1223S00068-生物信息学实验-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

PAGE3

附件5-2

ADDINCNKISM.UserStyle《生物信息学实验》课程教学大纲

（实验课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1223S00068

开课单位

生命科学学院

课程名称

（中文）生物信息学实验

（英文）BioinformaticsPractice

课程性质

必修

考核类型

考查

课程学分

1

课程学时

34

课程类别

学科核心课

适用专业（类）

生物信息学专业、生物信息学专业凤凰班

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《生物信息学实验》课程是生物信息学专业（类）配合《生物信息学》理论课开设的一门“学科核心课程”，旨在使学生了解生物信息学的基本知识，培养和训练学生生物数据的获取、处理和分析等的素质与能力，并能将python编程用于数据处理和分析解决实际的生物信息学问题。本课程主要涉及生物信息获取的有关知识及理论。本课程主要包括生物序列的搜素与获取、生物序列的提取、序列比对的操作、序列比对算法的编程实现、滑动窗口的模拟实现、生物数据库的有哪些信誉好的足球投注网站、系统发育树构建等实验项目。

（二）教学目标

通过本课程，使学生掌握生物信息学数据的获取、分析，主要在以下四个方面达到课程学习的要求：

课程目标1：掌握生物数据的基本格式和序列比对的基本原理；

课程目标2：掌握生物序列处理的方法；

课程目标3：掌握应用python脚本进行序列比对的方法；

课程目标4：掌握生物序列数据的分析原理及实验。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

1-4：掌握统计学、生物学、信息科学与技术等方面的基本知识和理论。

课程目标1

2-2：具有较强的综合运用所掌握的理论知识和技能，从事生物信息学及其相关领域科学研究和技术开发的能力；

课程目标4

2-3：具有浓厚的科学兴趣及批判性思维能力；

课程目标3

3-3：具备良好的专业素质，受到严格的科学思维训练，有求实创新的精神、批判性思维和可持续发展理念；

课程目标2

四、教学方式与方法

任课教师首先对基本理论和算法进行讲解、演示，之后指导学生进行上机操作，通过任务教学方法是学生能够掌握课程的内容。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

1．生物信息数据库的检索及生物序列的有哪些信誉好的足球投注网站和获取方法；

2．生物序列比对的打分原理和实现方法；

3．系统发育树的构建算法及实现。

（二）教学难点

1．生物序列的有哪些信誉好的足球投注网站和获取方法；

2．生物序列比对的打分原理和实现方法；

3．系统发育树的构建及结果解析。

六、实验内容、基本要求与学时分配

序号

实验项目名称

实验内容与要求

学时

类型

对应课程目标

1

计算机硬件的认识及科技文献的有哪些信誉好的足球投注网站

通过实物展示，认识计算机硬件；通过实际操作，学会使用知网和webofscience进行科技文献的有哪些信誉好的足球投注网站。

2

演示性

课程目标1

2

生物数据库的认识

熟悉常用生物信息数据库网站；能够以给定检索词，在核酸和蛋白质数据库中有哪些信誉好的足球投注网站到相应的序列和结构。

2

综合性

课程目标1、2、4

3

序列数据的有哪些信誉好的足球投注网站与下载

掌握fasta格式、Genbank格式和EMBL格式的特点；学习下载相应格式的序列文件

2

综合性

课程目标1、2、4

4

Genbank格式的处理及目的序列的提取

指导学生通过python脚本编写，获取Genbank格式中的特定序列。

4

综合性

课程目标1、2

5

滑动窗口的实现

以给定序列，写python脚本，创建一系列以特定的滑动窗口视窗，并输出所有的视窗，并给视窗编号。

2

综合性

课程目标1

6

序列比对的网上操作

学会序列比对的网上操作，熟悉参数设置；学会序列比对结果解读

2

综合性

课程目标3

7

BLAST算法的简单实现

以给定的两条序列，在不考虑gap的情况下以编写python脚本实现BLAST算法比对两条序列，并计算出两条序列比对之后的得分

4

验证性

课程目标3

8

BLASTn的本地实现

以给定序列进行本地BLASTn操作，修改参数比较结果的差异，熟记操作的命令；学会比对结果描述。

4

综合性

课程目标3

9

动态规划算法比对序列的实现

编写python程序，读取两条蛋白序列，并按照动态规划评分进行序列比对，得到最佳得分，输出比对序列，引入空格位置用“-”表示，输出最后的得分。

8

综合性

课程目标3

10

PAM250氨基酸比对得分查询

编写python程序实现PAM250.文件的查询和得分结果输出。

2

综合性

课程目标2、3

11

系统发育树构建

以给定序列采用NJ法和ML法分别构建系统发育树，并对所得结果进行分析

2

综合性

课程目标2、3

合计

34

七、学业评价和课程考核

（一）考核类型：?考试?考查

（二）考核方式：?实验报告?实验作品

?其它：（