《生物信息学_生物信息防伪技术》05
生物信息学_复习题及答案(打印)
一、名词解释：1.生物信息学：研究大量生物数据复杂关系的学科，其特征是多学科交叉，以互联网为媒介，数据库为载体。
利用数学知识建立各种数学模型; 利用计算机为工具对实验所得大量生物学数据进行储存、检索、处理及分析，并以生物学知识对结果进行解释。
2.二级数据库：在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定目标衍生而来，是对生物学知识和信息的进一步的整理。
3.FASTA序列格式：是将DNA或者蛋白质序列表示为一个带有一些标记的核苷酸或者氨基酸字符串，大于号（>）表示一个新文件的开始，其他无特殊要求。
4.genbank序列格式：是GenBank 数据库的基本信息单位，是最为广泛的生物信息学序列格式之一。
该文件格式按域划分为4个部分：第一部分包含整个记录的信息（描述符）；第二部分包含注释；第三部分是引文区，提供了这个记录的科学依据；第四部分是核苷酸序列本身，以“//”结尾。
5.Entrez检索系统：是NCBI开发的核心检索系统，集成了NCBI的各种数据库，具有链接的数据库多，使用方便，能够进行交叉索引等特点。
6.BLAST：基本局部比对搜索工具，用于相似性搜索的工具，对需要进行检索的序列与数据库中的每个序列做相似性比较。
P947.查询序列（query sequence）：也称被检索序列，用来在数据库中检索并进行相似性比较的序列。
P988.打分矩阵（scoring matrix）：在相似性检索中对序列两两比对的质量评估方法。
包括基于理论（如考虑核酸和氨基酸之间的类似性）和实际进化距离（如PAM）两类方法。
P299.空位（gap）：在序列比对时，由于序列长度不同，需要插入一个或几个位点以取得最佳比对结果，这样在其中一序列上产生中断现象，这些中断的位点称为空位。
P2910.空位罚分：空位罚分是为了补偿插入和缺失对序列相似性的影响，序列中的空位的引入不代表真正的进化事件，所以要对其进行罚分，空位罚分的多少直接影响对比的结果。
生物信息学(第二版)
生物信息学（第二版）生物信息学是一门跨学科的学科，它结合了生物学、计算机科学、信息学以及统计学等多个领域的知识，旨在通过计算机技术和算法来分析生物数据，解决生物学问题。
随着生物技术的飞速发展，生物信息学在基因组学、蛋白质组学、代谢组学等领域发挥着越来越重要的作用。
第二版的生物信息学教材在第一版的基础上进行了全面升级和更新。
它不仅涵盖了生物信息学的基础知识，如生物序列分析、基因表达分析、蛋白质结构预测等，还增加了许多新的内容，如生物网络分析、系统生物学、生物医学大数据分析等。
第二版的生物信息学教材为读者提供了一个全面、深入、实用的学习资源，帮助他们更好地理解和应用生物信息学的知识。
无论您是生物学专业的学生，还是对生物信息学感兴趣的爱好者，这本教材都将为您提供宝贵的指导和帮助。
生物信息学（第二版）在生物信息学领域，第二版教材的推出不仅是对知识的更新，更是对教学理念的升华。
新版教材不仅关注生物信息学的基础理论和方法，更注重培养学生的实践能力和创新思维。
它通过引入最新的研究成果和技术进展，鼓励学生探索生物信息学的前沿领域。
教材的第二版还特别强调了跨学科的合作与交流。
在生物信息学的研究中，不同领域的专家需要紧密合作，共同解决复杂的生物学问题。
因此，教材中包含了大量跨学科合作的案例研究，让学生了解如何将生物学、计算机科学、数学和统计学等多学科的知识结合起来，以实现更高效的数据分析和生物学问题的解决。
第二版教材还注重培养学生的批判性思维和解决问题的能力。
它鼓励学生不仅要知道如何使用现有的生物信息学工具和技术，还要能够评估这些工具的适用性和局限性，以及如何根据具体问题设计和优化新的分析方法。
在实际应用方面，教材通过详细的案例分析，展示了生物信息学在疾病诊断、药物研发、个性化医疗等领域的应用。
这些案例不仅帮助学生理解生物信息学的实际价值，还激发了他们对未来可能的研究方向的兴趣。
生物信息学（第二版）随着生物科学和信息技术的高速发展，生物信息学作为两者的桥梁，其重要性日益凸显。
生物信息学 教学大纲
