進(jìn)化樹(shù)精美自制

進(jìn)化樹(shù)精美自制第1頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二主要內(nèi)容1234系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)的相關(guān)概念發(fā)生樹(shù)的構(gòu)造與評(píng)價(jià)方法發(fā)生樹(shù)構(gòu)建演示系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)的應(yīng)用第2頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1.系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)的相關(guān)概念系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)（Phylogenetictree）又稱為系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)，是表明被認(rèn)為具有共同祖先的各物種間演化關(guān)系的樹(shù)。用來(lái)描述物種之間的進(jìn)化關(guān)系。第3頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二基因進(jìn)化樹(shù)的定義基因進(jìn)化樹(shù)是基于核酸或蛋白序列構(gòu)建的進(jìn)化樹(shù)——分子進(jìn)化樹(shù)。繪制基因進(jìn)化樹(shù)，對(duì)病毒的全長(zhǎng)或部分基因序列進(jìn)行同源性比較與分型，有助探討病毒的分型，不同地方株的親緣關(guān)系，傳染的來(lái)源與流行關(guān)系等方面的問(wèn)題。第4頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二進(jìn)化樹(shù)的基本概念第5頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)可分為有根樹(shù)和無(wú)根樹(shù)ⅠⅡⅢⅣⅤ根時(shí)間ⅠⅡⅢⅣⅤ⑴有根樹(shù)⑵無(wú)根樹(shù)有根樹(shù)種，單一的節(jié)點(diǎn)指派為共同的祖先，從祖先節(jié)點(diǎn)只有唯一的路徑進(jìn)化到達(dá)其他任何節(jié)點(diǎn)。無(wú)根樹(shù)只表明了節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，而沒(méi)有關(guān)于進(jìn)化發(fā)生方向的信息。第6頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二2.系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)的構(gòu)建方法4/18/20237Distance-basedmethods基于距離的方法Unweightedpairgroupmethodusingarithmeticaverage(UPGMA)非加權(quán)分組平均法Minimumevolution(ME)最小進(jìn)化法Neighborjoining(NJ)鄰位歸并法Character-basedmethods基于特征的方法Maximumparsimony(MP)最大簡(jiǎn)約法Maximumlikelihoodmethod(ML)最大似然法第7頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二首先通過(guò)各個(gè)物種之間的比較，根據(jù)一定的假設(shè)（進(jìn)化距離模型）推導(dǎo)得出分類群之間的進(jìn)化距離，構(gòu)建一個(gè)進(jìn)化距離矩陣。進(jìn)化樹(shù)的構(gòu)建則是基于這個(gè)矩陣中的進(jìn)化距離關(guān)系?；诰嚯x的建樹(shù)法第8頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二近鄰歸并法是由非加權(quán)分組平均法（UPGMA）法演變出的另一種常用的方法，強(qiáng)調(diào)配對(duì)物種，由此構(gòu)造一棵分支長(zhǎng)度總和最小的樹(shù)。鄰位歸并法構(gòu)建的進(jìn)化樹(shù)相對(duì)準(zhǔn)確，計(jì)算快捷。其缺點(diǎn)是序列上的所有位點(diǎn)都被同等對(duì)待，而且，所分析的序列的進(jìn)化距離不能太大。NJ－鄰位歸并法從星狀開(kāi)始，首先連接兩個(gè)相鄰的序列，并篩選出分支總長(zhǎng)最短的樹(shù)，直到最后。第9頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二不計(jì)算序列間的距離，而是將序列中有差異的位點(diǎn)作為單獨(dú)的特征，并根據(jù)這些特征來(lái)建樹(shù)?；谔卣鞯慕?shù)方法第10頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二選取一個(gè)特定的替代模型來(lái)分析給定的一組序列數(shù)據(jù)，使得獲得的每一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的似然率都為最大值，然后再挑出其中似然率最大的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為最優(yōu)樹(shù)。最大似然法的建樹(shù)過(guò)程是個(gè)很費(fèi)時(shí)的過(guò)程，因?yàn)樵诜治鲞^(guò)程中有很大的計(jì)算量，每個(gè)步驟都要考慮內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的所有可能性。ML－最大似然法第11頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)構(gòu)建方法的選擇第12頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二用截然不同的距離矩陣法與簡(jiǎn)約法分析一個(gè)數(shù)據(jù)集，如果能夠產(chǎn)生相似的系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)，這樣的樹(shù)可以認(rèn)為是可靠的用Bootstrap（自展法）檢驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)的可靠性第13頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二從排列的多序列中隨機(jī)有放回的抽取某一列，構(gòu)成相同長(zhǎng)度的新的排列序列。重復(fù)上面的過(guò)程，得到多組新的序列。對(duì)這些新的序列進(jìn)行建樹(shù)，再觀察這些樹(shù)與原始樹(shù)是否有差異，以此評(píng)價(jià)建樹(shù)的可靠性。一般Bootstrap重復(fù)取樣次數(shù)要大于100，根據(jù)每個(gè)分支在不同此取樣時(shí)出現(xiàn)的頻率賦予該分支一個(gè)百分比。如果嚴(yán)格根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)概念，該百分比要大于95％才認(rèn)為該分支可信。在實(shí)際應(yīng)用中該值大于75％就認(rèn)為可信。Bootstrap－自展法第14頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二A.重新取樣(100-1000time).

123451001:ATCTG…A2:ATCTG…C3:ACTTA…C

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15578… x第15頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二B.每組取樣重建發(fā)生樹(shù)。

123451001:AATTT…T2:AATTT…G3:AACTT…T4:AACTT…T

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15578… xSp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4第16頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二C.計(jì)算各分支出現(xiàn)的可信度Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp467%100%In67%ofthedatasets,thesplitbetweenSP1+SP2andtherestofthetreewasfound.第17頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二分子進(jìn)化與系統(tǒng)發(fā)育分析軟件第18頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二MEGA軟件——系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)構(gòu)建方法3.發(fā)生樹(shù)構(gòu)建演示第19頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二然后，導(dǎo)入需要構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)的序列：第20頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二點(diǎn)擊OK：第21頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二如果是DNA序列，點(diǎn)擊DNA，如果是蛋白序列，點(diǎn)擊Protein。

第22頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二出現(xiàn)新的對(duì)話框，創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)文件第23頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二如果是DNA序列，點(diǎn)擊DNA，如果是蛋白序列，點(diǎn)擊Protein。

第24頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第25頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第26頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二導(dǎo)入成功第27頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二點(diǎn)擊W，進(jìn)行比對(duì)第28頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二比對(duì)完成后刪除序列兩端不能完全對(duì)齊的堿基。

第29頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二點(diǎn)擊系統(tǒng)發(fā)生分析。第30頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二然后，關(guān)閉該窗口，在彈出的對(duì)話框中選擇保存文件。第31頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第32頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二Bootstrap選擇1000，點(diǎn)Computer，開(kāi)始計(jì)算第33頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二計(jì)算完畢后，生成系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)。第34頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二4.系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)應(yīng)用

指導(dǎo)疾病的預(yù)防與治療指導(dǎo)疾病的臨床治療（HCV）指導(dǎo)疾病的預(yù)防（HEVgenotypeⅠⅣ）有助研究病毒的分子流行病學(xué)意義揭示傳染的來(lái)源監(jiān)控和預(yù)測(cè)為疫苗的選定提供依據(jù)第35頁(yè)，共36頁(yè)，2023年，2月20日，星期二基因分型對(duì)HCV臨床治療的指導(dǎo)意義HCV（丙型肝炎病毒）基因分型及血清HCVRNA定量測(cè)定對(duì)于預(yù)治