生物信息学课程教学大纲
《生物信息学》课程教学大纲
《生物信息学》课程教学大纲课程编号：0235212课程名称：生物信息学总学时数：28学时实验学时：0学时先修课及后续课：先修课有《普通生物学》、《生物化学》、《微生物学》、《细胞生物学》、《遗传学》、《基因工程》、《分子生物学》。
一、说明部分1、课程性质生物信息学是生物工程专业的选修课程，适宜于已有生物化学和分子生物学基础的学生。
生物信息学是一门交叉学科，是现代生物学研究的重要工具，因此本课程在人才培养过程中具有很重要的地位。
本课程系统地概括了该学科的核心内容，包括主要生物信息学数据库及数据库查询、序列相似性搜索、多序列比对和进化树分析、序列的一般分析、生物信息学在人类基因组研究计划中的应用及蛋白质组信息学等主要内容。
2、教学目标及意义使学生学习、掌握生物信息学的先进理论知识和技术，掌握信息时代彼此相互学习、相互交流医学知识必不可少的现代工具和技术手段。
3、教学内容及教学要求（1）要求学生掌握生物信息学的基本理论知识和基本概念，熟悉生物信息学的相关技术方法，特别是分子生物学中常用的关键技术及常用软件。
（2）考虑到生物信息学实践性很强的特点，结合生物医学实际，设计了一些实验供学生练习操作，以巩固所学的知识和技术。
要求学生熟悉生物信息学的常用网络技术方法，掌握网络技术基本要领。
4、教学重点、难点重点：生物信息学的概念、主要生物信息学数据库及数据库查询、序列相似性搜索、序列的一般分析。
难点：主要生物信息学数据库及数据库查询、序列相似性搜索、序列的一般分析。
通过系统的学习，使学生能够掌握生物信息学的基础知识与概念、运用生物信息学成果解决生命科学相关问题的基本方法与途径，培养分析问题与解决问题的能力；了解生物信息学网络资源，开拓视野；培养对生物工程专业课程研究的兴趣。
5、教学方法与手段在教学方法上采取课堂讲授为主，辅以多媒体课件、网上数据库使用等，以加强学生对理论知识的消化和理解，在教学过程应注意积极启发学生的思维，培养学生发现问题和解决问题的能力。
生物信息学教学大纲
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(Developing Bioinformatics Computer Skills)》，CynthiaGibas,Per Jambeck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》，Andreas D. Baxevanis，Francis OuelletteB F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（An Introduction to Bioinformatics Algorithms ）》，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）生物信息学是生命科学领域一门新兴的边缘学科，综合了生物学、计算机学、信息学、统计学等方面的知识。
该学科在学生掌握生物化学、遗传学、分子生物学以及计算机应用、高等数学等相关知识的基础上开设，属于生物类专业的专业课程（必修或选修）。
通过学习，学生能够加深对分子生物学和基因工程等课程的理解，并为进一步学习基因组学(genomics)和蛋白质组学(protemics) 奠定基础。
（九）教学目的1、给学生介绍生物信息学的主要内容以及未来可能的发展方向，为学生构建相关知识体系，开阔学生的视野，为将来进一步学习、科研打下基础。
生物信息学教学大纲
生物信息学教学大纲生物信息学教学大纲引言：生物信息学是一门综合性学科，结合了生物学、计算机科学和统计学的知识，旨在利用计算机技术和统计方法来解析和理解生物学数据。
随着生物学研究的不断发展和高通量技术的广泛应用，生物信息学在生命科学领域中的作用日益重要。
为了培养具备生物信息学分析能力的专业人才，制定一份全面而合理的生物信息学教学大纲显得尤为关键。
