R软件在生物学分析中的应用百替生物精品PPT课件
德式乳酸杆菌百替生物
德氏乳杆菌保加利亚亚种的电转化条件优化食品科学与工程学院：张旭指导教师：崔艳华摘要：德氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus）是最具经济价值的乳酸菌之一，在世界上广泛应用于酸奶和其它发酵乳的生产。
当前对该菌的代谢机制等方面研究甚少。
外源基因的转化效率是制约其分子代谢机制研究的重要因素。
本研究以pMG36c为材料，对L. delbrueckii subsp. bulgaricus进行电转化条件研究。
结果表明，在电转化过程中，电场强度、质粒的浓度、细胞生长状态均对转化效率有明显影响。
本研究得到该菌株的最适电转化条件为：对数初期的细胞，质粒浓度为100 ng加入到50 μl OD600为45的样品中，在10 kV/cm电场强度下电转化，转化后细胞在复壮培养液中培养3h后涂布选择性培养基，转化效率可达2.6×103 CFU/µg DNA。
关键词：德氏乳杆菌保加利亚亚种；电转化；生长时期；转化效率Abstract：Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus is a kind of Gram-positive bacteria, has been widely used in yogurt and other fermentation milk in the world, is recognized as the higher economic value of microorganism. The genetic transformation of L. delbrueckii subsp. bulgaricus is a key factor which restricts its genetic manipulation. The method of electrotransformation of L. delbrueckii subsp. bulgaricus CH3 was constructed by means of plasmid pMG36c. The factors were evaluated, including electric field strength,concentration of plasmid and cell growth phage. The optimum factors are the cell harvested at the early exponential growth phase, electrotransformation at the 10 kV/cm, with 100 ng plasmid per 50 μl sample, and 3h cell incubation time. The transformation efficiency is 2.6×103 CFU/µg DNA at the optimum conditions.Key words：Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus electrotransformation growth phage transformation efficiency1 引言乳酸菌是一群微好氧、大多数G+C含量较低、能够发酵碳水化合物产生乳酸的革兰氏阳性菌。
高中生物必修二全套PPT课件
保护生物多样性策略
01
就地保护
建立自然保护区，对 濒危物种进行就地保 护和管理。
02
迁地保护
将濒危物种迁出原地 ，移入动物园、植物 园等进行特殊保护和 管理。
03
法律法规保护
制定相关法律法规， 禁止对濒危物种的猎 杀、采伐和买卖等活 动。
04
公众教育
通过宣传教育，提高 公众对生物多样性的 认识和保护意识。
03
人类遗传病与优生优育策略
Chapter
常见人类遗传病类型及特点
单基因遗传病
由单个基因突变引起，如 红绿色盲、血友病等，遵 循孟德尔遗传规律。
多基因遗传病
由多个基因和环境因素共 同作用，如高血压、糖尿 病等，具有家族聚集性和 较高的发病率。
染色体异常遗传病
由染色体结构或数目异常 引起，如唐氏综合征、猫 叫综合征等，常导致严重 的生长发育障碍。
水资源危机
水资源短缺、水污染严重，影响 人类生活和工农业生产。
