系统发育
免疫系统的发育和成熟过程
免疫系统的发育和成熟过程免疫系统是人体内一套复杂的防御体系,可以有效地保护身体免受外界病原体的侵害。
在人体发育过程中,免疫系统也经历了一系列的发育和成熟过程。
本文将从胚胎发育到成年后的免疫系统发育和成熟过程进行阐述。
1. 胚胎发育阶段在胚胎发育阶段,免疫系统的发育主要发生在胚胎期。
胚胎期间,胚胎内的免疫细胞源自造血干细胞,这些造血干细胞会定居在胚胎的肝脏和脾脏中。
在此期间,免疫系统的细胞会不断分化和发展,形成各种不同类型的免疫细胞,如T细胞、B细胞、巨噬细胞等。
2. 出生后初期在出生后初期,免疫系统仍处于发育和成熟的过程中。
新生儿的免疫系统相对不成熟,对外界病原体的识别和应对能力较低。
此时,婴儿主要依靠母体传递的免疫物质,如母乳中的免疫球蛋白,来增强免疫功能。
同时,婴儿获得乙型肝炎疫苗和卡介苗等疫苗接种,以促进免疫系统的发育。
3. 幼儿期和儿童期随着成长,幼儿期和儿童期是免疫系统发育和成熟的关键阶段。
在这个阶段,免疫系统的各类细胞和分子逐渐成熟,免疫功能逐渐加强。
免疫系统的发育主要包括T细胞和B细胞的分化和成熟。
T细胞是免疫系统中的重要细胞,它能够识别和杀伤体内的异常细胞和外来病原体。
T细胞在胸腺中经历分化和选择过程,成熟的T细胞会迁移到淋巴组织中,参与免疫应答。
B细胞则主要负责产生抗体,抗体能够特异性地识别和结合病原体,并协助其他免疫细胞进行清除。
B细胞的成熟过程主要发生在骨髓中,成熟后的B细胞也会迁移到淋巴组织中。
4. 成年后随着年龄的增长,免疫系统逐渐成熟,并形成了一个完整的防御体系。
成年后的免疫系统能够快速、有效地识别和清除各类病原体,发挥免疫防御的功能。
成年后的免疫系统还具备记忆功能,一旦再次暴露于同一病原体,免疫系统能够迅速启动免疫应答,从而更好地保护身体。
总结起来,免疫系统的发育和成熟是一个渐进的过程,从胚胎发育到出生后初期再到儿童期和成年期,免疫系统的细胞和分子逐渐成熟,免疫功能逐渐增强。
生物信息学 第八章 系统发育分析
系统发生(或种系发生、系统发育,phylogeny)是指生物形成或进化的历史。系统发 生学(phylogenetics)研究物种之间的进化关系,其基本思想是比较物种的特征,并认为特征
相似的物种在遗传学上接近。系统发生研究的结果往往以系统发生树(phylogenetic tree)表
8.1.3 距离和特征
用于构建系统发生树的分子数据分成两类:(1)距离(distances)数据,常用距离矩 阵描述,表示两个数据集之间所有两两差异;(2)特征(characters)数据,表示分子所具有 的特征。 分子系统发生分析的目的是探讨物种之间的进化关系,其分析的对象往往是一组同源的 序列。这些序列取自于不同生物基因组的共同位点。序列比对是进行同源分析的一种基本手 段,是进行系统发生分析的基础,一般采用基于两两比对渐进的多重序列比对方法,如 ClustalW 程序。通过序列的比对,可以分析序列之间的差异,计算序列之间的距离。 无论是 DNA 序列,还是蛋白质序列,都是由特定字母表中的字符组成的。计算序列之 间距离的一个前提条件是要有一个字符替换模型,替换模型影响序列多重比对的结果,影响 系统发生树的构造结果。在具体的分析过程中,需要选择一个合理的字符替换模型,参见第 3 章的各种打分模型或代价、距离模型。 距离(或者相似度)是反映序列之间关系的一种度量,是建立系统发生树时所常用的一 类数据。在计算距离之前,首先进行序列比对,然后累加每个比对位置的得分。可以应用第
的连线称为分支,其中一端与叶节点相连的为外支,不与叶节点相连的为内支。
系统发生树有许多形式:可能是有根树(rooted tree),也可能是无根树(unrooted tree);
可能是一般的树,也可能是二叉树;可能是有权值的树(或标度树,scaled tree,树中标明
分子进化和系统发育的研究及其应用
分子进化和系统发育的研究及其应用进化是生物学的核心概念之一,分子进化是现代进化生物学的重要组成部分,而分子系统发育则是分子进化研究的一项重要应用。
本文将从分子进化的基本原理出发,介绍分子系统发育的原理、方法与应用,并探讨其在不同领域中的意义。
一、分子进化的基本原理分子进化是基于DNA/RNA序列或蛋白质序列的进化研究分支。
基因等遗传物质包含了生物过去和现在的大部分信息,通过比较彼此的差异,就能推导出它们之间的进化关系。
分子进化的基本原理在于遗传突变的随机性和累积性。
在生物个体复制时,遗传物质会随机地产生突变,这些突变可以累积,最终就会形成差异。
这些差异可以代表生物的基因型和表型的演化历史。
二、分子系统发育的原理分子系统发育是根据生物体DNA/RNA序列或蛋白质序列的变化,推断生物之间的进化关系和亲缘关系的科学。
生物之间的相似性是由共同的祖先所造成的,相似性越大,共同祖先的距离就越近。
