几个进化树相关软件的使用方法
怎样使用MEGA建立进化树
如何使用建立进化树1、首先是双击软件打开如下图所示
2、现在是处于DNA序列,而我们要做蛋白质的进化树的话,就如下操作
3、接下来我们要进行序列的输入,点击左边那个红箭头,则出现下面的窗口；
4、然后右击sequence 1,修改名字,如改成DPV
5、然后从Word 里复制蛋白质序列,然后在下面的位置粘贴
6、则可出现如下图的序列了
7、然后点击窗口上的保存图标保存
8、重复从3开始,直到你的序列输入完
9、序列输入完后进行最后的保存,方法如下：
要输入ul7两次保存名字—然后关闭这个窗口; 接下来打开
出现下面这个窗口
接下来就可以建立各种样式的进化树
嗯,只是把过程写出来,方便大家建立进化树,不足的地方,大家补充好。
介绍几个进化树分析及其相关软件
大家好：我在此介绍几个进化树分析及其相关软件的使用和应用范围。
这几个软件分别是PHYLIP、PUZZLE、PAUP、TREEVIEW、CLUSTALX和PHYLO-WIN （LINUX）。
在介绍软件之前，我先简要地叙述一下有关进化树分析的一些方法学问题。
进化树也称种系树，英文名叫“Phyligenetic tree”。
对于一个完整的进化树分析需要以下几个步骤：⑴要对所分析的多序列目标进行排列（To align sequences）。
做ALIGNMENT的软件很多，最经常使用的有CLUSTALX和CLUSTALW，前者是在WINDOW下的而后者是在DOS下的。
⑵要构建一个进化树（To reconstrut phyligenetic tree）。
构建进化树的算法主要分为两类：独立元素法（discrete character methods）和距离依靠法（distance methods）。
所谓独立元素法是指进化树的拓扑形状是由序列上的每个碱基/氨基酸的状态决定的（例如：一个序列上可能包含很多的酶切位点，而每个酶切位点的存在与否是由几个碱基的状态决定的，也就是说一个序列碱基的状态决定着它的酶切位点状态，当多个序列进行进化树分析时，进化树的拓扑形状也就由这些碱基的状态决定了）。
而距离依靠法是指进化树的拓扑形状由两两序列的进化距离决定的。
进化树枝条的长度代表着进化距离。
独立元素法包括最大简约性法（Maximum Parsimony methods）和最大可能性法（Maximum Likelihood methods）；距离依靠法包括除权配对法（UPGMAM）和邻位相连法（Neighbor-joining）。
⑶对进化树进行评估。
主要采用Bootstraping法。
进化树的构建是一个统计学问题。
我们所构建出来的进化树只是对真实的进化关系的评估或者模拟。
如果我们采用了一个适当的方法，那么所构建的进化树就会接近真实的“进化树”。
Mega的使用以及进化树的绘制
1.MEGA构建系统进化树的步骤2.CLUSTALX进行序列比对1.MEGA构建系统进化树的步骤1. 将要用于构建系统进化树的所有序列合并到同一个fasta格式文件，注意：所有序列的方向都要保持一致( 5’-3’)。
如图：2. 打开MEGA软件，选择"Alignment" - "Alignment Explorer/CLUSTAL"，在对话框中选择Retrieve sequences from a file, 然后点OK，找到准备好的序列文件并打开，如图：。
3. 在打开的窗口中选择”Alignment”-“Align by ClustalX” 进行对齐，对齐过程需要一段时间，对齐完成后，最好将序列两端切齐，选择两端不齐的部分，单击右键，选择delete即可，如图：。
4. 关闭当前窗口，关闭的时候会提示两次否保存，第一次无所谓，保存不保存都可以，第二次一定要保存，保存的文件格式是.meg。
根据提示输入Title，然后会出现一个对话框询问是否是Protein-coding nucleotide sequence data, 根据情况选择Yes或No。
最后出现一个对话框询问是否打开，选择Yes，如图：。
5. 回到MEGA主窗口，在菜单栏中选择”Phylogeny”-“Bootstrap Test of Phylogeny” -“Neighbor-joining”，打开一个窗口，里面有很多参数可以设置，如何设置这些参数请参考详细的MEGA说明书，不会设置就暂且使用默认值，不要修改，点击下面的Compute按钮，系统进化树就画出来了，如图：在菜单栏中选择”Phylogeny”-“Bootstrap Test of Phylogeny” –“Minimun-evolution”,如图：在菜单栏中选择”Phylogeny”-“Bootstrap Test of Phylogeny” –“Maximun-parsimony”,如图：在菜单栏中选择”Phylogeny”-“Bootstrap Test of Phylogeny” –“UPGMA”，如图：6. 最后，使用TreeExplorer窗口中提供的一些功能可以对生成的系统进化树进行调整和美化。
手把手教你用FastTree快速构建序列进化树
手把手教你用FastTree快速构建序列进化树
手把手教你用Fast Tree 快速构建序列进化树
常见的建树方法有：贝叶斯法（Bayesian），最大似然法（Maximum likelihood，ML），最大简约法（Maximum parsimony，MP），邻接法（Neighbor-Joining，NJ），最小进化法（Minimum Evolution，ME），类平均法（UPGMA）。
一般来讲，如果模型合适，最大似然法的效果较好。
对于近缘序列，最大简约法用的假设最少，各种方法结果相似。
而对于远缘序列，一般使用最大似然法或邻接法。
对相似度很低的序列，邻接法往往出现Long-branch attraction（LBA，长枝吸引现象），严重干扰进化树的构建。
对于各种方法构建分子进化树的准确性，Hall 认为贝叶斯的方法最好，其次是最大似然法，然后是最大简约法。
其实如果序列的相似性较高，各种方法结果差别不大。
