进化树精美自制

进化树精美自制第1页，共36页，2023年，2月20日，星期二主要内容1234系统发生树的相关概念发生树的构造与评价方法发生树构建演示系统发生树的应用第2页，共36页，2023年，2月20日，星期二1.系统发生树的相关概念系统发生树（Phylogenetictree）又称为系统进化树，是表明被认为具有共同祖先的各物种间演化关系的树。用来描述物种之间的进化关系。第3页，共36页，2023年，2月20日，星期二基因进化树的定义基因进化树是基于核酸或蛋白序列构建的进化树——分子进化树。绘制基因进化树，对病毒的全长或部分基因序列进行同源性比较与分型，有助探讨病毒的分型，不同地方株的亲缘关系，传染的来源与流行关系等方面的问题。第4页，共36页，2023年，2月20日，星期二进化树的基本概念第5页，共36页，2023年，2月20日，星期二系统发生树可分为有根树和无根树ⅠⅡⅢⅣⅤ根时间ⅠⅡⅢⅣⅤ⑴有根树⑵无根树有根树种，单一的节点指派为共同的祖先，从祖先节点只有唯一的路径进化到达其他任何节点。无根树只表明了节点之间的关系，而没有关于进化发生方向的信息。第6页，共36页，2023年，2月20日，星期二2.系统发生树的构建方法4/18/20237Distance-basedmethods基于距离的方法Unweightedpairgroupmethodusingarithmeticaverage(UPGMA)非加权分组平均法Minimumevolution(ME)最小进化法Neighborjoining(NJ)邻位归并法Character-basedmethods基于特征的方法Maximumparsimony(MP)最大简约法Maximumlikelihoodmethod(ML)最大似然法第7页，共36页，2023年，2月20日，星期二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。基于距离的建树法第8页，共36页，2023年，2月20日，星期二近邻归并法是由非加权分组平均法（UPGMA）法演变出的另一种常用的方法，强调配对物种，由此构造一棵分支长度总和最小的树。邻位归并法构建的进化树相对准确，计算快捷。其缺点是序列上的所有位点都被同等对待，而且，所分析的序列的进化距离不能太大。NJ－邻位归并法从星状开始，首先连接两个相邻的序列，并筛选出分支总长最短的树，直到最后。第9页，共36页，2023年，2月20日，星期二不计算序列间的距离，而是将序列中有差异的位点作为单独的特征，并根据这些特征来建树。基于特征的建树方法第10页，共36页，2023年，2月20日，星期二选取一个特定的替代模型来分析给定的一组序列数据，使得获得的每一个拓扑结构的似然率都为最大值，然后再挑出其中似然率最大的拓扑结构作为最优树。最大似然法的建树过程是个很费时的过程，因为在分析过程中有很大的计算量，每个步骤都要考虑内部节点的所有可能性。ML－最大似然法第11页，共36页，2023年，2月20日，星期二系统发生树构建方法的选择第12页，共36页，2023年，2月20日，星期二用截然不同的距离矩阵法与简约法分析一个数据集，如果能够产生相似的系统发生树，这样的树可以认为是可靠的用Bootstrap（自展法）检验系统发生树的可靠性第13页，共36页，2023年，2月20日，星期二从排列的多序列中随机有放回的抽取某一列，构成相同长度的新的排列序列。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。一般Bootstrap重复取样次数要大于100，根据每个分支在不同此取样时出现的频率赋予该分支一个百分比。如果严格根据统计学概念，该百分比要大于95％才认为该分支可信。在实际应用中该值大于75％就认为可信。Bootstrap－自展法第14页，共36页，2023年，2月20日，星期二A.重新取样(100-1000time).

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15578… x第15页，共36页，2023年，2月20日，星期二B.每组取样重建发生树。

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15578… xSp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4第16页，共36页，2023年，2月20日，星期二C.计算各分支出现的可信度Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp467%100%In67%ofthedatasets,thesplitbetweenSP1+SP2andtherestofthetreewasfound.第17页，共36页，2023年，2月20日，星期二分子进化与系统发育分析软件第18页，共36页，2023年，2月20日，星期二MEGA软件——系统发育树构建方法3.发生树构建演示第19页，共36页，2023年，2月20日，星期二然后，导入需要构建系统进化树的序列：第20页，共36页，2023年，2月20日，星期二点击OK：第21页，共36页，2023年，2月20日，星期二如果是DNA序列，点击DNA，如果是蛋白序列，点击Protein。

第22页，共36页，2023年，2月20日，星期二出现新的对话框，创建新的数据文件第23页，共36页，2023年，2月20日，星期二如果是DNA序列，点击DNA，如果是蛋白序列，点击Protein。

第24页，共36页，2023年，2月20日，星期二第25页，共36页，2023年，2月20日，星期二第26页，共36页，2023年，2月20日，星期二导入成功第27页，共36页，2023年，2月20日，星期二点击W，进行比对第28页，共36页，2023年，2月20日，星期二比对完成后删除序列两端不能完全对齐的碱基。

第29页，共36页，2023年，2月20日，星期二点击系统发生分析。第30页，共36页，2023年，2月20日，星期二然后，关闭该窗口，在弹出的对话框中选择保存文件。第31页，共36页，2023年，2月20日，星期二第32页，共36页，2023年，2月20日，星期二Bootstrap选择1000，点Computer，开始计算第33页，共36页，2023年，2月20日，星期二计算完毕后，生成系统发生树。第34页，共36页，2023年，2月20日，星期二4.系统发生树应用

指导疾病的预防与治疗指导疾病的临床治疗（HCV）指导疾病的预防（HEVgenotypeⅠⅣ）有助研究病毒的分子流行病学意义揭示传染的来源监控和预测为疫苗的选定提供依据第35页，共36页，2023年，2月20日，星期二基因分型对HCV临床治疗的指导意义HCV（丙型肝炎病毒）基因分型及血清HCVRNA定量测定对于预治