我国当前面临主要生态环境问题
01
02
03
04
水土流失严重
黄土高原等地区水土流失问题 突出，导致生态环境恶化。
沙漠化扩展
西北地区沙漠化趋势加剧，对 当地生态和居民生活造成威胁
。
森林资源不足
我国森林资源总量不足，分布 不均，难以满足生态需求。
基因表达的调控机制
变异类型及其产生原因
基因突变的类型、特点及意义 染色体变异的类型及意义
基因重组的类型及意义 生物变异在育种上的应用
02
物种起源与生物多样性
Chapter
物种起源理论及证据
01Biblioteka 0203物种起源理论
包括自然选择、遗传变异 、隔离等基本概念和原理 。
Rho的生物学功能及其在肿瘤发生中的病理学意义_百替生物
Rho的生物学功能及其在肿瘤发生中的病理学意义罗齐平综述（湖南中医药大学中西医结合学院湖南长沙410007）摘要:Rho家族成员及其各自的已知下游效应分子参与调节肿瘤细胞相关基因的表达及细胞增殖活性，调控细胞骨架组装、细胞迁徙运动等细胞生物力学机制，涉及肿瘤细胞的浸润和转移过程。
在多种实体瘤中，如胃癌、乳腺癌、卵巢癌、肝癌、直结肠癌等，都可检测到Rho家族成员Racl、RhoA、Cdc42中的一种或多种蛋白质的表达上调与活性升高。
该类蛋白成分为一种新的肿瘤标志物，可以应用于病变良恶性的判断，并有助于评估肿瘤转移能力及患者预后。
关键词: Rho；肿瘤细胞；肿瘤转移；生物力学机制Rho家族蛋白质是Ras超家族成员中小分子量G蛋白构成之一，是一组分子量为20 KD ~ 30 KD的鸟苷酸结合蛋白，具有GTP酶活性。
1985年，Rho作为Ras同源物(Rashomologue)首先被克隆出来，称Ras相关单体GTP酶[1]，主要有Rho（包括Rho A、B和C）、Rac（Rac 1、2和3）和cdc42（cdc42Hs，G25K）3个亚家族，在细胞信号传导中具有重要的功能。
一般认为，Ras 家族调控细胞分裂和增殖，而在细胞变形、运动和游走调控中，Rho 家族是起开关作用的最重要的分子[2]。
以往有关Rho家族的研究主要集中在白细胞运动游走方面，近年来研究发现，Rho 家族成员在多种肿瘤组织的表达增加[3]，提示其可能成为一种新的肿瘤标志物，可以应用于判断良恶性及判断肿瘤转移能力及估计预后，具有潜在的重要临床价值[4]。
1. Rho的调控因子和效应分子异常活化的RhoA能启动细胞的无限增殖、肿瘤细胞的浸润和转移特征。
最近研究已证实，RhoA在肿瘤发生发展过程中有重要作用，如其参与细胞恶性转化、浸润转移和血管发生[5]等效应有关。
它的这些作用，是通过一系列的调控因子和效应分子来实现的。
1.1 Rho的上游调控因子在细胞内，Rho蛋白家族通过与GTP结合的激活型和与GDP结合的失活型两者之间的转换，执行其分子开关功能。
双向凝胶电泳(2-DE)_百替生物
双向凝胶电泳（2-DE）双向凝胶电泳的原理是第一向基于蛋白质的等电点不同用等电聚焦分离，第二向则按分子量的不同用SDS-PAGE分离，把复杂蛋白混合物中的蛋白质在二维平面上分开。
近年来经过多方面改进已成为研究蛋白质组的最有使用价值的核心方法。
分离蛋白质组所有蛋白的两个关键参数是其分辨率和可重复性。
在目前情况下，双向凝胶电泳的一块胶板（16cm×20cm）可分出3～4千个，甚至1万个可检测的蛋白斑点，这与10万个基因可表达的蛋白数目相比还是太少了。
80年代开始采用固定化pH梯度胶，克服了载体两性电解质阴极漂移等许多缺点而得以建立非常稳定的可以随意精确设定的pH梯度。
由于可以建立很窄的pH范围（如0.05U/cm)，对特别感兴趣的区域可在较窄的pH范围内做第二轮分析，从而大大提高了分辨率。
此种胶条已有商品生产，因此基本上解决了双向凝胶电泳重复性的问题。
这是双向凝胶电泳技术上的一个非常重要的突破。
第二向SDS-PAGE有垂直板电泳和水平超薄胶电泳两种做法，可分离10～100kD分子量的蛋白质。
其中灵敏度较高的银染色法可检测到4ng蛋白，最灵敏的还是用同位素标记，20ppm的标记蛋白就可通过其荧光或磷光的强度而测定。
用图像扫描仪、莱赛密度仪、电荷组合装置可把用上述方法得到的蛋白图谱数字化，再经过计算机处理，去除纵向和横向的曳尾以及背景底色，就可以给出所有蛋白斑点的准确位置和强度，得到布满蛋白斑点的图像，即所谓“参考胶图谱”。
蛋白质组研究的主要困难是对用双向凝胶电泳分离出来的蛋白，进行定性和定量的分析。