生物信息学一、课程说明课程编号：090248Z10课程名称（中/英文）：生物信息学/Bioinformatics课程类别：选修学时/学分：32/2先修课程：数据结构、计算机程序设计基础、算法设计与分析、数据库原理适用专业：计算机科学与技术教材、教学参考书：1.琼斯，帕夫纳著，王翼飞等译,《生物信息学算法导论》,化学工业出版社, 2007年2.吴祖建, 高芳銮, 沈建国, 《生物信息学分析实践》, 科学出版社, 2010年3.刘伟, 张纪阳, 谢红卫, 《生命科学与信息技术丛书:生物信息学》，电子工业出版社，2014年4.M.泽瓦勒贝(Zvelebil.M.), JO.鲍姆编, 李亦学, 郝沛主译，《理解生物信息学》，科学出版社，2012年5.《探索基因组学蛋白质组学和生物信息学》, 坎贝尔，海尔著，孙之荣主译, 科学出版社, 2007年6.李霞，《生物信息学》,人民卫生出版社，2010年二、课程设置的目的意义生物信息学是生物学与信息科学交叉融合形成的新兴学科,是计算机专业的选修课程。
课程主要介绍生物信息学的基本概念和热点的计算问题，通过对生物信息学基础知识和相关数据库的介绍及序列比对、序列拼接、蛋白质结构与功能分析、生物网络分析及关键蛋白质与致病基因预测等生物信息学领域的热点计算问题的展开与探讨，引导学生全面认知和了解生物信息学的基本研究内容与研究方法、研究前沿问题和应用前景，把握国际学科发展脉搏，开拓学生的学术视野和培养学生初步具备创新科学研究的能力。
三、课程的基本要求按照本专业培养方案的培养要求，参照培养方案中课程体系与培养要求的对应关系矩阵，阐述本课程所承载的知识、能力和素质培养的具体要求。
本课程通过对生物信息学的基本概念和热点计算问题的学习，使学生熟悉、掌握生物信息学的基本术语、基本原理、基本研究方法、重要核酸和蛋白质数据库，了解生物信息学领域的前沿问题和主要技术，能运用已学的算法技术解决序列比对、序列拼接、蛋白质结构与功能分析、生物网络分析及关键蛋白质与致病基因预测等生物计算问题。
生物防伪技术
术 唇 纹 识 别 技 术 、掌 纹 识 别 体 ） 为 隐 形 油 墨 印 刷 或 打 印 功 能 外 ， 可 以 同 时 具 备 适 合 做 还
技 术 、 背 静 脉 血 管 分 布 识 别 在 防 伪 标 识 物 上 或 商 品 的外 包 厂 商 和 管 理 机 构 检 测 的 二 线 防 掌
方 法 造 假 ． 价 者 还 可 以 用 采 造
用 先 溶 解 再 浓 缩 的办 法 用 一
个 真 标 识 造 ～ 个 假 标 识 、或 者 用 多 个 真 标 识 造 一 个 假 标 识
旦 被 破 译 ． 会 立 即 失 去 防 就
出 的 一 种 全 新 的 生 物 防 伪 技 术 ．国 内也 有 类 似 的 技 术 已 获 得 专利 ， 原理 都 是利 用抗体 其
对 抗 原 的 高 度 选 择 性 。抗 体 是
一
种 特 定 的 生 物 分 子 ，每 一 种
抗 体 只认 识 一 种 特定 的抗 原 ． 只能 与 一种 特 定 的抗 原 结 合 ， 抗 原 和 抗 体 的 关 系 就 象 钥 匙 和
维普资讯
【 ｌ 】
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生 物 防伪 技术
生 物 防 伪 技 术 目前 主 要 有
虹 膜 计 算 机 身 份 自 动 识
指 纹 身 份 防 伪 识 别 技 术 眼 睛 别 技 术 是 美 国 最 先 开 发 的 ，
生物信息学的基本原理与方法
生物信息学的基本原理与方法生物信息学是一门集生命科学、计算机科学和统计学于一体的跨学科领域，它在生物学研究中起着至关重要的作用。
生物信息学的基本原理和方法涉及到DNA、RNA和蛋白质序列的分析、基因表达的研究、进化分析以及生物系统的建模等诸多方面。
本文将介绍生物信息学的基本原理和方法，包括序列比对、基因预测、蛋白质结构预测、基因表达分析和进化分析等。
生物信息学的基本原理和方法之一是序列比对。
序列比对是通过比较DNA、RNA和蛋白质序列之间的相似性来推断它们之间的亲缘关系以及功能。
常用的序列比对方法有序列对比法和数据库搜索法。
序列对比法，如Smith-Waterman算法和Needleman-Wunsch算法，能够精确地找到两个序列之间的最佳匹配。
而数据库搜索法，如BLAST和FASTA，通过将待查询的序列与数据库中的已知序列比对，找到最相似的序列并作出推断。
除了序列比对，生物信息学中的基因预测也是一项重要的任务。
基因预测是指通过生物信息学的方法来预测基因的位置和功能。
常用的基因预测方法包括基于序列特征的方法和基于比对的方法。
基于序列特征的方法主要依赖于编码DNA或蛋白质的序列特征，如编码区和非编码区的序列组成、密码子偏好性等。
而基于比对的方法则将待预测的序列与已知基因序列进行比对，从而确定基因的位置和功能。
蛋白质结构预测是生物信息学中的另一个重要任务。
蛋白质的结构决定了其功能，因此预测蛋白质结构对于理解蛋白质的功能和相互作用机制至关重要。
蛋白质结构预测有两种主要方法：比较模拟和折叠模拟。