最大似然法和邻接法需要选择模型。
对于蛋白质序列，一般选择Poisson Correction（泊松修正）模型。
而对于核酸序列，一般选择Kimura 2-parameter（Kimura-2 参数）模型。
表1. 构建进化树的常用软件
软件名称简介Clustal X图形化的序列比对工具GeneDoc多序列比对结果美化工具BioEdit序列分析综合工具MEGA图形化比对，进化分析综合工具PAUP进化分析工具Phylip
进化分析工具PhyML最大似然法建树工具PAML最大似然
法建树工具MrBayes贝叶斯法建树工具FastTree最大似然法建树工具（速度快）TreeView进化树显示工具。
phylosuite建树使用方法
phylosuite建树使用方法phylosuite是一款功能强大的生物信息学工具，可以用于基因组学研究中的多样性和进化分析。
其中，建树是phylosuite的一个重要功能，可以根据序列数据构建系统进化树，帮助研究人员了解不同物种或样本之间的进化关系。
下面将介绍phylosuite建树的使用方法。
我们需要准备好用于建树的序列数据。
phylosuite支持多种不同的序列类型，如DNA、RNA和蛋白质序列。
可以通过在phylosuite 中导入FASTA格式的序列文件或手动输入序列数据来准备建树分析。
接下来，我们打开phylosuite软件，并选择建树功能。
在主界面的菜单栏中，点击"Tree"选项，然后选择"Build Tree"子选项。
这将打开一个新的建树分析界面。
在建树分析界面中，我们需要选择适合的建树方法。
phylosuite提供了多种常用的建树算法，如最大似然法（Maximum Likelihood，ML）、最小进化法（Minimum Evolution，ME）、邻接法（Neighbor Joining，NJ）等。
根据研究的需要和数据的特点，选择适合的建树方法。
在选择建树方法后，需要设置一些参数。
例如，可以设置进化模型（Evolutionary Model）和基因座（Loci）等。
进化模型描述了序列数据的进化特征，常用的进化模型有Jukes-Cantor模型、Kimura 2-parameter模型、General Time Reversible模型等。
选择适合的进化模型可以提高建树的准确性。
基因座是指在建树分析中使用的序列区域，可以根据需要选择使用全部序列还是只使用特定的区域。
设置好参数后，我们可以点击"Next"按钮进行下一步。
在下一步中，可以选择是否进行Bootstrap分析以评估建树的可靠性。
Bootstrap分析是通过对原始序列数据进行有放回重抽样的方法，产生多个数据集，然后利用这些数据集进行建树分析，最终得到多个进化树。
phylosuite使用介绍
phylosuite使用介绍PhyloSuite是一个用于分析系统发育的软件套件，可以在Windows、Linux和Mac OS X 平台上使用，并且支持各种分析方法和文件格式，包括序列比对、物种树、基因树的推断和可视化等功能。
以下是PhyloSuite使用的详细介绍。
1. 下载和安装PhyloSuitePhyloSuite是一个免费的软件，可以从其官方网站下载。
下载完成后，将PhyloSuite 解压缩并打开PhyloSuite的主界面，就可以开始使用PhyloSuite进行系统发育的分析了。
2. 总体流程使用PhyloSuite进行系统发育分析的流程大致分为以下五个步骤，具体如下：(1) 准备数据。
将需要分析的序列数据导入到PhyloSuite中，并将其按照要求进行格式转换和校准等操作。
(2) 序列比对。
使用PhyloSuite内置的多种比对工具进行数据的全局比对、局部比对和进化模型选择等操作，以得到高质量的序列比对结果。
(3) 系统发育分析。
在序列比对的基础上，使用PhyloSuite内置的多种方法推断物种树或基因树，并进行支持率计算和进化树的可视化等操作，以得到最终的系统发育信息。
(4) 结果评估。
对系统发育分析的结果进行统计分析、可视化评估和相关统计检验等操作，以确认分析的准确性和稳定性。
(5) 结果呈现和再利用。
将系统发育分析的结果导出并保存为文本或图片格式，以便用于科学研究、学术会议和出版文章等应用场景。
3. 具体操作在使用PhyloSuite进行系统发育分析时，需要了解各个功能模块的具体操作方法，以下是PhyloSuite中几个核心模块的简要介绍。
(2) Alignment模块。
该模块提供了多种序列比对工具，包括MAFFT, RAxML, MUSCLE 等，并提供多种比对质量评价和修改工具，以得到高质量的序列比对结果。
(3) Phylogeny模块。
此模块支持多种系统发育分析方法和工具，包括Maximum Likelihood, Bayesian Inference, Distance-based等，其可视化输出还包括多种图形化展示方式，以便于直观理解分析结果。
进化树分析软件MEGA的用法
将clustal 排好的序列转成MEGA 格式
MEGA4.0.1
eDataDistanceEPhylogenyPatternSelectionAlignmentWindowsHelp
We 20:45:42
2.打开MEGA 格式的文件，点PHYLOGENY 要建BOOTSTRA 脸验的树，如下图。
有四种建树方法，NJ,MP,ME,andUPGMA。
后面以NJ 为例。
DataFile
Got 。
the 、正GA 橇，ebpa3 Tutorial&nHowto 匚第ME tickni3toacika*adaiafi
3。
点击NJ后如下图。
点击绿色方格可以改变BOOTSTRA呻重复的次数（＞100）, GAP是pairwise还是completedeletion（一般选PAIRWISE）,适合你数据的替换
模型（有MODELTEST可以检验）。
（一定要根据自己的数据来设这些值）
4。
一切就绪后，点击COMPUTE结果如下，红圈中的数字就是bootstrap值，一般大于70%的枝认为比较有意义.
