第八章：比较基因组学与分子演化

第八章：比较基因组学与分子演化

生命演化·中性突变理论与分子钟假说·分子序列演化·密码子使用偏好·选择压力、同义与非同义替换率·系统发育树·群体基因组学

• 生物的祖先是一个

• 宏进化、微进化与超微进化

• 明进化之光，格生命之谛 “Nothing in biology makes sences except in the light of evolution.”

• 比较基因组学（Comparative Genomics）

• 比较基因组学是通过比较基因序列特征和基因结构了解基因功能、表达机制和不同物种亲缘关系的生物学研究。

  • 种间比较
  • 种内比较

• 分子演化：

  • 分子演化是什么？
    • 答：分子演化是生物演化的一个领域，分子演化研究的是DNA或蛋白序列级别上的演化改变。
  • 分子演化的主要研究方向：
    • 分子序列改变的速率和模式；
    • 新基因的来源；
    • 中性突变对于自然选择的贡献有多少；
    • 正选择和负选择的量化评估；
    • 物种形成的遗传基础研究；
    • 基因组的变化和表型变化之间的联系；

• 分子钟假设

• 拉马克进化理论、达尔文自然选择理论与中性突变理论

  • 拉马克：用进废退，选择性遗传；
  • 达尔文：适者生存；
  • 木村资生：中性进化理论；
  • 突变：有益、中性、有害
  • 作用力：选择（Selection）、突变（Mutation）、遗传漂变

• 分子序列演化模型：

  • JC模型
  • 计算分化距离

• 遗传密码子表，密码子使用偏好，选择与突变共同作用，计算方法

• 非同义与同义替换率，选择压力Ka/Ks（正选择、中性突变、负选择）

  • 同义替换：核苷酸改变后，转录的氨基酸不变
  • 非同义替换：核苷酸改变后，转录的氨基酸也变

• 系统发育树：根的类型、建树主要方法与流程

• 群里基因组：自然选择检测方法

  • 图基因组

• 章老师博士期间开展了生物信息学的研究