比较模拟方法基于已知结构的蛋白质进行比较，找到相似度较高的结构并预测目标蛋白质的结构。
而折叠模拟方法则通过计算机模拟蛋白质的折叠过程来预测其结构。
基因表达分析是生物信息学中另一个重要的研究方向。
基因表达分析可以揭示基因在不同组织、不同时期以及不同环境条件下的表达模式，从而帮助我们理解基因的功能以及生物体的发育和适应机理。
生物信息学陈铭第四版课后题答
生物信息学陈铭第四版课后题答生物信息学陈铭第四版课后题答生物信息学是一门快速发展的领域，许多课程和教材都不断更新和完善。
陈铭教授编写的《生物信息学》第四版是当前比较流行的教材之一。
这本书涵盖了生物信息学的基础知识和应用，对于初学者来说是一个很好的学习资源。
以下是陈铭教授第四版《生物信息学》课后题的参考答案。
1. 什么是生物信息学？生物信息学是研究利用计算机和信息技术在生物领域中解决问题和创造价值的学科。
它涉及生物数据的收集、处理、分析和可视化，包括基因序列、转录组、蛋白质组、代谢物组等数据。
生物信息学的应用范围广泛，包括基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、系统生物学、药物设计等多个领域。
2. 简述生物信息学的发展历程。
生物信息学的发展历程可以追溯到 20 世纪 70 年代。
当时，计算机存储和处理能力还很有限，人们开始思考如何高效地处理和分析大规模生物数据。
随着计算机技术的发展，生物信息学逐渐发展壮大。
20 世纪 90 年代，随着高通量测序技术的出现，生物信息学进入了一个快速发展的阶段。
现在，生物信息学已经成为生命科学研究中不可或缺的一部分。
3. 生物信息学的主要应用领域有哪些？生物信息学的主要应用领域包括基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、系统生物学、药物设计等。
基因组学是生物信息学最重要的应用领域之一，主要研究基因组的结构、功能和表达。
转录组学则研究细胞在不同生理和病理状态下的转录组变化。
蛋白质组学主要研究蛋白质的表达、结构和功能。
代谢组学则研究生物体内代谢产物的变化。
系统生物学则研究生物系统的结构和功能，通过建立数学模型来预测和解释生物现象。
药物设计则是生物信息学的另一个重要应用领域，通过分析药物分子的结构与生物活性之间的关系，来设计新的药物分子。
4. 什么是序列比对？序列比对是生物信息学中一种重要的技术，用于比较两个或多个DNA 或蛋白质序列之间的相似性和差异。
序列比对可以帮助我们了解基因或蛋白质的结构、功能和进化关系。
生物信息学复习资料
生物信息学复习资料生物信息学是一门融合了生物学、计算机科学、数学和统计学等多个学科的交叉领域。
它的出现和发展为我们理解生命的奥秘提供了强大的工具和方法。
以下是对生物信息学的一些关键知识点的复习。
一、生物信息学的定义和范畴生物信息学主要是研究如何获取、处理、存储、分析和解释生物数据的学科。
这些数据包括但不限于基因组序列、蛋白质结构、基因表达数据等。
它的应用范围广泛，涵盖了从基础生物学研究到临床诊断和药物研发等多个领域。
二、生物数据的获取（一）测序技术现代测序技术的发展使得我们能够快速而准确地获取大量的生物序列信息。
第一代测序技术如 Sanger 测序法，虽然准确性高，但成本较高、通量较低。
而新一代测序技术如 Illumina 测序、Ion Torrent 测序等，则大大提高了测序的通量和速度，降低了成本，但在准确性上可能略有不足。
（二）基因芯片技术基因芯片可以同时检测成千上万个基因的表达水平，为研究基因表达模式和调控机制提供了重要的数据。
（三）蛋白质组学技术质谱技术是蛋白质组学研究中的重要手段，能够鉴定蛋白质的种类和修饰状态。
三、生物数据的存储和管理面对海量的生物数据，高效的数据存储和管理至关重要。
常用的数据库包括 GenBank、UniProt、PDB 等。
这些数据库采用了特定的数据格式和管理系统，以确保数据的完整性、准确性和可访问性。
四、生物数据的分析方法（一）序列比对序列比对是生物信息学中最基本的分析方法之一，用于比较两个或多个生物序列的相似性。
常见的比对算法包括全局比对（如NeedlemanWunsch 算法）和局部比对（如 SmithWaterman 算法）。
（二）基因预测通过对基因组序列的分析来预测基因的位置和结构。
常用的方法有基于同源性的预测、基于信号特征的预测等。
（三）蛋白质结构预测包括从头预测法和基于同源建模的方法。
从头预测法基于物理化学原理来构建蛋白质的三维结构，而同源建模法则利用已知结构的同源蛋白质来推测目标蛋白质的结构。
生物信息知识点总结高中