分子系统发育利用各个物种之间的序列差异,通过复杂的计算机分析推断各个物种之间的进化关系及其进化时间。
分子系统发育中通常用到的基本原理之一是“钟模型”,即基因变异率(即分子钟)是在所有物种中大致相同的。
换句话说,如果我们确定了一组基因序列的共同祖先时间,我们就可以根据不同物种间的分子差异推定这些物种的进化时间。
三、分子系统发育的方法分子系统发育研究通常使用序列比对、物种树构建、分支支持度评估和模型选择等方法。
下面简要介绍每种方法的基本原理:1. 序列比对序列比对是分子系统发育分析的基础之一,其目的是从一组相关序列中确定基因组中位点、简化不必要的信息,减小计算量。
序列比对中使用的最常用算法是 Needleman-Wunsch(NW)算法和Smith-Waterman(SW)算法。
这些算法旨在寻找两个(或多个)序列之间的最长公共子序列(LCS),并且可以计算序列间的“匹配”和“不匹配”得分。
2. 物种树构建分子系统发育分析的主要目的是构建物种树,物种树是表示生物之间进化关系的分枝图。
学前儿童身体各系统发育特点
学前儿童身体各系统发育特点1.神经系统:学前儿童神经系统发育迅速,大脑容量增大,神经细胞和突触数量增多。
他们通过触摸、听觉、视觉、嗅觉等感觉来认知世界,并且逐渐形成一些基本的运动和语言能力。
2.肌肉系统:学前儿童的骨骼肌肉逐渐发育,肌肉力量逐渐增加。
他们开始掌握一些基本的动作技能,如走路、跑步、跳跃等。
他们的动作协调性还不够成熟,容易出现一些摔倒或碰撞等意外情况。
3.内分泌系统:学前儿童的内分泌系统发育较为稳定,对内环境的调节能力逐渐增强。
他们的生长激素分泌旺盛,身高体重逐渐增加。
4.循环系统:学前儿童的心脏、血管和血液系统发育良好。
他们的心脏和血管逐渐成熟,循环功能正常。
他们的心率较快,血压较低。
5.呼吸系统:学前儿童的呼吸系统发育良好,呼吸肌肉逐渐增强。
他们的肺活量逐渐增加,呼吸频率逐渐减少。
他们能够逐渐掌握呼吸控制,能够说话并参与各种运动活动。
6.消化系统:学前儿童的消化系统逐渐完善,食欲逐渐增加。
他们的消化酶分泌正常,能够消化各种食物。
他们的肠道功能逐渐稳定,能够吸收充分的营养,并排出体内的废物。
7.泌尿系统:学前儿童的肾脏和尿液排泄功能逐渐增强。
他们的尿液量和尿频逐渐减少,尿液的比重逐渐稳定。
他们能够控制小便,并逐渐掌握如厕等基本卫生习惯。
总的来说,学前儿童身体各系统的发育特点是发育迅速、各系统之间的协调性还不够成熟,存在一定的身体功能局限性。
因此,对学前儿童进行体育运动和身体素质教育时应根据他们身体各系统的发育特点,开展相应的运动和教育活动,促进他们身体各系统的健康发育,全面促进身体素质的提高。
微生物的进化、系统发育和分类鉴定
主要仪器设备
通用:气相色谱、液相色谱、质谱、X射 线衍色、核磁共振波谱仪、激光拉曼光谱仪、 激光显微镜等。 专用:阻抗测定、放射测量、微量量热计、 生物发光测量仪、药敏自动测量仪、自动微生物 检测仪。
现代分子生物学和免疫学技术 DNA探针,PCR、DNA芯片、ELISA、免疫 荧光、放射免疫及全自动免疫诊断。 计算机的应用 分类鉴定中的应用:分类单位确定、选择 分类特征;特征资料收集;资料编码、标准化; 相似性数值聚类分析。 在线控制:pH、温度、时间、压力、搅拌 转速、溶氧、补料等。 图像处理、分析、三维模拟,资料存储。
菌株或品系(strain):同种微生物不同来源的 纯培养。模式菌株:按照命名法规的要求,当命名一 个新种时,需要指定一个菌株为这个种的命名模式。 群(group,series):某些微生物特性介于两 种微生物之间,不易区分,两个种及它们之间的微生 物统称为群。
2、分类单元的命名
每一种微生物都有一个自己的专门名称。名称 分两类,一类是地区性的俗名(common name, vernacular name);另一类是国际上统一使用的名 称,即学名(scientific name)。 中国科学院命名(俗名) As1299―――――“1”表示细菌。 As2604―――――“2”表示酵母菌。 As3758―――――-“3”表示霉菌。 As4650――――――“4”表示放线菌。 As5604――――――“5”表示真菌。
噬菌体分型 根据噬菌体的宿主范围可将细菌分为不同的噬 菌型和利用噬菌体裂解作用的特异性进行细菌鉴 定。
3 氨基酸顺序和蛋白质分析
蛋白质是基因的产物,蛋白质氨基酸顺 序直接反应mRNA顺序而与编码基因密切相关。 因此,可以通过对某些同源蛋白质氨基酸比 较来分析不同生物系统发育的关系,序列相 似性越高,其亲缘关系愈近。
人体发育系统的顺序-概述说明以及解释
人体发育系统的顺序-概述说明以及解释1.引言1.1 概述人体发育系统的顺序是指人类在生理发育过程中,各个系统按照特定的次序逐步发展和完善的过程。