5。
如果有外类群，你可以直接点击你的外类群，得到有根树
网M4:Tre&Explcrer(C:\Use
FileImageSubtreeVie
口昌电配e t
AOriginaltreeIBootstrapc
RootonBranch
6。
基本过程就是这样，MEGA还有其他一些功能，希望大家继续补充。
phylosuite使用介绍
phylosuite使用介绍
PhyloSuite是一款功能强大的多功能序列分析软件，它能够处
理序列数据、进行系统发育分析以及执行其他相关的生物信息学任务。
PhyloSuite包含多个模块，包括序列预处理、进化树构建、比对、
进化树可视化、SNP分析等。
使用PhyloSuite进行序列预处理时，用户可以将多个fasta文
件合并成一个大文件，进行序列长度筛选、去重、筛选保守区域等预处理操作。
进化树构建模块支持多种方法，包括最大似然法、贝叶斯法、邻接法等，并可以选择模型和分支支持率阈值。
比对模块支持多种比对算法和参数设置，例如MAFFT、MUSCLE、CLUSTAL等，还可以
进行多序列比对和序列修剪。
进化树可视化模块可以根据不同的需求生成不同类型的进化树图形，例如圆形树、方形树、分支颜色标记等。
PhyloSuite还提供SNP分析模块，可以对序列中的SNP检测、
过滤、注释等。
此外，还可以进行基因注释、基因组注释、基因组结构预测等其他功能。
使用PhyloSuite，用户可以快速、准确地进行
序列分析和系统发育分析，为生物学研究提供有力的支持。
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几个进化树相关软件的使用方法
几个进化树相关软件的使用方法我在此介绍几个进化树分析及其相关软件的使用和应用范围。
这几个软件分别是PHYLIP、PUZZLE、PAUP、TREEVIEW、CLUSTALX和PHYLO-WIN （LINUX）。
在介绍软件之前，我先简要地叙述一下有关进化树分析的一些方法学问题。
进化树也称种系树，英文名叫“Phyligenetic tree”。
对于一个完整的进化树分析需要以下几个步骤：⑴要对所分析的多序列目标进行排列（To align sequences）。
做ALIGNMENT的软件很多，最经常使用的有CLUSTALX和CLUSTALW，前者是在WINDOW下的而后者是在DOS下的。
⑵要构建一个进化树（To reconstrut phyligenetic tree）。
构建进化树的算法主要分为两类：独立元素法（discrete character methods）和距离依靠法（distance methods）。
所谓独立元素法是指进化树的拓扑形状是由序列上的每个碱基/氨基酸的状态决定的（例如：一个序列上可能包含很多的酶切位点，而每个酶切位点的存在与否是由几个碱基的状态决定的，也就是说一个序列碱基的状态决定着它的酶切位点状态，当多个序列进行进化树分析时，进化树的拓扑形状也就由这些碱基的状态决定了）。
而距离依靠法是指进化树的拓扑形状由两两序列的进化距离决定的。
进化树枝条的长度代表着进化距离。
独立元素法包括最大简约性法（Maximum Parsimony methods）和最大可能性法（Maximum Likelihood methods）；距离依靠法包括除权配对法（UPGMAM）和邻位相连法（Neighbor-joining）。
⑶对进化树进行评估。
主要采用Bootstraping法。
进化树的构建是一个统计学问题。
我们所构建出来的进化树只是对真实的进化关系的评估或者模拟。
如果我们采用了一个适当的方法，那么所构建的进化树就会接近真实的“进化树”。
MEGA6使用教程——进化树的构建
MEGA6使用教程——进化树的构建首先，打开MEGA6软件。
在主界面上方的菜单栏中，选择“File”→“Open Data Directory”来选择数据目录。
在数据目录中，应该存在一个以.meg为文件格式后缀的文件，用于存储算法运行结果。
如果不存在这样的文件，可以通过“File”→“New”来创建一个新的.meg文件。
在.meg文件中，可以导入多种类型的数据，如DNA序列、蛋白质序列、线粒体DNA序列等。
点击菜单栏中的“Data”→“Import Alignment from File”来导入序列文件。
导入序列文件后，可以从菜单栏中的“Phylogeny”→“Construct/Test Maximum-Likelihood Tree”来构建最大似然进化树。
在弹出的对话框中，可以选择不同的进化模型来评估树的质量。
MEGA6提供了多种模型，如Jukes-Cantor模型、Kimura 2-parameter模型、Tamura 3-parameter模型等。
可以在下拉菜单中选择不同的模型。
计算完成后，可以在弹出的窗口上看到生成的进化树。
可以通过缩放、拖动、旋转等操作来查看树的不同部分。
此外，还可以使用MEGA6中的其他工具来分析和优化进化树。
比如，“Phylogeny”→“Switch Trees/Branches”工具可以帮助我们比较和切换不同的进化树。
此外，还可以使用“Phylogeny”→“Bootstrapping”工具来计算进化树的支持率。
Bootstrapping是一种统计方法，通过对原始数据集进行重抽样来评估进化树的支持强度。
在使用MEGA6构建进化树时，还应该注意一些问题。
首先，选择合适的进化模型对结果的准确性至关重要。
根据输入数据的特点，选择适当的模型来评估进化树会得到更可靠的结果。
其次，应该进行足够的计算重复次数，以确保所得到的进化树是可靠的。
足够的重复次数可以提高进化树的准确度和稳定性。
进化树软件MEGA最新的6.06说明书