最常用的方法是先把胶上的蛋白印迹到PVDF(polyvinylidene difluoride)膜上后再进行分析，确定它们是已知还是未知蛋白。
现在的分级分析法是先做快速的氨基酸组成分析，也可先做4～5个循环的N末端微量测序，再做氨基酸组成分析；结合在电泳胶板上估计的等点电和分子量，查对数据库中已知蛋白的数据，即可作出判断。
生物信息学与pcr ppt课件
PCR反应循环
94℃
变性
55℃
退火
PCR循环
72℃
延伸
内 涵：
前提：人工合成一对特定引物作向导，
始动DNA合成。
酶促：体外试管内进行酶促生化合成
（非化学合成）。
靶子：特导扩增目的靶序列（目的）。 高效：极微量模板、百万倍扩增 快速：短时高速完成实验。
三、PCR工作原理
PCR的基本原理
变性、复性、半保留复制
PCR过程：3步曲 + 1循环
高温变性 90～97℃
降温退火 45～55℃
适温延伸 72℃左右
变变
反复循环
90变95变
70变75变
变变
变变 40变60变
分四个阶段讲述其原理：
（一）高温模板变性
制备好含有扩增靶序列/目的基因的样品DNA （模板DNA）。然后在高温下（90 - 95℃）使双 键模板DNA变性，解链，获得单链模板DNA，为 DNA 合成作好准备。 （二）降温引物退火
长度。
➢ 为了保证扩增的特异性和有效性，引物与模板相匹配部分应
* 如何设计PCR引物——要素之一
（A）引物来源： （1) 购买成套检测试剂盒，简单省力、
易出错、成本高 （2) 自己合成
1）查文献、查序列库（计算机） ①直接查引物序列→合成； ②查靶序列自己设计
2）依PCR目的，选定靶序列上的两侧翼序列如 作检测，靶序列应保守、特异（种、属、 型特异）
220+1
n
2
2n
2n+1-2n-2 2n+1
(恒定不变) (线性增加)(近似指数增加) (指数增加)
从表中可知，
20次PCR循环后，反应产物DNA链拷贝数 220 起始模板可略去不计，5′端长链数40个， 只占总数40/220≈3.5×10-5.比例相当小。
《分子生物学技术在中医药研究中的应用》教案_百替生物
上海中医药大学《分子生物学技术在中医药研究中的应用》教案（4）课程名称分子生物学技术在中医药研究中的应用总学时数 48专业中医基础和中医临床专业授课教师方肇勤、管冬元、潘志强上海中医药大学《分子生物学技术在中医药研究中的应用》教案（5）课程名称分子生物学技术在中医药研究中的应用总学时数 48专业中医基础和中医临床专业授课教师方肇勤、管冬元、潘志强上海中医药大学《分子生物学技术在中医药研究中的应用》教案（6）课程名称分子生物学技术在中医药研究中的应用总学时数 48专业中医基础和中医临床专业授课教师方肇勤、管冬元、潘志强实验6 组织总RNA提取实验目的1．了解某一特定组织或细胞某一特定mRNA转录量的变化，如RT-PCR、Northern blot等。
2．了解某一特定组织或细胞全部mRNA转录量的变化，如DD-PCR、基因芯片等。
3．获得某一特定组织或细胞全部mRNA，以便建立cDNA库等。
4．获得某一特定组织或细胞全部RNA。
以上工作的前提是制备纯净且完整的RNA。
现代医学研究表明，人类的绝大多数疾病都是由若干基因表达的改变所引起的。
根据生物学“中心法则”原理，基因的表达包括转录与翻译两个阶段。
其中，由DNA到RNA的转录过程受到各种因素的调节，其调节水平反映出某种或某些特定的因素对相关基因表达的调节能力。
已有的研究一再表明，中医药所发挥的治疗与预防作用是直接或间接调整了基因的转录而实现的。
RNA主要由rRNA（占总量的80-85％），tRNA和核内小分子RNA（占总量的10-15％）以及mRNA（占总量的1-5％）所构成。
理论上认为每克组织（或108个培养细胞）可提取5-10mg RNA。
提取总RNA的方法有多种，比如：1）本实验介绍的方法，类似于本实验的Trizol方法（今天我们会介绍这样的方法），均称为一步法，方便而快捷。
缺点是RNA的获得量偏低，质量不够纯净。
2）超离心方法，可以获得丰富且质量高的RNA。
微生物的遗传变异_百替生物
笫六章微生物的遗传变异(2.0学时)[内容提要]细菌遗传变异的物质基础主要是基因组。
质粒作为自我复制单位，控制细菌的某些次要性状，如抗性等，质粒可以转移、也可以丢失的特点得到高度重视。
转座因子因具有可移动性，成为研究细菌遗传变异的有用工具。
毒力岛是从基因水平认识细菌毒力因子的新概念。