从胚胎阶段开始,这些系统经历一系列的变化和成熟,最终形成一个完整的、互相协调的人体。
人体发育系统主要包括神经系统、循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、内分泌系统等。
这些系统在人体的发育过程中起着重要的作用,相互联系、相互作用,共同维持着人体的正常生理功能。
在人体发育的起始阶段,胚胎的神经系统开始形成,包括中枢神经系统和外周神经系统。
随着时间的推移,神经系统逐渐发展和成熟,促使人体其他系统的发育进程。
紧接着,在胚胎发育的过程中,循环系统开始形成。
血液通过心脏的泵血作用完成循环,将氧气和营养物质输送到各个组织和器官,同时将代谢产物和废物带回到相应的排泄器官进行处理。
循环系统的正常运作对于维持人体的生命活动至关重要。
同时,消化系统和呼吸系统也随着胚胎的发育逐渐形成。
消化系统负责将进食的食物分解成营养物质,供给人体的生长和发育所需。
呼吸系统则负责吸入氧气,排出二氧化碳,维持人体的氧气摄取与二氧化碳排出的平衡状态。
泌尿系统和生殖系统的发育也是人体发育顺序中的重要环节。
泌尿系统负责排出代谢废物和维持体液平衡,确保人体内环境的稳定。
生殖系统的发育使得人体具备了繁衍后代的能力,同时也对个体的性征发育起着重要的作用。
内分泌系统则通过释放激素来调节人体各个系统的发育和功能,确保整个系统的协调运作。
综上所述,人体发育系统的顺序和完善是一个复杂而精密的过程。
各个系统的发育顺序相互依存、相互影响,通过一系列相互联系的发育过程最终形成一个新生命的诞生。
探索和了解人体发育系统的顺序对于我们深入了解生命的奥秘具有重要的意义。
1.2 文章结构文章结构是指文章的整体架构和组织方式,它决定了文章各个部分的先后顺序和内容安排。
本篇文章的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要介绍了人体发育系统的顺序这一主题的背景和意义,对文章的整体内容进行了概括和概述。
系统发育名词解释
系统发育名词解释系统发育学是一门研究生物物种之间亲缘关系的学科,通过比较不同物种之间的形态、生理、生态、分子等方面的差异,建立物种之间的系统发育树,从而探究它们的演化历史和分类关系。
在系统发育学中,有许多专业术语,下面我们将对其中的一些名词进行解释。
1. 系统发育树系统发育树是系统发育学的核心概念,它是一种图形表示物种之间亲缘关系的工具。
系统发育树的分支代表着物种的演化历史,分支越长代表演化时间越长,分支越短代表演化时间越短。
系统发育树可以用来研究物种之间的分类关系和演化历史,也可以用来预测物种的进化方向和生态适应性。
2. 同源性同源性是指两个或多个物种之间的相似性是由于它们在共同祖先中所拥有的相同基因所导致的。
同源性是系统发育学中一个重要的概念,因为它可以用来判断物种之间的亲缘关系。
同源性可以通过比较物种之间的DNA序列、蛋白质序列、形态和生理特征等方面来确定。
3. 异源性异源性是指两个或多个物种之间的相似性是由于它们在不同的祖先中所独立演化所导致的。
异源性是系统发育学中一个重要的概念,因为它可以用来判断物种之间的进化历史和分类关系。
异源性可以通过比较物种之间的DNA序列、蛋白质序列、形态和生理特征等方面来确定。
4. 分子钟分子钟是一种用来估算物种之间进化时间的工具。
分子钟原理是基于分子序列的演化速度是相对稳定的,因此可以通过比较不同物种之间的分子序列差异,来推算它们的进化时间。
分子钟可以用来研究物种之间的进化速度和演化历史,也可以用来预测物种的进化方向和生态适应性。
5. 系统分类学系统分类学是一门研究生物分类关系的学科,它通过比较不同物种之间的形态、生理、生态、分子等方面的差异,建立物种之间的分类关系。
系统分类学的目的是为了更好地了解生物多样性和生态系统的演化历史和分类关系,为生物分类和保护提供科学依据。
6. 系统发育学家系统发育学家是从事系统发育学研究的科学家,他们利用不同的方法和技术,比如形态学、生理学、生态学、分子生物学等,来研究物种之间的亲缘关系和进化历史。
系统发育树构建的三种方法
系统发育树构建的三种方法
1. 距离法(Distance Method):该方法将各个物种之间的差异转化为距离值,并根据这些距离值构建系统发育树。
距离可以基于基因序列或形态特征等进行计算。
该方法不考虑进化模式和序列的进化过程,仅提供基于相似性的分支结构。
2. 最大简约法(Maximum Parsimony):该方法基于最小进化原则,即最可能的树是具有最少次数的进化事件的树。
它寻求在进化树上使得进化事件(如插入、缺失、突变)的次数最少的树。
该方法是需要较多计算的方法,但树的建立结果更加准确。
