生物信息学学习重点(共8篇)
篇1:生物信息学学习重点
1.生物信息学:生物信息学包含了生物信息的获取、处理、分析、和解释等在内的一门交
叉学科;它综合运用了数学、计算机学和生物学的各种工具来进行研究;目的在于阐明大量生物学数据所包含的生物学意义。
2.BLAST直译:基本局部排比搜索工具意译:基于局部序列排比的常用数据库搜索工
具含义:蛋白质和核酸序列数据库搜索软件系统及相关数据库
3.PSI-BLAST:是一种迭代的搜索方法,可以提高BLAST和FASTA的相似序列发现率。
4.一致序列:这些序列是指把多序列联配的信息压缩至单条序列,主要的缺点是除了在特
定位置最常见的残基之外,它们不能表示任何概率信息。
5.HMM隐马尔可夫模型:是蛋白质结构域家族序列的一种严格的统计模型,包括序列的匹
配,插入和缺失状态,并根据每种状态的概率分布和状态间的相互转换来生成蛋白质序列。
6.信息位点:由位点产生的突变数目把其中的一课树与其他树区分开的位点。
7.非信息位点:对于最大简约法来说没有意义的点。
8.标度树:分支长度与相邻节点对的差异程度成正比的树。
9.非标度树:只表示亲缘关系无差异程度信息。
10.有根树:单一的节点能指派为共同的祖先,从祖先节点只有唯一的路径历经进化到达其
他任何节点。
11.无根树:只表明节点间的关系,无进化发生方向的信息,通过引入外群或外部参考物种,可以在无根树中指派根节点。
12.注释:指从原始序列数据中获得有用的生物学信息。这主要是指在基因组DNA中寻找基
因和其他功能元件(结构注释),并给出这些序列的功能(功能注释)。
13.聚类分析:一种通过将相似的数据划分到特定的组中以简化大规模数据集的方法。
14.ESI电喷雾离子化:一种适合大分子如蛋白质离子化没有明显降解的质谱技术。样品溶
解后从高电压控制下的细针中喷出,形成的带电荷微小液滴从一个小孔直接进入质谱仪的真空室中,在其钟被一股惰性气体干燥形成气态离子,这些气态离子从分析仪向探测器加速(飞行)。
15.机制辅助的激光解析/离子化(MAIDI):这一技术通过质谱产生离子,这适合于没有降
解的大蛋白质的分析。基本原理是将分析物分散在机制分子中并形成晶体,当用激光照射晶体时,基质分子吸收激光能量,样品解吸附,基质-样品之间发生电荷转移使样品电子分离。
16.质谱(MS):是一种准确测定真空中离子的分子质量/电荷比(m/z)的方法,从而使分子质
量的准确确定成为可能。基本原理:将分析物分散在基质分子中并形成晶体,当用激光照射晶体时,基质分子吸收激光能量,样品解吸附,基质—样品之间发生电荷转移使样品分子电离。
17.微阵列芯片:将探针有规律地排列固定于载体上,与标记荧光分子的样品进行杂交,通
过扫描仪扫描对荧光信号的强度进行检测,从而迅速得出所要的信息。
18.虚拟消化:是在已知蛋白质序列和蛋白外切酶之类切断试剂的已知特异性的基础上,由
计算机进行的一种理论上的蛋白裂解反应。
19.分子途径是指一组连续起作用以达到共同目标的蛋白质。
20.虚拟细胞:一种建模手段,把细胞定义为许多结构,分子,反应和物质流的集合体。
21.先导化合物:是指具有一定药理活性的、可通过结构改造来优化其药理特性而可能导致
药物发现的特殊化合物。就是利用计算机在含有大量化合物三维结构的数据库中,搜索能与生物大分子靶点匹配的化合物,或者搜索能与结合药效团相符的化合物,又称原型物,简称先导物,是通过各种途径或方法得到的具有生物活性的化学结构
22.权重矩阵(序列轮廓):是一种描绘蛋白质结构域家族相序列的方法。它们表示完全
结构域序列,多序列联配中每个位点的氨基酸都有分值,并且特定位置插入或缺失的可能性均有一定的衡量方法。(课件定义)基础上针对特定的应用目标而建立的数据库。
23.系统发育学(phylogenetic):确定生物体间进化关系的科学分支。
24.系统生物学(systems biology):是研究一个生物系统中所有组分成分(基因、mRNA、蛋白质等)的构成以及在特定条件下这些组分间的相互关系,并分析生物系统在一定时间内的动力学过程
25.蛋白质组(proteome):是指一个基因组、一种生物或一个细胞/组织的基因组所表达的全套蛋白质。
26.进化树:物种的进化被表现成为一系列的分叉,并符合分类理论,这些树就叫做进化树。
27.DBGET/LinkDB:由日本的化学研究所和人类基因组中心所开发的在线数据检索工具。
也见Entrez,SRS。
28.肽指纹图谱:蛋白质注释的一种方法,用质谱技术确定肽分子量(由蛋白酶消化产生)
并用来搜索蛋白质数据库找到与“虚拟消化”蛋白质相匹配项。
29.E值:对某个已识别出的相似度值S,E值是分值大于等于S的期望频率,改值可以被
理解为期望随机得到等于S或大于S值的分值数目。
30.相似度表和距离表:使显示物种间一套选定字符的相关性的表格,采用匹配的百分比(相
似度表)或者差异的百分比(距离表)来表示。
31.无监督分析法:这种方法没有内建的分类标准,组的数目和类型只决定于所使用的算法
和数据本身的分析方法。有监督分析法:这种方法引入某些形式的分类系统,从而将表达模式分配到一个或多个预定义的类目中。
32.距离矩阵法:首先通过各个物种之间的比较,根据一定的假设(进化距离模型)推到得
出分类群之间的进化距离,构建一个进化距离矩阵,其次基于这个矩阵中的进化距离关系构建进化树;最大简约法:该法依据在任何位置将一条序列转变成另一条序列所需要突变的最少数量对序列进行比较和聚类;最大似然法:该模型可将一个给定替代发生在序列中任何位置的概率融合进算法,该方法计算序列中每个位置的一个给定序列变化的可能性,最可靠的树为总的可能性最大的那棵。
33.一级数据库:数据库中的数据直接来源于实验获得的原始数据,只经过简单的归类整理
和注释; 二级数据库:对原始生物分子数据进行整理、分类的结果,即非原始的实验数据,是在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定的应用目标而建立的。