基因突变是细菌最重要的变异，可用化学或物理的方法人为造成。
转化、转导、接合是细菌个体间交换遗传物的天然方式，对细菌的变异具有重要意义，还可以采用原生质体融合及转染等人工方法达到相似的目的。
掌握细菌遗传变异的规律，有利于动物传染病的诊断和预防，并可推动基因工程技术的进步。
细菌与其他生物一样，通过遗传（heredity）与变异（variation）生存与发展。
所谓细菌的遗传，系指亲代细菌与子代细菌的相似性，它使细菌的性状保持相对稳定，是各种细菌存在的根据。
所谓细菌的变异，指亲代与子代以及子代细菌之间的不相似性，细菌得以发展进化。
第一节细菌遗传的物质基础一、基因组（genome）细菌的基因组位于核体，是遗传的主要物质基础。
核体又称染色体（chromosome）是由环状双螺旋两条DNA长链组成，含细菌的遗传基因，控制细菌的遗传与变异。
每条DNA单链的骨架由磷酸和脱氧核糖组成，支链含有四种碱基，即两种嘌呤：腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），两种嘧啶：胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。
细菌染色体DNA以半保留方式进行复制。
新形成的DNA双链分子与亲代的完全相同，所携带的遗传信息也与亲代的完全相同。
倘若在DNA复制中，子代DNA发生改变，便会出现变异。
二、质粒（plasmid）质粒是细菌染色体外的遗传物质，多为环状双螺旋DNA分子，可为一种或若干种。
质粒可以自身复制，随宿主菌分裂传到子代菌体。
质粒是自行复制单位，有多个拷贝者，称为松弛型复制；有的需随染色体一起复制，仅一个拷贝者，称为严紧型复制（stringent replication）。
R软件在生物学分析中的应用--百替生物
基本统计分析
计算描述性统计量
summary() sapply() describe() stat.desc()
分组计算描述性统计量
aggregate() by() summaryBy() describe.by() reshape包
独立性检验
chisq.test() fisher.test() mantelhaen.test()
拟南芥基因数据库中， 有PATH注释的probesets只有3018个， 而有GO注释的有2万多个
聚类分析
计算距离
聚类
Heatmap图
改变排序
关闭按行排序
分组， 设定 组颜 色
结语
R是一个庞大、健壮而且在不断进化的统计平
台和编程语言。对于生物信息学分析无疑是一
款强大的软件，要是能掌握它，相信大部分数 据对于你来说，都是“小菜一碟”了！
回归诊断
正态性 独立性 线性 同方差性
异常观测值
离群点:outlierTest() 高杠杠值点:hat.plot 强影响点:cook's D
选择最佳回归模型
anova() 模型比较 赤池信息准则：AIC() 逐步回归：tepAIC() 变量选择 全子集回归：regsubsets()
深层次分析
k重交叉验证： crossval() 相对权重： relweights()
计算相关系数
Pearson相关系数 Spearman相关系数 Kendall相关系数 polychoric相关系数 polyserial相关系数 偏相关系数
非参数检验
wilcox.test() kruakal.test() friedman.test()
回归
OLS回归
布鲁氏菌病实验室诊断研究进展百替生物
布鲁氏菌病实验室诊断研究进展高明华 樊庆德 徐春光 杨晓刚（呼伦贝尔学院生命科学与化学学院 内蒙古 呼伦贝尔 021008）布鲁氏菌病(Brucellosis )是由布鲁氏菌(Brucella )引起的一种重要人兽共患病。
根据致病性和宿主特异性，将布鲁氏菌分为 6个种19个生物型，即羊种布鲁氏菌(B.meltensis )、牛种布鲁氏菌(B.abortus )、猪种布鲁氏菌(B. suis )、绵羊附睾种布鲁氏菌(B.ovis )、犬种布鲁氏菌(B. canis ) 和沙林鼠种布鲁氏菌(B. neotomae )。
另外，从海洋动物中分离到在致病性和分子特征上有别于前6种的布鲁氏菌，定为海洋种布鲁氏菌(B. maris )。
据CDC 报告，我国人布鲁氏菌病发生严重，2005~2007年全国布鲁氏菌病新发病人分别为18 416、19 013、21 901例，2008年1~10月新发病数已达27 264例，形势十分严峻。
