第一章 绪论 1
1.1 生物信息学的产生与发展 1
1.1.1 生产学发展与计算机应用 1
1.1.2 生物信息学及分支学科 2
1.1.3 生物信息学发展阶段与研究方向 2
1.1.4 我国生物信息学研究的发展方向 4
1.2 生物信息学基本方法与前沿技术 4
1.2.1 基本方法 4
1.2.2 前沿技术 5
1.3 生物信息学的应用 6
1.3.1 生物信息的经济价值与生物信息学市场 6
1.3.2 基因组分析 8
1.3.3 基因芯片 9
1.3.4 药物开发 9
1.3.5 其他应用领域 10
1.4 生物信息学教育与学习 15
1.4.1 生物信息学教育项目 15
1.4.2 生物信息学的学习与实践 17
1.4.3 本书要点 18
阅读材料 19
参考文献 19
第二章 生物信息化学的计算机基础 21
2.1 数据管理与数据库技术 21
2.1.1 数据管理的3种形式及其特点 21
2.1.2 数据库基本概念 22
2.1.3 数据库体系结构的3个抽象级和两级数据独立性 25
2.1.4 关系数据库 26
2.1.5 数据库的保护 28
2.1.6 数据库是高层应用的基础 28
2.2 计算机网络与 Internet 29
2.2.1 局域网与广域网 29
2.2.2 客房机/服务器体系结构 30
2.2.3 网络中的常用组件 31
2.2.4 Internet及其发展 31
2.2.5 TCP/IP协议 32
2.2.6 IP地址和域名服务 33
2.2.7 与Internet 的连接方式 35
2.2.8 Internet提供的服务 35
2.3 Internet上的高级信息管理 42
2.4 Java及移动计算 44
2.5 数据仓库和数据挖掘 45
2.6 其他的计算机知识 47
2.6.1 算法和算法分析 47
2.6.3 配对算法 48
2.6.2 相似性度量 48
2.6.4 分类与聚类 49
2.6.5 隐马尔可夫模型 49
2.6.6 人工神经网络 50
思考题 50
阅读材料 51
参考文献 51
第三章 生物信息学资源与数据控掘工具 52
3.1 引言 52
3.2.1 基因组信息 56
3.2 生物信息学资源 56
3.2.2 蛋白质信息 63
3.2.3 整合生物学信息 67
3.3 分子数据挖掘工具 72
3.3.1 序列相似性查询软件 73
3.3.2 通用序列查询和模式识别工具 78
3.3.3 构建序列查询协议 81
3.3.4 数据挖掘工具例子——GeneMine 82
思考题 85
阅读材料 85
参考文献 85
第四章 DNA序列分析 87
4.1 引言 87
4.1.1 为什么要分析DNA序列 87
4.1.2 基因结构与NDA序列分析 88
4.2 表达序列标签分析 90
4.2.1 cNDA文库与表达序列标签 90
4.2.2 EST数据库 92
4.2.3 EST分析 93
4.2.4 电子克隆cDNA全长序列 98
4.3 序列对位排列 100
4.3.1 记分矩阵 101
4.3.2 点标方法 104
4.3.3 全局排列与局部排列 105
4.3.4 CLUSTAL软件 109
思考题 114
阅读材料 114
参考文献 114
第五章 分子系统发育分析 116
5.1 分子进化的基本概念 116
5.1.1 同源性与同源性状 116
5.1.2 类群 117
5.1.3 系统（发育）树 118
5.2.1 核苷酸序列进化 120
5.2 分子进化模型与序列分歧度计算 120
5.2.2 蛋白质编码序列进化 121
5.2.3 核苷酸序列分歧度 122
5.2.4 蛋白质编码序列分歧工 123
5.3 分子系统树的构建 124
5.3.1 距离矩阵法 124
5.3.2 简约法 128
5.4 分子系统树检验 135
5.4.1 一致性指数与一致树 136
5.4.2 统计检验 137
5.5 分子系统发育分析软件及应用 138
5.5.1 软件包 138
5.5.2 应用实例 142
思考题 147
阅读材料 147
参考文献 147
第六章 基因组分析 150
6.1 引言 150
6.2.1 基因组的结构组成与稳定性 151
6.2 基因组分析原理 151
6.2.2 基因组作图 155
6.2.3 基因组计划 159
6.3 功能基因组学 161
6.3.1 功能基因与功能基因组学 161
6.3.2 非确定读码（URF） 162
6.3.3 直系同源体簇（COG） 163
6.4.1 基本原理 166
6.4 比较基因组学 166
6.4.2 主要方法 167
6.4.3 功能网络 169
6.5 基因组分析系统实例——ACeDB 170
6.5.1 ACeDB的主要结构与功能 171
6.5.2 ACeDB的应用实例 173
思考题 176
阅读材料 176
参考文献 177
7.1.1 什么是蛋白质组 179
第七章 蛋白质组分析 179
7.1 引言 179
7.1.2 为什么需要蛋白质组学 180
7.1.3 蛋白质组研究的发展 180
7.1.4 蛋白质分析中的信息学工具 181
7.2 蛋白质组分析技术 181
7.2.1 蛋白质组分析的出发点 181
7.2.2 蛋白质组分析的技术路线 182
7.2.3 蛋白质组分析的关键技术 183
7.2.4 蛋白质组分析模型与数据库 189
7.2.5 SWISS-PROT应用实例 195
思考题 198
阅读材料 198
参考文献 199
附录1 生物信息学相关网址 201
附录2 生物信息学相关刊物 211
附录3 英汉名词索引 213
附录4 缩略词表 217