2024年3月15日发(作者：)

基因树和物种树的关系及建树方法

一 .基因树和物种树

1.

2.

概念

二者关系

二 构建基因树或分子树

1.

2.

3.

4.

同源DNA排序问题

分子生物学数据类型(2种类型)

数据转换

建树方法(主要介绍四种方法)

非加权组平均法(UPGMA法)

邻接法(NJ法)

最大简约法(MP法)

最大似然法(ML法)

5.

几种建树方法的比较

一 基因树和物种树

gene tree

分子树(molecular tree)： 依据分子数据构建的反映分子系统发育的树

物种树(species tree)： 反映物种实际种系发生的树

系统发育（Phylogeny）：是指一群有机体发生或进化的历史.

系统发育树(Phylogenetic tree): 就是描述这一群有机体发生或进化顺序的拓朴结构。根据系统发育树的具体表达形式,可分为

基因树(Gene tree): 当一个分子系统树是根据某一个基因数据构建而来的,称为基因树.

物种树(Species tree): 是指代表一组物种进化过程的系统树.

基因树与物种树的关系

分子系统学的目的,就是通过分子树来推测物种树.

在许多情况下这两者是一致的

但是下列一些因素可能会造成分子树与物种树相偏离.

A． 遗传渗漏 即 DNA跨越物种界限的转移.

如果在构建分子树是采用的是从其它物种水平转移而来的DNA序列,其结果与物种树大相径庭.

B．祖先多态性 例如 a,b两物种的共同祖先c在某个位点c是多态的(c1,c2), 在进化的过程中c1演化成a1和b1;c2演化成a2和

b2,若依据a1和b1,则推测的祖先为c1,如依据的祖先为a2和b2,侧推测的祖先为c2,这样a,b具有两个祖种,显然不符.原因在于基因

的进化早于物种的分化.

为避免上述因素的影响,在分子系统研究中应尽可能分析互不连续的基因位点。

mtDNA在基因进化中是整个转移的 ,所以即使分析多个线立体基因,亦不能排除影响.

基因树与物种树存在两方面的区别:

(1)对于某一被研究的基因,可能存在种内多态性,即在物种分化之前,该基因可能已经开始分化。所以两物种间该基因的分化时间

可能早于这两个物种的分化的时间。由这一基因计算而来的分支长度(分歧时间)可能偏离.

(2) 基因树的分支情况(拓扑结构)可能不同于物种树。

这种情况一般发生在分支点非常接近的物种间。例如 人 猩猩和黑猩猩间的关系。通过增加DNA序列的长度并测定多个相互

独立的基因片段,一般可以避免这种问题的发生。

由于物种的进化历史不可能再现,所以不可能重建绝对完整的历史,同样也不可能获取绝对的物种树。但是通过多基因,大量

DNA序列的正确分析,可以最大限度地缩小基因树与物种树间的差别。在这种情况下获得的系统树可被接受为物种树。

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