一、课程目标生物信息学教学的主要目标是培养学生掌握基本的生物信息学理论和技术，具备生物信息学数据分析和解释的能力。
通过该课程的学习，学生将能够：1. 理解生物信息学的基本概念、原理和方法；2. 掌握常用的生物信息学工具和软件的使用；3. 学会生物序列分析、基因表达分析和蛋白质结构预测等生物信息学分析方法；4. 培养独立思考和解决生物信息学问题的能力；5. 培养团队合作和科学沟通的能力。
二、课程内容1. 生物信息学基础知识a. 生物信息学的定义和发展历程b. 生物学基础知识回顾c. 计算机科学基础知识回顾d. 统计学基础知识回顾2. 生物信息学数据库和工具a. 基因组数据库和工具b. 转录组数据库和工具c. 蛋白质数据库和工具d. 其他生物信息学数据库和工具3. 生物序列分析a. 基本序列分析方法b. 基因预测和注释c. DNA、RNA和蛋白质序列比对d. 序列比对算法和软件4. 基因表达分析a. 基因表达数据处理和分析流程b. 差异表达分析方法c. 基因共表达网络分析d. 基因表达数据可视化5. 蛋白质结构预测与分析a. 蛋白质结构预测方法b. 蛋白质结构数据库和工具c. 蛋白质结构分析方法d. 蛋白质结构可视化6. 生物信息学实践案例a. 基于生物信息学的研究案例b. 生物信息学在药物研发中的应用c. 生物信息学在农业和环境科学中的应用d. 生物信息学在人类健康和疾病研究中的应用三、教学方法为了提高学生的学习效果和培养实际操作能力，生物信息学教学应采用多种教学方法：1. 理论讲授：通过课堂讲解，向学生介绍生物信息学的基本概念、理论和方法。
生物信息学 教学大纲
生物信息学Bioinformatics40学时（理论课含实践）2学分一、课程性质、地位和任务生物信息学是生命科学领域和信息科学领域的应用型交叉学科，是一门新兴的交叉学科，是现代生物学研究的重要工具。
本课程的主要目的是使学生掌握利用因特网上的各种数据库和分析工具解释生命活动现象的基本理论和方法。
本门课程的开设是为了使学生了解目前生物信息学学科的研究内容和发展方向，培养学生具有生物信息学方面的理论基础和基本技能，并且能够运用所掌握的生物信息学理论、方法和技术初步解决科研和实际工作中生物信息的存储、检索、分析和利用的问题。
本课程是生命科学学类本科生的专业课，可供生物科学类、生物技术类、生物工程类本科生及研究生学习。
其先修课程主要有：遗传学、分子生物学、生物化学等。
二、课程教学基本要求1．以关键词或词组为基础的数据检索的方法和基本原理；2．以核酸和氨基酸序列为基础的数据检索分析的方法和基本原理；3．核酸和氨基酸序列分析、结构预测和功能分析的方法和基本原理；4．农业类生物数据库的利用。
三、课程教学大纲与学时分配第一章生物信息学学科的发展和研究内容（2学时）本章重点：理解和掌握生物信息学的发展简况和研究内容本章难点：生物信息学的研究内容1. 生物信息学学科发展简况（0.5学时）2. 生物信息学研究内容（0.5学时）3. 本课程主要内容（1学时）第二章生物数据库（8学时）本章重点：理解和掌握各类数据库的基本内容和检索方法。
本章难点：各种生物数据库包含数据的种类和检索。
1. 核苷酸数据库（2.5学时）2. 蛋白质数据库（2学时）3. 结构数据库（1学时）4. 酶和代谢数据库（1.5学时）5. 文献数据库（0.5学时）6. 向数据库提交、修改核苷酸和蛋白质序列（0.5学时）第三章关键词或词组为基础的数据库检索（4学时）本章重点：理解和掌握以关键词为基础的数据检索的基本方法和原理。
本章难点：以关键词为基础的数据检索的基本方法和原理。
生物信息学大纲(西北农林科技大学)-参考
<<生物信息学>>课程教学大纲英文名称: Bioinformatics一.课程说明1.课程性质：学科基础选修课2.课程的目及任务：掌握生物信息学的基本原理与方法，主要的生物信息学资源及其利用方法，使学生具有进行相应的生物数据的生物信息学分析的基础。