第一步：打开软件下面介绍菜单的使用：Data菜单：Creat a new ：创建一个新的数据比对文件，也就是说当我们比对完一组后，想接着比对另一组，那么使用它就可以不用退出直接把数据文件导入；Open ：打开先前已经比对并保存好的文件，它包含两个子菜单： retive sequence from file 和saved aligment session ；Close: 关闭当前的比对数据文件；Save session ：保存当前比对结果，可以给比对的结果一个文件名；Export alignment ：将当前的序列比对结果输出到指定文件，有两种输入格式可供选择：MGTA 和FASTA.DNA sequence ：使用它来选择输入的数据 DNA 序列，这里需要说明的是如果你输入的数据是氨基酸序列的话，比对窗口只显示一个标签，假如是 DNA 序列的话如此显示两个标签，一个是 DNA 序列的，另一个是氨基酸序列的。
Protein sequences ：选择输入的氨基酸序列，选择后，所以的位点就被当作氨基酸残基位点来对待。
Translate/untranslate ：只有比对的序列是编码蛋白的 DNA序列的时候才可用。
它可以根据指定的遗传密码表将 DNA 序列翻译成特定的氨基酸序列。
Select genetic code table ：使用它将编码蛋白的 DNA 翻译成特定的蛋白序列。
R everse plement ：将选择的一整行的 DNA 序列变为与之互补配对碱基序列。
Exit alignment explorer ：退出序列比对的资源管理窗口Edit 菜单：使用这个菜单可以对我们的比对序列进展想要的一些编辑工作具体为Undo：撤销上一步操作；Copy：复制；Cut：剪切； Paste：粘贴；这三个操作都可以只针对一个碱基或氨基酸残基也可以是一段甚至是整个序列；Delete：从比对表格中删除一段序列；Delete gaps：去掉序列中的空缺；Insert blank sequence：重新插入一空行；标签和序列都是空的；Insert sequence from file ：从已保存的文件中插入新的序列；Select sites ：选择一列序列，与点击比对表上方的灰白空格作用类似；Select sequence：选择一行序列，与点击比对表格左侧的标签名作用类似；Select all：全选；Allow base editing ：只读保护，只有选择后才能对序列进展编辑操作，否如此所以的序列为只读格式，不能进展任何编辑操作。
生物学软件_大全
生物学软件_大全在当今数字化的时代，生物学领域也受益于各种软件工具的发展。
这些软件为生物学家、研究人员以及对生物学感兴趣的人们提供了极大的帮助，从数据分析到模型构建，从基因序列分析到生物图像处理，涵盖了生物学研究的各个方面。
下面就让我们一起来探索一下生物学中一些常用且重要的软件。
一、基因序列分析软件1、 DNASTAR Lasergene：这是一款功能强大的综合性软件，包括了序列编辑、比对、引物设计等功能。
它的操作界面相对友好，适合初学者和经验丰富的研究人员使用。
2、 MEGA：用于分子进化和系统发育分析的软件。
可以对基因序列进行比对，并构建进化树，以了解物种之间的亲缘关系。
3、 BLAST：由美国国家生物技术信息中心（NCBI）开发的序列比对工具。
能够快速在大量的数据库中搜索相似的基因序列，对于确定新测序的基因的功能和同源性非常有用。
二、蛋白质结构与功能分析软件1、 PyMOL：一款强大的分子可视化软件，可以将蛋白质的三维结构以清晰直观的方式展示出来，并进行各种操作和分析，帮助研究人员理解蛋白质的结构与功能关系。
2、 SwissPdbViewer：除了具备基本的蛋白质结构显示功能外，还能进行一些简单的结构编辑和分析，如氢键分析、疏水相互作用分析等。
3、 PROSITE：用于蛋白质序列模式和功能位点识别的数据库和搜索工具，有助于预测蛋白质的功能和结构域。
三、生物图像分析软件1、 ImageJ：这是一款开源的图像分析软件，广泛应用于生物学领域。
可以对显微镜图像进行测量、计数、荧光强度分析等操作。
2、 CellProfiler：专门为细胞图像分析设计的软件，能够自动识别和分析细胞的特征，如大小、形状、荧光强度等，大大提高了数据分析的效率。
3、 Fiji：基于 ImageJ 开发的扩展版本，增加了许多实用的插件和功能，使其在生物图像分析方面更加便捷和强大。
四、数据分析与统计软件1、 R：一种免费的开源编程语言和环境，拥有丰富的用于生物学数据分析的包，如Bioconductor 库。
系统进化树构建方法及软件应用
系统进化树构建方法及软件应用系统进化树是用来描述生物物种间亲缘关系的图表化工具，可以通过比较不同物种的遗传信息来确定它们之间的关系。
构建系统进化树可以帮助研究人员理解生物多样性的起源和发展。
本文将介绍系统进化树的构建方法，并介绍一些常用的软件应用。
构建系统进化树的方法主要分为两大类：演化模型和系统发育理论。
演化模型是基于遗传信息的演化过程进行建模，并通过统计学方法比较不同物种之间的遗传差异。
系统发育理论则是根据具体的分类原则和假设来分析和解释不同物种之间的关系。
下面将详细介绍一些常用的构建系统进化树的方法：1.分子钟模型：分子钟模型是一种基于遗传物质的演化模型，通过比较物种间的遗传差异，并根据时间尺度来估计各物种分化的时间。
分子钟模型主要依赖于分子演化速率的恒定性假设，即物种间的多态性和突变速率是恒定的。
这种方法广泛应用于研究不同物种的分子进化关系。
2.最大似然法：最大似然法是一种常用的计算统计学方法，通过计算在给定模型条件下观测到的数据（例如DNA序列）的概率来估计系统进化树。
该方法假设不同物种的进化关系可以用一个概率模型来表示，并通过调整模型参数来最大化观测序列出现的概率。
3.距离法：距离法是一种直接测量不同物种间的遗传距离（即序列差异）的方法。
它基于分子进化或形态特征的测量来生成系统进化树。
距离法没有明确的进化模型，常用的计算方式包括简约性方法和邻居法。
除了上述的构建系统进化树的方法，还有一些软件应用可以帮助研究人员进行系统进化树的构建和分析。
下面介绍几个常用的软件应用：1.MEGA：MEGA是一款广泛使用的分子进化分析软件，提供了多种方法来构建系统进化树，包括最大似然法、贝叶斯方法和邻居法等。
