第七章分子系统育分析 进化树.ppt

第七章分子系统发育分析姚正培yao_zp@本章内容引言生物进化的分子机制系统进化树及其构建分子系统发育分析软件及应用引言生物学家:Wehaveadream…TreeofLife:重建所有生物的进化历史并以系统树的形式加以描述引言梦想走进现实:How?最理想的方法:化石!——零散、不完整引言梦想走进现实:How?比较形态学和比较生理学:确定大致的进化框架——细节存很多的争议引言梦想走进现实:How?第三种方案:分子进化1964年,。分子钟:物种的同源基因之间的差异程度与它们的共同祖先的存在时间(即两者的分歧时间)有一定的数量关系。发生在分子层面的进化过程:DNA,RNA和蛋白质分子引言分子钟成立的证据:1、至少某些生物大分子(如珠蛋白)的进化速率在相当长的地质时间内的相对稳定、均匀;2、许多不同物种的多种同源大分子在相当长时间内的平均进化速率近似恒定。建立分子钟的大致步骤1、选择所要比较的生物大分子种类根据具体研究目标和已掌握的资料,选择进化速率相对恒定、速率大小合适、分布范围能涵盖各待比较物种的生物大分子。2、选择所要比较的物种,确定各比较组合及其所代表的进化事件3、获得生物大分子一级结构的资料4、获得有关的代表性进化事件发生的地质时间数据5、通过比较大分子一级结构,选择合适的数学模型,计算得到进化产生的分子差异d,通过回归分析等统计方法得到大分子的进化速率r(t)6、由此可以推断未知进化事件的发生时间Example:Molecularclockfor17mammalspeciesInferredpairwisenucleotidesubstitutionsamong17mammalspeciesfromsevengeneproducts,asestimatedfromproteinstudies,plottedagainstdateofdivergence,(marsupial/placentaldivergenceat125MYBP).Thestronglinearrelationshipsuggeststhatmoleculardifferencesbetweenpairsofspeciesareproportionaltothetimeoftheirseparation,anismaldifference. Therefore,icdivergencecanbeusedtodatethetimeofdivergenceforspeciespairsforwhichnofossildataareavailable:genesfunctionasMolecularClocks. ()关于分子钟的讨论和争议1、对长期进化而言,不存在以恒定速率替换的生物大分子一级结构;(基因功能的改变、基因数目的增加)2、不存在通用的分子钟;3、争议:分子钟的准确***理论(分子钟成立的基础)