1.常用的三种序列格式:NBRF/PIR,FASTA和GDE
2.三个核算序列数据库:GenBank,EMBL和DDBJ
3.蛋白质序列数据库:SWISS-PROT和TrEMBL
4.提供蛋白质功能注释信息的数据库:KEGG(京都基因和基因组百科全书)和PIR(蛋白质信息资源)5.目前由NCBI维护的大型文献资源是PubMed
6.数据库常用的数据检索工具:Entrez,SRS,DBGET
7.常用的序列搜索方法:FASTA和BLAST
8.高分值局部联配的BLAST术语是HSPs(高分值片段对),E(期望值)
9.多序列联配的常用软件:Clustal10.蛋白质结构域家族的数据库有:Pfam,SMART
11.系统发育学的研究方法有:表现型分类法,遗传分类法和进化分类法
12.系统发育树的构建方法:距离矩阵法,最大简约法和最大似然法
13.常用系统发育分析软件:PHYLIP
14.检测系统发育树可靠性的技术:bootstrapping和Jack-knifing
16.查找简单基因的程序:NCBI ORF finder
17.测试基因预测程序正确预测基因的能力的项目是GASP(基因预测评估项目)
18.二级结构的三种状态:α螺旋,β折叠和β转角
19.用于蛋白质二级结构预测的基本神经网络模型为三层的前馈网络,包括输入层,隐含层和输出层
20.通过比较建模预测蛋白质结构的软件有SWISS——MODEL网站
21.蛋白质质谱数据搜索工具:SEQUEST(原理:经试验确定的肽或肽片段的质谱与数据库中预测的质谱进行匹配)。22.分子途径最广泛数据库:KEGG
23.Entrez搜索:PubMed的文献数据库MEDLINE。SRS搜索方式:标准搜索,扩展搜索。
1.FASTA序列格式: 第一行以“>”开头但并没有指明是蛋白质还是核酸序列。后跟代码,接着是注释(在同一行),通常注释要以“|”符号相隔,第一行没有长度限制。值得注意的是FASTA文件允许以小写字母表示氨基酸。文件扩展名为“.fasta”。
NBIR/PIR序列格式: 第一行以“>”开头,后面紧跟两字母编码(P1代表蛋白质序列,N1代表核酸),再接一个分号,分号后紧跟序列标识号。后面是说明行,该行可长可短,没有长度限制。接下来是序列本身,以“*”号终止。文件的扩展名为“.pir”或“.seq”。GDE序列格式: 与FASTA的格式基本相同,但行首为“%”,文件扩展名为“.gde”。)
2.BLAST的五个子程序(1)Blastp,用蛋白质查询蛋白质序列,可以找到具有远源进化关系的匹配序列,方法是用待搜索蛋白序列与蛋白数据库比较。(2)Blastn,用核苷酸 查询核苷酸序列,适合寻找分值较高的匹配,不适合远源关系,待搜索核酸序列与核酸数据库比较(3)Blastx,用蛋白质查询已翻译核苷酸序列,适合新DNA序列和EST序列的分析,将待搜索核酸序列按6个读框翻译成蛋白质序列,然后与数据库中的蛋白质比较。(4)Tblastn,用已翻译核苷酸查询蛋白质,适合寻找数据库中尚未标注的编码区,将数据库中核酸序列按6个读框翻译成蛋白序列,然后与待搜索蛋白序列对比。(5)Tblastx,用已翻译核苷酸查询已翻译核苷酸序列。适合分析EST序列,无论是待搜索核酸序列还是数据库中核酸序列,都按6个读框翻译成蛋白序列。
4.PSI-Blast的原理:是一种将双序列比对和多序列比对结合在一起的数据库搜索方法。其主要思想是通过多次迭代找出最佳结果。每次迭代都发现一些中间序列,用于在接下去的迭代中寻找查询序列的更多疏远相关序列(拓展了序列进化关系的覆盖面积)。具体做法是最初对查询序列进行BLAST搜索。接着把这次查找得到的每一击中项(高于选择的E值的选项)作为BLAST搜索第二次迭代的查询序列。第二次迭代应该找到比最初查询序列更多的进化关系,重复(迭代)这个过程直到找不到有意义的相似序列为止。
5明该树是可信的。第二,数据可以被重新取样,来检测他们系统上的重要性。在一种被称为bootsrapping的技术中,数据被随机从多序列联配的任何位置取样,接着被整合进入新的人工联配,这些联配之后通过构建树来检测。由于取样是随机的,一些位置可能被多次取样,而另一些则没由被取样过。Jack-knifing是一种和上述相似的过程,其中50%的原始数据被重新取样构成一个新的矩阵,再从该矩阵重新构建系统发育关系。
7. 原核生物和真核生物基因组中的注释所涉及的不同问题:在原核生物中,基因密度很高
(也就是说,只有很少的基因组DNA)并且绝大多数基因不含内含子。在真核生物中,基因密度下降并且由于物种自身复杂的增高而使基因复杂度也增高。因此,在高等真核生物基因组中寻找基因可能会非常困难。
9.预测蛋白质三级结构的三种方法 1)同源建模法:依据蛋白质与已知结构蛋白比对信息构建3D模型; 2)折叠识别法:寻找与未知蛋白最合适的模板,进行序列与结构比对,最终建立结构模型; 3)从头预测法:根据序列本身从头预测蛋白质结构。
11.先导化合物的来源有四种来源:1)通过偶然性观察发现的先导化合物(这个方法最
著名的例子就是亚历山大.弗莱明发现的青霉素,今天所用的许多抗生素皆由其发展出来)
2)也可以通过替代疗法的药物开发中发现的药物副作用来识别先导化合物(例如,镇定剂氯化物丙嫀是在试验中发现用在抗组胺剂时被发现的)3)先导化合物也可以来自传统医药学(如奎宁化合物就来自金鸡纳的树皮)4)先导化合物也可以来自天然的底物或是配体(比如说,肾上腺素作为舒喘宁的类似物用来治疗哮喘)
12.简述DNA计算机的基本原理: 1)以编码生命信息的遗传物质—DNA序列,作为信息编码的载体,利用DNA分子的双螺旋结构和碱基互补配对的性质,将所要处理的问题映射为特定的DNA分子;2)在生物酶的作用下,通过可控的生化反应生成问题的解空间;最后利用各种现代分子生物技术如聚合酶链反应RCR、超声波降解、亲和层析、分子纯化、电泳、磁珠分离等手段破获运算结果。.DNA计算机优点:低能耗、存储容量高、运算速度快,可真正实现并行工作。
13.简述DNA计算实现方式中,表面方式与试管方式相比具有哪些优点?
