【文章內(nèi)容簡介】 投入少、見效快、起點高的特色，推動學(xué)校學(xué)科建設(shè)和本科教學(xué)水平。本實驗指導(dǎo)書中的8個實驗均設(shè)計為綜合性開發(fā)實驗，面向生物信息學(xué)院全體本科學(xué)生和研究生，以及全校對生物信息學(xué)感興趣的其他專業(yè)學(xué)生開放。生物信息學(xué)實驗室將提供系統(tǒng)的保障，包括采用mail服務(wù)器和linux帳號管理等進行實驗過程管理和支持。限選《生物信息學(xué)及實驗》的生物技術(shù)專業(yè)本科生至少選擇其中5個實驗，并不少于8個學(xué)時。其他選修者按照課時和學(xué)校相關(guān)規(guī)定計算創(chuàng)新學(xué)分。實驗一 熟悉生物信息學(xué)網(wǎng)站及其數(shù)據(jù)的生物學(xué)意義實驗?zāi)康模号囵B(yǎng)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)資源獲取生物信息學(xué)研究前沿和相關(guān)數(shù)據(jù)的能力，熟悉生物信息學(xué)相關(guān)的一些重要國內(nèi)外網(wǎng)站，及其核酸序列、蛋白質(zhì)序列及代謝途徑等功能相關(guān)數(shù)據(jù)庫，學(xué)會下載生物相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，了解不同的數(shù)據(jù)文件格式和其中重要的生物學(xué)意義。實驗原理：利用互聯(lián)網(wǎng)資源檢索相關(guān)的國內(nèi)外生物信息學(xué)相關(guān)網(wǎng)站，如：NCBI、SANGER、TIGR、KEGG、SWISSPORT、Ensemble、中科院北京基因組研究所、北大生物信息學(xué)中心等，下載其中相關(guān)的數(shù)據(jù)，如fasta、genbank格式的核算和蛋白質(zhì)序列、pathway等數(shù)據(jù)，理解其重要的生物學(xué)意義。實驗內(nèi)容：，并描述網(wǎng)站特征；（組）以上，并說明其生物學(xué)意義；，并設(shè)計一個研究設(shè)想。實驗報告：；；：這些生物信息學(xué)相關(guān)網(wǎng)站的信息資源，可以被那些生物信息學(xué)研究所利用。參考書目：《生物信息學(xué)概論》 羅靜初 等譯，北京大學(xué)出版社，2002；《生物信息學(xué)手冊》 郝柏林 等著，上海科技出版社，2004；《生物信息學(xué)實驗指導(dǎo)》 胡松年 等著，浙江大學(xué)出版社，2003。實驗二 利用BLAST進行序列比對實驗?zāi)康模毫私釨LAST及其子程序的原理和基本參數(shù)，熟練地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)平臺和Linux計算平臺進行本地BLAST序列比對，熟悉BLAST結(jié)果的格式和內(nèi)容并能描述其主要意義，同時比較網(wǎng)上平臺和本地平臺的優(yōu)缺點。實驗原理：利用實驗一下載的核算和蛋白質(zhì)序列，提交到NCBI或者其他擁有BLAST運算平臺的網(wǎng)頁上，觀察其基本參數(shù)設(shè)定庫文件類型，并得到計算結(jié)果；同時在本地服務(wù)器上學(xué)會用formatdb格式化庫文件，并輸入BLAST命令進行計算，獲得結(jié)果文件。實驗內(nèi)容：，得到匹配結(jié)果；，格式化庫文件，輸入命令行得到匹配結(jié)果；，闡述生物學(xué)意義。實驗報告：；；：不同平臺運行BLAST的需求比較。參考書目：《生物信息學(xué)概論》 羅靜初 等譯，北京大學(xué)出版社，2002；《生物信息學(xué)實驗指導(dǎo)》 胡松年 等著，浙江大學(xué)出版社，2003。實驗三 利用ClustalX(W)進行多序列聯(lián)配實驗?zāi)康模赫莆沼肅lustal X(W)工具及其基本參數(shù)，對具有一定同源性和相似性的核酸與蛋白質(zhì)序列進行聯(lián)配和聚類分析，由此對這些物種的親緣關(guān)系進行判斷，并且對這些序列在分子進化過程中的保守性做出估計。實驗原理：首先對于輸入的每一條序列，兩兩之間進行聯(lián)配，總共進行n*（n1）/2次聯(lián)配，這一步通過一種快速的近似算法實現(xiàn)，其得分用來計算指導(dǎo)樹，系統(tǒng)樹圖能用于指導(dǎo)后面進行的多序列聯(lián)配的過程。系統(tǒng)樹圖是通過UPGMA方法計算的。在系統(tǒng)樹圖繪制完以后，輸入的所有序列按照得分高低被分成n1個組，然后再對組與組之間進行聯(lián)配，這一步用Myers和Miller算法實現(xiàn)。實驗內(nèi)容：，搜集整理出合適的數(shù)據(jù)； X，在Linux環(huán)境運行Clustal W；，用TREEV32或Njplotwin95生成NJ聚類圖。實驗報告：；；，并說明意義。參考書目：《生物信息學(xué)概論》 羅靜初 等譯，北京大學(xué)出版社，2002；《生物信息學(xué)實驗指導(dǎo)》 胡松年 等著，浙江大學(xué)出版社，2003。