3 基于线性判别法的PCR 扩增难易预测 21

3.1 引言 21

3.2 材料 21

  3.3 DNA序列的数值刻画 25

3.4 算法和估计 25

3.5 结果讨论 26

3.6 程序 27

4   总结 36

参考文献 37

致   谢 38

1  绪   论

1.1生物信息学的诞生背景

生物信息学作为新世纪的重要的产物，涉及的学科涵盖了数学、物理学、化学、生物学、计算机学等多个不同的学科，是现代科学技术发展的一个重要的产物，集聚了新世纪的最前沿的科技，是人类未来发展的重要的支撑点，对于人类的未来发展具有重要的影响[1]。

人类基因组计划（Human Genome  Project, HGP）的主要任务是：将一些生物体基因组进行测序、辨别和整合。经过国际上顶尖生物研究组织的成分合作，在本世纪出完成了这样伟大的人类工程；并在2001年初将所制作的人类基因组的相关的信息进行了发布，便于世界上所有的科学家都能够从这份伟大工程中得到科技发展的灵感，为人类的科技注入新的动力。在人类认识自我、揭示生命奥秘的漫漫长路上又进了一大步，这是人类科学史上一个新的里程碑。人类的基因组图就是人类的活字典，全面的全是了人类的组成成分和构成机理，是我们内部信息的一个集合，作为一个重要的现实数据库存在于我们的生物科学研究中。人类基因组计划对于当前人类的发展具有重要的作用，能够对我们的农业、商业、工业等多个领域的发展提供重要的资源，对于我们的未来的发展方向提供了指导，是人类文明发展的一个重要的契合点。

正是由于我们对于人类基因的研究，造成了我们现在所掌握的关于人类基因的相关知识非常的丰富，由于基因和蛋白质的组合方式千变万化，使得这些基因具有各部形同的特征，这个瀚海如海的数据库作为人类信息的宝库，对于人类的发展具有重要的意义，对于这些数据的研究就显得格外的重要和迫切，得益于数理科学以及计算机科学的，同时也呼唤着多种学科共同的努力。于是，伴随着人类基因组的计划，生物学与现代信息技术相融合就形成了现在的生物信息学。

1.2生物信息学的研究对象

生物体作为一个复杂的生命系统，时时刻刻的进行着物质和能量的交换，承担者生物生命活动的所有的过程。生物的发展过程中，不同的发展阶段完成不同的生命任务，通常所有的生物都要经历发育、成长、生育和死亡的全过程，而所有这些所要经历的生命阶段的信息都存贮在生物体内的遗传物质中。这些信息往往是由生物分子组成的，主要有两种的组成形式，分别是核酸分子(DNA、RNA)和蛋白质分子[2]。

1.2.1核酸

核酸承载着生物的遗传信息，主要分为核糖核酸（DNA）和脱氧核糖核酸（RNA）两种不同的组成形式，它们都分布在生命体的细胞组织之中。动植物的主要的遗传物质存在有DNA中，大部分生物的遗传物质主要存在于DNA中，RNA承载的遗传信息相对较少，也有部分例如病毒之类的生物，它们的遗传物质是RNA。

核酸主要组成部分是核苷酸，并通过核苷酸构成了较大的分子形态。核苷酸主要是由核苷和磷酸相互结合组成的一种特殊的生物形态，如果将核苷酸进行水解，则又会分解形成这两种成分，如果再次进行水解，则会分解形成碱基和戊糖。因此，从核苷酸的分子的构成成分上，我们可以看到上述的这几种生物分子，其机构示意图如1-1所示，其中可以清楚的找到碱基、戊糖和磷酸这些生物分子组织形态[3]。