3.适应专业: 农学、植物科学与技术4.学时与学分:36 1.55先修课程: 遗传学、分子生物学、生物化学、植物生理学6.推荐教材或参考书目(含教材名,主编,出版社,出版年份)主要教材为：生物信息学，黄英武主编，2000。
参考书目：(1) 基础生物信息学及应用，蒋彦，王小行，曹毅，王喜忠主编，北京，清华大学出版社，2003。
(2) 生物信息学方法与实践，张成岗主编，科学出版社，2002。
(3) 生物信息学手册，贺福初主编，科学出版社。
(4) 生物信息学——蛋白质和蛋白质分析的实用指南，孙之荣等译，清华大学出版社。
(5) 生物信息学概论，罗静初等译，北京大学出版社。
7.主要教学方法与手段以课堂讲授为主，辅以多媒体演示，计算机网络实习进行实验操作，8.考核方式:(说明,成绩评定办法)课程完成后，进行闭卷考试，考试成绩占50％，实验成绩占30％，平时考察（包括上课提问，课后作业）占20％。
9.课外自学要求(包含作业要求)要求学生课外查阅相关资料，进行学习，加深理解，并适当布置课后作业，作业以要求学生查阅相关文献，深入理解课程内容为主。
二.教学基本要求和能力培养要求1.通过本课程的各个教学环节,达到以下基本要求:(运用了解\掌握\熟练掌握\领会\正确领会等词语对各章内容提出要求)(1) 生物信息学概论，了解生物信息学的概念和发展历史、生物信息学的生物学基础、生物信息学的计算机和网络基础、生物信息学的数学基础、生物信息学的产业化、生物信息学研究内容和前景展望(2) 分子生物学数据库，了解生物学数据库，核苷酸序列与基因组数据库，蛋白质序列与模式、同源性数据库，结构数据库，基因和分子的互作和代谢途径信息数据库，RNA核苷酸序列数据库，其它遗传学与分子生物学资源，及数据库中存在的问题及使用注意事项。
生物信息学教学大纲
生物信息学教学大纲一、课程概述生物信息学是一门融合生物学、计算机科学、数学和统计学等多学科知识的新兴交叉学科。
它旨在运用计算方法和工具对生物数据进行获取、存储、管理、分析和解释，以揭示生命现象背后的规律和机制。
本课程将为学生提供生物信息学的基本理论、方法和技术，培养学生运用生物信息学手段解决生物学问题的能力。
二、课程目标1、使学生了解生物信息学的基本概念、发展历程和应用领域。
2、让学生掌握生物信息学中常用的数据类型、数据库和数据格式。
3、培养学生运用生物信息学工具和算法进行数据分析的能力。
4、引导学生运用所学知识解决实际生物学问题，培养创新思维和实践能力。
三、课程内容（一）生物信息学基础1、生物信息学的定义、发展历程和研究内容。
2、生物学基础知识，包括基因组、转录组、蛋白质组等。
3、计算机基础知识，如操作系统、编程语言等。
1、常用的生物数据库介绍，如 NCBI、UniProt、PDB 等。
2、数据库的检索和使用方法。
（三）序列分析1、核酸和蛋白质序列的获取和处理。
2、序列比对算法，如全局比对、局部比对。
3、相似性搜索和同源性分析。
（四）基因组分析1、基因组结构和功能分析。
2、基因预测和注释。
3、比较基因组学。
（五）转录组分析1、 RNAseq 数据分析流程。
2、差异表达基因分析。
（六）蛋白质组分析1、蛋白质结构预测。
2、蛋白质相互作用分析。
1、生物网络的构建和分析。
2、代谢通路分析。
（八）生物信息学应用1、在疾病诊断和治疗中的应用。
2、在农业和环境科学中的应用。
四、教学方法1、课堂讲授：讲解生物信息学的基本概念、原理和方法。
2、实验教学：通过实际操作，让学生掌握生物信息学工具的使用。
3、案例分析：通过实际案例，培养学生解决问题的能力。
4、小组讨论：促进学生之间的交流与合作，培养团队精神。
五、课程考核1、平时成绩（30%）：包括考勤、作业、实验报告等。
2、期末考试（70%）：采用闭卷考试，考查学生对生物信息学知识的掌握程度。
生物信息学课程教学大纲(民)