3. 最大似然法(Maximum Likelihood):该方法也是基于最小进化原则,但它考虑进化模式和序列的进化过程,并将最可能的进化树视为产生的序列数据的最大概率估计。
该方法需要更复杂的计算,但对于数据信息的准确推断较好。
系统发育名词概念
系统发育名词概念嘿,你有没有想过,地球上这么多千奇百怪的生物,它们之间是怎么来的呢?这就不得不提到一个超级有趣的概念——系统发育啦。
我有个朋友,他是个生物迷。
有一次我们去自然博物馆,他就像个小导游一样,对着那些化石和标本,开始给我讲系统发育的事儿。
他说,系统发育就像是一本超级厚的家族史书,记录着每一个生物的祖先是谁,它们怎么一点点变成现在这个样子的。
比如说我们人类,从最开始的那些原始生物,就像在黑暗中摸索的小不点,慢慢地进化成现在这样能思考、能创造的高等生物。
这就像是一场超级漫长的马拉松,每一步都充满了奇迹。
那系统发育到底怎么研究呢?这就像是侦探破案一样。
生物学家们会收集各种各样的证据。
就像我那朋友说的,这证据啊,可不止一种呢。
有形态学上的证据,就是看生物长得啥样。
比如说鸟有翅膀,鱼有鳍,这都是它们形态上的特征。
那从系统发育的角度看,这些特征就像是它们家族的徽章,能告诉我们它们可能跟哪些生物有着共同的祖先。
我当时就问他:“就看长相,这能靠谱吗?”他笑了笑说:“这还不够呢。
”还有分子生物学方面的证据。
这就更神奇了,就像是钻进生物的身体里面,去看它们最本质的东西。
生物的DNA就像是一本密码本,里面藏着它们身世的秘密。
通过比较不同生物的DNA序列,就能够更加准确地知道它们在系统发育树上的位置。
这就好比是找到它们家族族谱上的准确位置,知道谁跟谁的关系更近。
在这个生物大家族里,有好多分支。
我记得我们看到恐龙化石的时候,我那朋友眼睛放光。
他说恐龙这个分支啊,曾经是地球上的霸主。
可是后来呢,就像一颗流星划过夜空,大部分都灭绝了。
但是它们的后代,那些鸟类,却延续了下来。
这就像是家族里的一部分人遭遇了大灾难,但是有一小支却顽强地生存并且发展出了新的样子。
从系统发育的角度看,鸟类和恐龙有着非常密切的关系,就像远房亲戚一样,虽然现在看起来一个在天上飞,一个已经消失在历史的长河中。
再说说植物吧。
我以前觉得植物不就是长在那儿,有什么好研究的。
生物的分子进化与系统发育学
生物的分子进化与系统发育学生物的分子进化与系统发育学是一门研究生物进化过程以及生物种类之间关系的学科。
它通过对生物的分子遗传物质(如DNA、RNA和蛋白质)进行研究,揭示了生物种类的起源和进化历程,并为生物分类和系统发育提供了重要依据。
本文将从分子进化和系统发育两个方面来探讨生物的分子进化与系统发育学。
一、分子进化1. DNA序列分析DNA是生物遗传信息的载体,通过对DNA序列的比较和分析,可以推测物种的亲缘关系和进化历史。
例如,比较不同物种的DNA序列,可以计算出它们之间的遗传距离,从而判断它们的亲缘程度。
同时,DNA序列的碱基组成和变异情况也能揭示生物的进化过程。
2. 蛋白质序列比较蛋白质是生物体内重要的功能分子,不同物种的蛋白质序列差异可以反映它们的进化关系。
通过比较蛋白质序列的同源性,可以推断物种之间的相似性和差异性,进一步揭示它们的进化途径和演化过程。
二、系统发育1. 系统发育树系统发育树是研究生物种类关系的重要工具。
通过对不同物种的分子数据进行分析,可以构建系统发育树,揭示物种之间的进化关系。
系统发育树可以有不同的构建方法,如最大简约法、邻接法等,每种方法都可以提供不同的进化关系图。
2. 分子钟分子钟是一种通过分子数据估算物种分化时间的方法。
它基于遗传变异的推移速率,根据物种的分子特征,估算出不同物种之间的分化时间。
分子钟为研究生物种类的起源和进化历程提供了重要依据。
综上所述,生物的分子进化与系统发育学通过对生物遗传物质进行研究,揭示了生物种类的起源、进化历程以及物种之间的进化关系。
通过分析DNA和蛋白质序列,可以推断物种的亲缘关系和进化途径;通过构建系统发育树和使用分子钟,可以揭示物种之间的进化时间和分化关系。
生物的分子进化与系统发育学在生物分类、物种演化和保护生物多样性等领域具有重要应用价值。
免疫系统的发育和成熟过程
免疫系统的发育和成熟过程引言免疫系统是人体的一项重要生理系统,起着保护机体免受感染和疾病侵害的作用。
正常发育和成熟的免疫系统对于维持机体的健康至关重要。
本文将详细介绍免疫系统的发育和成熟过程,包括胚胎期、出生后早期和儿童期的各阶段。
胚胎期的免疫系统发育在人体胚胎的早期阶段,免疫系统的发育主要发生在胚胎的早期器官发育阶段。
胚胎中最早发育的免疫器官是胸腺,胸腺是免疫系统中T细胞的发育和成熟场所。
胸腺在胚胎期逐渐形成,并开始产生早期的T细胞。
同时,胚胎期还有其他免疫器官的发育,比如肝脏、脾脏等。
这些器官在胚胎期主要起到血细胞生成的作用,并且对免疫系统的发育也有一定的促进作用。