它还提供了一系列的工具来分析进化树的可靠性和比较不同分支的进化速率。
2.PAUP*：PAUP*是一款用于构建系统进化树的软件，它提供了多种分析方法和模型选择工具，可以根据研究需要选择适当的方法和模型。
怎样使用MEGA建立进化树
怎样使用MEGA建立进化树在进行生物信息学研究中，建立进化树是一项非常重要的任务。
MEGA （分子进化遗传学分析）是一款常用的软件，专门用于进行进化树和多序列分析。
下面将详细介绍如何使用MEGA建立进化树。
安装完成后，打开MEGA软件。
在MEGA的主界面上，有几个常用的功能选项，包括「File」、「Edit」、「View」、「Tools」、「Align」、「Phylogeny」和「Help」。
我们主要关注「Phylogeny」（进化树）选项。
在新窗口中，我们需要选择构建进化树的方法。
MEGA支持多种构建进化树的方法，包括Neighbor Joining、Maximum Parsimony、Maximum Likelihood和Bayesian等。
在这里，我们以Neighbor Joining方法为例进行演示。
在Neighbor Joining方法中，我们需要先选择计算进化距离的方法。
MEGA支持许多计算进化距离的方法，如P-distance、Kimura 2-parameter、Tamura 3-parameter等。
在这里，我们选择P-distance方法。
在选择了计算进化距离的方法后，我们还需要选择树的标准。
MEGA支持Bootstrap（Bootstrap方法是统计学中一种用于评估统计性信号和树的可靠性的方法）和Nearest-Neighbor Interchange等标准。
在这里，我们选择Bootstrap标准。
在选择了进化距离的方法和树的标准后，我们需要选择输入序列数据的文件格式。
MEGA支持多种格式的序列文件，如FASTA、PHYLIP和MEGA 等。
选择相应的格式后，我们需要导入序列数据。
可以通过从文件中导入或从剪贴板中粘贴来导入序列数据。
MEGA是一款非常强大的进化树分析软件，但对于初学者来说，可能需要一些时间去了解其中的各种选项和功能。
因此，建议在使用MEGA之前，先阅读相关文档和教程，以便更好地使用MEGA进行进化树的构建和分析。
生物大数据技术的进化树构建方法与工具
生物大数据技术的进化树构建方法与工具随着现代生物学研究范式不断发展，生物大数据成为生物学研究的重要资源。
在生物大数据中，进化树构建是解决物种分类和亲缘关系的关键环节之一。
进化树提供了生物物种之间的演化关系，帮助我们理解生物多样性的起源和演化过程。
在本文中，我将介绍生物大数据技术中用于构建进化树的方法与工具。
进化树构建的方法包括距离法、最大简约法和贝叶斯法等。
距离法是一种基于物种间差异的测量方法，常用的距离指标有进化距离、遗传距离和相似性距离等。
最大简约法则基于进化过程中最简单的演化树，寻找一棵树，使得所有的观察数据与这棵树的解释最为一致。
贝叶斯法是一种基于概率统计的方法，利用贝叶斯统计推断物种之间的关系，它可以通过蒙特卡罗马尔科夫链蒙特卡罗（MCMC）方法来求解。
生物大数据技术的进化树构建方法中有许多重要的工具。
其中，最广泛使用的方法之一是分子系统学。
分子系统学利用生物大数据中的遗传序列信息来构建进化树，最常用的序列包括基因组序列和蛋白质序列。
常见的分子系统学工具有MEGA、PHYLIP、RAxML和MrBayes等。
MEGA是一个综合的分子进化分析软件，集成了多种进化模型和构建方法。
PHYLIP是最早的公开可用的构建进化树的软件包，其中包含了多种构建方法和分析工具。
RAxML是一种用于大规模物种分类研究的软件，它具有高效的计算性能和准确的模型选择。
MrBayes是一种基于贝叶斯统计学的软件，能够估计单个和多个基因的进化树。
此外，还有一些新兴的工具用于生物大数据中进化树的构建。
一种常见的方法是使用基于物种演化树的软件包，例如ASTRAL和PhyloNet。
ASTRAL利用结合物种组织树关系和基因树关系的联合推断来构建物种进化树，它能够处理物种树混淆或基因树不完整的情况。
PhyloNet是一种基于网络理论和统计学的方法，可以推断出复杂的物种进化网络，包括基因水平的基因转移和混合。
除了这些方法和工具外，还有一些改进的技术被用于生物大数据中的进化树构建。
常用分子进化软件使用方法
Attraction
Long Branch Attraction Short branches cluster together causing incorrect tree reconstruction
据如插入、缺失等序列有用。 缺点：
然而在分析序列上存在较多的回复突变或平行 突变，而被检验的序列位点数又比较少的时候， 最大简约法可能会给出一个不合理的或者错误的 进化树推导结果。
分子进化基础
最大似然法（ML）
最大似然法(maximum likelihood,ML)最早应用 于基因频率数的分析。1981年，Felsenstein将 ML方法应用到核酸序列的系统发生树构建；1990 年，Kshino等将其拓展到蛋白质序列。
Quartet Puzzling method
分子进化基础
The first step：finding the optimal tree of all possible quartets with maximum likelihood. For example, AB ||ml CD.
The Second is puzzling step. let us assume that the order is A, B, C, D, E, . . . . The maximum likelihood tree of the quartet (A, B, C, D) is now used as a seed for the overall n-taxon tree.