生物信息学课程教学大纲（民）一、基本概况课程名称：生物信息学（Bioinformatics）课程代码：131010252课程类别：专业核心课学时/学分：44/2.5（其中理论44学时）需预修课程：生物化学、分子生物学、植物学、普通微生物学、动物生物学适用专业：适用于生物技术、生物工程、生物科学等专业的民族班本科教学课程简介生物信息学是采用计算机技术和信息论方法研究蛋白质及核酸序列等各种生物信息的采集、储存、传递、检索、分析和解读的科学，是现代生命科学与信息科学、计算机科学、数学、统计学等相互渗透而形成的交叉学科，也是理论概念与实践应用并重的学科。
目前，生物信息学已经成为当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一。
生物信息学课程是面向生物技术专业的一门专业核心课程，与生物信息学实验实习课程配套。
其主要任务是：使学生了解该课程的基本理论和框架，掌握相关生物信息学分析工具的应用，深入了解本学科发展方向及国际学术研究前沿；并具有能运用所学的理论和方法以及相关学科知识解决生命科学研究中实际问题的能力。
二、教学目标学生通过本课程的学习，在知识和能力等方面达到以下要求：1.理论、知识目标：了解生物信息学知识体系；掌握生物信息学概念、专业术语及生物信息学研究内容；了解生物信息数据库，掌握数据库使用方法；掌握引物设计及测序原理与方法；理解针对核酸序列、蛋白质序列的分析原理并掌握分析方法；理解系统发育分析的概念，掌握其分析方法。
2.能力目标：培养学生了解生物信息学知识体系，培养学生借助计算机、互联网及相关软件运用生物信息学方法分析生命科学研究中实际问题的能力，并具备一定解决问题的能力。
3.达成目标：通过课程学习，学生应具有较扎实的生物信息学专业知识，了解生物信息学领域最新动态和发展趋势。
掌握生物信息学基本分析原理及操作方法，并能正确解读分析结果的生物学含义。
具有能够应用现代信息技术手段和工具解决生物学研究中实际问题的能力。
《生物信息学》课程教学大纲
《生物信息学》课程教学大纲[课程编号]：40253F50[英文名称]：Bioinformatics[课程性质]：专业选修课[先修课程]：生物化学、分子生物学、遗传学[适用专业]：植物保护等植物生产类专业[学分数]：1.5[总学时]：24[理论学时]：12[实践学时]：12一、课程简介生物信息学是在生命科学的研究中，以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。
它是一门新兴的交叉学科，是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一，同时也将是21世纪自然科学的核心领域之一。
它采用信息科学、计算机科学、生物数学、比较生物学等学科的观点和方法对生命的现象及其组成分子（核酸、蛋白质等）进行研究，主要研究生命中的本质和规律，包括物质组成、结构功能、生命体的能量和信息交换传递等。
目前主要农作物全基因组测序均已完成，各类组学数据和重测序数据更是以指数方式迅猛增长。
该课程旨在让学时掌握如何充分利用海量的生物信息数据，从中挖掘和提取有用的信息，进而为开展分子标记辅助选择育种、分子设计育种服务。
二、课程目标及其对毕业要求的支撑园艺专业课程教学大纲三、课程内容及其对课程目标的支撑（一）理论课课程内容及其对课程目标的支撑园艺专业课程教学大纲园艺专业课程教学大纲（二）实验课课程内容及其对课程目标的支撑园艺专业课程教学大纲四、课程考核及其对课程目标的支撑园艺专业课程教学大纲五、教材及主要参考书教材：《生物信息学应用教程》，孙清鹏主编，中国林业出版社，2012年6月，省部级规划教材园艺专业课程教学大纲参考书：（1）《生物信息学》，陈铭主编，科学出版社，2018年6月，第3版（2）《生物信息学》，樊龙江主编，浙江大学出版社，2017年7月六、课程英文简介Bioinformatics is a discipline which originally arose for the utilitarian purpose of introducing order into the massive data sets produced by the new technologies of molecular biology.。