出生后早期的免疫系统发育人类在出生后的早期阶段,也是免疫系统发育的关键时期。
尽管在胚胎期已经形成了一些免疫器官,但这些器官的功能还不完善。
所以,在出生后的早期,人体的免疫系统还需要进一步发育和成熟。
在出生后的早期,免疫系统的发育过程主要包括以下几个方面:1. 抗体转移在胚胎期,胎儿通过母体血液中的IgG抗体来获得免疫功能。
这些抗体能够通过胎盘进入胎儿的血液循环,并为胎儿提供一定的免疫保护。
然而,这些抗体的持续时间有限,通常在出生后的几个月内逐渐消失。
2. 免疫细胞的生成和分化在出生后的早期阶段,人体开始产生各类免疫细胞,包括T细胞、B细胞、自然杀伤细胞等。
这些免疫细胞的生成和分化需要经历一系列复杂的过程,包括细胞增殖、分化和选择性凋亡等。
3. 免疫记忆的发育免疫记忆是免疫系统的重要功能之一,它使得人体对某些致病微生物具有长期的免疫保护。
在出生后的早期,人体的免疫记忆还处于发育阶段,随着时间的推移,免疫记忆功能逐渐增强。
儿童期的免疫系统发育在儿童期,人体的免疫系统已经基本发育完全,并且具备了一定的免疫功能。
然而,儿童期的免疫系统仍然在不断地发育和成熟。
在儿童期,免疫系统的发育和成熟过程主要包括以下几个方面:1. 免疫细胞的进一步分化在儿童期,人体的免疫细胞进一步分化,包括T细胞和B细胞的亚群分化。
个体发育和系统发育的概念
个体发育和系统发育的概念
个体发育是指一个生物个体从胚胎到成熟过程中所经历的各种变化和发展。
这包括细胞分裂、细胞分化、器官形成、生长和性成熟等过程。
个体发育是一个生物个体在时间上的连续变化过程。
系统发育是指生物种群的进化过程。
它描述了物种的起源、分化和演化的关系。
系统发育包括了进化树的建立和物种间的亲缘关系分析等。
系统发育的研究方法主要包括分类学、比较解剖学、生态学和分子生物学等。
个体发育和系统发育是不同层次的概念。
个体发育强调的是一个生物个体在自身发展过程中的变化,而系统发育强调的是物种的进化和演化过程。
个体发育和系统发育的关系是,个体发育是系统发育中的一个部分,个体的发育过程构成了物种的进化和演化过程的基础。
系统发育分析
物种中的来源于复制所得,可能会进化出
新的与原来有关的功能。
Orthologs and Paralogs are two types of homologous sequences. Orthology describes genes in different species that derive from a common ancestor. Orthologous genes may or may not have the same function. Paralogy describes homologous genes within a single species that diverged by gene duplication.
相关概念:
所谓进化(evolution)是生物与其生存
环境相互作用过程中,其遗传系统随时间 发生一系列不可逆的改变,在大多数情况 下,导致生物表型改变和对生存环境的相 对适应。
系统发育(phylogeny)指的是研究各类生 物进化的历史。构建系统发育过程有助于通过 物种间隐含的种系关系揭示进化动力的实质。
通过系统发育分析所推断出来的进化关系一
般用分枝图表(进化树)来描述,这个进化树
就描述了同一谱系的进化关系,包括了分子进 化(基因树)、物种进化以及分子进化和物种 进化的综合。
A phylogenetic tree of beach beetles. Some branches have gone extinct in the past, while others represent species living today.
20世纪70年代以前,生物类群间的亲缘关系 主要是根据形态结构、生理生化、行为习性等 表型特征以及少量的化石资料来判断它们之间 的亲缘关系。
系统发育分析方法
•
charset locus3 = 606-1159; [replace the xx's with numbers reflecting the character spanning of your gene 3]
•
charset locus4 = 1160-1678; [replace the xx's with numbers reflecting the character spanning of your gene 4]
据,使得获得的每一个拓扑 特定的替代的模,远缘 参数统计的最小方差, 都计算似然函数,计算
结构的似然率都为最大值, 序列
在进化模型确定的情况 量大,耗时时间长。依
然后再挑出其中似然率最大
下,ML法是与进化事实 赖于合适的替代模型,
的拓扑结构作为最优树。
吻合最好的建树算法.