流行病学调查表明，感染来源主要是患布鲁氏菌病的羊，其次是牛及其他动物。
并且具有疫区范围扩大、爆发点增多、典型病例增多、人群分布以农民和牧民为主等特点。
为有效预防和控制人和动物布鲁氏菌病，加强对动物布鲁氏菌病的检疫监测力度十分重要。
为此本文就布鲁氏菌病实验室诊断方法研究进展作以综述。
1 免疫学诊断技术 1.1 血清凝集性试验布鲁氏菌病传统检测方法有血清凝集试验、全乳环状试验(MRT)和抗人免疫球蛋白试验(Coomb’s)等。
经典血清凝集试验包括标准试管凝集试验(SAT)和平板凝集试验(PAT)等在发达国家已基本上停止使用，取代方法是缓冲布鲁氏菌抗原试验，如虎红平板凝集试验(RBT)等。
在国际贸易中，缓冲布鲁氏菌抗原试验是牛、羊、猪种布鲁氏菌病的指定试验。
乳牛MRT 依然是乳牛布鲁氏菌病监测的主要方法。
由于凝集性试验是基于检测针对布鲁氏菌多糖O-链的抗体，因此会与有类似多糖O-链的细菌如耶尔森氏菌O:9等出现交叉反应。
Rho的生物学功能及其在肿瘤发生中的病理学意义_百替生物
Rho的生物学功能及其在肿瘤发生中的病理学意义罗齐平综述（湖南中医药大学中西医结合学院湖南长沙410007）摘要:Rho家族成员及其各自的已知下游效应分子参与调节肿瘤细胞相关基因的表达及细胞增殖活性，调控细胞骨架组装、细胞迁徙运动等细胞生物力学机制，涉及肿瘤细胞的浸润和转移过程。
在多种实体瘤中，如胃癌、乳腺癌、卵巢癌、肝癌、直结肠癌等，都可检测到Rho家族成员Racl、RhoA、Cdc42中的一种或多种蛋白质的表达上调与活性升高。
该类蛋白成分为一种新的肿瘤标志物，可以应用于病变良恶性的判断，并有助于评估肿瘤转移能力及患者预后。
关键词: Rho；肿瘤细胞；肿瘤转移；生物力学机制Rho家族蛋白质是Ras超家族成员中小分子量G蛋白构成之一，是一组分子量为20 KD ~ 30 KD的鸟苷酸结合蛋白，具有GTP酶活性。
1985年，Rho作为Ras同源物(Rashomologue)首先被克隆出来，称Ras相关单体GTP酶[1]，主要有Rho（包括Rho A、B和C）、Rac（Rac 1、2和3）和cdc42（cdc42Hs，G25K）3个亚家族，在细胞信号传导中具有重要的功能。
一般认为，Ras 家族调控细胞分裂和增殖，而在细胞变形、运动和游走调控中，Rho 家族是起开关作用的最重要的分子[2]。
以往有关Rho家族的研究主要集中在白细胞运动游走方面，近年来研究发现，Rho 家族成员在多种肿瘤组织的表达增加[3]，提示其可能成为一种新的肿瘤标志物，可以应用于判断良恶性及判断肿瘤转移能力及估计预后，具有潜在的重要临床价值[4]。
1. Rho的调控因子和效应分子异常活化的RhoA能启动细胞的无限增殖、肿瘤细胞的浸润和转移特征。
最近研究已证实，RhoA在肿瘤发生发展过程中有重要作用，如其参与细胞恶性转化、浸润转移和血管发生[5]等效应有关。
它的这些作用，是通过一系列的调控因子和效应分子来实现的。
1.1 Rho的上游调控因子在细胞内，Rho蛋白家族通过与GTP结合的激活型和与GDP结合的失活型两者之间的转换，执行其分子开关功能。
【人教版必修生物】基因工程的应用PPT优秀课件1
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
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【人教版必修生物】基因工程的应用P PT优秀 课件1
三、基因工程药品异军突起
• 在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素直接从 生物体的哪些结构中提取？
药品直接从生物的组织、细胞或血液中提取。
• 传统生产方法的缺点？ 由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。
• 可利用什么方法来解决上述问题？
利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生产出 各种高质量、低成本的药品例如细胞因子、抗体、疫苗、激 素等,可以用来预防和治疗人类肿瘤、心脏病、遗传病、各种 传染病、糖尿病、类风湿等疾病。我国自己生产了白细胞介 素-2、乙肝疫苗、干扰素等20中基因工程药物。
用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞
