系统发育碱基取代速率模型
代价值可以是固定的，如MP建树方法（如图9.4所示），使用的是静态权重方阵，其中每个取代都有确定的代价值。ML建树方法则基于即时的速率方阵，反映了各种替换发生的可能性。MP方法依赖简单算术，而使用距离和ML速率方阵则引入更复杂的代数。建议理解这些方法的基本原理（参见Li, 1997或Swofford et al., 1996a）以避免误用。
在“时间可逆”的取代模型中，前进和反向替换速率被假设相同。然而，在系统发育的历史中，不同序列中碱基频率的变化可能表明这两种速率不同，传统的权重或速率矩阵无法适应这种“非静态”环境。本节介绍的“log�det”建树方法考虑了非静态替换，提供了另一种计算手段。
特征符状态的权重方阵可以通过观察或速率矩阵推导得出，例如，假设转化频率是颠换的两倍，可以设定特定的转换和颠换代价。这种方法可能会倾向于减少总的颠换数，而聚焦于主要由转换引起的不同序列。对于“时间可逆”模型，通过调整六个独立的速率参数，可以刻画出差异（Swofford et al., 1996a; Li, 1997）。
侧线（paralinear）和“log�det”方法针对非静态环境进行了修正，适用于距离进化树构建。它们通过计算每个序列匹配中各种替换类型的原始数目，形成4x4方阵，其中log行列式值用于评估序列差异。序列间的比较不仅受到各自行列式的直接影响，还允许使用不同的替换模型，导致系统发育树的不同分支表现出多样性。Log�det特别敏感于位点间的速率差异，这意味着碱基频率的偏差可能仅限于变化的位点。
系统发育碱基取代速率模型
生物化学性质相近的碱基之间的取代过程通常更为常见，DNA序列中的四种转换（Aà G, Gà A, Cà T, Tà C）频率高于八种颠换（Aà C, Aà T, Cà G, Gà T及其反向取代）。这些倾向影响了两个序列预期的分歧程度。相对替换速率通常用方阵形式表示，如碱基的4x4矩阵，氨基酸的20x20矩阵，或密码子...
系统发育的碱基取代
各个残基之间的相对取代速率一般由方阵形式列出；对于碱基而言，行数和列数都是4，对于氨基酸而言，行数和列数都是20（比如PAM方阵），对于密码子而言，行数和列数都是61（除去了中止密码子）。非对角线元素对应于一个碱基变为另一个碱基的相对代价，而对角线元素则代表不同序列拥有同一个碱基的代价。
最大似然法 (2)在系统发育的具体应用
根据分子钟演化假说(clock-like evolution),在整个系统发育树中,所有位点的碱基替代速率应该是均一的,那么分支长度(代表发生了多少演化,这里也可以理解为发生了多少碱基替代)就只和时间有关。但是,实际情况往往不是这样的,碱基的替代速率在不同的分支上是不同的。就像龟兔赛跑,跑过同样长度的距离,一个是因为用的...
系统发育决定取代模型
对于核酸数据的分析，我们可以通过考察取代模型中的两个关键元素进行计算机评估：一是碱基间的替换模式，二是序列中各个位点替换的相对速度。然而，对于氨基酸和密码子数据，目前尚无直接的评估工具（Felsenstein, 1996）。这表明，对于更为复杂的变量，比如位点特异性或系统特异性取代模型，现有的计算机程序还...
最大似然法 (3)系统发育模型的选择
如果我们想研究一个编码基因是否在净化选择压力下进化（净化选择会抑制碱基替代），那么我们可以比较同义替代速率（该位点碱基替代不改变编码的氨基酸）和非同义替代速率（该位点碱基替代改变编码的氨基酸）。如果这个选择压力是抑制表型的改变（即氨基酸的改变），那么非同义替代的速率应该低于替代随机发生在同义...
系统发育的取代模型
现在，对于核酸数据而言，可以通过取代模型中的两个要素进行计算机评估（Swofford, 1997），但是对于氨基酸和密码子数据而言，没有什么评估方案（Felsenstein, 1996）。其中一个要素是碱基之间相互取代的模型；另外一个要素是序列中不同位点的所有取代的相对速率。还没有一种简单的计算机程序可以对较复杂的变量...
系统发育(Phylogeny)简介
从系统发育树中可以得到:祖裔关系(ancestor-descendent relationship, ADR)、相对祖先近度关系、姐妹群关系、相对进化速率关系和分歧年代关系。 尽管重建地球上所有生物完整的演化历史是系统发育的终极目标,但是,清醒一点吧,地球上存在过的99%以上的生物都已经灭绝了,保留化石记录的生物数量只占其中很小的一部分。我们...