實驗四 ESTS分析實驗?zāi)康模菏煜な褂靡幌盗猩镄畔W(xué)分析工具對測序得到ESTs序列數(shù)據(jù)進行聚類處理，由此對獲得表達(dá)基因的豐度等相關(guān)信息，并且對這些表達(dá)基因進行功能的初步詮釋，為后續(xù)實驗通過設(shè)計RACE引物獲得全長基因，以及進一步的功能注釋和代謝途徑分析做好準(zhǔn)備。實驗原理：首先用crossmatch程序去除ESTs原始序列中的載體成分和引物成分，然后用phrap生成congtig和singlet，用blast程序進一步將有同源性的contig和singlet進行功能聚類，最后通過blast對聚類獲得的cluster進行功能注釋。在實驗過程中將用到一些本實驗室寫好的perl程序用于連接各數(shù)據(jù)庫和工具軟件。實驗內(nèi)容： Aligner程序，并用它建立工程文件，導(dǎo)入例子文件夾里面的數(shù)據(jù)；練習(xí)對序列的各種查看方式。 Aligner程序里的Clip Ends, Trim Vector, Assemble等功能，完成序列的剪切、去雜質(zhì)、組裝工作。實驗報告：；。參考書目：《生物信息學(xué)概論》 羅靜初 等譯，北京大學(xué)出版社，2002；《基因表達(dá)序列標(biāo)簽（EST）數(shù)據(jù)分析手冊》 胡松年 等著，浙江大學(xué)出版社，2005。實驗五 利用Primer RACE引物實驗?zāi)康模菏煜CR引物設(shè)計工具Primer ，能夠根據(jù)實驗需要選擇相應(yīng)的引物設(shè)計方法設(shè)計PCR引物。實驗原理：PCR實驗是當(dāng)代分子生物學(xué)的基本實驗之一，由于目標(biāo)序列和實驗?zāi)康牡牟煌?，相?yīng)設(shè)計引物的要求也不一樣。本實驗延續(xù)ESTs分析結(jié)果，對于其中需要獲得全長的基因進行RACE引物的設(shè)計，及5’和3’RACE引物，配合接頭序列設(shè)計單向引物，并模擬練習(xí)通過連接獲得全長的基因CDS序列。最后設(shè)計已知全長基因序列的PCR擴增引物。實驗內(nèi)容： ； GenBank 中任意獲取一個 DNA 序列，設(shè)計出該序列的合適引物； 實驗報告：、運算平臺、結(jié)果文件記錄；；參考書目：《生物信息學(xué)概論》 羅靜初 等譯，北京大學(xué)出版社，2002；《生物信息學(xué)實驗指導(dǎo)》 胡松年 等著，浙江大學(xué)出版社，2003。實驗八 perl程序的安裝、編寫、調(diào)試 實驗?zāi)康模号囵B(yǎng)學(xué)生能在windows和Linux兩種平臺安裝perl解釋器、編寫perl程序以及debug和運行的能力，熟悉perl語言基本語法，學(xué)會熟練編寫和運用perl程序進行基礎(chǔ)生物信息學(xué)研究。實驗原理：Perl語言是一門通用的腳本語言，具有強大的字符串處理功能，是生物信息學(xué)研究的強大幫手，學(xué)會了perl語言，就能方便地處理生物信息學(xué)研究中遇到的各種字符串文本，促進研究的快速進行。實驗內(nèi)容：；，并學(xué)會debug；。實驗報告：；；：perl語言在生物信息學(xué)研究中所起到的積極作用。參考書目：《PERL 編程24學(xué)時教程》（美）皮爾斯著 王建華等譯，機械工業(yè)出版社，2000；《生物信息學(xué)手冊》 郝柏林 等著，上?？萍汲霭嫔?，2004；《生物信息學(xué)實驗指導(dǎo)》 胡松年 等著，浙江大學(xué)出版社，2003第四篇：生物信息學(xué)論文生物信息學(xué)的進展綜述韓雪晴（生物工程1201班，學(xué)號：201224340124）摘要：生物信息學(xué)是一門研究生物和生物相關(guān)系統(tǒng)中信息內(nèi)容和信息流向的綜合性系統(tǒng)科學(xué)。80年代以來新興的一門邊緣學(xué)科，信息在其中具有廣闊的前景。伴隨著人類基因組計劃的勝利完成與生物信息學(xué)的發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系，生物信息學(xué)的發(fā)展為生命科學(xué)的發(fā)展為生命科學(xué)的研究帶來了諸多的便利，對此作了簡單的分析。關(guān)鍵詞：生物信息學(xué)；進展；序列比對；生物芯片A review of the advances in BioinformaticsHan Xueqing（Bioengineering, Class1201，Student ID：201224340124）Abstract: Bioinformatics is the science of prehensive system of information content and information flows to a study on the biological and bio related in the edge of an emerging discipline since 80, has broad prospects in which the human genome project was pleted and the development of bioinformatics