试管方式:就是在一个或多个试管的溶液里进行生化反应;
表面方式:是将对应的解空间的DNA分子固定在一块固体上,其次进行各种生化反应,或是在表面逐步形成解空间,然后根据具体问题对所有可能的解进行筛选,最后得到运算结果。优点:(1)操作简单,易于实现自动化操作;(2)减少人为操作过程中造成的DNA分子的丢失及其它操作失误;(3)减少分子在表面上的相互作用,同时增强分子间的特异性结合;(4)信息储存密度大,据估计,10毫克DNA表面上的储存密度是传统计算姬的10的8次方倍,而在溶液中仅为10的5次方倍;(5)结果易于纯化。
14.简述PCR引物设计的基本原则及其注意要点原则:首先引物与模板的序列要紧密互补,其次引物与引物之间避免形成稳定的二聚体或发夹结构,再次引物不能再模板的非等位点引发DNA聚合反应(即错配)。注意要点:
1、引物的长度一般为15-30bp,常用的是18-27bp,但不应大于38,因为过长会导致其延伸温度大于74℃,不适合于TaqDNA聚合酶进行反应。
2、引物序列在模板内应当没有相似性较高,尤其是3’端相似性较高的序列,否则容易导致错配。引物3’端出现3个以上的连续碱基,如GGG或CCC,也会使错误引发几率增加。
3、引物3’端的末位碱基对Taq酶的DNA合成效率有较大的影响。不同的末位碱基在错配位置导致不同的扩增效率,末位碱基为A的错配效率明显高于其他3个碱基,因此应当避免在引物的3’端使用碱基。另外,引物二聚体或发夹结构也可能导致PCR反应失败。5’端序列对PCR影响不太大,因此常用来引进修饰位点或标记物。
4、引物序列的GC含量一般为40-60%,过高或过低都不利于引发反应。上下游引物的GC含量不能相差太大。
5、引物所对应模板位置序列的Tm值在72℃左右可使复性条件最佳。Tm值的计算有很多种方法,如按公式Tm=4(G+C)+2(A+T),在Oligo软件中使用的是最邻近法(thenearestneighbormethod)。
6、G值是指DNA双链形成所需的自由能,该值反映了双链结构内部碱基对的相对稳定性。应当选用3’端G值较低(绝对值不超过9),而在5’端和中间G值相对较高的引物。引物的3’端的G值过高,容易在错配位点形成双链结构并引发DNA聚合反应。
7、引物二聚体及发夹结构的能值过高(超过4.5kcal/mol)易导致产生引物二聚体带,并且降低引物有效浓度而使PCR反应不能正常进行。
8、对引物的修饰一般是在5’端增加酶切位点,应根据下一步实验中要插入PCR产物的载体的相应序列而确定。
15.假设你得到一段未知基因的DNA序列,从你学习到的生物信息学分析方法和软件,设
计一个分析流程来分析该未知基因的功能和家族类别(包括系统发育树构建)
1、得到未知基因的DNA序列,用Blast做序列比对,找出与其基因相似的核苷酸序列和蛋白质序列。
2、接着,用搜索出来的较相似的序列用ClustW进行多序列比对,得到该序列的保守情况和突变情况。
3、最后用距离法构建系统发育树。
16.假设你得到一段未知蛋白的氨基酸序列,从你学习到的生物信息学分析方法和软件,设计一个分析流程来分析该未知蛋白的功能和家族类别以及其结构预测。
1、用该序列进行BLASTP搜索。
2、再对其进行蛋白质结构域、功能域的搜索,可以用Znterproscan、Pfam,并对其进行结构分析。
3、再用ClustW进行多序列比对。
4、用人工神经网络的方法对其结构进行结构预测。
5.多序列联配的意义:
1)分析多个序列的一致序列;2)用于进化分析,是用系统发育方法构建进化树的初始步骤;
3)寻找个体间单核苷酸多态性;4)通过序列比对发现直亲同源与旁系同源基因;5)寻找同源基因(相似的序列往往具有同源性);6)寻找蛋白家族识别多个序列的保守区域;7)相似的蛋白序列往往具有相似的结构与功能;8)辅助预测新序列的二级或三级结构;9)可以直观地看到基因的哪些区域对突变敏感;10)PCR引物设计。
6.系统发育学的研究方法: 1)表现型分类法:将表型相像的物种归类在一起,所有特征都要被考虑到; 2)遗传分类法:具有共有起源的物种归类在一起,也就是说,这些字符并没有出现在离它们较远的祖先序列; 3)进化分类法:该方法综合了表现型分类法和遗传分类法的原理,进化方法被普遍认为是最好的系统发育分析方法,因为该方法承认并采用目前的进化理论;
8.简述人工神经网络预测蛋白质二级结构的基本步骤。
(1)输入数据(来自PDB)(2)产生一个神经网络(一个计算程序)(3)用已知的蛋白质二级结构来训练这个模型(4)由训练好的模型来给出未知蛋白的一个可能的结构
(5)最后从生物角度来检验预测的一系列氨基酸是否合理
10.分子途径和网络的特点:(1)分子途径和网络的结构随意性大。图可以很简单,也可以非常复杂。它们可能包含了多个分支,盘绕的连接和回路。(2)它们通常也显示出节点间关系的方向,例如表示出代谢通路或信号传导的方向。调控途径和网络的图也应该说明相互作用是正的还是负的。正的相互作用(促进或者活化作用)常常用箭头表示,而负的交互效应(抑制或者失活作用)常常用T型棒表示。
篇2:生物信息学学习重点
首先是听思路。老师讲每节课都有一定的思路,因此,听课时要注意听老师是怎样引出新课题的,又是怎样把新课题展开的,怎样讲解的,怎样归纳小结的。如果上新课前能够切实进行好预习,则可以把自己预习的情况与老师讲课的内容进行比较,这在预习一项里已谈到了。这样,就可以在听课时,明确老师的思路,这思路也就是我们掌握知识的思路。例如,我们在学习有关DNA的分子结构的知识时,老师讲课的思路一般是由简单到复杂的顺序来讲解的,而这一顺序是:①构成DNA的基本元素是C、H、O、N、P;②构成DNA的基本组成物质是脱氧核糖、含氮的碱基、磷酸;③构成DNA的基本组成单位是四种脱氧核苷酸;④成百上千的脱氧核苷酸构成两条互补的脱氧核苷酸链;⑤两条互补的脱氧核苷酸链形成有规则的双螺旋的空间结构。这一顺序也就是掌握DNA分子结构的思路,其层次性很强,很容易理解、记忆。
