生物信息学【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

生物信息学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 生物信息学概述1

1.1背景与定义1

1.1.1生物学原始数据量的急剧扩增1

1.1.2名词“bioinformatics”的第一次出现2

1.1.3定义3

1.2研究内容4

1.2.1生物信息的存储与获取4

1.2.2序列比对4

1.2.3测序与拼接5

1.2.4基因预测5

1.2.5生物进化与系统发育分析6

1.2.6蛋白质结构预测6

1.2.7 RNA结构预测6

1.2.8分子设计及药物设计7

1.2.9代谢网络分析7

1.2.10生物芯片7

1.2.11 DNA计算8

1.3数据库、软件、科研教育机构8

1.3.1数据库8

1.3.2软件9

1.3.3科研教育机构9

1.4期刊与著作12

1.4.1期刊12

1.4.2著作13

1.5生物学、计算机技术与数学基础13

1.5.1生物学14

1.5.2计算机技术14

1.5.3数学15

1.6展望15

1.6.1研究内容的展望15

1.6.2应用领域的拓展16

1.6.3研究者的回报16

可免费登录的相关网站17

习题18

参考文献18

第2章 生物信息学的生物学基础20

2.1生物学研究的层次20

2.1.1宇宙生命的研究20

2.1.2生物与环境的关系22

2.1.3生物种类25

2.1.4生理29

2.1.5细胞32

2.1.6生物分子34

2.1.7生物进化35

2.2分子生物学基础37

2.2.1核酸的结构38

2.2.2蛋白质的结构42

2.2.3 DNA的复制45

2.2.4基因的转录47

2.2.5蛋白质的生物合成48

2.3人类基因组计划49

2.3.1目标与意义50

2.3.2资助50

2.3.3研究机构51

2.3.4研究方法51

2.3.5目前结果55

可免费登录的相关网站57

习题57

参考文献57

第3章 数据库与网络基础60

3.1数据库技术基础60

3.1.1数据库的基本概念60

3.1.2数据库的体系结构和数据独立性60

3.1.3关系数据库系统62

3.1.4生物数据处理常用的数据库系统63

3.2网络技术简介64

3.2.1网络基础知识64

3.2.2 Internet及其应用65

3.2.3基于Web的数据库系统68

3.2.4基于网络的搜索引擎70

可免费登录的相关网站73

习题73

参考文献73

第4章 UNIX操作系统与计算机语言75

4.1 UNIX操作系统75

4.1.1 UNIX历史75

4.1.2 UNIX系统的特点76

4.1.3 Redhat Linux 9的安装77

4.1.4 UNIX的基本使用81

4.1.5大型应用软件85

4.2计算机语言85

4.2.1 Perl语言简介86

4.2.2 Java语言简介89

可免费登录的相关网站89

习题90

参考文献90

第5章 算法与数学基础91

5.1算法91

5.2图论93

5.2.1图93

5.2.2寻找最短路95

5.2.3欧拉图与哈密顿图98

5.2.4树100

5.2.5图论在生物信息学中的应用101

5.3动态规划102

5.4贝叶斯统计104

5.4.1经典统计学的几个概念104

5.4.2经典统计与贝叶斯统计的差异105

5.4.3贝叶斯定理105

5.4.4贝叶斯统计在生物信息学中的应用106

5.5马尔可夫模型107

5.5.1概念107

5.5.2转移概率107

5.5.3算法过程108

5.5.4马尔可夫模型在生物信息学中的应用109

5.6隐马尔可夫模型109

5.6.1概念109

5.6.2算法过程110

5.6.3隐马尔可夫模型三个问题的研究113

5.6.4隐马尔可夫模型在生物信息学中的应用113

5.7神经网络模型114

5.7.1神经网络的分类114

5.7.2神经网络的学习方法115

5.7.3神经网络模型在生物信息学中的应用123

5.8遗传算法123

5.8.1概念123

5.8.2遗传算法运算过程124

5.8.3遗传算法在生物信息学中的应用127

5.9聚类分析128

5.9.1相似性测度及聚类准则128

5.9.2聚类算法128

5.9.3聚类分析在生物信息学中的应用131

5.10其他应用于生物信息学中的算法132

5.11生物信息学中算法的发展132

可免费登录的相关网站132

习题132

参考文献133

第6章 序列比对134

6.1序列比对的概念134

6.2序列比对的意义135

6.3全局比对与局部比对136

6.3.1全局比对136

6.3.2局部比对136

6.4计分方法137

6.4.1匹配计分137

6.4.2结构与性质的计分137

6.4.3可观测变换计分137

6.4.4空格罚分150

6.5比对的算法过程150

6.5.1两个序列比对150

6.5.2多序列比对158

6.6比对软件的使用165

6.6.1用比对软件进行两序列比对165

6.6.2用比对软件进行多序列比对168

6.7计算机语言编写程序进行序列比对169

可免费登录的相关网站173

习题173

参考文献173

第7章 序列拼接175

7.1霰弹法测序的DNA序列拼接175

7.1.1霰弹法测序原理175

7.1.2霰弹法测序拼接的计算模型176

7.2杂交测序法的DNA序列拼接178

7.2.1杂交测序法原理178

7.2.2杂交法测序拼接的计算模型179

可免费登录的相关网站180

习题180

参考文献181

第8章 生物信息数据库的查询与搜索182

8.1生物信息数据库182

8.1.1核酸序列数据库182

8.1.2蛋白质序列数据库183

8.1.3结构数据库184

8.1.4基因组数据库185

8.1.5蛋白组数据库185

8.1.6代谢组数据库185

8.1.7疾病数据库185

8.1.8药物与分子设计数据库186

8.1.9分析与记录方式数据库186

8.2生物信息数据库的字符匹配查询186