BI
基因进化模型的统计推论法,
转换文件格式
hsearch addseq=random nreps=1000; roottrees outroot=monophyl; savetrees brlens=yes ; pscores ALL/ci=yes tl=yes hi=yes rc=yes ri=yes khtest=yes;
bootstrap nreps=1000 Keepall=yes / AddSeq=random nreps=10; roottrees outroot=monophyl; savetrees from=1 to=1 savebootp=both maxdec=0;
28
操作步骤
• 1. Fasta文件转换成Nexus格式的文件 • 2. 把Mrmodelblock文件夹中对应的MrModelblock*loci文件
系统发育分析 PPT
treefile
系统发育分析
• 将treefile更名results3后,双击打开CONSENSE.EXE 工具
打开CONSENSE工具 把treefile更名为results3
系统发育分析
• 输入results3 • 修改O选项,输入18 • 默认R选项,构建无根树 • 其他设置默认,输入Y,回车 • 计算生成out文件
简约法相关工具
似然法相关工具
距离法相关工具 系统树统计学检验工具
• TreeView:
Nigerian
South Amerind
Australian
Papuan
North Amerind
Southern Chinese Korean
0.02
Nigerian Pygmy
Bantu
Japanese Finn
系统发育分析
• 输入results1 • 选择修改M选项,输入100 • 其他设置默认,输入Y,回车 • 计算生成新的outfile文件
输入results1
距离模型 是否处理多样本数 据集,默认为否 选择M,要处理多样本数据集 输入多样本数据集的样本集数目100, 与Seqboot中的设置要一致
其他设置默认,输入Y
• 计算生成out文 件
输入results2 选用的距离法 选择外类群 是否处理多样本数据集,默认为否 输入O,要设置外类群 输入18,表示是第18条序列作为外类群
选择M,要处理多样本数据集, 输入多样本数据集的样本集数目, 与前面步骤中的设置要一致
其他设置默认,输入Y
系统发育分析
outfile
构建的系统 发育树,每 个样本对应 一个系统树
系统发育分析
学前儿童身体各系统发育特点
学前儿童身体各系统发育特点概述学前儿童时期是儿童身体发育迅速的重要阶段。
在这个时期,儿童身体的各个系统都会经历不同的变化和发育,为以后的健康成长打下基础。
本文将从体型、肌肉骨骼系统、循环系统、呼吸系统、消化系统和泌尿生殖系统等方面,具体介绍学前儿童身体各系统的发育特点。
体型学前儿童时期,身体快速生长,身高、体重都会有明显的增长。
在学前期,儿童身长的增加速度较快,尤其是前两年,身长增加约占成人身高的50%以上。
第三年到第五年之间,身高增长速度会逐渐减缓,但体重却会快速增加,体重的增长速度常常是身高增长速度的两倍左右。
在学前期,儿童的身高和体重的增长速度也与遗传因素、性别、营养情况等因素有关。
肌肉骨骼系统在学前儿童时期,肌肉骨骼系统的发育是非常重要的,这个阶段儿童的骨骼正在不断发育,骨骼的密度也在逐步增加。
此外,肌肉的发育也非常重要。
儿童会变得更强壮,身体的协调性和灵活性也会提高。
学前儿童时期的儿童往往很活跃,乐于进行各种运动,这有助于他们的肌肉骨骼系统的健康发育。
循环系统学前儿童时期,心脏逐渐增大,心率也会随之减缓。
此外,血管也会变得更长、更细,血液的流量也会增加。
此时的儿童比较活跃,血液流动速度比较快,因此心率相对较快,这有助于心脏和血管的健康发育。
呼吸系统在学前阶段,儿童的肺活量和肺部弹性都在增加。
由于儿童的肺部还不够健全,所以儿童的呼吸频率比成人高。
此外,此时的儿童通常不会将气息保持很久,而是经常进行深呼吸,这有助于肺部的健康发育。
消化系统学前阶段,儿童食欲非常旺盛,食量也比较大。
消化系统的消化吸收能力随之增加,各种营养物质的吸收率也会逐渐提高。
此外,此时的儿童涉及到着重于消化含有蛋白质和钙质的食物,一方面是为了满足身体健康发育的需求,另一方面是为了记忆力的提高,所以选择会对儿童身体健康和智力发育有益的食物非常重要。
泌尿生殖系统在学前阶段,男孩和女孩在身体结构和生殖器官方面存在差异。
男孩的睾丸和阴茎正在逐渐发育,女孩的卵巢和子宫也正在逐渐发育。
免疫系统的发育与分化
免疫系统的发育与分化免疫系统是人体中非常重要的一个系统,它起到了保护机体免受病原微生物和外源性物质侵害的作用。
免疫系统的发育和分化是指免疫系统从胚胎阶段到成熟阶段的演化过程,本文将对这一过程进行探讨。
1. 胚胎阶段的免疫系统发育在胚胎发育的过程中,免疫系统的发育是逐步进行的。
最初的免疫细胞来源于胚胎的造血干细胞,这些细胞具有多向分化的能力,可以分化为各种免疫细胞系列,如T细胞、B细胞、自然杀伤细胞等。
免疫细胞在胚胎期间迁移并聚集到特定的器官,如胸腺和骨髓。
胸腺是T细胞的发育和分化的主要场所,而B细胞主要在骨髓中发育。
2. 免疫系统的分化免疫系统的分化是指免疫细胞在特定器官中经历从幼稚状态到成熟状态的演化过程。
在免疫系统中,T细胞和B细胞是两个重要的免疫细胞系列。
2.1 T细胞的分化T细胞的分化主要发生在胸腺中。
在胸腺中,未成熟的T细胞经历一系列的分化步骤,其中包括正选择和负选择。
在正选择中,T细胞受到胸腺上皮细胞表面的MHC分子的刺激,只有能与MHC分子结合的细胞才能存活下来。