生物信息知识点总结高中一、生物信息学的基本概念1. 生物信息学的定义生物信息学是生物学与信息学相结合的新兴交叉学科，它主要以计算机和信息技术为工具，利用数学和统计学的方法，对生物学数据进行分析、整合和挖掘，以揭示生物学规律和发现新的生物学知识。
2. 生物信息学的研究对象生物信息学的研究对象主要包括生物学数据的获取、存储、管理、分析和可视化等方面。
生物学数据可以来自基因组、蛋白质组、代谢组和转录组等多个层面，包括基因序列、蛋白质序列、基因表达数据、代谢产物数据等。
3. 生物信息学的研究内容生物信息学的研究内容主要包括生物数据库的构建与维护、生物信息资源的开发与共享、生物数据的存储与管理、生物数据的分析与挖掘、基于生物信息学的生物学模拟与预测、以及生物信息学软件和工具的开发等。
4. 生物信息学的发展历程生物信息学的发展可以追溯到上世纪50年代，随着第一台电子计算机的出现，科学家们开始将计算机应用于生物学研究。
随着DNA测序技术的发展和生物大数据的爆发，生物信息学得到了迅猛发展，成为当今生物学研究中不可或缺的一部分。
二、生物信息学的基本方法1. 生物信息学的数据获取生物信息学的数据获取主要包括生物学实验数据、生物学数据库数据和公开共享数据等多个来源。
生物学实验数据可以通过生物学实验技术获取，如基因测序、蛋白质质谱和基因表达芯片等。
生物学数据库数据可以通过生物信息学数据库获取，如GenBank、Swiss-Prot、KEGG和GO等。
公开共享数据可以通过公共数据库和数据仓库获取，如NCBI、EBI和DDBJ等。
2. 生物信息学的数据存储与管理生物信息学的数据存储与管理主要包括生物学数据库的构建与维护、生物信息资源的开发与共享、生物数据的存储和管理等方面。
生物学数据库可以是本地数据库和网络数据库，可以使用关系型数据库、非关系型数据库和分布式数据库等技术进行存储和管理。
3. 生物信息学的数据分析与挖掘生物信息学的数据分析与挖掘主要包括生物学数据的统计学分析、生物学数据的数据挖掘与模式识别、生物学数据的生物信息学算法与工具等多个方面。
生物信息学第二版
生物信息学第二版生物信息学是一门综合性的学科，它将生物学、计算机科学和统计学相结合，利用计算机技术和大数据分析方法来研究生物学问题。
生物信息学的发展与生物学和计算机科学的迅速发展密不可分，它在基因组学、蛋白质组学、转录组学、代谢组学等领域发挥着重要作用。
生物信息学的发展源于人类对生物信息的需求。
随着基因组学、蛋白质组学和转录组学等高通量数据的产生，生物学家们迫切需要一种有效的方法来存储、管理和分析这些海量的生物数据。
生物信息学应运而生，成为解决这一问题的关键工具。
生物信息学的研究内容主要包括以下几个方面：1.序列分析：序列分析是生物信息学的核心内容之一。
它主要研究生物序列（如DNA、RNA和蛋白质序列）的结构、功能和进化等问题。
序列比对、序列分类和序列模式识别等是序列分析的重要技术手段。
2.基因组学：基因组学是研究生物体基因组的组成和功能的学科。
通过对基因组的测序和分析，可以揭示生物体的遗传信息、基因功能和基因调控网络等。
3.蛋白质组学：蛋白质组学是研究生物体蛋白质组成和功能的学科。
通过蛋白质组学的研究，可以了解蛋白质的结构、功能和相互作用等信息，从而揭示生物体的生理过程和疾病机制。
4.转录组学：转录组学是研究生物体转录组的组成和功能的学科。
通过对转录组的测序和分析，可以了解基因的表达模式、基因调控网络和细胞功能等信息。
5.代谢组学：代谢组学是研究生物体代谢产物的组成和功能的学科。
通过对代谢产物的测定和分析，可以了解生物体的代谢途径、代谢调控和代谢疾病等信息。
生物信息学的研究方法主要包括以下几个方面：1.数据库：生物信息学离不开数据库的支持。
生物数据库是存储、管理和查询生物信息的重要工具，如GenBank、UniProt和KEGG等数据库。
2.序列比对：序列比对是生物信息学中常用的方法之一。
通过比对生物序列，可以找到序列之间的相似性和差异性，从而揭示序列的结构和功能。
3.结构预测：结构预测是研究生物分子（如蛋白质和RNA）三维结构的方法。
生物信息学的基础知识解读
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bioinformatics(近完整版) Microsoft Word 文档 (2)1
一．什么是生物信息学？Genome informatics is a scientific discipline that encompasses all aspects of genome information acquisition, processing, storage, distribution, analysis, and interpretation. （它是一个学科领域，包含着基因组信息的获取、处理、存储、分配、分析和解释的所有方面。