8.2.1查询系统SRS186

8.2.2查询系统Entrez193

8.3生物信息数据库的相似性搜索199

8.3.1 BLAST199

8.3.2 FASTA207

可免费登录的相关网站210

习题210

参考文献211

第9章 生物进化与分子系统发育分析213

9.1生物进化213

9.1.1进化理论的历史213

9.1.2进化与自然选择的证据219

9.1.3分子进化228

9.1.4生物进化与生物信息学的关系234

9.2分子系统发育分析234

9.2.1分子系统发育分析的概念234

9.2.2构建进化树的方法235

9.2.3用网上软件构建进化树266

可免费登录的相关网站280

习题280

参考文献281

第10章 基因预测与引物设计285

10.1基因特征285

10.1.1原核生物的基因特征285

10.1.2真核生物的基因特征286

10.2基于EST的基因鉴定288

10.2.1 EST概念288

10.2.2 EST的获得288

10.2.3 EST与基因识别288

10.2.4 EST的其他用途289

10.2.5 EST数据的不足289

10.3基因预测的算法289

10.3.1相似性比较预测289

10.3.2隐马尔可夫模型290

10.3.3神经网络方法290

10.3.4密码学方法290

10.3.5 Z-曲线法290

10.3.6其他算法291

10.4引物设计291

10.4.1上、下游引物的3′末端与5′末端291

10.4.2引物分子内不互补291

10.4.3引物的长度、组分与解链温度291

10.5网上的基因预测软件292

可免费登录的相关网站293

习题294

参考文献294

第11章 蛋白质结构及其预测295

11.1蛋白质的结构及其实验测定方法295

11.1.1蛋白质的结构概述295

11.1.2维系蛋白质结构的作用力295

11.1.3蛋白质结构的显示软件296

11.1.4蛋白质结构的实验测定方法297

11.2蛋白质分类304

11.2.1按序列特征分类304

11.2.2按在生物体中的位置分类304

11.2.3按折叠类型分类304

11.3蛋白质结构预测算法308

11.3.1特殊序列预测308

11.3.2蛋白质二级结构的预测309

11.3.3蛋白质三级结构的预测314

11.4蛋白质结构预测软件318

11.4.1蛋白质二级结构预测软件318

11.4.2蛋白质三级结构预测软件320

11.5编写计算机程序进行蛋白质二级结构预测322

可免费登录的相关网站325

习题326

参考文献326

第12章 RNA结构与预测328

12.1 RNA的发现及其功能研究328

12.2 RNA的结构特征及其与功能的关系330

12.2.1 RNA的结构层次330

12.2.2核糖体RNA的结构331

12.2.3 tRNA的结构333

12.2.4 mRNA的结构与功能336

12.2.5核酶的结构与功能340

12.2.6形成RNA特定结构的序列特征341

12.3 RNA二级结构的预测算法343

12.3.1比较序列分析方法343

12.3.2动态规划算法344

12.3.3对RNA结构预测算法的评价345

12.4网上RNA二级结构分析软件346

可免费登录的相关网站347

习题347

参考文献347

第13章 生物芯片349

13.1引言349

13.2生物芯片的原理350

13.2.1生物芯片的制备350

13.2.2待检生物样品制备和标记355

13.2.3生物分子之间的结合355

13.2.4检测原理356

13.3数据分析356

13.3.1图像分析356

13.3.2标准化处理（normalization）357

13.3.3 Ratio分析（ratio analysis）358

13.3.4聚类分析（clustering analysis）358

13.3.5基因表达数据库358

13.4其他生物芯片技术359

13.4.1微流路芯片359

13.4.2活体化芯片359

13.4.3芯片实验室（lab-on-a chip）359

可免费登录的相关网站359

习题359

参考文献359

第14章 计算机辅助药物设计361

14.1计算机辅助药物设计的概念361

14.2药物设计的理论基础364

14.2.1受体与配体364

14.2.2理论计算方法370

14.3结合自由能的计算375

14.3.1自由能微扰／热力学积分方法375

14.3.2线性相互作用能方法376

14.3.3打分函数377

14.4基于配体的药物设计377

14.4.1定量构效关系方法378

14.4.2药效团模型方法380

14.5基于受体的药物设计383

14.5.1重新配体设计384

14.5.2分子对接虚拟筛选388

14.5.3生物大分子模建和药物设计集成软件包——InsightⅡ401

14.6药物发现集成平台404

可免费登录的相关网站406

习题407

参考文献407

第15章 生物分子网络与生物系统仿真408

15.1生物分子网络408

15.1.1生物分子网络的特征与研究方法408

15.1.2代谢网络410

15.1.3基因调控网络412

15.1.4蛋白质相互作用网络414

15.2生物系统仿真415

15.3系统生物学概况417

可免费登录的相关网站418

习题419

参考文献419

第16章 DNA计算420

16.1 DNA计算的生物学基础420

16.1.1 DNA的组成420

16.1.2碱基配对420

16.1.3 DNA分子的制备421

16.1.4连接、合成DNA与RNA分子的酶类的作用422

16.1.5切割DNA的酶类的作用422

16.1.6 DNA序列的测定423

16.2 Adleman开创DNA计算研究领域的实验423

16.3 DNA计算的应用434

16.4问题与展望435

可免费登录的相关网站436

习题436

参考文献436

附表1 生物信息数据库437

附表2 中国、美国、英国、加拿大、澳大利亚科研教育机构开设生物信息学专业的情况490

汉英名词索引515

英汉名词索引519