种系发生分析.ppt

自展法（Bootstrap Method） 从比对序列中随机抽取某些列，构成相同长度的新的排列序列 多次随机重复上面的过程，得到多组新的序列 对这些新的序列进行建树，再观察这些树与原始树是否有差异，以此评价建树的可靠性 第二十九页，共四十四页，2022年，8月28日 Bootstrapping 第三十页，共四十四页，2022年，8月28日 Bootstrapping Bootstrap 重复次数： 一般选择1000次。 Bootstrap值可在进化树的分支上显示。 数值的含义： 重复1000次，有多少次可以获得同样的树。数值越高，树的可信度越高。 第三十一页，共四十四页，2022年，8月28日 种系发生分析 第一页，共四十四页，2022年，8月28日 教学提纲 基本概念 基本操作步骤 序列的准备 序列的多重比对(multiple align) 序列格式的转换 进化树分析 进化树检验 常用软件 第二页，共四十四页，2022年，8月28日 Definitions 系统发生（种系发生、系统发育）（phylogeny）：是指生物形成或进化的历史。 系统发生学(phylogenetics)： 研究物种之间的进化关系，其基本思想是比较物种的特征，并认为特征相似的物种在遗传学上接近。 结果往往以系统发生树（phylogenetic tree）表示，用它描述物种之间的进化关系。 第三页，共四十四页，2022年，8月28日 第四页，共四十四页，2022年，8月28日 系统发生学的应用 可应用于各种生物的进化分析： 基因鉴别分型，提供生物分类依据。如，新发传染病病原体的确定。 发现新的基因进化现象，发现新的病原体，帮助预防和控制疾病。 通过揭示基因进化规律，预测未来基因进化趋势。 考古学研究。 第五页，共四十四页，2022年，8月28日 Phylogenetic analysis 原理： 根据序列同源性来分析物种/基因之间的进化关系。 同源性的判断往往根据BLAST，或者多重比对(multiple alignment)。 根据一定的理论来计算进化关系 结果用系统发育树（进化树）表示。 第六页，共四十四页，2022年，8月28日 基本操作步骤 核酸序列的准备 序列的多重比对(multiple align) 序列格式的转换 系统发育分析 进化树检验,评估 进化树的编辑加工 第七页，共四十四页，2022年，8月28日 1. 核酸序列的准备 根据研究目的，确定目的基因，全序列或者部分序列。序列长度500 bp。 a. 从网上下载目的基因的参考同源序列。 b. 做实验，获得PCR产物/质粒，测序，获得基因序列。 序列的格式：最基本的格式为FASTA。 把参考同源序列和你自己的序列全部做成一个FASTA文件。 第八页，共四十四页，2022年，8月28日 选择外类群（Outgroup） 选择一个/多个已知与分析序列关系较远的序列作为外类群 外类群可以辅助定位树根 bacteria outgroup eukaryote eukaryote eukaryote eukaryote archaea archaea archaea 外类群 第九页，共四十四页，2022年，8月28日 在GenBank可以选择序列格式 第十页，共四十四页，2022年，8月28日 Fasta format 序列名称ATGGAAAGAATAAAAGAATTAAGAGATCTAATGTCACAGTCCCGCACTCGCGAGATACTAACAAAAACCA 序列名称ATGGAAAGAATAAAAGAATTAAGAGATCTAATGTCACAGTCCCGCACTCGCGAGATACTAACAAAAACCA 可以用写字板/Word编写。 文件扩展名为fasta, fst 第十一页，共四十四页，2022年，8月28日 序列名称要求 应简短， 没有重复的名称， 没有软件所不认可的符号，如“-”，“？”，等等。 第十二页，共四十四页，2022年，8月28日 2. 多个序列比对(multiple alignment) 软件： ClustalW， Mega， BioEdit， DNAStar中的MegAlign 等等。 第十三页，共四十四页，2022年，8月28日 序列比对的应用价值 观察序列的同源性 观察序列保守区和多变区，确定功能区 设计PCR引物 发现突变位点 系统发育分析 第十四页，共四十四页，2022年，8月28日 Mega应用举例： 打开序列文件。 Alignment – Alignment explorer/Clustal –Retreive sequences from a file. 比对。Alignment – Align by ClustalW。 另存。