1、實驗三.系統發育分析軟件的使用分子系統發育分析 系統發育分析研究是研究物種系統發育分析研究是研究物種進化和系統進化和系統分類分類的一種方法，研究對象為攜帶遺傳信的一種方法，研究對象為攜帶遺傳信息的息的生物大分子生物大分子序列，采用特定的數理統序列，采用特定的數理統計算法來計算生物間的計算法來計算生物間的進化關系進化關系。并用。并用系系統進化樹統進化樹，即一種類似樹枝狀得圖形來概，即一種類似樹枝狀得圖形來概括生物間的這種親緣關系。括生物間的這種親緣關系。分子系統發育分析 系統發育進化樹（系統發育進化樹（ phylogenetic tree) 用一種類似樹狀分支的圖形來概括各種生物之間的親緣關系。

2、用一種類似樹狀分支的圖形來概括各種生物之間的親緣關系。 系統進化樹的主要構成：系統進化樹的主要構成： 結點（結點（node)：每個結點表示一個分類單元（屬、種群）。：每個結點表示一個分類單元（屬、種群）。 進化分枝進化分枝(clade)： 是指由同一生物進化而來的單一系統群。是指由同一生物進化而來的單一系統群。 實體抽象為節點，實體間的進化關系抽象為連接實體抽象為節點，實體間的進化關系抽象為連接 分子系統發育的分子系統發育的核心核心為構建系統發育進化樹為構建系統發育進化樹人人猩猩猩猩狒狒狒狒外 群分支 長度根進化支結 點系統進化樹（1）系統發育進化樹示例系統發育進化樹示例 n進化拓撲結構：進化

3、拓撲結構： 進化樹中不同枝的拓撲圖形。進化樹中不同枝的拓撲圖形。n 根：所有分類的共同祖先。根：所有分類的共同祖先。n 結點：表示一個分類單元。結點：表示一個分類單元。n進化支：兩種以上生物（進化支：兩種以上生物（dna序序列）及其祖先組成的樹枝。列）及其祖先組成的樹枝。n進化分支：進化關系的圖形表示進化分支：進化關系的圖形表示n進化分支長度：進化分支長度： 用數值表示的進化枝的變化程度用數值表示的進化枝的變化程度（遺傳距離）（遺傳距離）n距離標尺：距離標尺： 生物體或序列之間差異的的生物體或序列之間差異的的 數字數字 尺度。尺度。n 外群：外群： 與分析序列相關的生物序列且具與分析序列相關的

4、生物序列且具有較遠的親緣關系有較遠的親緣關系距離標尺距離標尺一個單位結點多序列比對（自動比對，手工校正）多序列比對（自動比對，手工校正）選擇建樹方法選擇建樹方法建立進化樹建立進化樹進化樹評估進化樹評估 1. 距離法 (distance） 適用序列有較高相似性時 2. 最大簡約法 (maximum parsimony, mp) 適用序列有很高相似性時 3. 最大似然法 (maximum likelihood, ml) 可用于任何相關序列集合1. 基于序列距離特征 2+3基于序列離散特征 計算速度： 距離法 最大簡約法 最大似然法直系同源序列合理的外群點陣法動態規劃法字串法 clustalx （）

5、 modeltest&mrmodeltest() phylip mega phyml paup beast figtree (） treeview （） 構建樹，可以用phylip或者mega 構建mp樹，可以使用phylip或者mega 構建ml樹可以使用phyml，速度快，同時構建ml樹還可以用phylip， 貝葉斯的算法以mrbayes為代表，不過速度比較慢關于系統發育分析的更多知識請參閱：http:/ 格式? 在生物信息學中，fasta格式（又稱為pearson格式），是一種基于文本用于表示核苷酸序列或氨基酸序列的格式。在這種格式中堿基對或氨基酸用單個字母來編碼，且允許在序列前

6、添加序列名及注釋。序列文件的第一行是由大于號“”或分號“;”打頭的任意文字說明（習慣常用“”作為起始），用于序列標記。從第二行開始為序列本身，只允許使用既定的核苷酸或氨基酸編碼符號。 構建我們自己的fasta 文件fasta文件是直接可以從數據庫中下載得到的，但是根據實際要求的不同，有時候我們需要自己構建fasta文件。如果您已近有了想用來構建進化樹的序列，您可以如右圖所示構建自己的文件，文件的保存格式是： 文件名.txt實例講解下面我們以版納病毒為例，構建系統進化樹。首先我們要下載我們所需的序列。/實例講解 文件下載完之后，這里我們采用事先

7、準備好的序列。 將fasta 文件直接用 clustalx 1.83打開實例講解 在進行多序列比對之前我們需要對軟件進行一些設置1.選擇alignment標簽2.選擇output format optionsphylip軟件：phylipmega軟件：fasta點擊 do complete alignment,選擇保存路徑之后點擊alignalign，。實例講解實例講解序列比對結束后，比對結果自動跳出。在保存的路徑，獲取序列比對結束后，比對結果自動跳出。在保存的路徑，獲取預設的保存格式。預設的保存格式。bannavirus.fasta bannavirus.phybannavirus.fast

8、a bannavirus.phymega (molecular evolutionary genetics analysis) 該軟件是由該軟件是由kumarkumar等編寫的進行分子進化遺傳分析的免等編寫的進行分子進化遺傳分析的免費軟件包，能對費軟件包，能對dnadna、mrnamrna、氨基酸序列及遺傳距離進、氨基酸序列及遺傳距離進行系統發生分析。在建樹方法上，提供了目前最常用的行系統發生分析。在建樹方法上，提供了目前最常用的upgmaupgma，mlml，njnj及及mpmp法，對所獲得樹也可進自舉值檢驗法，對所獲得樹也可進自舉值檢驗及標準誤估計可靠性檢驗。及標準誤估計可靠性檢驗。 優點

9、為：簡單易用優點為：簡單易用 最新版本下載/地址為：http：/實例講解_mega軟件構建系統進化樹實例講解 下一步我們將介紹如何用mega構建我們的進化樹，首先請大家用mega軟件將我們之前保留的fasta文件打開這時候會有兩個窗口，選擇file標簽-convert file format to mega.菜單欄工具條實例講解選擇file標簽-convert file format to mega.當給出相應的文件路徑之后點擊ok 顯示文件已經轉化為mega format, 點擊ok. 將文件保存，牢記路徑實例講解點擊，載入mega格式的分析序列實例講解選擇數據類型，在本次測試中我們用的是核

10、苷酸序列。根據實際的情況我們這里選擇yes選項實例講解下一步進入建樹的最后階段在plylogeny中選擇建樹方法，這里我們選擇nj法。參數設置好之后點擊compute.蛋白質序列一般選擇poisson correction（泊松校正）,對于核苷酸序列一般采用p-distance模型實例講解根據mega的計算最終我們得到了序列中的進化關系。如果結點的bootstrap value 70我們認為這個分支是可靠的 bannach bj9575 yn6 yn0556 ln0684 ln0688 ln0689 jkt6969 jkt6423 jkt7043 lnvne971294100811008899681000.05優化圖標優化選項欄 第一步：雙擊打開part 2，seqboot , seqboot生產隨機樣本的程序。 按路徑輸入剛才生成的 *.phy文件；為了避免輸