進化樹精美自制主要內容1234系統發生樹的相關概念發生樹的構造與評價方法發生樹構建演示系統發生樹的應用第2頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1.系統發生樹的相關概念系統發生樹（Phylogenetictree）又稱為系統進化樹，是表明被認為具有共同祖先的各物種間演化關系的樹。用來描述物種之間的進化關系。第3頁,共36頁，2024年2月25日，星期天基因進化樹的定義基因進化樹是基于核酸或蛋白序列構建的進化樹——分子進化樹。繪制基因進化樹，對病毒的全長或部分基因序列進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系，傳染的來源與流行關系等方面的問題。第4頁,共36頁，2024年2月25日，星期天進化樹的基本概念第5頁,共36頁，2024年2月25日，星期天系統發生樹可分為有根樹和無根樹ⅠⅡⅢⅣⅤ根時間ⅠⅡⅢⅣⅤ⑴有根樹⑵無根樹有根樹種，單一的節點指派為共同的祖先，從祖先節點只有唯一的路徑進化到達其他任何節點。無根樹只表明了節點之間的關系，而沒有關于進化發生方向的信息。第6頁,共36頁，2024年2月25日，星期天2.系統發生樹的構建方法5/15/20247Distance-basedmethods基于距離的方法Unweightedpairgroupmethodusingarithmeticaverage(UPGMA)非加權分組平均法Minimumevolution(ME)最小進化法Neighborjoining(NJ)鄰位歸并法Character-basedmethods基于特征的方法Maximumparsimony(MP)最大簡約法Maximumlikelihoodmethod(ML)最大似然法第7頁,共36頁，2024年2月25日，星期天首先通過各個物種之間的比較，根據一定的假設（進化距離模型）推導得出分類群之間的進化距離，構建一個進化距離矩陣。進化樹的構建則是基于這個矩陣中的進化距離關系。基于距離的建樹法第8頁,共36頁，2024年2月25日，星期天近鄰歸并法是由非加權分組平均法（UPGMA）法演變出的另一種常用的方法，強調配對物種，由此構造一棵分支長度總和最小的樹。鄰位歸并法構建的進化樹相對準確，計算快捷。其缺點是序列上的所有位點都被同等對待，而且，所分析的序列的進化距離不能太大。NJ－鄰位歸并法從星狀開始，首先連接兩個相鄰的序列，并篩選出分支總長最短的樹，直到最后。第9頁,共36頁，2024年2月25日，星期天不計算序列間的距離，而是將序列中有差異的位點作為單獨的特征，并根據這些特征來建樹。基于特征的建樹方法第10頁,共36頁，2024年2月25日，星期天選取一個特定的替代模型來分析給定的一組序列數據，使得獲得的每一個拓撲結構的似然率都為最大值，然后再挑出其中似然率最大的拓撲結構作為最優樹。最大似然法的建樹過程是個很費時的過程，因為在分析過程中有很大的計算量，每個步驟都要考慮內部節點的所有可能性。ML－最大似然法第11頁,共36頁，2024年2月25日，星期天系統發生樹構建方法的選擇第12頁,共36頁，2024年2月25日，星期天用截然不同的距離矩陣法與簡約法分析一個數據集，如果能夠產生相似的系統發生樹，這樣的樹可以認為是可靠的用Bootstrap（自展法）檢驗系統發生樹的可靠性第13頁,共36頁，2024年2月25日，星期天從排列的多序列中隨機有放回的抽取某一列，構成相同長度的新的排列序列。重復上面的過程，得到多組新的序列。對這些新的序列進行建樹，再觀察這些樹與原始樹是否有差異，以此評價建樹的可靠性。一般Bootstrap重復取樣次數要大于100，根據每個分支在不同此取樣時出現的頻率賦予該分支一個百分比。如果嚴格根據統計學概念，該百分比要大于95％才認為該分支可信。在實際應用中該值大于75％就認為可信。Bootstrap－自展法第14頁,共36頁，2024年2月25日，星期天A.重新取樣(100-1000time).

123451001:ATCTG…A2:ATCTG…C3:ACTTA…C

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15578… x第15頁,共36頁，2024年2月25日，星期天B.每組取樣重建發生樹。

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15578… xSp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4第16頁,共36頁，2024年2月25日，星期天C.計算各分支出現的可信度Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp4Sp1Sp2Sp3Sp467%100%In67%ofthedatasets,thesplitbetweenSP1+SP2andtherestofthetreewasfound.第17頁,共36頁，2024年2月25日，星期天分子進化與系統發育分析軟件第18頁,共36頁，2024年2月25日，星期天MEGA軟件——系統發育樹構建方法3.發生樹構建演示第19頁,共36頁，2024年2月25日，星期天然后，導入需要構建系統進化樹的序列：第20頁,共36頁，2024年2月25日，星期天點擊OK：第21頁,共36頁，2024年2月25日，星期天如果是DNA序列，點擊DNA，如果是蛋白序列，點擊Protein。

第22頁,共36頁，2024年2月25日，星期天出現新的對話框，創建新的數據文件第23頁,共36頁，2024年2月25日，星期天如果是DNA序列，點擊DNA，如果是蛋白序列，點擊Protein。

第24頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第26頁,共36頁，2024年2月25日，星期天導入成功第27頁,共36頁，2024年2月25日，星期天點擊W，進行比對第28頁,共36頁，2024年2月25日，星期天比對完成后刪除序列兩端不能完全對齊的堿基。

第29頁,共36頁，2024年2月25日，星期天點擊系統發生分析。第30頁,共36頁，2024年2月25日，星期天然后，關閉該窗口，在彈出的對話框中選擇保存文件。第31頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第32頁,共36頁，2024年2月25日，星期天Bootstrap選擇1000，點Computer，開始計算第33頁,共36頁，2024年2月25日，星期天計算完畢后，生成系統發生樹。第34頁,共36頁，2024年2月25日，星期天4.系統發生樹應用

指導疾病的預防與治療指導疾病的臨床治療（HCV）指導疾病的預防（HEVgenotypeⅠⅣ）有助研究病毒的分子流行病學意義揭示傳染的來源監控和預測為疫苗的選定提供依據第35頁,共36頁，2024年2月25日，星期天基因分型對HCV臨床治療的指導意義HCV（丙型肝炎病毒）基因分型及血清HCVRNA定