）(The U.S. Human Genome Project: The First Five Y ears FY 1991-1995, by NIH and DOE)生物信息学是把基因组DNA序列信息分析作为源头，破译隐藏在DNA序列中的遗传语言，特别是非编码区的实质；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。
生物信息学的研究目标是揭示“基因组信息结构的复杂性及遗传语言的根本规律”。
它是本世纪自然科学和技术科学领域中“基因组、“信息结构”和“复杂性”这三个重大科学问题的有机结合。
How to find the coding regions in rude DNA sequence?By signals or By contentsAmong the types of functional sites in genomic DNA that researchers have sought to recognize are splice sites, start and stop codons, branch points, promoters and terminators of transcription, polyadenylation sites, ribosomal binding sites, topoisomerase II binding sites, topoisomerase I cleavage sites, and various transcription factor binding sites. Local sites such as these are called signals and methods for detecting them may be called signal sensors.二．新基因和新SNPs的发现与鉴定大部分新基因是靠理论方法预测出来的。
生物信息学题库--精校+整理
生物信息学题库一、名词解释1.生物信息学:生物分子信息的获取、存贮、分析和利用;以数学为基础, 应用计算机技术, 研究生物学数据的科学。
2.相似性(similarity):相似性是指序列比对过程中用来描述检测序列和目标序列之间相同DNA 碱基或氨基酸残基顺序所占比例的高低。
3.同源性(homology):生物进化过程中源于同一祖先的分支之间的关系。
4.BLAST(Basic Local Alignment Search Tool):基本局部比对搜索工具, 用于相似性搜索的工具, 对需要进行检索的序列与数据库中的每个序列做相似性比较。
5.HMM隐马尔可夫模型:是蛋白质结构域家族序列的一种严格的统计模型, 包括序列的匹配, 插入和缺失状态, 并根据每种状态的概率分布和状态间的相互转换来生成蛋白质序列。
6.一级数据库:一级数据库中的数据直接来源于实验获得的原始数据, 只经过简单的归类整理和注释(投稿文章首先要将核苷酸序列或蛋白质序列提交到相应的数据库中)7、二级数据库:对原始生物分子数据进行整理、分类的结果, 是在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定的应用目标而建立的。
8、GenBank: 是具有目录和生物学注释的核酸序列综合公共数据库, 由NCBI构建和维护。
9、EMBL: EMBL 实验室: 欧洲分子生物学实验室。
EMBL 数据库: 是非盈利性学术组织 EMBL 建立的综合性数据库, EMBL 核酸数据库是欧洲最重要的核酸序列数据库, 它定期地与美国的GenBank、日本的 DDBJ 数据库中的数据进行交换, 并同步更新。
10、DDBJ: 日本核酸序列数据库, 是亚洲唯一的核酸序列数据库。
11.Entrez:是由 NCBI 主持的一个数据库检索系统, 它包括核酸, 蛋白以及 Medline 文摘数据库, 在这三个数据库中建立了非常完善的联系。
12.SRS(sequence retrieval system):序列查询系统, 是 EBI 提供的多数据库查询工具之一。
生物信息学考点整理word版本
生物信息学考点整理目录生物分子数据的收集和管理（1）数据库搜索及序列比较（2）基因组序列分析（3）（4）基因表达数据的分析与处理（7）蛋白质结构预测（5）（6）（8）PART1生物信息学：是生命科学、计算机科学、现代信息科学、数学、物理学以及化学等多个学科交叉形成的一门新学科，是利用信息技术和数学方法对生命科学研究中的生物信息进行收集、加工、存储、检索、分析和解释的科学。