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7.4 生物芯片的应用 了解生物芯片在测序、基因表达分析、基因诊断的应用
7.5 数据处理和分析 了解数据处理的基本概念和几种常见的分析方法
第八章 后基因组信息学
8.1 引言 了解基因组信息学的基本概念
8.2 后基因组生物信息学基本概念 理解生物还原论与生物综合论、层次抽提等后基因组生物信息学基本概念
2.5 基因组 了解染色体的结构和功能，掌握真核生物和原核生物基因组的异同
2.6 基因表达调控 了解真核生物和原核生物基因表达的调控机理的异同
2.7 基因工程初步 了解基因工程的基本内容及基因工程的基本实验手段
第三章 生物信息学资源与数据挖掘工具
3.1 引言 了解现阶段已建立的主要分子数据库
3.2 生物信息学资源 掌握介绍的核苷酸序列数据库、蛋白质一级数据库、二级数据库、生物大分
北京大学出版社，2002，第一版 5.Bioinformatics：A Practice Guide to the analysis of Genes and Proteins,
Andreas D.Baxevanis B.F.Francis Ouellette（李衍达 孙之荣译）.清华大学 出版社，2000 6.Biological sequence analysis-Probabilistic models of proteins and nucleic acids,R. Durbin S.Eddy A. Krogh G. Mitchison.清华大学出版社 (引进版)， 2002
主要教 学方式 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授
学时 分配
6 6 6 3 3 6 4 4 2
辅导 答疑
1 1 1
1
四、课程各教学环节的要求
根据《生物信息学教学日历》的要求准备教授内容、做好幻灯片；上课前 提问上一节课讲授的内容，并计算成绩，成绩作为平时成绩的一部分。
五、本课程与其它课程的联系
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点
熟练掌握生物信息学资源与数据挖掘工具、序列分析、序列比对、系统发生 分析。理解并掌握学习如何从 Internet 上获取、处理、存储、分配、解释基因组 信息和进化树的构建
第一章 生物信息学引论
1.1 引言 介绍生物信息学的基本概念，了解生物信息学的研究目标和任务、研究意义、
8.3 分子相互作用网络分析 了解“功能”的新涵义，理解分子相互作用的网络分析
8.4 几种生化网络 了解代谢网络、基因组视角代谢网络、蛋白质相互作用网络、基因调控网络
8.5 蛋白质-蛋白质相互作用研究进展 掌握蛋白质-蛋白质相互作用的理论方法
三、教学方式及学时分配
序号
主要内容
1 第一章 生物信息学引论 2 第二章 生物学基础 3 第三章 生物信息学资源与数据挖掘工具 4 第四章 序列分析 5 第五章 序列比对 6 第六章 系统发生分析 7 第七章 生物芯片 8 第八章 后基因组信息学 9 总复习 10 考试
5.2 双序列对位排列 掌握序列对位排列的基本概念，掌握整体比对算法、局部比对算法
5.3 序列多重比对 了解多序列比对的意义、多重序列比对的定义，理解多重序列比对的算法
第六章 系统发生分析
6.1 分子系统发生与系统发生树 理解分子系统发生和系统发生树的基本概念，
6.2 分子进化模型与序列分歧度计算 了解核苷酸序列进化、蛋白质编码序列进化、核苷酸序列分歧度、蛋白质
理解 EST 与 cDNA 的关系、了解 EST 数据库 4.3 电子克隆 cDNA 全长序列
理解电子克隆的概念，了解序列拼接 4.4 蛋白质序列分析