第二是听联系。老师讲课时,一定会联系许多过去学过的旧知识,使学过的旧知识成为学习新知识的基础。上课时注意听这种联系,不但可以复习巩固旧知识,而且对于学习新知识有重要的促进作用。例如,我们前面学习的关于蛋白质、核酸、糖类、脂类等化合物的结构和作用的知识,是我们后面学习细胞新陈代谢、遗传变异等众多知识的基础。我们前面学习的关于叶绿体、线粒体等细胞器的结构和功能的知识,是后面我们进一步学习光合作用、呼吸作用的基础。
老师讲课时,也一定会遗留下一些问题,或提出一些问题,这些问题正是以后在讲课中要解决的,上课时注意听这些问题是如何提出的,为以带着问题听课奠定基础。这也是一种联系,这种联系造成了我们心理上的一种不平衡,即已有知识与未知的知识之间的不平衡,这种不平衡会促使我们去恢复平衡,因而会产生一种求知的__,通过对未知知识的探求,使未知变为已知,以达到新的平衡。因此,上课时注意听这种联系,可以发挥出我们内在的学习潜力。例如,我们在学习有关液泡的结构和功能时,老师一定会讲到液泡的功能与植物细胞渗透吸水有关,但是,具体有什么关系呢?这只有等到后面讲细胞渗透吸水时才会详细讲到,此时就需要记住这些问题,做为一种悬念,留待以后进一步去揭开谜底。
老师讲课时,还会联系很多生活实际、生产实际、自然实际,科学实验等,这些联系不但可以使我们加深理解知识,而且能使我们运用所学知识去解释或解决实际问题。因此,上课时也要注意听好这些联系,这就是我们常说的理论联系实际的主要内容。
第三是听重点、难点。每一节课都有每节课的重点内容,有的课还有一些难点内容。对于重点知识,老师会反复强调,会不断地从不同的角度去讲解,会围绕重点提出一些问题,以便让同学们理解和掌握。有时老师会明确指出哪些内容是重点,是必须掌握的。一般情况下,在每节课快要结束时,老师都会对本节课的讲课内容加以归纳总结,而归纳总结的内容恰恰是本节课的重点。对于上述几种情况,都需要在听讲时加以注意,我们不可能也没有必要把老师讲的每一句话都记住,但重点内容是必须记住的。有时重点知识就是难点,如光合作用、呼吸作用的知识,减数__的知识,基因的概念,基因突变的知识等等。但有的难点知识并非重点知识,基因控制蛋白质合成的知识等等。对于难点知识,老师一般也会想各种办法讲清,做为学生则要在课上把难点听明白,使难转化为不难,如果课上没听明白,课下也要找到老师问明白,不然有些难点也会成为我们学习过程中的拦路虎。特别对那些既是重点,又是难点的知识更要弄个一清二楚。
★ 中级职称有效的学习方法习方法
★ 总结方法
★ 高中学习作文方法
★ 高中总结
★ 习酒广告词
★ 助理工程师习期工作总结
★ 习主席新年贺词
★ 高中学好英语的方法是什么
★ 高中作文写作练习方法
篇3:生物信息学学习重点
学习准备情况
由钻研教材为主转向研究学情为主。教师备课的参考依据是教材和教学参考书,教材具有相对的稳定性,教学设计中所确定的教学目标、教学重点和难点是教师预设的、主观的,而学生的学情是动态的,教师凭主观确定的重点、难点并不一定适合学生的实际。因此,教师在备课活动中主要的精力应投入到研究学生的学情中去。教师在课前应经常通过观察法、个别谈话法、问卷调查法等途径了解学生原有知识水平和技能水平,把握学生的思想动态,了解学生兴奋点,求知渴望和情感需求,尤其要了解差生将会遇到的学习困难。让学生自主参与选择学习的内容、学习进度和学习方法,教师充当配角加以指导和点拨。
由设计教法转向设计学法。这就要求教师转换角色,从学生的角度来设计教学方案和学习方案,以学生的学习活动为主体,教师充当配角加以指导和点拨。传统教学以教师为中心,教师怎么教,学生怎么学,学生学习主动性不强,更无创造性可言,教师教得苦,学生学得累,教学效果不理想。为了克服传统教学的不足,教师要重视学生学习过程的设计,按照学习知识的基本规律来设计学生课堂参与行为,让学生拥有自主活动的时间和空间,鼓励学生动眼、动耳、动手、动口、动脑,把学习主动权还给学生。在教学设计中要充分考虑给学生讲话的机会、问的权利、练习的时间,使学生从“学会”变成“会学”。如在学习“蝗虫”知识时,让学生在课前去野外捕捉蝗虫,体会蝗虫生活环境和运动能力,让学生在课堂上讲解捉蝗虫经过,学生兴趣浓厚,知识不教自会。根据生物学特点,要鼓励学生走入大自然,创设问题情境,鼓励学生敢于想象,敢于突破传统思维,提出自己的观点。
学习动机状况
开端引趣,激发欲望。激发学生兴趣,情感是前提和基础。良好的开端等于成功的一半。第一节课,给学生留下的印象是非常深刻的。在备课时,要重视查阅相关的书籍、报刊、摘抄,阅读当今生命科学的一些热点,今后生物学的发展方向等,自己占有的信息量大了,授课时才能让学生感到生物学的重要性、趣味性,从而激发学生的学习兴趣,让学生注意力集中,能够以饱满的热情投入到教学活动之中。如“水分代谢”这一节,不妨问:为何“大树底下好乘凉?”而“光合作用”一节,则设置为“为何‘红花还需绿叶衬?’”的问题。
精心设置问题,激发兴趣。这有利于师生交流,有利于唤起学生的注意,激发学生的求知欲望,有利于发展学生的思维。如引导学生了解生物有何基本特征时,可设问:从生物与非生物的角度说一下你“本身”与一块“石头”有何区别?并让其他学生补充。在总结“遗传与变异”时,可问:“为何猫生猫,狗生狗,猫不能生狗,狗不能生猫?”