在负选择中,T细胞受到胸腺树突状细胞表面的自身抗原刺激,如果T细胞的胞外受体能够辨认这些自身抗原,它们将会被消除。
经过这些选择步骤,成熟的T细胞离开胸腺,进入外周器官,如淋巴结和脾脏,继续完成免疫应答。
2.2 B细胞的分化与T细胞不同,B细胞的分化主要发生在骨髓中。
在骨髓中,未成熟的B细胞经历一系列的分化步骤,其中包括凡感受器表达和B细胞抗原受体的重组等过程。
凡感受器是一种能够识别抗原的表面受体,它由两个链组成:重链和轻链。
在骨髓中,重链和轻链的基因片段经过重组和编辑,生成成熟的B细胞受体。
成熟的B细胞离开骨髓,进入外周器官,如脾脏和淋巴结,继续参与免疫应答。
3. 免疫系统的激活当人体受到病原微生物的入侵时,免疫系统会被激活,并产生免疫应答。
免疫应答可以分为细胞免疫应答和体液免疫应答两种。
3.1 细胞免疫应答细胞免疫应答主要由T细胞介导。
系统发育基因组
系统发育基因组一、什么是系统发育基因组系统发育基因组(Phylogenomics)是指通过基因组学的方法,研究不同物种之间的进化关系和演化历史。
它结合了系统发育学和基因组学两个领域,旨在通过比较不同物种的基因组序列,揭示它们之间的进化关系和演化历史。
二、系统发育基因组的研究方法1. 基因家族分析基因家族是指具有相似序列和功能的多个基因。
通过分析不同物种中相同或类似的基因家族成员,可以揭示它们之间的进化关系和演化历史。
2. 基因树构建基因树是一种表示不同物种之间进化关系的图形。
通过比较不同物种中相同或类似的基因序列,可以构建出它们之间的进化树。
3. 基因组比较通过比较不同物种中整个基因组序列的相似性和差异性,可以揭示它们之间更加深入的进化关系和演化历史。
三、系统发育基因组在生命科学中的应用1. 研究生命起源和演化历史通过系统发育基因组的研究,可以揭示不同物种之间的进化关系和演化历史。
这有助于我们更好地了解生命起源和演化历史。
2. 预测基因功能通过比较不同物种中相同或类似的基因序列,可以预测它们的功能。
这对于研究新基因的功能和作用机制非常有帮助。
3. 研究疾病和药物作用机制通过比较不同物种中相同或类似的基因序列,可以找到与疾病相关的基因以及药物作用的靶点。
这对于研究疾病和药物作用机制非常有帮助。
四、系统发育基因组在人类健康中的应用1. 基因诊断和治疗通过系统发育基因组的研究,可以找到与某些遗传性疾病相关的基因。
这有助于开发针对特定基因缺陷的诊断和治疗方法。
2. 个性化医学通过分析个体基因组序列,可以预测个体患某些遗传性疾病或对某些药物的反应。
这有助于实现个性化医学,为每个人提供最佳的医疗和健康服务。
五、系统发育基因组的挑战和未来发展1. 数据处理和分析的挑战系统发育基因组需要处理和分析大量的基因组序列数据,这对计算能力和数据存储能力提出了很高的要求。
2. 基因注释和功能预测的不确定性目前对于许多基因的功能还不清楚,这给基因注释和功能预测带来了很大困难。
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the lizard and the salmon are
considered to be more closely related
to each other than either is to the shark because they share a common ancestor, 'x' (which lived at time t2), that is
表新分类单元的出现,
也即可以通过性状分析来反映系统发育
或种系发生的过程。
3、Types of character
在一个类群中,某些同源特征常在
类群的进化过程中发生顺序性变化。
这种特征演变的顺序是claclistics确 立类群系统发育的依据。
在一个同源特征序列中
新出现的特征称为“衍征”或“派生特
似生物发生律(law of recapitulation)
5、特征编码
特征序列的极性确定以后,还需要对特 征进行编码. 编码的方式有多种
Method A: coding as one multistate
character
absent (0)
round and black(1) round and white(2) square and black(3) square and white(4)
1 Feature absent(0); Feature present(1) 2 round(0 ); square(1) 3 black(0 );white(1)
Method D: 1 Feature absent(0); Feature present(1) 2 round absent(0); round present(1)
The aim of cladistics is to establish
sister-group relationships.
Sister-groups are hypothesized through
the analysis of character.
此学派认为一个新单元的出现,一定伴 随一些新性状的产生。 反之,某一新性状的演变产生,可以代
如某一特征存在于两个以上的分类单元中,并 且源于比最近的共祖更早的祖先,则此特征称 为“共同祖征”或“近祖共性” (symplesiomorphy)。 如此特征源于最近共祖本身,则此特征称为 “共同衍征”或“近裔共性” (Symapomorphy)。
4、特征序列的极性确定
一个特征序列中,怎么确定特征序列的 极性(polarity)(或极向), 即那一端代表祖征状态,那一端代表衍 征状态呢?