（2）我国科学家成功地将与植物花青素代谢有关的基因导 入花卉植物矮牵牛中，呈现出自然界没有的颜色变异。
（3）我国科学家将控制番茄果实成熟的基因导入番茄，获 得转基因延熟番茄，使其存储时间延长。
10
【人教版必修生物】基因工程的应用P PT优秀 课件1
【人教版必修生物】基因工程的应用P PT优秀 课件1
获取目的基因(药用蛋白基因)
构建基因表达载体： 药用蛋白质基因首端加上乳腺蛋白基因启动子等调控组件 （因为产品在奶中形成，需要在乳腺组织中特异性表达的启动子）
利用显微注射法导入动物受精卵
培养成早期胚胎
将胚胎送入母体动物
发育成转基因动物
【人教版必修生物】基因工程的应用P PT优秀 课件1
15
【人教版必修生物】基因工程的应用P PT优秀 课件1
株系称为“工程菌”
18
【人教版必修生物】基因工程的应用P PT优秀 课件1
Rieger 综合征――附一例家系病例报告__百替生物
ger综合征――附一例家系病例报告*R ie ieger张晓霞冯海兰霍平【摘要】目的：分析一例Rieger综合征的典型家系病例，对临床医师认识和诊断这一与口腔发育异常密切相关的罕见遗传病提供线索和信息。
材料与方法：对一例Rieger 综合征患者进行家系调查，对家系成员进行临床检查、修复治疗和表型分析。
结果：临床诊断一例Rieger综合征病例家系，显示常染色体显性的遗传方式，该综合征可导致严重的上颌骨发育不足和多数恒牙先天缺失。
结论：Rieger综合征是导致先天牙齿缺失的重要遗传性疾病之一，由于修复治疗的需要，口腔医师可能在这一疾病的发现和诊断中起到重要作用。
关键词:Rieger综合征先天缺牙家系Rieger syndromesyndrome——Case report of a Chinese kindredZhang Xiao-xia,Feng Hai-lan,Huo Ping.(Department of Prosthodontics,School of stomatology,Peking University,Beijing,100081,China)【Abstract】Objective:To provide information on cognition and diagnosis of Rieger syndrome,which is a rare hereditary disorder that includes severe craniofacial and dental abnormalities.Materials and Methods:Clinical investigation,prosthetic treatment and pedigree analysis were made to a Chinese kindred of Rieger syndrome.Results:The syndrome was transmitted as an autosomal dominant trait and the affected members demonstrated severe maxillary hypoplasia and hypodontia associated with other systemic abnormalities.Conclusions:Rieger syndrome is one of the most important inherited disorders causing hypodontia and dentists may play a key role in cognition and diagnosis of this syndrome.Key words:Rieger syndrome;hypodontia;pedigree*基金项目：北京大学疾病基因研究中心资助课题（209440303）张晓霞北京大学口腔医学院修复科博士研究生北京100081冯海兰北京大学口腔医学院修复科主任主任医师教授北京100081霍平北京大学口腔医学院修复科副主任医师北京100081牙齿及口腔颌面部的发育异常是口腔医师常常遇到的临床问题，Rieger综合征作为一种罕见的可以导致严重的颌面部及牙齿发育缺陷的遗传病，并不为广泛认识。
R软件介绍ppt课件
seqinr-
DNA序列分析
ade4-
利用欧几里得方法进行生态学数据分析
ppt课件.