生物信息学的发展历程：一、萌芽期（20世纪50-70年代）1、50年代：生物信息学开始孕育1953 Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构。
1955 F. Sanger发表了胰岛素的蛋白质序列。
1956 美国田纳西州首次召开了“生物学中的理论研讨会”。
2、60年代：生物分子信息在概念上将计算生物学和计算机科学联系起来1962 L. Pauling提出来分子进化理论。
1967 Dayhoff构建了蛋白质序列数据库。
3、70年代：生物信息学的真正开端（序列比对算法）1970 Needleman和Wunsch提出了著名的序列比对算法。
1971 美国纽约Brookhaven国家实验室创建了蛋白质结构数据库（Protein data bank, PDB）。
1974 欧洲分子生物学实验室（European molecular biology laboratory, EMBL）建立1977 Maxam和Gilbert发表了化学降解法，Sanger和Coulson发表双脱氧终止DNA 测序法。
1978 Gingeras等人研制了核酸序列中酶切位点识别程序。
二、形成期（80年代）生物信息服务机构和数据库1982 建立GenBank数据库。
1984 日本国立遗传学研究所NIG（National institute of genetics）开始信息服务。
1986 创立SwissProt蛋白序列数据库；美国能源部正式提出实施测定人类基因组全序列的计划。
基于生物信息学的分子鉴别技术研究及应用
基于生物信息学的分子鉴别技术研究及应用分子鉴别技术是当今生物学领域中最具前景和应用价值的技术之一，它以分析生物分子之间的序列差异为基础，能够高效、准确地鉴别不同生物个体或物种。
目前，基于生物信息学的分子鉴别技术已经广泛应用于物种识别、动植物来源鉴定、食品安全监察等多个领域，为人类生命健康和生态环境保护提供了强有力的支撑。
一、基本原理分子鉴别技术的基本原理是：通过对不同物种、不同个体中特定基因或蛋白序列的比较分析，确定它们之间的分子差异，从而实现对不同物种或个体的鉴别。
生物信息学是应用计算机和信息科学技术对生物学数据进行分析和解释的学科，是分子鉴别技术的重要支撑。
借助生物信息学工具，可以对分子数据进行序列比对、分子进化树构建、物种分类学研究等分析，从而进一步提高分子鉴别技术的准确性和可重复性。
基于生物信息学的分子鉴别技术主要包括DNA条形码、核糖体RNA序列（rRNA）分析、DNA指纹图谱、蛋白质/酶谱分析等多个方面。
其中，DNA条形码是最常用且应用最广泛的技术之一，它以动植物体内的线粒体DNA和叶绿体DNA为模板，选取物种特异性的核苷酸片段进行扩增和测序，然后通过序列比对和物种鉴定，实现对大量样本的快速鉴别。
二、技术应用（1）物种鉴别基于生物信息学的分子鉴别技术在物种鉴别方面应用最为广泛。
通过对不同物种的DNA条形码或核糖体RNA序列进行比对分析，可以快速、准确地鉴别不同物种，包括昆虫、鱼类、鸟类、爬行动物、哺乳动物等多个类群。
该技术的快速和准确性使其成为了野生动物保护、海关检验、动物遗传资源研究等重要领域的得力工具。
（2）动植物来源鉴定动植物来源鉴定是指通过分子技术对原材料、药材等进行鉴定，以防止假冒伪劣和欺诈行为。
基于生物信息学的分子鉴别技术具有灵敏度高、可靠性强、可重复性好等优点，在动植物来源鉴定中受到了广泛关注。
例如，对乌龟肉制品进行DNA条形码分析，可以查明它们的种类和来源；对药材进行rRNA序列分析，可以检测其真假和质量。
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生物信息防伪应用
生物识别
人生防伪技术
商品防伪
物品防伪技术
生物防伪技术
生物科技业具有技术密集、节省能源、低污染、 高附加价值等特色，被公认为是21世纪的明星 产业。作为生物防伪技术，它是利用自然界中 生物特有的、无法仿造和模拟的特性进行防伪 或防伪产品的生产。目前生物防伪技术主要有： 指纹防伪识别技术 眼睛虹膜防伪识别技术 抗原/抗体商品防伪技术 DNA商品防伪技术等。