99–113)
分子进化基础
Orthology: 在不同物种中来自于共同祖先的基因。 Paralogy: 在同一物种内由于基因复制而分离的同源基因。
进化树分析软件MEGA的用法
进化树分析软件MEGA的用法MEGA（Molecular Evolutionary Genetics Analysis）是一款功能强大的分子进化遗传学分析软件，用于构建进化树、进行序列比对、计算基因组变异等。
它提供了丰富的功能和易于使用的界面，使用户能够对生物序列进行详细的进化分析。
下面是MEGA软件的用法详解。
1.安装和启动MEGA软件2.导入序列数据在MEGA软件中，可以导入多种类型的序列数据，如DNA序列、蛋白质序列等。
您可以通过"File"菜单下的"Open"选项来导入已有的序列文件，或通过粘贴操作将文本格式的序列数据直接粘贴到MEGA软件中。
3.序列比对MEGA提供了多种序列比对方法，如ClustalW、MUSCLE等。
您可以通过"Align"菜单下的"Multiple Sequence Alignment"选项选择适当的方法进行序列比对。
在比对完成后，软件将显示每个位置的序列相似性信息。
4.进化树构建MEGA支持多种进化树构建方法，如NJ法（Neighbor-Joining）、ML法（Maximum Likelihood）等。
您可以通过"Phylogeny"菜单下的"Construct/Inference Phylogenetic Trees"选项选择适当的方法进行进化树构建。
MEGA还支持Bootstrap分析，用于评估构建的进化树的可靠性。
6.进化分析MEGA提供了多个工具用于进一步研究和分析进化树上的数据。
通过"Phylogeny"菜单下的"Tree Explorer"选项，您可以对进化树进行多种分析，如比较进化树的拓扑结构、计算进化树的分支长度、分析基因组变异等。
7.分支针对性分析MEGA还提供了一些工具用于对进化树上的特定分支进行分析。
常用生物软件大汇总(精)
常用生物软件大汇总(精)生物软件是生物信息学领域的重要支撑，在研究生物学的相关问题时，我们可以借助生物软件来辅助我们完成分析、解析数据。
在生物信息学研究中，许多问题都需要使用相应的生物软件来解决。
为此，我们汇总了一些常用的生物软件，从基础的序列分析、序列比对、结构分析到系统进化学等多个方面，供广大生物学者参考。
基础序列分析1. BLASTBLAST（Basic Local Alignment Search Tool）是由美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）开发的一种基于比对的序列搜索程序，可用于比对、搜索和分析生物序列数据库。
可以通过输入一个序列，自动在数据库中快速搜索与之相似的序列。
BLAST广泛应用于基因注释、功能预测、系统进化等领域。
2. Clustal OmegaClustal Omega是一款用于多序列比对的开源软件，它采用了无穷大距离算法和HMM（Hidden Markov Models）对齐技术，能够同时比对多个序列。
该软件具有高效性、准确性、易用性等特点。
序列比对1. MAFFTMAFFT（Multiple Alignment using Fast Fourier Transform）是一款用于序列比对的软件，它为几个序列比对提供一致性方法，具有很高的速度和准确性。
2. MUSCLEMUSCLE（Multiple Sequence Comparison by Log-Expectation）是一种用于多序列比对的软件，具有高效、快速和准确的特点。
它通常比其他常用比对软件比对效果更好。
序列分析1. BiopythonBiopython是一款广泛使用的开源软件，它提供了一系列功能模块，用于生物学序列分析、序列搜索、序列比对等任务，支持多种文件格式，包括FASTA、GenBank、SwissProt等。
同时，Biopython还支持常用的生物信息学操作，比如生物序列翻译、基因组注释、进化分析等。
MEGA软件的使用
MEGA软件的使用Mega是一款操作十分简便的遗传学分析软件，其界面十分友好，即使初学者也很易上手。
1、数据的录入及编辑Mega软件能够接受多种数据格式，如FASTA格式、Phylip格式、PAUP数据格式等等。
而且Mega软件专门提供了把其他格式的数据转换位Mega数据格式的程序。
首先，打开Mega程序，有如下图所示的操作界面：单击工具栏中的“File”按钮，会出现如下图所示的菜单：从上图可以看出，下拉菜单有“Open Data”（打开数据）、“Reopen Data”（打开曾经打开的数据，一般会保留新近打开的几个数据）、“Close Data”（关闭数据）、“Export Data”（导出数据）、“Conver To MEGA Format”（将数据转化为MEGA 格式）、“Text Editor”（数据文本编辑）、“Printer Setup”（启动打印）、“Exit”（退出MEGA程序）。
单击“Open Data”选项，会弹出如下菜单：浏览文件，选择要分析的数据打开，单击“打开”按钮，会弹出如下操作界面：此程序操作界面，提供了三种选择数据选择：Nucleotide Sequences（核苷酸序列）、Protein Sequences（蛋白质序列）、Pairwise Distance（遗传距离矩阵）。
根据输入数据的类型，选择一种，点击“OK”即可。
如果选择“Pairwise Distance”，则操作界面有所不同；如下图所示：根据遗传距离矩阵的类型，如果是下三角矩阵，选择“Lower Left Matrix”即可；如果是上三角矩阵，选择“Upper Right Matrix”即可。
点击“OK”按钮，即可导入数据。
如果是核苷酸数据，则读完之后，会弹出如下对话框：如上图，如果是编码蛋白质的核苷酸序列，则选择“Yes”按钮；如果是不编码蛋白质的核苷酸序列，则点击“No”按钮。
之后，会弹出如下操作窗口：此作界面的名称是“Sequence Data Explorer”，在其最上方是工具栏“Data”、“Display”、“Highlight”等，然后是一些数据处理方式的快捷按钮，在操作界面的左下方是每个序列的名称。
几款软件构建生物进化树的方法比较