8
常cl用ustRer-程聚序类包分析
ecodist- 生态学数据相异性分析
mefa- 生态学和生物地理学多元数据处理
mgcv- 广义加性模型相关
mvpart- 多变量分解
nlme- 线性及非线性混合效应模型
ouch- 系统发育比较
从2.316到6 从4到7.6
ppt课件.
25
3、产生有规律的序列
seq（起点，终点，长度）
rep（向量，重复次数）
ppt课件.
26
4、缺失数据
判断向量中是否有缺失数据
ppt课件.
27
5、字符型向量
ppt课件.
28
6、向量下标运算（选取向量中某个数）
选第二个数据
修改向量x中第二个数据
修改向 量中某 个数值
c.data<cbind(character,numeric,logical) rbind() # 按行组合成数据框
ppt课件.
40
4、列表的创建
> list(1,matrix(2:9,nrow=2),"估计","FALSE")->x;x
[[1]] 第一列内容
[1] 1
[[2]] [,1] [,2] [,3] [,4]
• 1995年由新西兰Auckland大学统计系的Robert
Gentleman和Ross Ihaka，编写了一种能执行S语言的软
件，并将该软件的源代码全部公开，这就是R软件，
其命令统称为R语言。
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生物信息学中R运用幻灯片
5
•
4.3 从R到Bioconductor的跨越：Biostrings， BiomaRt以及
AnnotationDbi包
12
•
参考文献：
32
详细目录
• 第五章Bioconductor分析基因芯片数据
•
5.1
快速入门 2
•
5.2
基因芯片根底知识 3
•
5.3
基因芯片数据预处理 5
•
5.4
基因芯片数据分析 24
•
3.3 用R包〔bioconductor〕实现课题一 21
•
3.4 用R包〔bioconductor〕实现课题二 26
•
3.41 重新设计数据处理流程和全部函数〔例3-3〕 26
详细目录
• 第四章 Bioconductor简介1
•
4.1 什么是Bioconductor 2
•
4.2 Bioconductor包的分类介绍
•
5.5
芯片处理实际课题一 39
•
5.6
芯片处理实际课题二 42
•
5.7
芯片处理实际课题三 44
•
参考文献： 48
详细目录
• 第六章 Bioconductor分析RNA-seq数据
4
•
6.1例如课题介绍 4
•
6.2高通量测序根底知识
5
•
6.3 RNA-seq技术的特点
16
•
6.4 RNA-seq数据预处理
•
1.3 R语言快速入门 21
• 从哪里入手开场学习R
21
• 三板斧搞定R语言 21
• 一个例子来说明三板斧
22
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举例
用R进行基因芯片数据分 析处理
基因芯片扫描图像
如果芯片图像有斑块 现象就很可能是坏片
对灰度值做简单的统计分析
箱线图
Histogram图
MA-plot分析
IQR差别大的芯片可能有问题， 但芯片能不能用得看具体情况 （参考其他指标）而定
RNA降解分析
理想状况下各样品的线（分 段）是平行的。从上面图上 看芯片1可能有点问题
置换检验法与自助法无疑是非常实用的。
广义线性模型
Logistic回归——二值型结果变量 泊松回归——计数型结果变量
主成分和因子分析
对于处理潜变量的统计模型，即处理那些你坚信 存在并能解释可观测变了的无法被观测到的、理 论上的变量。
在R中，可以利用因子分析法检测和检验这些无 法被观测到的变量的假设。
Genomic responses in mouse models greatly mimic human inflammatory diseases
Genomic responses in mouse models poorly mimic human inflammatory diseases
R语言在生物学中的应用
非参数检验
wilcox.test() kruakal.test() friedman.test()
回归
OLS回归
简单线性回归 多项式回归 多元线性回归 交互项多元回归
回归诊断
正态性 独立性 线性 同方差性
异常观测值
离群点:outlierTest() 高杠杠值点:hat.plot 强影响点:cook's D