联系生活,贴近实际。引导学生发现、分析生活生产实际、环保与科技发展中的某些生物学知识,不仅能激起学习兴趣、拓宽知识面,还能建立学以致用的观念。在各种保健盒上去找氨基酸种类;从加碘盐袋上看碘的作用;从牙膏盒找健齿的原因;从各种蚊香包装上找其驱蚊、杀蚊的机制;比较蚊子、苍蝇、蜻蜓的飞行结构看飞机发展;从昆虫、避役的保护色看迷彩服的发展。还可以让学生运用已有知识去解释一些应用实例,解释加酶洗衣粉发挥最佳效果的水温条件等。
注重学生的认知加工过程和认知结构的作用
现代信息加工心理学将知识分为两类:一类为陈述性知识,另一类为程序性知识。前一类知识用于回答“是什么”的问题;后一类知识用于回答“怎么办”的问题,这两类知识也就是人们常说的“知”(即狭义的知识)与“会”(即知识的运用)。只有先让学生“知”,然后才能使学生“会”。可见程序性知识的学习首先经历陈述性知识阶段,然后才过渡到实际办事、调控阶段,亦程序性阶段。
程序性知识的核心成分是概念和规则的运用。其学习一般可以分为三个阶段。第一阶段是陈述性知识的获得,即学生能用语言陈述出概念和规则。但是知道或能陈述这些概念规则与应用这些概念规则来支配自己的行为并不是一回事,这一阶段学生的技能尚未形成。第二阶段是通过应用性的变式练习,使规则的陈述性同程序性形式的转化。此时相应的规则已经开始支配学生的行为,达到应用水平,规则开始向办事的技能转化,这是程序性学习的关键阶段。规则完全支配人的行为,技能达到相对自动化。可见,在程序性知识学习的过程中,变式练习是技能获得并得以熟练和提高的关键手段。变式练习的相似性,变式练习的变化性,变式练习的连续性,培养学生的创造性能力是时代对教育的一个紧迫的要求。而变式练习情境的变化性对于培养学生的创造性也有显著的作用。在变式练习解决问题的过程中,可激发学生的创新意识,培养学生的创新能力。指导学生用各种形式表达概念,知识内容。能活化知识体系,较好把握概念的内涵与外延:文字———简洁完整,图形———形象明了,曲线———定性定量,表格———概括比较。
教学中还应引导学生从不同角度理解、剖析概念。在整理过程中挖掘,重组,发散,存用自如。通过训练学生运用知识分析问题、解决问题的能力是培养学生应用思维能力最直接的最常用的方法。首先,要营造氛围,充分激发学生思维,调动知识储备、利用课堂提问,课堂练习,单元测试综合测试,激活学生的应用思维。其次,设计或精选的练习要有启发性、层次性、思考性,对不同知识程度的学生都有应用训练之效果。在此基础上还要多突出训练的多向性、新颖性与实效性。练习时注意引导学生换位思考。注意新情境下的应用,注意巩固效果。注意方法指导,循序渐进,让学生寻找并归纳各种应用题的解题特点。
篇4:生物信息学学习重点
关键词:信息技术;基础;能力
中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)05-203-01
信息技术课程重点在于实践运用,解决现实问题,在这之前首先要有夯实全面的理论作为指导,然后经过自己的感悟思考,将理论知识运用到现实当中,这就是一个信息技术基本的学习思路。
一、全面巩固信息技术基础知识,抓重点抓核心提取学习线索。
信息技术说到底是一门实践性很强的课程,从某种程度上说,实践性大于其理论性,实践性高于其理论性,实践性重要其理论性,我们通过课堂知识的学习,目的不仅仅是学习理论知识,更重要的是将理论融合于实践当中,提高信息技术能力。理论课中除了掌握基本的命令和操作之外,如何引导学生主动学习,积极学习,有兴趣的学习,给学生足够的空间,接受更多的教育,知识和技能得到全方位的提升,是教师要思考的问题。
1、巩固信息技术基础知识,重点思考与分析学习
例如课本中介绍的“信息的获取、信息编程加工和智能化加工、文本和表格信息的加工、音频、视频、图像信息的加工、信息集成与信息交流、信息资源管理”等,这都属于计算机本身的基础知识,关系到以后的计算机应用,需要牢固掌握。
落实基础,跟进实践;稳固理论,培养能力”是信息技术教学的基本方针和教学目标,在教学中有效的融合穿插,通过适当的课时安排和调整,完全可以做到“知识与能力”协同提高的效果。我们学习最基础的理论知识,及“常用软件的操作和使用”,这是软件的基本知识和掌握,达到这种程度,教学中可以协同跟进提高能力。
2、信息技术知识的系统整合与整体学习思考。
以课本为核心和基本精神,在信息技术课堂教学中,全力渗透大纲所要求的教学内容,这是基础和第一步,在做好这一步的基础上,方能谈及能力跟进和提升。
将教学内容进行具体化和分类,根据知识的内在相关性进行基础练习,形成知识体系,根据学科特点,知识难易程度和学生接受能力,进行灵活搭配,做到有效的穿插。在信息技术里有一章是“图像信息的采集与加工”,包括“用图片编辑器处理图像,大小亮度,尺寸裁剪和效果处理”等,而在此的下一章是“文件的管理”。根据知识体系模块的学习方式,我们可以根据“文本和表格信息加工”那一章的学习目标,将“图像处理”和“文本信息加工”进行有效的搭配,形成“图文体系”,打破原有的知识排序,将知识拉近,
二、多样化信息技术教学课堂,提升学生学习兴趣和能力。
1、确定信息技术教学的理论和实践结合思路。
