系统发生分析.pptVIP

系统树可以是有根的rooted也可以是无根的(unrooted).在有根树中存在一个被称为根特殊节点由此导向任何别的节点都只有唯一图。每一途径中的方向与进化时间和变异频率相对应。而根则是所有正被研究的的共同祖先。无根树是一种只将各间的关系具体化而未定义进化途径的树图。如果是一棵有根树，则树根代表在进化历史上是最早的、并且与其它所有分类单元都有联系的分类单元；01如果找不到可以作为树根的单元，则系统发生树是无根树；02从根节点出发到任何一个节点的路径指明进化时间或者进化距离。03系统发生树性质：直系同源(orthologs):同源的基因是由于共同的祖先基因进化而产生的.旁系同源(paralogs):同源的基因是由于基因复制产生的.01直系同源与旁系同源02Orthologs（直系）Paralogs（旁系）Orthologs直系Paralogs旁系进化分支图，进化树Bacterium1Bacterium3Bacterium2Eukaryote1Eukaryote4Eukaryote3Eukaryote2Bacterium1Bacterium3Bacterium2Eukaryote1Eukaryote4Eukaryote3Eukaryote2Phylogramsshowbranchorderandbranchlengths进化树，有分支和支长信息Cladogramsshowbranchingorder-branchlengthsaremeaningless进化分支图，只用分支信息，无支长信息。有根树，无根树，外围群Rootedbyoutgrouparchaeaarchaeaarchaeaeukaryoteeukaryoteeukaryoteeukaryotebacteriaoutgrouprooteukaryoteeukaryoteeukaryoteeukaryote无根树archaeaarchaeaarchaea有根树外围群物种树：代表一个物种或群体进化历史的系统发育树两个物种分歧的时间：两个物种发生生殖隔离的时间基因树：由来自各个物种的一个基因构建的系统发育树（不完全等同于物种树），表示基因分离的时间。abcdef基因分裂基因分裂基因分裂物种分裂系统发育树的种类——基因树、物种树期望树：一个用无限长的序列或每一分支的期望替代数构建的树理论上：假设所研究的序列无限长，从中随机抽样进行统计分析。实际情况：所研究的序列是短序列，统计得到的替代数目存在大量随机误差。现实树：建立在实际替代数基础上的树重建树构树方法系统发育树的种类——期望树、现实树和重建树序列比对1确定替换模型2构建系统发生树3评价所建立的树4第二节系统发生分析步骤距离：01离散特征离散特征数据可分为二态特征——例如：DNA序列上的某个位置如果是剪切位点多态特征——例如：某一位置可能的碱基有Ａ、Ｔ、Ｇ或Ｃ02两类数据：系统发生树的构建方法分为两大类：基于距离的构建方法 非加权组平均法 邻近归并法 Fitch-Margoliash法 最小进化方法基于离散特征的构建方法最大简约法最大似然法进化简约法相容性方法基于离散特征的构建方法

--最大简约法（MP）最大简约法(maximumparsimony,MP)最早源于形态性状研究，现在已经推广到分子序列的进化分析中。最大简约法的理论基础是奥卡姆（Ockham）哲学原则，这个原则认为：解释一个过程的最好理论是所需假设数目最少的那一个。对所有可能的拓扑结构进行计算，并计算出所需替代数最小的那个拓扑结构，作为最优树。最大简约法利用存在序列之间的差异的位点,即信息位点：由位点产生的突变数目把一棵树与另一棵树区分开来的位点。对于一个信息位点要求至少有两种不同的序列,而且每个序列至少出现2次。最大简约法就是寻找长度最小，代价最小(替换的次数最少)的树。我们只考虑信息位点。(以5为例)try…基于距离的构建方法距离法又称距离矩阵法，首先通过各个物种之间的比较，根据一定的假设（进化距离模型）推导得出分类群之间的进化距离，构建一个进化距离矩阵。进化树的构建则是基于这个矩阵中的进化距离关系。10条核酸序列的距离矩阵例，如果有三个物种，其两两距离如下：dab=0.5