生物信息学技术

细胞分类学是利用染色体资科探讨分类学问题的学科。从20世纪3O年代初期起，就开始了细胞有丝分裂时染色体数目和形态的比较研究。染色体的数目在一个种内的各个植株通常是稳定的，到目前为止，约40％的有花植物已经作过染色体数目统计，利用这些资料已修正了分类学的错误。如芍药属(Paeonia)以前放在毛茛科中，但该属染色体基数 X＝5，个体较大，这和毛茛科多数属的基数很不相同，支持了许多分类学家结合其他特征 ...

实验分类学是用实验方法研究物种起源、形成和演化的学科。经典分类学对种的划分，常不能准确地反映客观实际，忽视生态条件对一个物种的形态习性的影响。有些类型表现出许多形态变化，难以划分，这些问题有待从实验分类学的研究去解决。实验分类学的内容相当广泛，如改变生态条件进行栽培试验，以解决分类中较难划分的种类；物种的动态研究，探索一个种在它的分布区内，由于气候及土壤等条件的差异，所引起的种群变化，来验证过去所 ...

分子进化速率取决于蛋白质或核酸等大分子中的氨基酸或核苷酸在一定时间内的替换率。生物大分子进化的特点之一是，每一种大分子在不同生物中的进化速度都是一样的。蛋白质分子进化速率计算公式：Kaa=(daa/Naa)/2T。daa为两种同源蛋白质中氨基酸的差异数，Naa为同源蛋白质中氨基酸残基数，T为2种生物的分歧进化时间。每个密码子每年的突变频率约为(0.3-9~undefined10-9 ...

1908年提出，数学家哈迪（G.H. Hardy）和医生温伯格(W. Weinberg)分别提出关于基因频率稳定性的见解。在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的：种群大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变发生；没有新基因加入；没有自然选择。

地球上不同纬度地区，在植物生长季节里每天昼夜长短比例不同，对植物的开花结实具有明显的影响，这叫做光周期现象。根据植物对光周期反应的不同，可分为长日照植物、短日照植物和中间性植物。长日照植物在生长过程中有一段时间每天需要有12小时以上的光照时数才能开花，光照时间越长，开花越早。短日照植物，每天光照时数在12小时以下才能开花，在一定范围内黑暗期越长，开花越早。中间性植物，对光照长短没有严格要求，只要生 ...

德国生物学家海克尔（E.Haeckel）于1886年提出三界学说：植物界（Plantae）、动物界（Animalia）和原生生物界(Protista）。原生生物界包含单细胞的生物、一些简单多细胞动物和植物。1969年魏特克（Whittaker R.H.）提出了五界分系统。他首先根据核膜结构有无，将生物分为原核生物和真核生物两大类。原核生物为一界。真核生物根据细胞多少进一步划分，由单细胞或多细胞组成 ...

物种即种（Species）。不同专业的生物学家对物种的概念有不同的理解。分类学是依据表型特征识别和区分生物的基本单位。现代遗传学则把物种定义为：物种是一个具有共同基因库、与其他类群有生殖隔离的群体。生态学家则认为，物种是生态系统中的功能单位，不同物种占有不同的生态位。如果两个物种以相似的方式利用同一有限的资源和能源，它们必定会发生竟争和相互排斥，其中必定有一个获得相对的胜利；如果一个物种的种内发生 ...

藻类学Phycology或algology，属于植物学学科中的一门，内容是关于藻类的研究。多数藻类是生存在潮湿的环境里的真核生物，能行光合作用有机体。它们是高等植物的分别在于，藻类缺乏真的根和叶。许多种的藻类是以单细胞的方式存在，且需用显微镜方能观察；也有许多藻类是多细胞性或聚集生活，这类的藻类可形成较大的体积，(海带)。在水生生态系，藻类是重要的初级生产者。藻类学还包括原核生物形的藻类的研究，以 ...

许多细菌除了染色体外，还有大量很小的环状DNA分子，这就是质粒(plasmid)。质粒上常有抗生素的抗性基因，例如，四环素抗性基因或卡那霉素抗性基因等。有些质粒称为附加体(episome)，这类质粒能够整合进细菌的染色体，也能从整合位置上切离下来成为游离于染色体外的DNA分子。 有些质粒能够整合进细菌的染色体，当细菌接合时将随同“雄性”细菌染色体而转移进入“雌性”细菌细胞，所以质粒也是细菌的 ...

线粒体是真核细胞的一种细胞器，有它自己的基因组，编码细胞器的一些蛋白质。除了少数低等真核生物的线粒体基因组是线状DNA分子外(如纤毛原生动物Tetrahymena pyniform$和Paramecium aurelia以及绿藻Clam ydoomonas rein—hardtia 等)，一般都是一个环状DNA分子。由于一个细胞里有许多个线粒体，而且一个线粒体里也有几份基因组拷贝，所以一个细胞里也 ...

群体（popualtion）是指同一物种生活于某一地区并能相互杂交的个体群。人种大约50多亿的成员分为许多不同的亚群体，其中最大的通常称为种族（races）。不同的群体作为大群体其基因库也是彼此不同的。人类有三个主要人种区分：高加索人．黑人各亚细亚人，但他们又都有许多遗传上不同的亚群，种与亚群体存在主要差异的遗传基础是突变。群体遗传学（population genetics）是研究群体的遗传变化规 ...