掌握蛋白质序列基本分析、检索，理解跨膜区分析、蛋白质亚细胞定位、 功能预测
第五章 序列比对
Hale Waihona Puke 5.1 序列的相似性 理解序列的相似性的几个相关概念，掌握序列相似性的分析方法
课程负责人：蔡禄
执笔：蔡禄
审核：赵秀娟
基本方法和前沿技术 1.2 生物信息学的产生和发展
了解生物信息学的产生和发展历史，基因组计划对生物信息学产生的巨大挑 战 1.3 生物信息学的基本方法与前沿技术
了解建立生物数据库等生物信息学的基本方法与数据管理技术等前沿技术 1.4 生物信息学的主要研究内容
了解生物信息学的主要研究内容 1.5 生物信息学的应用
编码序列分歧度 6.3 分子系统树的构建
掌握距离矩阵法构建分子系统树，理解基于特征的构树法，了解其它构树 法 6.4 系统发生树的可靠性
理解系统发生树的可靠性的检验方法 6.5 分子系统发育分析软件及应用
了解分子系统发育分析软件及应用
第七章 生物芯片
7.1 生物芯片简介 了解生物芯片的基本概念
7.2 生物芯片的种类 了解生物芯片分类及常见的生物芯片
子结构数据库、其它生物学数据库的数据库特性和使用 3.3 整合生物信息学
理解分子序列查询、系统树查询 3.4 分子数据挖掘工具
了解序列相似性查询软件的功能和使用
第四章 序列分析
4.1 核酸序列分析 掌握核酸序列检索、核酸序列的基本分析（碱基组份、限制性酶切分析、
重复序列分析）、理解基因结构分析 4.2 表达序列标签分析
生物信息学课程教学大纲
英文名称：Bioinformatics 课程编号：66149304 学 时 数：40 学 分 数：2.5 适用专业：生物技术、生物工程
一、课程的性质、目的和任务
本课程是为本科生开设的专业必修课程。属生物技术专业的专业教育平台。 伴随着人类及其它生物基因组计划的实施，生物信息学迅速成为生命科学的 前沿领域。生物信息学是生物学与物理学、化学、数学、信息科学及计算机科学 交叉的学科。各种生物信息数据呈指数式增长趋势，运用计算机管理数据、控制 误差、加速分析过程势在必行。在此基础上解释实验现象，认识导致实验现象发 生的本质，在“整合”、“系统”等全新理念下探索生物学规律，进而了解和掌握 生命的物质基础和生命的本质成为当今生物学发展的趋势。 本课程首先介绍生物信息学研究对象及主要研究内容，然后依次介绍生物信 息学资源、序列分析、序列比对、系统发生分析等内容，最后两章介绍生物信息 学领域的前沿内容：生物芯片和后基因组生物信息学的基本内容。作为准备知识 在第二章概括性的总结了生物信息学学习必备的生物学知识。 本课程是生物学科中的高级课程，主要针对高年级本科生和研究生开设。学 生在此之前需要掌握普通生物学、遗传学、生物化学、分子生物学等方面的专业 知识，以及计算机方面的基本知识。
本课程需先修课程《普通生物学》、《生物化学》、《细胞工程》无后续课程。
六、考核方式
本课程是考试课。采取开卷、笔试方式。 平时成绩（包括：课堂表现，作业及课堂笔记）10％，能力考核(课堂讨论 和科技论文写作)10％，期末考试 80％。
七、教学参考书目
1.生物信息学教程.蔡禄.化学工业出版社，2006，第一版 2.简明生物信息学教程.钟扬，张亮，赵琼.高等教育出版社，2001,第一版 3.生物信息基础.孙啸，陆祖宏，谢建民.清华大学出版社，2004，第一版 4.Introduction to bioinformatics.T K Attwood D J Parry-Smith (罗静初等译)，
了解列举的生物信息学的应用领域 1.6 生物信息学教育与学习
了解部分生物信息学网上课程及本课程的主要学习内容
第二章 生物学基础
2.1 细胞 了解细胞生物学基础知识
2.2 蛋白质的结构和功能 掌握蛋白质结构和功能，了解新生肽链折叠
2.3 遗传信息的载体—DNA 掌握 DNA 结构和功能，
2.4 分子生物学中心法则 理解中心法则，了解 DNA 的复制、转录及原核生物和真核生物转录的异同