生物进化树的构建目录前言 (2)一、 NCBI (6)二、 Mega (9)三、 DNAMAN (15)四、DNAStar (18)五、 Bio edit (21)前言1．背景资料进化树(evolutionary tree)又名系统树(phylogenetie tree)进化树，用来表示物种间亲缘关系远近的树状结构图。
在进化树中，各个分类单元（物种）依据进化关系的远近，被安放在树状图表上的不同位置。
所以，进化树简单地表示生物的进化历程和亲缘关系。
已发展成为多学科(包括生命科学中的进化论、遗传学、分类学、分子生物学、生物化学、生物物理学和生态学,又包括数学中的概率统计、图论、计算机科学和群论)交叉形成的一个边缘领域。
归纳总结生物进化的总趋势有以下几类：①结构上：由简单到复杂②生活环境上：由水生到陆生③进化水平上：由低等到高等一般来说，进化树是一个二叉树。
它由很多的分支和节点构成。
根据位置的不同，进化树的节点分为外部节点和内部节点，外部节点就是我们要进行分类的分类单元（物种）。
而物种之间的进化关系则用节点之间的连线表示。
内部节点表示进化事件发生的地方，或表示分类单元进化的祖先。
在同一个进化树中，分类单元的选择应当标准一致。
进化树上不同节点之间的连线称为分支，其中有一端与叶子节点相连的分支称为外枝，不与叶子节点相连的分支称为内枝。
进化树一般有两种：有根树和无根树。
有根树有一个鲜明的特征，那就是它有一个唯一的根节点。
这个根节点可以理解为所有其他节点的共同祖先。
所以，有根树能可以准确地反映各个物种的进化顺序，从根节点进化到任何其他节点只有能有一条惟一的路径。
无根树则不能直接给出根节点，无根树只反映各个不同节点之间的进化关系的远近，没有物种如何进化的过程。
但是，我们可以在无根树种指派根节点，从而找出各个物种的进化路径。
无根树有根树放射树分子进化树(以分子数据为依据构建的进化树)不仅精确地反映物种间或群体间在进化过程中发生的极微细的遗传变异(小至一个氨基酸或一个核昔酸差异)，而且借助化石提供的大分子类群的分化年代能定量地估计出物种间或群体间的分化年代，这对进化论的研究而言无疑是一场革命。
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几个进化树相关软件的使用方法我在此介绍几个进化树分析及其相关软件的使用和应用范围。
这几个软件分别是PHYLIP、PUZZLE、PAUP、TREEVIEW、CLUSTALX和PHYLO-WIN （LINUX）。
在介绍软件之前，我先简要地叙述一下有关进化树分析的一些方法学问题。
进化树也称种系树，英文名叫“Phyligenetic tree”。
对于一个完整的进化树分析需要以下几个步骤：⑴要对所分析的多序列目标进行排列（To align sequences）。
做ALIGNMENT的软件很多，最经常使用的有CLUSTALX和CLUSTALW，前者是在WINDOW下的而后者是在DOS下的。
⑵要构建一个进化树（To reconstrut phyligenetic tree）。
构建进化树的算法主要分为两类：独立元素法（discrete character methods）和距离依靠法（distance methods）。
所谓独立元素法是指进化树的拓扑形状是由序列上的每个碱基/氨基酸的状态决定的（例如：一个序列上可能包含很多的酶切位点，而每个酶切位点的存在与否是由几个碱基的状态决定的，也就是说一个序列碱基的状态决定着它的酶切位点状态，当多个序列进行进化树分析时，进化树的拓扑形状也就由这些碱基的状态决定了）。
而距离依靠法是指进化树的拓扑形状由两两序列的进化距离决定的。
进化树枝条的长度代表着进化距离。
独立元素法包括最大简约性法（Maximum Parsimony methods）和最大可能性法（Maximum Likelihood methods）；距离依靠法包括除权配对法（UPGMAM）和邻位相连法（Neighbor-joining）。
⑶对进化树进行评估。
主要采用Bootstraping法。
进化树的构建是一个统计学问题。
我们所构建出来的进化树只是对真实的进化关系的评估或者模拟。
如果我们采用了一个适当的方法，那么所构建的进化树就会接近真实的“进化树”。
模拟的进化树需要一种数学方法来对其进行评估。
不同的算法有不同的适用目标。
一般来说，最大简约性法适用于符合以下条件的多序列：i 所要比较的序列的碱基差别小，ii 对于序列上的每一个碱基有近似相等的变异率，iii 没有过多的颠换/转换的倾向，iv 所检验的序列的碱基数目较多（大于几千个碱基）；用最大可能性法分析序列则不需以上的诸多条件，但是此种方法计算极其耗时。
如果分析的序列较多，有可能要花上几天的时间才能计算完毕。
UPGMAM（Unweighted pair group method with arithmetic mean）假设在进化过程中所有核苷酸/氨基酸都有相同的变异率，也就是存在着一个分子钟。
这种算法得到的进化树相对来说不是很准确，现在已经很少使用。
邻位相连法是一个经常被使用的算法，它构建的进化树相对准确，而且计算快捷。
其缺点是序列上的所有位点都被同等对待，而且，所分析的序列的进化距离不能太大。
另外，需要特别指出的是对于一些特定多序列对象来说可能没有任何一个现存算法非常适合它。
最好是我们来发展一个更好的算法来解决它。
但无疑这是非常难的。
我想如果有人能建立这样一个算法的话，那他（她）完全可以在A.上发一篇高质量的文章。
下面介绍几个软件的使用。
首先是PHYLIP。
其是多个软件的压缩包，下载后双击则自动解压。
当你解压后就挥发现PHYLIP的功能极其强大，主要包括五个方面的功能软件：i，DNA和蛋白质序列数据的分析软件。
ii，序列数据转变成距离数据后，对距离数据分析的软件。
iii，对基因频率和连续的元素分析的软件。
iv，把序列的每个碱基/氨基酸独立看待（碱基/氨基酸只有0和1的状态）时，对序列进行分析的软件。
v，按照DOLLO简约性算法对序列进行分析的软件。
vi，绘制和修改进化树的软件。
在此，我主要对前两种功能软件进行说明。
