系统与进化生物学方法实践  061M5033H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:曾庆银,张富民,杨福生
授课时间: 星期二, 第5、6、7节
授课地点: 学3-281(机房)
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16
课程编号: 061M5033H 课时: 30 学分: 2.0
课程属性: 专业普及课 主讲教师:曾庆银,张富民,杨福生
英文名称: Practice of Systematic and Evolutionary Biology

教学目的、要求

本课程主要介绍系统与进化生物学的研究方法,并熟悉各种方法的操作技能。通过本课程的学习,应准确理解系统与进化生物学的各种基础研究方法,熟悉多种生物信息学数据库,熟练掌握谱系生物地理学分析和系统进化树构建的基本方法,掌握基因组学数据基础分析方法,并能综合利用这些方法进行进化生物学研究。本课程教学特点是学生全程进行计算机实践操作,教师手把手指导并辅以简单的课堂教学。本课程共分七部分,10讲,每讲3课时,具体包括首席教授曾庆银(5讲),主讲教师张富民(3讲)和杨福生(2讲)。

预修课程

系统与进化生物学

教 材

主要内容

内容提要: 
第一部分:多种生物信息学数据库的联合运用及操作实践(6学时,教师:曾庆银)
1、系统与进化生物学的主要研究方法概述
2、NCBI数据库的操作实践
3、PFAM数据库的操作实践
4、利用ExPASy分析蛋白质的基本性质
5、比较基因组学数据库PLAZA与Phytozome的操作实践
6、基因表达数据库的操作实践
7、多种数据库联合运用的实践操作

第二部分:系统进化树的构建及方法比较(3学时,教师:曾庆银)
1、建树数据的类型及常用系统树构建的方法及其软件
2、邻接树、简约树、似然树、贝叶斯树构建的实践操作
3、各种建树方法的比较


第三部分:群体遗传学基本参数的计算(3学时,教师:杨福生)
1、群体遗传学常用参数的意义
2、等位基因多样性(Hd)及核苷酸多态性(θ和π)计算
3、中性检测 (Tajima’s D,Fu and Li’s D* and F*)

第四部分:谱系生物地理学分析方法与实践(3学时,教师:杨福生)
1、核酸序列变异及多样性
2、单倍型谱系分析
3、群体遗传结构分析

第五部分:基因组学数据分析方法与实践(9学时,教师:张富民)
1、二代测序数据的格式、特点和预处理
2、基因组二代测序数据的分析流程
3、比对参考基因组
4、检测变异位点
5、校正检测结果
6、转录组二代测序数据的分析流程
7、比对参考基因组
8、检测基因表达水平
9、基因差异表达分析

第六部分:蛋白质三维结构模拟(3学时,教师:曾庆银)
1、PDB数据库介绍及操作实践
2、基于SWISS-MODEL Repository的蛋白质三维结构模拟
3、基于InsightII生物分子模拟软件平台的蛋白质三维结构模拟

第七部分:方法的综合运用(3学时,教师:曾庆银)
1、综合利用多种方法进行进化生物学研究实例操作
2、讨论和答疑

教学方式:90%计算机操作 + 10%课堂授课
考核方式:课后作业(20%)+ 考勤(10%)+大开卷考试(70%)


参考文献

1、Charlie, H., Andrew, F., David, W. Bioinformatics (2nd Edition), Taylor & Francis, UK; 2009, ISBN: 978-0415394949
2、Li W-H, Molecular Evolution. Sinauer Associates, Inc., Sunderland, MA. 1997.
3、赵国屏,等编著,生物信息学,科学出版社,2008
4、张成岗,等编著,生物信息学方法与实践,科学出版社,2005