具体描述
《系统发育树构建与解读实操指南》 本指南旨在为生命科学领域的科研人员、学生以及对生命演化奥秘感兴趣的公众提供一套系统、实用的工具和方法，以理解和构建反映生物物种间亲缘关系和演化历史的系统发育树。本书不专注于任何特定物种的演化路径，而是致力于赋能读者掌握分析生物分子数据，特别是基因序列和蛋白质序列，来绘制和解释这些反映生命演化脉络的“生命之树”的核心技能。 核心内容概览： 系统发育树的基础概念与原理： 本部分将深入浅出地介绍系统发育学（Phylogenetics）的核心概念，包括什么是系统发育树、其构成要素（如节点、分支、根、节点、共有祖先、分叉事件、外群、内群等），以及不同类型的系统发育树（如根树、无根树、根化树）及其适用的场景。我们将探讨系统发育学研究在理解生物多样性、疾病传播、基因功能演化等领域的重要性，并简要回顾其历史发展和理论基础，如 the principle of parsimony, maximum likelihood, and Bayesian inference。 数据采集与预处理： 构建准确的系统发育树，高质量的数据是关键。本章将详细讲解如何从公共数据库（如 NCBI, EMBL, UniProt）获取用于系统发育分析的生物分子序列数据（DNA、RNA、蛋白质）。我们将涵盖序列比对（sequence alignment）的重要性，介绍常用的序列比对软件（如 Clustal Omega, MAFFT, MUSCLE）及其使用方法，并讨论如何处理缺失值、数据清洗和选择合适的比对算法。同时，也会简要提及其他类型数据，如形态学数据的编码和纳入。 系统发育树构建方法详解： 本部分是本书的核心，将系统介绍目前主流的系统发育树构建方法。 距离法（Distance-based methods）： 重点介绍 UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean) 和 Neighbor-Joining (NJ) 算法。我们将解释这些方法如何基于序列之间的遗传距离来构建树，并分析其优缺点，以及如何选择合适的距离矩阵模型（如 Jukes-Cantor, Kimura 2-parameter）。 最大简约法（Maximum Parsimony, MP）： 讲解如何找到使得总突变数量最少的系统发育树。我们会讨论如何进行性状编码，以及不同的搜索策略（如分支定界搜索、回溯搜索）来寻找最简约树。 最大似然法（Maximum Likelihood, ML）： 这是一个基于统计模型的方法，我们将深入解析其原理，包括如何选择合适的进化模型（如 JTT, WAG, GTR 等），如何计算给定树和模型下的数据似然度，以及常用的 ML 搜索算法（如树搜索算法、参数优化）。 贝叶斯推断法（Bayesian Inference）： 介绍如何使用马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）方法来估计系统发育树的后验概率。我们将解释先验概率、似然函数和后验概率的概念，并介绍常用的贝叶斯软件（如 MrBayes, BEAST）及其参数设置。 系统发育树的评估与验证： 构建出系统发育树后，对其可靠性进行评估至关重要。本章将详细介绍 Bootstrap resampling 方法，解释其原理以及如何通过 Bootstrap 值来评估分支支持度。此外，还将讨论其他验证方法，如 Jackknifing，以及如何通过比较不同方法构建的树来增强结果的可信度。 系统发育树的解读与可视化： 拥有系统发育树之后，如何准确地解读和呈现它同样重要。我们将教授如何使用可视化工具（如 FigTree, MEGA, iTOL）来绘制和编辑系统发育树，包括如何调整树的样式、显示支持度值、添加外群、高亮特定分支等。更重要的是，我们将指导读者如何从树中提取有用的信息，例如识别共有祖先、推断分化事件、理解物种分化模式、研究基因复制和丢失事件、以及追溯病原体的演化和传播。 系统发育分析的应用实例： 为了更好地巩固所学知识，本书将提供多个不同领域的应用案例。这些案例将涵盖但不限于： 物种分类与系统发育关系研究： 利用分子数据重建不同生物类群（如细菌、真菌、植物、动物）的系统发育关系，为物种分类提供依据。 疾病传播与溯源： 分析病原体（如病毒、细菌）的基因组序列，构建系统发育树以追踪疾病的起源、传播路径和演化。 基因家族演化： 研究基因重复、丢失和功能分化在生物进化中的作用。 生物地理学研究： 结合地理信息和系统发育分析，探索物种的地理分布和演化历史。 古生物学与分子钟： 利用分子数据结合化石记录，估计物种分化时间，构建“分子钟”。 常用系统发育分析软件介绍与实践： 本书将穿插介绍和示范当前广泛使用的开源及商业系统发育分析软件（如 MEGA, PAUP, RAxML, IQ-TREE, MrBayes, BEAST, TNT 等）的安装、基本操作和参数设置。通过一系列的动手实践练习，读者将能够独立完成从数据准备到结果解读的完整系统发育分析流程。 本书特色： 强调实践操作： 本书的重点在于教授读者如何实际操作，而非仅仅停留在理论层面。每个方法和概念都将辅以清晰的步骤说明和软件操作演示。 方法多样化： 覆盖了从经典的距离法到现代的 Likelihood 和 Bayesian 方法，为读者提供了广泛的选择，并指导读者根据具体研究问题选择最合适的方法。 易于理解的语言： 尽管涉及复杂的统计学和生物学概念，本书将力求使用清晰、简洁的语言，避免不必要的专业术语，并辅以图示和表格，降低学习门槛。 广泛的适用性： 无论是生物学、医学、农学还是生态学研究，只要涉及物种间亲缘关系和演化分析，本书提供的技能都将是宝贵的财富。 通过学习本书，您将能够自信地获取生物序列数据，熟练运用各种先进的计算工具，构建出准确可靠的系统发育树，并能深入解读这些“生命之树”所蕴含的丰富演化信息，从而在您的科研和学习旅程中取得更大的进展。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有