【文章內容簡介】 投入少、見效快、起點高的特色，推動學校學科建設和本科教學水平。本實驗指導書中的8個實驗均設計為綜合性開發(fā)實驗，面向生物信息學院全體本科學生和研究生，以及全校對生物信息學感興趣的其他專業(yè)學生開放。生物信息學實驗室將提供系統(tǒng)的保障，包括采用mail服務器和linux帳號管理等進行實驗過程管理和支持。限選《生物信息學及實驗》的生物技術專業(yè)本科生至少選擇其中5個實驗，并不少于8個學時。其他選修者按照課時和學校相關規(guī)定計算創(chuàng)新學分。實驗一 熟悉生物信息學網站及其數據的生物學意義實驗目的：培養(yǎng)學生利用互聯(lián)網資源獲取生物信息學研究前沿和相關數據的能力，熟悉生物信息學相關的一些重要國內外網站，及其核酸序列、蛋白質序列及代謝途徑等功能相關數據庫，學會下載生物相關的信息數據，了解不同的數據文件格式和其中重要的生物學意義。實驗原理：利用互聯(lián)網資源檢索相關的國內外生物信息學相關網站，如：NCBI、SANGER、TIGR、KEGG、SWISSPORT、Ensemble、中科院北京基因組研究所、北大生物信息學中心等，下載其中相關的數據，如fasta、genbank格式的核算和蛋白質序列、pathway等數據，理解其重要的生物學意義。實驗內容：，并描述網站特征；（組）以上，并說明其生物學意義；，并設計一個研究設想。實驗報告：；；：這些生物信息學相關網站的信息資源，可以被那些生物信息學研究所利用。參考書目：《生物信息學概論》 羅靜初 等譯，北京大學出版社，2002；《生物信息學手冊》 郝柏林 等著，上?？萍汲霭嫔?，2004；《生物信息學實驗指導》 胡松年 等著，浙江大學出版社，2003。實驗二 利用BLAST進行序列比對實驗目的：了解BLAST及其子程序的原理和基本參數，熟練地應用網絡平臺和Linux計算平臺進行本地BLAST序列比對，熟悉BLAST結果的格式和內容并能描述其主要意義，同時比較網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序列，提交到NCBI或者其他擁有BLAST運算平臺的網頁上，觀察其基本參數設定庫文件類型，并得到計算結果；同時在本地服務器上學會用formatdb格式化庫文件，并輸入BLAST命令進行計算，獲得結果文件。實驗內容：，得到匹配結果；，格式化庫文件，輸入命令行得到匹配結果；，闡述生物學意義。實驗報告：；；：不同平臺運行BLAST的需求比較。參考書目：《生物信息學概論》 羅靜初 等譯，北京大學出版社，2002；《生物信息學實驗指導》 胡松年 等著，浙江大學出版社，2003。實驗三 利用ClustalX(W)進行多序列聯(lián)配實驗目的：掌握用Clustal X(W)工具及其基本參數，對具有一定同源性和相似性的核酸與蛋白質序列進行聯(lián)配和聚類分析，由此對這些物種的親緣關系進行判斷，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，其得分用來計算指導樹，系統(tǒng)樹圖能用于指導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。實驗內容：，搜集整理出合適的數據； 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：《生物信息學概論》 羅靜初 等譯，北京大學出版社，2002；《生物信息學實驗指導》 胡松年 等著，浙江大學出版社，2003。實驗四 ESTS分析實驗目的：熟悉使用一系列生物信息學分析工具對測序得到ESTs序列數據進行聚類處理，由此對獲得表達基因的豐度等相關信息，并且對這些表達基因進行功能的初步詮釋，為后續(xù)實驗通過設計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程序用于連接各數據庫和工具軟件。實驗內容： Aligner程序，并用它建立工程文件，導入例子文件夾里面的數據；練習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、組裝工作。實驗報告：；。參考書目：《生物信息學概論》 羅靜初 等譯，北京大學出版社，2002；《基因表達序列標簽（EST）數據分析手冊》 胡松年 等著，浙江大學出版社，2005。實驗五 利用Primer RACE引物實驗目的：熟悉PCR引物設計工具Primer ，能夠根據實驗需要選擇相應的引物設計方法設計PCR引物。實驗原理：PCR實驗是當代分子生物學的基本實驗之一，由于目標序列和實驗目的的不同，相應設計引物的要求也不一樣。本實驗延續(xù)ESTs分析結果，對于其中需要獲得全長的基因進行RACE引物的設計，及5’和3’RACE引物，配合接頭序列設計單向引物，并模擬練習通過連接獲得全長的基因CDS序列。最后設計已知全長基因序列的PCR擴增引物。實驗內容： ； GenBank 中任意獲取一個 DNA 序列，設計出該序列的合適引物； 實驗報告：、運算平臺、結果文件記錄；；參考書目：《生物信息學概論》 羅靜初 等譯，北京大學出版社，2002；《生物信息學實驗指導》 胡松年 等著，浙江大學出版社，2003。實驗八 perl程序的安裝、編寫、調試 實驗目的：培養(yǎng)學生能在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，學會熟練編寫和運用perl程序進行基礎生物信息學研究。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，是生物信息學研究的強大幫手，學會了perl語言，就能方便地處理生物信息學研究中遇到的各種字符串文本，促進研究的快速進行。實驗內容：；，并學會debug；。實驗報告：；；：perl語言在生物信息學研究中所起到的積極作用。參考書目：《PERL 編程24學時教程》（美）皮爾斯著 王建華等譯，機械工業(yè)出版社，2000；《生物信息學手冊》 郝柏林 等著，上海科技出版社，2004；《生物信息學實驗指導》 胡松年 等著，浙江大學出版社，2003第四篇：生物信息學論文生物信息學的進展綜述韓雪晴（生物工程1201班，學號：201224340124）摘要：生物信息學是一門研究生物和生物相關系統(tǒng)中信息內容和信息流向的綜合性系統(tǒng)科學。80年代以來新興的一門邊緣學科，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的發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系，生物信息學的發(fā)展為生命科學的發(fā)展為生命科學的研究帶來了諸多的便利，對此作了簡單的分析。關鍵詞：生物信息學；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