(2)支序分类学(cladistics)
认为最能体现系统发育关系的依据是分
类单元之间的血缘关系
而反映血缘关系的最确切办法是共同祖
先的相对近度
主张以共同祖先的相对近度作为衡量类
群间亲缘关系的唯一标准
而相对近度的确定需要通过对特征的分 析进行推知 这一学派因具有严谨的逻辑基础和研究 方法 受到不少系统学家,特别是年轻一代的热 烈拥护.
name "phylogenetic systematics"
2、Definition of relationship
Hennig`s most important contributions were to offer a
precise definition of biological relationship
8、总结:支序分析的步骤
1)首先应对该类群作全面分析,初步确定其 为一单系群。并了解与邻近群的关系,或在 更高一级阶元中的地位。 2)选出作为分析依据的特征。
3)判断这些特征的极性,确立各分类单元中
这些性状是祖征状态还是衍征状态。
4)选择适当的编码方式对特征进行编码, 组成特征矩陈
5)用适当的软件对矩陈数值进行运算,
构建支序图
6)分析支序图,建立分类系统
LEAVES
terminal branches A B C D E F G H I J
node 1
node 2
polytomy
interior branches
ROOT
Have
a rest
5、2 数值分类学派 Numerical taxonomy
Method B: shape and color attributes treated as two independent multistate characters absent(0); round(1 ); square(2) absent (0); black(1 );white(2)
征”(apomorphic characters或derived
characters)。
原有的特征称为“祖征”或“原始特征”
(plesiomorphic characters,或ancestral
characters)。
而只为某一个支系所独有的衍征称
为“独征”或“自有新征” (autapomorphy)。
Kangeroo
Cocodile
Bird
1
2
3
4
5
6
Bat
CHARACT ERS
Frog
antorbital fenestra
lactation
placenta
amnion
6
6 4
wings
hair
5 T ree 1 3 2
Frog Bird
+ + + + + 1 1
+ + + 1 2
+ + + 1 2
由上述可见,支序图不仅表示了分类单元之
间的进化关系,同时也是各个性状的演变关
系图。
7、分类系统的建立
文序图构筑后,最后要建立分类系统 先要分清3种类群 单系群: 共同祖先+全部后代, 指标为共同衍征
复系群: 共同祖先+部分后代,
并系群:
指标为共同祖征
不包括最近的祖先, 趋同特征
+ + 1 2
+ + 1 2
+ -
TA XA
Kangeroo
Crocodi le Kangeroo Bat Human T ree 1 T ree 2
1
Cocodile
Frog
+ 2 1 T REE LENGT H 7 10 T ree 2 5
Bat
Bird
-
4 2
3
5 4
6
FIT
3 2 1
Humcs》(1998,2nd ed)
(3)数值分类学
(numerical taxonomy)
是根据性状状态而用数值方法将生物的 分类单位归成类元的一种方法. 该学派认为: 真正的系统发育关系是无 法重建的,
人们只能基于生物表现型性状的总体相 似性去对生物进行归类和编级. 由于性状的相似反映了共同基因, 因此所有性状具有同等的重要性
Human
支序图所反映的主要是分支事件发生的 相对顺序。 当赋以进化意义时,该图就成为系统树。
在支序图中,一个分支点代表新特征的
形成或新分类单元的产生。代表了一个
假想的祖种。
支序分析就是要确立各分支点在支序图中的
相对位置或相对顺序(即孰先孰后),而分
支的长度是任意的,不具任何意义。
一般可参考下列原则确定:
1)化石顺序 在地层系列中,祖征出现的时间总是早于衍征
2)外群比较(out—group comparison) 根据共同衍征确定单系群的推演,即所谓”普通即原 始”原则, 与已知的姐妹群或其他邻近群的同源特征系列比较。
如某状态为外群所共有,则为祖征;
反之,即为该群所独有,则应视为衍征。
3)类群系列对比
如所分析的同一分类单元的成员之间存在着几组不同
特征的演变系列(所谓“形态梯变” )
例如一组特征为A—A’—A”系列,另一组为B—B`—
B``系列等,则常认为这些系列之间是相互相关的。
因此,如能确定其中某一个系列的极性,则其他系列
的极性也可被推知。
4)类群趋势(group trends)
Cladistic methods were made explicit hy the German entomologist, Wilii Hennig (1950), But became widely known to English speakers in 1965 and 1966 under the
五、系统发育学说
建立分类系统和确定亲缘关系的理论 在β和γ分类学层次上出现了多种理论
传统分类学派
支序分类学(cladistics)、 数值分类学(numerical taxonomy) 综合系统学(synthetic systematics)
(1)传统分类学派
该派虽然支持进化论 也努力寻求系统发育关系 但又认为难于重建全面反映进化实际的系统关系 常依研究者个人的经验和体会进行归类 缺少统一的准则和方法. 在学术上持这一观点的分类学者已日渐稀少
该学派源于20世纪初植物分类学者Adanson的
工作
至60年代由Sokal和Sneath二人加以发展
1、基本见解
数值分类学派认为其他学派在分类时给各种特 征以不同的加权(weighting) 即对各种特征在分类上的重要性不是平等看待, 而是认为某一特征主要,某些不重要 这样做的主观因素太大, 是不科学的 主张不应给特征以任何加权