我们现在有几个序列如下：Mo3 ATGTA TTTCGTACA TTACTGCCAGCCACCATGAA TA TTGCACGGTACCA TMo5 ATGTA TTTCGTACA TTACTGCCAGCCACCATGAA TA TTGTACGGTACCATMo6 ATGTA TTTCGTACA TTACTGCCAGCCACCATGAA TA TTGTACGGTACCATMo7 ATGTA TTTCGTACA TTACTGCCAGCCACCATGAA TA TTGTACAGTACCATMo8 ATGTA TTTCGTACA TTACTGCCAGCCACCATGAA TA TTGTACAGTACCATMo9 ATGTA TCTCGTACATTACTGCCAGCCACCATGAA TA TTGTACGGTACCA TMo12 ATGTA TTTCGTACA TTACTG CCAGCCACCATGAA TA TTGTACGGTACCATMo13 ATGTA TCTCGTACA TTACTGCCAGCCACCATGAA TA TTGTACGGTACCA T要对这8个序列进行进化树分析，按照上面的步骤，首先用CLUSTALX排列序列，输出格式为*.PHY。
用记事本打开如下图：图中的8和50分别表示8个序列和每个序列有50个碱基。
然后，打开软件SEQBOOT，如下图：按路径输入刚才生成的*.PHY文件，并在Random number seed (must be odd) ?的下面输入一个4N+1的数字后，屏幕显示如下：图中的D、J、R、I、O、1、2代表可选择的选项，键入这些字母，程序的条件就会发生改变。
D选项无须改变。
J选项有三种条件可以选择，分别是Bootstrap、Jackknife和Permute。
文章上面提到用Bootstraping法对进化树进行评估，所谓Bootstraping法就是从整个序列的碱基（氨基酸）中任意选取一半，剩下的一半序列随机补齐组成一个新的序列。
这样，一个序列就可以变成了许多序列。
一个多序列组也就可以变成许多个多序列组。
根据某种算法（最大简约性法、最大可能性法、除权配对法或邻位相连法）每个多序列组都可以生成一个进化树。
将生成的许多进化树进行比较，按照多数规则（majority-rule）我们就会得到一个最“逼真”的进化树。
Jackknife则是另外一种随机选取序列的方法。
它与Bootstrap 法的区别是不将剩下的一半序列补齐，只生成一个缩短了一半的新序列。
Permute 是另外一种取样方法，其目的与Bootstrap和Jackknife法不同，这里不再介绍。
R选项让使用者输入republicate的数目。
所谓republicate就是用Bootstrap法生成的一个多序列组。
根据多序列中所含的序列的数目的不同可以选取不同的republicate。
当我们设置好条件后，键入Y按回车。
得到一个文件outfile Outfile用记事本打开如下：这个文件包括了100个republicate。
打开DNAPARS（最大简约性法）或DNAML（最大可能性法）软件。
将刚才生成的outfile文件更名后输入。
如下图：选项O是让使用者设定一个序列作为outgroup。
一般选择一个亲缘关系与所分析序列组很接近的序列作为outgroup（本例子不选outgroup），outgroup选择的好坏将直接影响到最后的进化树的好坏。
选项M是输入刚才设置的republicate的数目。
设置好条件后，键入Y按回车。
生成两个文件outfile和treefile。
Outfile打开如下图：该文件包括了227个进化树。
Treefile可以用TREEVIEW软件打开同样包含了这227个进化树。
打开CONSENSE软件，将刚才生成的treefile文件更名后输入。
如下图：键入Y按回车。
生成两个文件outfile和treefile。
Treefile用TREEVIEW打开，如下图：Outfile打开如下图：我们看出两个树是同样的。
但在outfile的树上的数字表示该枝条的Bootstrap支持率（除以100.6）。
到现在，8个序列的进化树分析（最大简约法）已经完成。
如果要用邻位相连法对这8个序列进行分析的话，也首先执行SEQBOOT软件将这8个序列变成100个republicate。
然后，打开DNADIST软件，把SEQBOOT 生成的文件输入，如下图：选项D有四种距离模式可以选择，分别是Kimura 2-parameter、Jin/Nei、Maximum-likelihood和Jukes-Cantor。
选项T一般键入一个15-30之间的数字。
选项M键入100。
运行后生成文件如下图：这个文件包含了与输入文件相同的100个republicate，只不过每个republicate是以两两序列的进化距离来表示。
文件中的每个republicate都省略了第一排的Mo3 Mo5 Mo6 Mo7 Mo8 Mo9 Mo12 Mo13。
以这个输出文件为输入文件，执行NEIGHBOR软件。
如下图：选项M键入100。
生成两个文件outfile和treefile用记事本和TREEVIEW打开后，发现这两个文件都含有100个进化树。
再将treefile文件更名后输入CONSENSE软件，又得到两个文件outfile和treefile，这就是最后的结果。
以上是对DNA序列的分析，如果要对蛋白质序列进行分析，PROTDIST、PROTPARS 等软件。
其他软件的用法可以参照PHYLIP的documents。
下面介绍PUZZLE软件。
它是用最大可能性的方法来构建进化树的一个软件，并且对树进行bootstrap评估。
该软件搜寻进化树时用的算法是quartet puzzling，这个算法相对较快，但如要分析的序列较多时，也相当耗时。
另有LINUX版，运行起来相对较快。
PUZZLE的输入格式为PHYLIP INTERLEA VED。
CLUSTAL可以生成此格式文件。
PUZZLE的界面与PHYLIP类似，也是MS-DOS 下的软件。
PHYLO-WIN是LINUX下的一个软件。
界面友好，极易操作。
该界面如下图：Puzzle: http//:www.tree-puzzle.dePhylo-win: http//:www.evolution.bmc.uu.sePhylip、Treeview and Clustalx: http//:。