什么是结构生物学？生物大分子要发挥功能，必须满足两个条件。第一，凡要发挥功能和活性的生物大分子必须具有特定的，自身特有，相对稳定的三级结构。第二，结构运动。任何的破坏促使没有稳定的三级结构和结构运动，生物大分子是很难发挥生物功能或活性的。那么，结构生物学研究什么呢？按我的看法，是以生物大分子三级结构的确定作为手段，研究生物大分子的结构功能关系，探讨生物大分子的作用机制和原理作为研究目的。结构生物学 ...

认知科学研究人脑的认知过程和机制，包括意识、感情、思维这样的高级神经活动。20世纪70年代兴起的认知科学本身就是一门交叉科学，涉及哲学（认识论）、心理学、人类学、脑神经科学、语言学和计算机科学（人工智能），还可以加上进化生物学和动物行为学。 认知科学在国内又称思维科学，目标是揭示人脑认知过程的机制，用计算机程序实现这一机制并加以验证。认知科学与哲学认识论的对象是相同的，都是人的精神世界，但研 ...

内环境是指人体内（高等的多细胞动物体内）的细胞外液体，是人体细胞赖依生存的液体环境。内环境就是细胞外液，主要包括淋巴、血浆和组织液，它们之间的关系是：血浆和组织液之间可以通过毛细血管壁互相渗透，组织液可以渗人毛细淋巴管成为淋巴，淋巴只有通过淋巴循环再回到血浆。 内环境是体内细胞生存的直接环境。由于细胞与内环境之间、内环境与外界环境之间不断地进行着物质交换，因此细胞的代谢活动和外界环境的不断变 ...

1982年，美国科学家采用基因工程把从大鼠细胞分离出来的大鼠生长素基因通过处理，用显微注射法注射入小鼠受精卵内，妊娠结果分娩出21只小鼠，其中7只带有大鼠生长激素基因，6只小鼠的生长速度非常快，超出同窝其他小鼠的1．8倍，成为“巨型小鼠”。“巨型小鼠”没有什么经济价值，但是，这证明了外源基因可以直接导入高等动植物的细胞或受精卵中去，并能在这些细胞中得到表达，这种技术称为转基因技术。导入外源基因的动 ...

酶工程是指在一定的生物反应器中，利用酶的生物催化作用，生产出人类所需产品的一门科学技术。作为生物技术重要支柱之一的酶工程真可以说是造福人类，成果喜人。 蔗糖几乎全部是通过加工甘蔗或甜莱得到的。但是，甘蔗和甜菜的种植范围都比较有限，因此，蔗糖的产量也就受到了影响。能不能利用淀粉来生产类似蔗糖的物质呢？科学家通过 -淀粉酶、糖化酶和固定化葡萄糖异构化酶，将淀粉转化成和蔗糖具有同样甜度的甜味剂—— ...

凡在某一生物体中没有任何可检出的其他生物，或者除少数栖息其中的已知生物外，不能再检出其他生物的，称为悉生生物。前者即所谓无菌生物，如培养的无菌藻类、在无菌条件下培育的不带细菌或任何其他生物的小鼠等。 如果将细菌如大肠杆菌，或其他生物如痢疾变形虫，引入上述的无菌小鼠体内，使小鼠和体内的大肠杆菌或痢疾变形虫共同生活，此时小鼠和大肠杆菌或和痢疾变形虫之间的关系，无论是互利的或有害的，均形成一种悉生 ...

无脊椎动物种类繁多，其间形态结构的差异远远超过脊椎动物。以无脊椎动物为研究对象的胚胎学分支学科称为无脊椎动物胚胎学。 不仅腔肠、环节、节肢、软体、棘皮等主要门类的代表性动物的胚胎发育得到研究，在同一门动物中，各个纲的代表，甚至各个目的代表，都曾是研究的对象。当然有的细致深入，有的比较肤浅，尤其是那些种类比较稀少，材料难得的类群。 无脊椎动物胚胎学研究的内容包括卵子的成熟、受精、卵裂、早 ...

在对各种动物胚胎发育积累了大量叙述性资料之后，再把不同类群的发育历程加以比较，这就是比较胚胎学。从比较的角度可以找出不同类群动物胚胎发育的相同或相似之处，从而判断成体形态各异的两个类群的亲缘关系。 比较可以是横向的，涉及较多类群。如环节动物门中各种类都有担轮幼虫，虽然其形态不尽相同；而类似担轮幼虫的发育时期也可以在其他较大的类群例如软体动物的腹足纲中出现。因此尽管这两门动物成体的体形毫无相似 ...

在原索动物中，发现海鞘胚胎期存在脊索，从而断定了它和文昌鱼的亲缘关系，确定了它们都是介于脊椎动物和无脊椎动物之间的原索动物。 在脊椎动物中，对于鱼类、两栖类、爬虫类、鸟类的早期发育过程，以及哺乳类比较晚期的胚胎，都进行了详尽的叙述，这个领域就是脊椎动物胚胎学。 这些动物的成体形状各异，早期发育——例如卵子和卵裂等，分别属于不同类型，但是发育的历程却基本上相似。从内部器官的发育，可推测出 ...