我们在信息技术知识的讲授上,教师引导学生在实验过程当中思考每一点理论的用途和用法,能够使理论和实践能力得到双向的提升,提高动脑动手的能力,这又是信息技术课程必不可少的一部分,这样可以起到事半功倍的教学效果,教师在教学当中有效的引入与教学内容相关的实验,寓教于乐,潜移默化,在轻松和有趣氛围中达到教学目的,教师在课堂中,要使用多样化的教学方式和手段,并且能够将知识点有趣的体现出来,达到事半功倍的教学效果。
2、小组合作沟通交流,创新思维活跃思路。
小组合作能够全面有效的提升本组学生的学习水平,信息技术本身的学习与在课堂中的运用,要求学生的思维的开拓和创新性,这种课程设置本身就决定了信息技术课堂教学要遵循的一个基本原则,那就是“基础、能力、思维、视野“,贯穿之,就是“夯实基础提升能力,创新思维开拓视野”,这包含了知识、能力和情谊三个培养目标。
而教师运用信息技术的概念教学,就能将知识、能力与素养综合起来,通过课堂小组俄合作的方式,进行主动的交流与沟通,让学生自己的去讨论和分析,自己解决问题,做到协同发展,互相补充,以知识促进能力,以创新活跃思维”,做到将知识融会贯通,活学活用,手脑并举,全面发展。教师可以让学生先谈出自己的想法与看法,这样就会得到学生对这些基本概念的看法。
通过上述分析我们得知,在信息技术的教学课堂中,仍然是要将信息技术基础知识的学习放在核心位置,这是解决问题的前提,在这个过程中做到分布掌握的同时,要做到整体的利用与认知,做到知识的融会贯通,将信息技术知识前后衔接起来,形成一个统一的整体,通过前后的整合,从而扩大知识面,提升自己的学习成绩,不断的拓展思维,加强认知.
此外,教师还要通过课程的合理编排,来让学生方便高效的学习,最后,通过课堂小组合作的方式去进行讨论优化,激发思维,从而能够做到融会贯通,灵活运用,将学生的“知识、能力、思想和创新”统一于教学课堂之中,扩大知识面,提高成绩,提升能力,拓展思维,这是现代社会对信息技术人才的必然要求。在最初的课堂教学中,教师要引导学生打牢基础知识。目的是“形成瞬间某内容的整体认知”,这是“重点关注”此举可加深同内容的横向比较,利于知识点内部的融会贯通。
参考文献:
[1] 魏雄鹰《中小学信息技术教学案例专题研究》浙江大学出版社2005-03
[2] 李艺《信息技术教学研究与案例》高等教育出版社 2011
[3] 首都师范大学出版社《走进高中信息技术教学现场》2011
[4] 祝智庭 李文昊《新编信息技术教学论》华东师范大学出版社 2008-09
篇5:高中生物会考重点
1、体细胞 有丝分裂:绝大多数生物体细胞的分裂、受精卵的分裂。 实质:亲代细胞染色体经复制,平均分配到两个子细胞中去。
意义:保持亲子代间遗传性状的稳定性。
2、生殖细胞:减数分裂:特殊的有丝分裂,形成有性生殖细胞。
实质:染色体复制一次,细胞连续分裂两次结果新细胞染色体数减半。
3、无丝分裂:不出现染色体和纺锤体。
篇6:医学生物考试重点
疾病:是在一定条件下,某一或某些特定致病因素与生物体交互作用产生的一种损伤或抗损伤的过程。
病因:导致疾病发生并赋予疾病一定特征的因素称为疾病的致病因素,简称病因。研究病因及其作用条件的学科称之为病因学。
遗传性疾病具有的特点是:遗传性、家族性、先天性。
生物治病因素包括:细菌、病毒、真菌、支原体、衣原体、螺旋体、立克次体。理化治病因素包括:声光热,电、摩擦、放射性物质。
环境内分泌干扰物:即环境类激素污染物,它们广泛存在于环境中,具有激素样属性、可干扰生物体内的内分泌活动、影响人类和动物的正常生命活动。
人类玩蛋白疾病:这类疾病是由一种蛋白质所引起的,并可在群体中传播。它不仅能像遗传病一样垂直传播,还可以像传染病一样水平传播。
遗传多态性或基因多态性:基因结构上的差异,基因表达及其功能上的差异。
炎症:就是典型的集体活组织对各种损伤所发生的一系列的自我保护反应,其临床特点表现为局部的红、肿、热、痛,甚至为功能障碍。
克隆:是指通过无性方式由单个或个体产生的、和亲代非常相似的一群细胞或生物体,一个克隆内的所有成员具有完全相同的遗传构成。
克隆的概念强调:①以无性的方式进行繁殖或增殖;②克隆中的每一个成员其遗传构成完全相同。。克隆可分为四个层次:个体克隆、组织器官克隆、细胞克隆和分子克隆。动物克隆,可以通过3条途径而获得:①胚胎分割,②胚胎移植,③细胞融合。
细胞核移植技术:①供体细胞的准备;②受体细胞的准备;③核移植;④重构配的培养或移植。
组织工程:是近年来发展的一门新兴交叉学科,它应用工程学和生命学科的原理和方法,创建组织和器官或替代物,植入体内,修复组诗缺损,替代损伤的组织器官,达到提高生活、生存质量,延长生命的目的。
人类基因组计划:旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列,发现所有人类基因并高清其在染色体上的位置,破译人类的全部遗传信息,使人类第一次在分子水平上全面的认识自己。包括遗传图、物理图、序列图和基因图。
人类基因组测序的要求:①错误率低于万分之一;②序列是连续的,即没有缺口;③序列所用的克隆能忠实地代表基因组的结构。
遗传图:又称为连锁图,是利用连锁分析的方法将每一条染色体上的基因或遗传标记的相对位置确定下来而构建的基因组图。
遗传图完成主要以遗传标记进行定位的:限制性片段长度多态,短串联重复序列又称微卫星,单核苷酸多态。
结构基因组学:人类基因组计划是研究遗传图、物理图、序列图、基因图的基因组学,主要探讨的是基因组的结构特点。
比较基因组学:是基于基因组图谱和测序基础上,在DNA水平上对不同生物金银组的结构进行比较,以研究基因的结构功能、表达机制和物种进化的学科。