抗原抗体商品防伪技术是目前正被密切关注的生物防伪技 术之一，最早是由美国生物码公司成功开发出的一种全新 的生物防伪技术，国内也有类似的技术已获得专利。 抗原（antigen）是指一种能刺激人或动物机体产生抗体或 致敏淋巴细胞，并能与这些产物在体内或体外发生特异性 反应的物质。 抗体(antibody)： 机体在抗原物质刺激下，由B细胞分化 成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合反应 的免疫球蛋白。 原理：利用抗体对抗原的高度选择性来实现防伪的。
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保存期长．经保护处理的DNA可在正 常光照中保存100年以上。
DNA防伪技术已经逐渐被采用， 澳大利亚悉尼2000年奥运会就 曾提取著名运动员口腔黏膜上 皮细胞的DNA样品，切取其中 的某一特定片断，将其遗传基 因密码大量复制并用蛋白质保 护起来，混入染料中，再用该 染料染制布料制作2008年北京 奥运会商用标识、标签的防伪。 查验时用特制的扫描仪读取 DNA密码，即可立辨真伪。 2008年北京奥运会商用标识
周代沾土印章背面留下的指纹
1975年，在湖北省云梦睡虎地出土了一批战国末年的秦 简，其中《封诊式·穴盗》简细致地记录了一个挖洞进入 人家的盗窃案件，记载为“内中及穴中外壤上有膝、手迹， 手等各六处。”它表明，至少在秦代，司法人员已将“手 迹”作为作案现场勘查的重要证据之一。 书上记载的唐朝案例：唐明皇期间，他的一个妃子晚上 常被人下药迷迷糊糊带出宫，几次之后，妃子主动向唐明 皇坦白，但想不起究竟被骗至何处。唐明皇心生一计，结 果这位妃子再被骗时，她就用墨汁在案发现场留下了手印。 借助此，案件告破。 国外利用指纹破案的第一例是1892年，阿根廷司法机关 运用指纹，成功侦破了一起谋杀案。
指纹特点
普遍性 唯一性
防伪性
永久性
可接受性
可采集性
指纹特征
指纹特征
150种之多
纹线突然结 束的位置
纹线端点 分叉点
纹线一分为 二的位置
指纹在防伪技术上的应用实例
指纹保密技术
指纹U盘
掌纹及手形防伪
人手掌纹的形成及其特异性与指纹相同。只是在使用时， 因掌纹图很大，可以用作整体分离后的同一认定。有人将 其用做批量商品的防伪，以防止成箱的商品被部分调包， 以部分赝品充真。手掌纹亦可用于通道口安全防范系统。
检验时，需利用带有驱动缓冲液的辨识棒在油墨表面涂抹．接 触到驱动缓冲液的DNA蓝色油墨．受到缓冲液的高能激发后．分 子结构改变，其颜色由冷色系(蓝)瞬间变为暖色系(粉红色)， 如图3所示。并在数秒内将驱动液的高能量抵消．恢复原状．防 伪标识又由暖色系还原回冷系．因而具有立即变色还原的功 能．可帮助消费者在购买前方便地分辨真伪。
理论上言之，后者的仿造是不可能的，因为仿造者不了解密码 标志DNA的序列，尝试合成密码标志DNA，其成功的可能性为 1/4300,1/400，而且现阶段的技术也无法人工准确合成长度为300400bp的DNA分子。
2：DNA密码序列破译的可能性极小
DNA密码标志用于商品防伪的实用性取决于其检测的方 便性。DNA多聚链式反应（PCR,聚合酶链式反应 ）创立后， 超微量DNA的检测已成为常规的手段，在临床医学、检疫、 法医学鉴定等方面得到广泛的应用。 该DNA密码标志中包括有便于PCR检测的引物序列，经 过PCR反应及电泳分析，根据扩增产物的有无即可判定密码 标志DNA的存在，并因此判定引入了超微量密码标DNA的商 品的真伪。由于PCR检测方法的极高的灵敏度及特异性，仿 冒者在引物序列未知的条件下不可能从DNA密码标志中单离 DNA而采用尝试法获得任一条引物的可能性也为1/420，成 功的可能性也极小。
指纹身份 识别
眼睛 虹膜 识别
生物识别
人身份防伪技术
抗原抗体 商品防伪
DNA商 品防伪
商品防伪
物品防伪技术
生物身份防伪识别技术
生物测定（统计）学方法的定义: 根据个人惟一的生理特征或行为特征，来查证或 辨认、识别某个活人身份的自动化方法。 生物身份防伪识别技术包括： 指纹身份防伪识别、虹膜计算机身份自动识别技术、 声纹识别技术、唇纹识别技术、掌纹识别技术、掌背 静脉血管分布识别技术和面相识别技术、气味识别技 术、动态签字识别技术等
DNA防伪技术的技术特征
1.密码标志DNA的设计杜绝了仿造的可能性
作为商品防伪的先决条件是不可仿造，该DNA防伪技术所设计 的DNA密码标志符合该要求。众所周知，DNA是由ACGT四种碱基 随机排列而成的生物大分子，因而其一级结构蕴含有极其丰富的信 息（ 这也是生物计算机的理论基石），用于商品防伪的密码标志 DNA总长度为300-400bp，包括核心序列及DNA的5'端和3'端各20bp 的引物序列，一旦将此密码标志DNA引入商品，则可赋予非生物商 品以生物的基因标志，商品仿造者除了仿造商品之外，必须仿造与 密码标志DNA相同的DNA。
