在现代分子进化研究中，根据现有生物基因或 物种多样性来重建生物的进化史是一个非常重要的 问题。一个可靠的系统发生的推断，将揭示出有关 生物进化过程的顺序，有助于我们了解生物进化的 历史和进化机制。根据核酸和蛋白质的序列信息， 可以推断物种之间的系统发生关系。其基本原理非 常简单，从一条序列转变为另一条序列所需要的变 理 换越多，那么，这两条序列的相关性就越小，从共 与生 同祖先分歧的时间就越早，进化距离就越大；相反 物 ,两个序列越相似，那么它们之间的进化距离就可 程 能越小。 院 2025/5/27 BIOINFORMATICS
2025/5/27 BIOINFORMATICS 数 理 与 生 物 工 程 学 院 11 在现代分子进化研究中，根据现有生物基因或 物种多样性来重建生物的进化史是一个非常重要的 问题。一个可靠的系统发生的推断，将揭示出有关 生物进化过程的顺序，有助于我们了解生物进化的 历史和进化机制。根据核酸和蛋白质的序列信息， 可以推断物种之间的系统发生关系。其基本原理非 常简单，从一条序列转变为另一条序列所需要的变 换越多，那么，这两条序列的相关性就越小，从共 同祖先分歧的时间就越早，进化距离就越大；相反 ，两个序列越相似，那么它们之间的进化距离就可 能越小
为了便于分析，一般假设序列变化的速率 相对恒定。关于地球上现代人起源的研究是一 个典型而有趣的例子，科学家分析了取自世界 不同地区许多人的线粒体DNA,分析结果表明 ：所有现代人都是一个非洲女性的后代。线粒 体DNA非常适合于系统发生分析，因为线粒体 数 DNA从母体完全传到子代，不与父代DNA重 组。 与生物 程 院 2025/5/27 BIOINFORMATICS 12
2025/5/27 BIOINFORMATICS 数 理 与 生 物 工 程 学 院 12 为了便于分析，一般假设序列变化的速率 相对恒定。关于地球上现代人起源的研究是一 个典型而有趣的例子，科学家分析了取自世界 不同地区许多人的线粒体DNA，分析结果表明 ：所有现代人都是一个非洲女性的后代。线粒 体DNA非常适合于系统发生分析，因为线粒体 DNA从母体完全传到子代，不与父代DNA重 组
由于DNA分子非常稳定，所以我们既可以 通过DNA分析活着的生物，也可以分析死去的 生物，甚至分析已经绝种的生物。当然，用细 胞核基因来研究系统发生关系时，遇到的一个 严重的问题是，基因常常会被复制，导致在个 体基因组中，一个基因可能有若干个拷贝。在 数 进化过程中，这些拷贝各自演变，形成两个或 更多的相似基因。在对不同物种的基因进行比 与生物 较时，如果选择这类基因，其分析结果的可靠 性将存在问题。 程学院 2025/5/27 BIOINFORMATICS 13
2025/5/27 BIOINFORMATICS 数 理 与 生 物 工 程 学 院 13 由于DNA分子非常稳定，所以我们既可以 通过DNA分析活着的生物，也可以分析死去的 生物，甚至分析已经绝种的生物。当然，用细 胞核基因来研究系统发生关系时，遇到的一个 严重的问题是，基因常常会被复制，导致在个 体基因组中，一个基因可能有若干个拷贝。在 进化过程中，这些拷贝各自演变，形成两个或 更多的相似基因。在对不同物种的基因进行比 较时，如果选择这类基因，其分析结果的可靠 性将存在问题
所有的生物都可以追溯到共同的祖先， 生物的产生和分化就像树一样地生长、分叉 ,以树的形式来表示生物之间的进化关系是 非常自然的事。可以用树中的各个分支点代 表一类生物起源的相对时间，两个分支点靠 得越近，则对应的两群生物进化关系越密切 数理与生物工程学 2025/5/27 BIOINFORMATICS
2025/5/27 BIOINFORMATICS 数 理 与 生 物 工 程 学 院 14 所有的生物都可以追溯到共同的祖先， 生物的产生和分化就像树一样地生长、分叉 ，以树的形式来表示生物之间的进化关系是 非常自然的事。可以用树中的各个分支点代 表一类生物起源的相对时间，两个分支点靠 得越近，则对应的两群生物进化关系越密切
系统发生分析一般是建立在分子钟 (molecular clock)基础上的。生物随着时间的推 进而演化，进化的速率被视为进化研究中的基 本问题之一。进化速率就是在某一段时间内的 遗传改变量。分子进化速率相关的分子钟的概 念源于对蛋白质序列的研究。在长期的进化过 程中，有着相似功能约束位点的分子进化速率 则几乎完全一致。 理与生 工程学院 2025/5/27 BIOINFORMATICS 15
2025/5/27 BIOINFORMATICS 数 理 与 生 物 工 程 学 院 15 系 统 发 生 分 析 一 般 是 建 立 在 分 子 钟 (molecular clock)基础上的。生物随着时间的推 进而演化，进化的速率被视为进化研究中的基 本问题之一。进化速率就是在某一段时间内的 遗传改变量。分子进化速率相关的分子钟的概 念源于对蛋白质序列的研究。在长期的进化过 程中，有着相似功能约束位点的分子进化速率 则几乎完全一致