《生物信息学》ppt课件

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1、简介生物信息学（Bioinformatics）是20世纪80年代末随着人类基因组计划的启动而兴起的一门新型交叉学科，它体现了生物学、计算机科学、数学、物理学等学科间的渗透与融合。生物信息学通过对生物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析，达到揭示数据所蕴含的生物学意义从而解读生命活动规律的目的。生物信息学不仅是一门学科，更是一种重要的研究开发平台与工具，是今后进行几乎所有生命科学研究的推手。生物技术与生物信息学的区别及联系生物技术生物信息学英文名称BiotechnologyBioinformatics最终目的

2、产品研究方法利用生物的特性和功能，设计构建具有预期功能的新物质或品系对生物信息进行采集、处理、存储、分析和解释涉及学科基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学等生物学、计算机科学、数学、物理学等发展历程可追溯到2000B.C.数十年生物信息学的发展历史人类基因组计划（HGP）人类基因组计划由美国科学家于1985年提出，1990年启动。根据该计划，在2015年要把人体约4万个基因的密码全部揭开，同时绘制出人类基因的谱图，也就是说，要揭开组成人体4万个基因的30亿个碱基对的秘密。HGP与曼

3、哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划，被誉为生命科学的登月计划。随着基因组计划的不断发展，海量的生物学数据必须通过生物信息学的手段进行收集、分析和整理后，才能成为有用的信息和知识。换句话说，人类基因组计划为生物信息学提供了兴盛的契机。上文所说的基因、碱基对、遗传密码子等术语都是生物信息学需要着重研究的地方。数据与信息数据是人们为了反映客观世界而记录下来的可鉴别的各种符号，而信息则是使用者对数据有目的的加工，从而对接收者的行为或思想产生影响，而不同接收者对于相同数据可能存在不同的解释和理解。数据是信息的载

4、体，信息是数据的目的“我有一个好想法，不过只可意会不可言传”数据本身没有价值用户不同，数据和信息的划分也不同数据和信息可以相互转化WhatisData?10535185574雨认会不天我为明下0100100101001100011011110111011001100101010110010110111101110101WhatisInfo?13805515574我不认为明天会下雨y=ax-a0100100101001100011011110111011001100101010110010110111101110

5、101737611111810189111117ILoveYou数据信息RecognitionKnowledgement什么是数据库在生物信息学领域，数据库的主要功能是“存储”、“管理”以及“检索”、“调用”常见数据库结构类型：平面文件(FLATFILE)、关系型数据库(R-database)、基于Internet的XML(ExtensibleMarkupLanguage)基因是什么基因是遗传物质的基本单位基因就是核苷酸序列。大部分的基因大约是1000-4000个核苷酸那么长。基因通过控制蛋白质的合成，从微观和

6、宏观上影响细胞、组织和器官的产生。基因在染色体上。DNA的结构碱基（腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T）核苷酸核苷酸是构成DNA分子的重要模块。每个核苷酸分子由一分子称作脱氧核糖的戊糖（五碳糖）、一分子磷酸和一分子碱基构成。每种核苷酸都有一个碱基对，也就是A、T、C、GDNA序列比对发现同源性、相似性序列同源性：从某一共同祖先经过趋异进化而形成的不同序列序列相似性：指序列比对过程中检测序列和目标序列之间相同碱基或氨基酸残基序列所占比例的大小序列比对定义序列比对(SequenceAlignment)就是运用

7、某种特定的算法，找出两个或多个序列之间的最大匹配碱基数动态规划与序列比对基因组数据库保存了海量的原始数据(RawData),人类基因有接近30亿个碱基对。为了查遍所有数据并找到其中有意义的关系，我们便需要依赖于高效的计算机科学字符串算法。动态规划算法是解决最优化问题的一种高级的算法技术，它自下而上寻找子问题的最优解，从而逐步得到最终问题的解。本课程将利用Java实现动态规划是一种编程思想，并不是实际的方法。掌握这一思想，适当采用递归方法，几乎可以解决所有最优解问题。使用动态规划两大条件：最优子结构，重叠子问题递

8、归(Recursion)在计算机程序设计中如何理解F(x)=ax+b编程计算N！f(n)=n*f(n-1)n>1编程计算斐波那契数列f(n)=f(n-1)+f(n-2)n>21,1,2,3,5,8......n动态规划问：斐波那契数列当n=5时，结果是多少？x=50呢？x=100呢？当遇到重叠子问题，即现在正在进行递归时函数的参数是当前已经计算过的参数值，那么再进行计算将是重复计算。F