中性学说层次
在生物进化研究的领域，不同的理论层次有着各自的侧重点。金和朱克斯的计算表明，密码子中碱基替换的速率大约每年为每密码子3-50×10^-10个。这个速率的恒定性与不同物种间同种蛋白质分子的差异相结合，被用于估算物种进化的时长。这一理论，即中性学说，认为其计算结果与化石记录的进化时间相当一致，...
系统发育比对参数评估
这种处理方式深受进化模型的影响，特别是核苷酸转换和颠换的速率。为了确保比对的准确性和一致性，相关的参数在构建前导树和推导进化树的过程中需要保持同步（Thompson et al., 1994）。比对参数应当随进化分支的动态变化而调整，以确保碱基错配的频率能够反映序列间的差异（Thompson et al., 1994, Hughey...
系统发育树构建简明教程
比对结果的保存优先使用fasta格式,而一般发育树构建软件通常使用nexus格式作为输入文件。Mega支持这两种格式的输出。 碱基替换模型是对碱基突变的量化描述,一般为一个4*4的矩阵。 4个碱基的突变情况,共产生6个不同的速率,这是一个最一般的模型,称为 General time reverse model,即GTR,该模型具有普适性,符合绝大部...
平史法布： 一般而言,生物化学性质相近的碱基之间的取代频率较高;在DNA中,四种转换(Aà G, Gà A, Cà T, Tà C)的频率比八种颠换(Aà C, Aà T, Cà G, Gà T,以及前四种的反向取代)的频率要高;这些偏向会影响两个序列之间的预计的分歧. 各个...
乐安县14711271749： 蛋白质序列为什么更容易建立同源关系 - ？
平史法布： 1.密码子简并性知道吧?所以蛋白质序列比核酸序列更保守.2.系统发育分析最重要的就是模型,也就是说碱基或者氨基酸序列变化的快慢、难易的规律,因为氨基酸变化直接影响功能,所以我们方便研究,理论模型也比较多.而核酸序列的碱基进化的模型我们至今还是简单的加1减1,因为很多基因的产物我们都不知道结构如何功能如何,有些都没有蛋白产物.3.密码子偏好造成了可能蛋白质一样,核酸序列却相差很大的情况.
乐安县14711271749： 怎样通过取代模型中的两个要素进行计算机评估呢? ？
平史法布： 你好,很高兴为您解答. 其中一个要素是碱基之间相互取代的模型;另外一个要素是序列中不同位点的所有取代的相对速率
乐安县14711271749： 构建进化树时.建立碱基替代模型是什么意思,干嘛的我看到构建进化树会有序列比对、碱基替代模型、构树方法(简约、极大似然等等)的步骤.其中建立碱... - ？
平史法布：[答案] 碱基替代实际上是一种模型,就是描述4种碱基间的发生突变替代的概率情况. 有不同的模式,1参数模型:4种碱基间变化概率都一样 A->T 0.25,T->C 0.25,G-A 0.25,. ,4参数模型,6参数模型等,c常见的分析GTR + I + model (a General Time ...
乐安县14711271749： 进化树有什么意义? - ？
平史法布： 按DNA或蛋白质序列构建树,一般归为谱系发育研究,其中建树是非常关键的一部分.建树的基本目的,是理清手上一把序列之间的相互关系,这和聚类任何其它东西都很类似,最直观的做法就是两两比较,按某种定义算出距离,然后按距离远...
乐安县14711271749： 高一生物必修一课堂笔记 - ？
平史法布： 第二章组成细胞的分子 第一节细胞中的元素和化合物 一、1、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到 2、生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物界中的含量明...
乐安县14711271749： 高中生物中的生化反应有哪些? - ？
平史法布： 高中生物知识列表 绪论 生物的基本特性 生物体具有共同的物质基础和结构基础 新陈代谢作用 应激性 生长、发育、生殖 遗传和变异 生物体都能适应一定的环境和影响环境 生物体的基本组成物质中都有蛋白质和核酸. 蛋白质是生命活动的主要...
乐安县14711271749： 高考生物知识点总结考点 ？
平史法布： 着眼于眼前,不要沉迷于玩乐,不要沉迷于学习进步没有别人大的痛苦中,进步是一... DNA分子结构:DNA双螺旋结构碱基互补配对原则碱基不同排列构成了DNA的多样性...
乐安县14711271749： 沃森和克里克先后分别提出的模型有多种不同的碱基位于螺旋外部的 - ？
平史法布： 答案B 试题分析:本题考查学生对DNA双螺旋结构模型的构建科学史的识记.要求学生清楚科学家在探索DNA 结构时经历的历程,以及进行探究的科学的思想及方法.沃森和克里克最先提出了碱基在外侧的双螺旋和三螺旋结构模型,后来又提出了碱基在内侧的双螺旋结构模型,并且同种碱基配对.最后提出了碱基互补配对的双螺旋结构模型. 考点:DNA双螺旋结构模型的构建点评:属于识记水平.只要学生掌握并且认真审题,一般都能做对.