矩阵的行和列通过主成分分析 法进行了排序，斜杠指向表明 正负相关，颜色深浅表示相关 性大小
图
第二大功能 数据分析
基本统计分析
计算描述性统计量
summary() sapply() describe() stat.desc()
分组计算描述性统计量
aggregate() by() summaryBy() describe.by() reshape包
独立性检验
chisq.test() fisher.test() mantelhaen.test()
计算相关系数
Pearson相关系数 Spearman相关系数 Kendall相关系数 polychoric相关系数 polyserial相关系数 偏相关系数
用simpleaffy包进行分析
平均背景值，如果太大 则表示可能有问题
affy建议每个样品间的scale factor差异不能超过3倍
表达基因所占的比例，太小则 表示有问题
第二步 芯片数据预处理
背景处理
虽然说是背景处理，但是这一步既处理背景值， 又处理噪声信号。
芯片的背景处理理论上很简单，因为Affy公司设 计MM的目的就是检测非特异杂交信号，但是研究 发现居然有多达30%的MM探针获得的信号强度比 相应PM探针的还强。R软件包affy用于芯片背景噪 声消减的函数是bg.correct()，而MAS和RMA方法是 最常用的两种方法。
Affy芯片数据的预处理一般有三个步骤： 1. 背景处理（background adjustment） 2. 归一化处理（normalization，或称为“标准化处理”） 3. 汇总（summarization） 最后一步获取表达水平数据。
需要说明的是，每个步骤都有很多不同的处理方法（算 法），选择不同的处理方法对最终结果有非常大的影响。 选择哪种方法是仁者见仁智者见智，不同档次的杂志或编 辑可能有不同的偏好。
选择最佳回归模型
模型比较 变量选择
anova() 赤池信息准则：AIC() 逐步回归：tepAIC() 全子集回归：regsubsets()
深层次分析
k重交叉验证： crossval() 相对权重： relweights()
方差分析
单因素方差分析 单因素协方差分析 双因素方差分析 重复测量方差分析 多元方差分析 用回归来做ANOVA
vivian
R简介
与起源于贝尔实验室的S语言类似，R也是一种为统计 计算和绘图而生的语言和环境。
相比于Excel，SPSS，Minitab，SAS，Stata，R有其独特的 优势： 1.完全免费 2.几乎任何类型的数据分析都能在R中得到解决 3.拥有顶尖水准的绘图功能 4.进行交互数据分析和探索的强大平台 5.可使用一种简单而直接的方法编写新的统计方法
各子集通过不同颜色和不同 符号加以区分，并同时绘制 线性拟合和平滑拟合曲线
散点图矩阵
简单相关关系图
利用代码将变量重新排序，相关性最高 离主对角线越近，红色表明相关性大
3D散点图
添加了垂直线和阴影
利用多元回归方程，添加 了一个平面预测值
相关关系图
相关图：通过相关系数矩阵图， 可以回答被考察变量与其他变 量间相关性强弱，相关变量是 否以某种特定的方式聚集在一 起等问题。
背景校正
归一化处理
同一个RNA样品用相同类型的几块芯片进行杂交，获得的结果都 不可能完全相同，甚至差别很大。为了使不同芯片获得的结果具有 可比性，必需进行归一化处理。这一步的方法也很多。
线性缩放方法 非线性缩放方法 分位数方法
其他，如Cyclic loess 和 Contrasts方法
汇总 常用的汇总方法是medianpolish, liwong和mas
典型的数据分析步骤
导入数据 数据准备、探索和清理
拟合一个统计模型
当代研究需要：
1.最新的方法进行数据分 析 2.有意义有吸引力的图形 化方式展示结果
评估模型拟合结果
模型的交叉验证
在新数据上评估模型的预测效果
正是一个适合完 成以上目标的理想而 又功能全面软件
形成报告
第一大功能 绘图
散点图
散点图添加了最佳拟合线 性直线和平滑曲线
功效分析
1. “我的研究到底需要多少个受试者呢？” 2. “对于我的研究，现有x个受试者，这样的研究值得做吗？”
功效分析 给定置信度的情况下，可以： 1. 判断检测到给定效应值时所需的样本量。 2. 计算某样本内能检测到给定效应值的概率。
重抽样与自助法
数据来自未知分布， 存在严重的离群点， 样本量过小， 没有参数可以回答你所感兴趣的问题时，