候选基因包括:有毒物质代谢和解毒基因、激素代谢基因、受体基因、DNA修复基因、细胞周期相关基因、介导免疫与感染反应的基因、介导营养因素的基因、细胞内药物敏感性及新的易感性基因。
性别决定:胚第6-7周,原始性腺是中性的,具有双重潜能,决定原始性腺向卵巢或睾丸分化的过程称为性别决定。
性分化:由定型的性腺调节内、外生殖器形成的过程为性别分化,主要受性腺
生殖性克隆与治疗性克隆的区别??
生殖性克隆是指对生物包括人个体的复制,即从被克隆的个体获得细胞之后,将其植入被去除了遗传物质的卵细胞中,通过刺激使重构胚分化发育成囊胚,然后植入母体子宫孕育,发育为与供体完全相同的遗传物质组成个体;治疗性克隆通常是指出于治疗为目的而克隆人的胚胎,提取胚胎干细胞,并使干细胞定向发育,培育出健康的可修复或替代坏死受损的细胞、组织和器官,然后移植,治疗疾病。动物克隆技术在医学上的应用前景??
1克隆技术结合转基因技术制备生物反应器。以往制备转基因动物大都用显微注射法,这种方法整合率特别低,常出现嵌合体,难于获得生殖系传代的动物,而转基因结合克隆技术则可以使成功率明显提高;2克隆技术与基因疗法结合治疗遗传疾病。这类方法的使用,使能全面、彻底、高校地治疗遗传性疾病。克隆技术存在的理论和不完善的问题??
1目前克隆技术无法保证安全性;②体细胞克隆动物的成功率很低;③克隆需要大量的卵细胞;④影响生物遗传多样性;⑤克隆改变了人类自然生殖方式。疾病基因组学的主要任务??
疾病基因组学的主要任务是坚定和分离重要疾病的治病基因与相关基因,并确定其致病机制。人群的疾病谱广,且不同人群的发病有一定差异。以肿瘤为例,我国的肝癌、鼻咽癌、食管癌的发生就明显的高于西方,黑色素瘤等的发生发生几率则低于西方,1型糖尿病的人群发生也吗,明显低于西方。对这些差异的分析表明,除环境因素外,遗传因素也有重要的作用。
药物基因组学:是研究机体对包括药物在内的化学物质反应的遗传差异,以寻找更为有效的药物作用。
神经损伤修复的研究重点??
篇7:高一下期 生物重点
1细胞表面积与体积的关系和细胞核与细胞质的关系限制了细胞的长大。
2在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫做细胞的分化(实质:基因的选择性表达)。
3细胞的全能性是指已分化的细胞,仍具有发育成完整个体的潜能。
4由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,叫做细胞凋亡。
5在致癌因子的作用下,使原癌基因和抑癌基因发生突变,遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,也叫做癌细胞。
6分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代(实质:等位基因随减I后期同源染色体的分开而分离,进入不同配子里)。
7自由组合定律:(具有两对或更多对相对性状的亲本)控制不同性状的遗传因子的分离和自合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由结合。即 源染 色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。(实质:形成配子时,位于非同源染色体上的非等位基因在减I后期,随非同源染色体的组合而组合)。
8减数分裂:进行有性生殖的生物,从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞时。性细胞分裂,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,染色体数目减半的分裂方式。
9同源染色体两两配对的现象叫联会。形成四分体(四分体中的非姐妹染色单体间交叉互换)10 减数分裂过程中染色体数目减半发生在减I末。受精卵中的染色体等于体细胞中的数目,其中有一半染色体来自精子,另一半来自卵细胞。DNA来自卵细胞中的多些,因为受精卵的细胞质由卵细胞(线粒体中DNA)提供。基因与染色体行为存在明显的平行关系。绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质.(RNA:HIV病毒、SARS病毒)14 碱基之间的一一对应的关系,叫碱基互补配对原则。(G三C,A二T)DNA分子复制特点是半保留复制(方式)、边解旋边复制,模板是两条母链、原料是4种脱氧核苷酸、ATP、解旋酶(氢键)和DNA聚合酶(磷酸二酯键)DNA有多样性(碱基排列顺序千变万化)和特异性(碱基的特定排列顺序)基因是有遗传效应的DNA片段基因的表达包括转录和翻译。基因对性状的控制有直接控制(控制蛋白质的结构)和间接控制(控制酶的合成来控制代谢)II计算:
⑴杂合子连续自交后纯合子数量会越来越多比例为1-1/2^n,而杂合子的比例则是1/2^n。
⑵DNA复制n次: ①产生子代DNA分子 2^n个
②子代DNA中脱氧核苷酸链数 2^(n+1)
⑶设DNA分子中含有某种脱氧核苷酸a个:①经n次复制,共需消耗a*2^n-1个该种脱氧核苷酸②在第n次复制时,共需a*2^(n-1)个该种脱氧核苷酸 III学生实验:
