为止，GenBank中的DNA碱基数目已达46亿5千万，DNA序列数目达到535万；其中EST序列超过339万条； UniGene的数目已达到7万个；已有25个模式生物的完整基因组被测序完成，另外的70个模式生物基因组正在测序当中；到2000年1月28日为止，人类基因组已有16%的序列完成测定，另外37.7%的序列已经初步完成；同时功能基因组和蛋白质组的大量数据已开始涌现。

如何分析这些数据，从中获得生物结构、功能的相关信息是基因组研究取得成果的决定性步骤。

生物信息学是在此背景下发展起来的综合运用生物学、数学、物理学、信息科学以及计算机科学等诸多学科的理论方法的崭新交叉学科。

生物信息学是内涵非常丰富的学科，其核心是基因组信息学，包括基因组信息的获取、处理、存储、分配和解释。

基因组信息学的关键是“读懂”基因组的核苷酸顺序，即全部基因在染色体上的确切位置以及各DNA片段的功能；同时在发现了新基因信息之后进行蛋白质空间结构模拟和预测，然后依据特定蛋白质的功能进行药物设计。

了解基因表达的调控机理也是生物信息学的重要内容，根据生物分子在基因调控中的作用，描述人类疾病的诊断、治疗内在规律。

它的研究目标是揭示"基因组信息结构的复杂性及遗传语言的根本规律"，解释生命的遗传语言。

生物信息学已成为整个生命科学发展的重要组成部分，成为生命科学研究的前沿。

近来的研究表明，基因组不仅是基因的简单排列，它有其特有的组织结构和信息结构，这种结构是在长期的演化过程中产生的，也是基因发挥其功能所必须的。

弄清楚生物体基因组特有的组织结构和信息结构，解译生命的遗传语言的关键。

生物信息学简介生物信息学是什么？生物信息学是一门交叉学科，它包含了生物信息的获取、加工、储存、分配、分析、解释在内的所有方面，它综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具来阐明和理解大量数据所包含的生物学意义[李霞教授主编的《生物信息学》]。

广义生物信息学是研究整个生命过程的相关信息；狭义生物信息学是研究生物大分子（主要是核酸和蛋白质）所包含的生物信息，有时候也称为分子生物信息学生物信息学发展前基因组时代•1956年，生物信息学概念诞生；•1970年，Hogeweg使用了bioinformatics一词；•1982年，GeneBank数据库建立；•1986年，Swiss-Prot数据库建立；基因组时代•1990年，人类基因组计划启动；•1995年，第一个细菌基因组测序完成；•1996年，第一个真核生物基因组测序完成（面包酵母）；•1998年，第一个多细胞生物测序完成（秀丽线虫）；•2002年，人类基因组单体型图计划启动（HapMap）；后基因组时代•蛋白组；•转录组；•代谢组；•比较基因组；•结构基因组；•功能基因组•……生物信息学研究内容生物分子数据的收集与管理数据库搜索及序列比较基因组序列分析基因表达数据分析与处理蛋白结构预测非编码RNA研究表观遗传学研究☐遗传定律•分离定律；•自由组合定律；•连锁交换定律。

☐DNA分子结构：A-T，C-G，双螺旋，键能等☐基因结构：•原核生物：启动区、5’UTR、编码区、3’UTR、终止区；•真核生物：增强子、启动区、5’UTR、外显子、内含子、3’UTR、终止区☐中心法则☐密码子表☐蛋白质结构与功能☐PCR技术☐测序技术☐……☆参数统计正态分布泊松分布贝叶斯统计马尔可夫模型（隐马尔科夫模型）统计学检验方法（U检验、T检验、卡方检验、贝叶斯检验等）……☆非参数统计如果所研究的随机变量是独立的，但是是非正态的，并且无法通过一定手段改善数据或者构造成已知数据分布，那么可以使用非参数检验手段。

生物信息学基础知识生物信息学是一门交叉学科，将计算机科学与生物学相结合，致力于利用计算机技术和统计学方法分析、理解和解释生物学数据。

本文将介绍生物信息学的基础知识，包括DNA、RNA、蛋白质序列、基因组、生物数据库和生物信息学工具等内容。

一、DNA和RNADNA和RNA是生物体内两种关键的生物分子。

DNA（脱氧核糖核酸）是遗传信息的载体，它由四种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶）组成。