另外，还可以将标志化合物按一定的比例掺混到诸如 日用化学品、食品、饮料、汽油、润滑油、化工原料等产 品中，检测时可由专业人员利用实验设备进行定量检测， 这样商品若被假冒或被稀释都能够被发现。
目前抗原抗体商品防伪技术还存在以下问题 :
（1）采用现代生物学方法分析和破译所采用的具体抗原和抗体并不是 什么难事，而一旦被破译，就会立即失去防伪作用。 （2）采用现代生物学方法完全可以从防伪标识上或商品中提取出所 采用的抗原或抗体，然后大量复制。 （3）由于用于公众的识别方法只能是定性的，完全可以将真标识上的 抗原或抗体溶下分涂到假标识上，轻松地使假标识变成“真”标识。 （4）由于用于公众的识别方法只能是定性的，对于将抗原或抗体掺 在其中的商品，完全可以将假货直接掺在真货中使假货变“真”。
无毒无害特定植物的合成等！
原理是将动、植物的DNA撷取出来，经萃取、剪接、合成等步骤，并 由遗传工程技术处理后再经特殊生产制成。由于DNA的不可重复性， 金邦采用的DNA样本不仅是唯一的，同时也是不可被破译和复制的。 如此以来，就彻底杜绝了假货现象的发生。
金邦内存条采用DNA 防伪技术
DNA防伪油墨，同样也是将DNA密码标志与特殊油墨均匀混合。 并利用独创的高能阶生物变色反应，瞬间能量转换与释放系 统。使显性的DNA防伪油墨具有立即辨识的功能。
指纹防伪
中华指纹技术源远流长，是我国早 于“四大发明”的一项伟大创造， 据实物考证和史料记载，我国指纹 运用最早可追溯到史前新石器时代 的陶器指纹画，在汉唐明清时期， 古人关于指纹的运用已相当娴熟。 指纹博物馆展出了古代多件陶 器，在这些诸如民房小瓦、长明灯 盘、盛器等物件上，都能看见一些 清晰的指纹印记，这些指印都是制 作者有意、无意留下的。有工匠更 是由此触发灵感，在一些陶器上用 指纹绘制出精美的图案。
3.应用隐蔽灵活，层面广，仿造者难以察觉
DNA是无毒无害的生物大分子，而用作密码标志的DNA 化学量不超过pg级（10-12g），因而用于商品防伪不致 于改变商品的物理或化学特性，甚至可以在商品的生产 工艺流程中直接加至特定的商品之中，这是迄今绝大多 数防伪技术所无法企及的。如饮料、化妆品、药品生产 中掺入DNA标志等，因此这种隐蔽性是仿冒者难以察觉的。 另外，DNA密码标志也可以制成特定标志（如类似于激光 防伪标志）粘贴于商品外部。
（5）公众如何普遍获得检验所需要的特定的抗体和显示剂。 （6）有可能利用其他物质也会发生类似的显色反应。 （7）不能从技术层面防止未被验证的真防伪标识本身被造 假者利用。 （8）不能从技术层面防止附有这种未被验证的防伪标识的 包装被造假者利用。 （9）不能从技术层面防止造假者通过行贿、收买等非法手 段获得这种防伪标识或所采用的抗体/抗原。 由于以上问题还没有得到很好的解决，因此这种防伪技术还 有待于进一步研究和开发。
DNA商品防伪技术
DNA（Deoxyribonucleic acid）,又称脱氧核糖核酸， 是染色体的主要化学成分， 同时也是组成基因的材料。 有时被称为“遗传微粒”， 因为在繁殖过程中，父代 把它们自己DNA的一部分 复制传递到子代中，从而 完成性状的传播。 DNA是由脱氧核苷酸的单 体聚合而成的聚合体。
抗原抗体反应
抗原抗体防伪原理
抗体是一种特定的生物分子，每一种抗体只认识一种 特定的抗原，只能与一种特定的抗原结合，抗原和抗体的 关系就像钥匙和锁，一把钥匙只能开一把特定的锁。这样 将一种抗原（或抗体）作为隐形油墨印刷或打印在防标识 物或商品的外包装上，检验时采用与之配对的识别抗体 （或抗原）溶液涂抹这种防伪标识，再涂抹显示试剂，隐 形的印刷信息（图案或文字）就会显示出来。
著名的指纹史专家、德国的罗伯特海因德尔表示，公 元前三世纪的中国人常用带色的指尖书写画画，所以染色 的手指接触纸面时，会无意间留下指纹。人们一下子就发 现了指纹知识。接着，利用指纹去签名、盖章，因而由 “指画”产生了指纹技术。 指纹可分上百种图形，每个指纹又由13钟不同形状 的点、线等排列组合成近百个特征点，加之各特点、线 间的位置、分布又不同而使指纹的特异性、稳定性、遗 传性达到所谓“终生不变，万人不同”。所以说，指纹 是公认的个人认定绝对可靠的标志，并已杂一法庭科学 中得到很长时间的应用。指纹作为一种特异的标志，由 指纹自动识别即可达到防伪目的。
视网膜
人眼模型
视网膜防伪
虹膜计算机身份自动识别技术
是美国最先开发的，现已在美国开始实际应用，其原理是利用 人的眼睛中的虹膜的天然纹理，这种纹理就像人的指纹一样， 每个人都不相同，重复的可能性比指纹还要低。由于虹膜比指 纹的隐蔽性更好，所以其身份防伪效果比指纹识别还要好。