⑴观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
①培养②制片1解离(盐酸和酒精1:1溶液):使组织中细胞相互分离开来。
2漂洗:洗去药液,防止解离过度。
3染色(碱性染料:龙胆紫溶液或醋酸洋红液):使染色体着色。
4制片(盖玻片上再加载破片,拇指轻压):使细胞分散开来,有利于观察。
③观察(低倍镜下找到分生区,细胞呈正方形紧密排列)
篇8:生物信息学学习重点
随着21世纪信息技术的发展, 我们进入了数字化新时代, 以计算机和互联网为代表的现代信息技术, 正以惊人的速度改变着人们的生存方式和学习方式。新课程标准指导下的高中生物教学, 注重的是学生综合素质的提高, 以及学生个性的积极主动发展, 要求真正确立学生学习的主体地位, 还给学生自主学习的空间。由此可见, 运用现代信息技术, 促进学生自主学习是教育适应信息化社会的需要。在课堂教学中笔者感受到, 充分运用信息技术创设情境, 可以使学生“爱学”;充分运用信息技术获得知识, 可以使学生“乐学”;充分运用信息技术的超文本特性与网络特性的结合, 可以使学生“会学”。
一运用信息技术, 使学生“爱学”, 促进学生主动参与
兴趣是最好的老师, 要让学生自觉主动地学习, 首先要唤起他们对学习的兴趣, 吸引他们进入学习的境界, 不再视学习为负担。在课堂教学中, 利用多媒体技术及计算机以其特有的感染力, 通过声情并茂的文字、图像、声音等形式对学生形成刺激, 为学生营造一个色彩缤纷、图文并茂、动静相融、生动逼真的教学情境, 使学生手、脑、口、眼、耳等多种器官同时受刺激, 使学生产生好奇心, 唤起学生的学习兴趣, 进而产生学习的心理需求, 主动地参与学习活动。如讲“DNA的结构和复制”一节, 可先让学生看一段课外阅读材料, 思考性状是怎么遗传的?DNA为什么能控制性状的遗传, 引导学生探索DNA结构与功能的关系。然后屏幕显示DNA的基本组成单位, 以动画形式显示DNA的双螺旋结构, 给出一个动态的自动解旋、碱基配对, 形成子链构成两个新的DNA分子的过程图, 将枯燥抽象的概念、原理、规律、复杂的运动变化过程等以生动直观、形象逼真的方式呈现在学生面前, 使学生产生全新的感受, 学生的学习兴趣会立刻被调动起来, 同时, 兴趣和信心等非智力因素伴随着智力活动的进行, 从而强化了学习的动机和需要, 激发了学习热情, 使学生的学习过程能顺利进行。“细胞的结构和功能”是生物课程中非常重要的内容, 原来使用的挂图只能从一个平面去反映结构状况, 利用多媒体技术教师则能利用立体图来表示细胞的外形以及内部组成。这样形象生动的图像很容易提高学生的学习兴趣, 并加深理解。通过教师精心设计, 使学生“爱学”, 促进学生主动参与。
二运用信息技术, 使学生“乐学”, 体现学生主体地位
在教师的组织和引导下, 师生一起学习、讨论和交流, 共同建立学习群体。学生在学习的过程中, 可以根据自己的能力自主学习或讨论, 对于所学内容不明确的或不易弄懂的, 可以反复调看。学生还可以带着问题, 通过计算机与网络中心的服务器连接, 上网到虚拟科学馆、生物园、图书馆查找有关资料, 充分体现学生在学习过程中的学习主体地位。在网络教学中, 可以轻易地进行师生之间、生生之间的互动。例如:在学习必修一第六章“细胞的分化”一节时, 学生根据教师的要求, 通过在网络中搜寻出我国和世界在植物组织培养的具体过程和成就, 同时还可以就某些问题与教师、学生进行交流, 可达到很好的教学效果。这不仅解决了多年来生物学教师难以解决的教学实际, 同时也充分证明了运用网络技术可实现生物教学中的分层教学和真正实现教师与学生、学生与学生的平等互动。
三运用信息技术, 使学生“会学”, 促进学生能力的提高
学生自主探究性学习的过程就是发现问题、探究问题、解决问题的过程, 它既能培养学生发现、创新思维的能力, 又能培养他们的沟通、表达、交流的能力。因而, 整个过程又是一个创新的过程。如教学“DNA的结构和复制”一课时, 学完了课文内容, 我又向学生们提出这样的问题:“你们还想知道科学家是如何探讨DNA的复制方式的吗?如果有兴趣的话, 可以自己去互联网上遨游一番。下节课, 你们将自己的发现和同学们共同分享和沟通, 课文中的问题解决了, 新的问题又产生了, 并且准备以讨论的形式来解决”。同学们特别感兴趣, 回家以后就忙着上网查找资料。在下节课上, 同学们个个情绪高昂, 人人发言积极踊跃, 课堂气氛空前活跃。就这样, 同学们在整个学习过程中既通过探究学习解决了课本上的问题, 又在此基础上产生了新的问题, 并通过自己的努力解决了新的问题。在此过程中, 他们发现、创新思维能力, 沟通、表达、交流的能力得到了提高, 充分体验了成功的喜悦, 也充分感受到了网络的魅力。
将信息技术渗透到高中生物教学中, 是教学改革的重要方向, 是教学发展和教育现代化的必然要求。因此, 生物教师应不断提高对信息技术与生物学科教学整合的认识, 并注重在教学工作中, 积极探索和实践, 合理地将信息技术用于教学工作的各个方面, 真正促进信息技术与中学生物教学的有机整合。
参考文献
[1]黄济、王策三.现代教育论[M].北京:人民教育出版社, 2004
[2]林崇德.学习与发展[M].北京:北京师范大学出版社, 1999
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