RNA（核糖核酸）则在基因表达中发挥重要作用，它的碱基组成与DNA类似，但是胸腺嘧啶被尿嘧啶取代。

二、蛋白质序列蛋白质是生物体内重要的功能分子，其序列决定了其结构和功能。

蛋白质序列由氨基酸组成，氨基酸的种类决定了蛋白质的性质。

生物信息学通过分析蛋白质序列，可以预测其结构和功能，为生物学研究提供重要参考。

三、基因组基因组是生物体内所有基因的集合。

生物信息学通过基因组测序技术，可以获取生物体的全部基因序列。

基因组的解析和比较有助于研究基因的进化、功能和调控，以及人类遗传病的研究。

四、生物数据库生物数据库是存储生物学数据的重要工具。

其中包括基因序列、蛋白质序列、基因组序列、蛋白质结构等数据。

常用的生物数据库有GenBank、UniProt、ENSEMBL等。

生物信息学家通过访问这些数据库，可以获取所需的生物学数据，并进行进一步的分析和研究。

五、生物信息学工具生物信息学工具是进行生物学数据分析的软件和算法。

常用的生物信息学工具有BLAST、ClustalW、EMBOSS等。

这些工具可以用于基因序列比对、蛋白质结构预测、基因表达分析等。

生物信息学家通过运用这些工具，可以从大量的生物学数据中提取有用信息，并进行生物学研究。

结语生物信息学的基础知识对于理解和解释生物学数据具有重要意义。

通过对DNA、RNA、蛋白质序列、基因组、生物数据库和生物信息学工具的学习，我们能够更好地利用计算机技术和统计学方法来研究生物学问题。

希望本文对你了解生物信息学提供一些帮助，并激发你进一步学习和探索的兴趣。

生物信息学的基础知识解读随着生物技术的快速发展，生物信息学逐渐成为重要的领域之一。

生物信息学是介于生物学和信息学之间的一门交叉学科，旨在应用计算机和信息科学的技术解决生物学中的问题。

生物信息学既有理论研究，也有实践应用。

生物信息学的方法生物信息学的方法主要有序列分析和结构分析两种。

1. 序列分析序列分析是生物信息学最基本的方法之一，其研究的对象是生物分子（DNA、RNA、蛋白质）的序列。

这种方法可以帮助我们理解基因功能、生物进化、药物研发等问题。

而常用的序列分析工具包括BLAST、ClustalW、EMBOSS等。

BLAST全称为基本局部比对搜索工具，是用来搜索生物学数据库中所含序列的软件，其搜索的核心是序列比对算法。

通过比对不同序列的相似性，我们可以发现它们之间的功能和结构上的联系。

BLAST是目前应用最广泛的序列比对工具之一，可以对蛋白质和核酸序列进行比对。

ClustalW是一种常用的多序列比对软件，它可以把多个序列根据其生物意义进行比对，从而找出这些序列之间的一些共性。

同样的，多序列比对可以帮助我们发现序列之间拓扑结构的异同。

EMBOSS是基于Linux系统下的集成软件包，包含了DNA、RNA、蛋白质等序列分析的众多工具。

EMBOSS可以进行多种序列分析任务，包括序列比对、数据格式转换、制图等，是生物信息学研究不可或缺的工具。

2. 结构分析除了序列分析，结构分析也是重要的生物信息学方法。

结构分析主要研究生物分子的三维结构，包括蛋白质、核酸以及其他小分子的结构研究。

相较于序列分析，结构分析更加耗费时间和计算资源，但也更能够解答结构与功能之间的联系。

常用的结构分析软件主要有PyMOL、Discovery Studio、Crystallography and NMR System等。

PyMOL是常用的分子可视化软件，它可以绘制蛋白质结构以及蛋白质与其它分子之间的空间关系。

通过PyMOL，我们可以更直观地理解蛋白质的三维结构和功能。

生物信息学基础生物信息学是将计算机科学、统计学和生物学相结合的一门学科，广泛应用于生物学研究、基因组学、蛋白质学和系统生物学等领域。

生物信息学的发展使得科学家们能够更好地理解生物系统的复杂性，并挖掘其中蕴藏的宝贵信息。

本文将介绍生物信息学的基础知识和应用。

一、DNA序列分析DNA是生物体中储存遗传信息的重要分子，对于理解生物的基因组结构和功能非常重要。

生物信息学利用计算方法分析DNA序列，探索其中的潜在信息。

这种分析方法包括序列比对、DNA重复序列分析和编码区识别等。

1. 序列比对序列比对是将两个或多个DNA序列进行比较，找出其相似性和差异性的过程。

基于序列比对，科学家们可以确定DNA片段在不同物种中的保守性，推断不同物种之间的亲缘关系，以及预测基因的功能和结构。

2. DNA重复序列分析DNA中存在大量的重复序列，这些序列对于生物体的进化和基因调控起着重要作用。

生物信息学能够识别和分析DNA中的重复序列，帮助科学家们了解重复序列的来源、进化过程和功能。

3. 编码区识别通过生物信息学方法，科学家们可以预测DNA序列中的编码区，即基因。

编码区识别是从DNA序列中确定哪些区域含有起始密码子和终止密码子的过程。

这对于研究基因功能和预测基因产物至关重要。

二、蛋白质序列和结构分析蛋白质是生物体中起着关键作用的分子，了解蛋白质的序列和结构对于解析其功能和相互作用非常重要。

生物信息学可应用于蛋白质序列分析和蛋白质结构预测。

1. 蛋白质序列分析蛋白质序列分析主要包括多序列比对、保守位点预测和功能域预测等。

通过比对多个相关蛋白质序列，科学家们可以发现共有的保守位点，推测其在蛋白质结构和功能中的重要性。

此外，通过预测功能域，可以了解蛋白质在分子水平上的具体功能。

2. 蛋白质结构预测蛋白质结构预测是通过计算方法推断蛋白质的三维结构。

由于实验方法限制，只有少部分蛋白质的结构被决定，而蛋白质结构与功能密切相关。

生物信息学中的蛋白质结构预测方法可以帮助科学家们获取更多蛋白质结构信息，推测蛋白质的功能和相互作用。