山东大学生物信息学课件05分子进化
48页1、分子进化分子进化 1 1生物信息学生物信息学这篇文章是作者专门用于反对造物主理论和智能设计论的。拉马克主义拉马克主义“blind as a mole”“giraffes long neck”“birds have no teeth?”JeanBaptisteLamarck(1744-1829)用进废退论: 拉马克(1744-1829)认为,生物经常使用的器官会逐渐发达,不使用的器官会逐渐退化。拉马克认为用进废退这种后天获得的性状是可以遗传的后天获得的性状是可以遗传的,因此生物可把后天锻练的成果遗传给下一代。如长颈鹿的祖先原本是短颈的,但是为了要吃到高树上的叶子经常伸长脖子和前腿,通过遗传而演化为现在的长颈鹿。又例如上一代是为举重选手,则子代应遗传得自父母之强健肌肉。拉马克主义拉马克主义推翻拉马克主义: 德国的魏斯曼把老鼠尾巴都切断后,再让其互相交配来产生子代,而生出来的结果也依旧都是有尾巴的。再将这些没有尾巴的子代互相交配产生下一代,而下一代的老鼠也仍然是有尾巴的。他一直这样重复进行至第二十一代,其子代仍然是有尾巴的。支持拉马克主义: 水生的雄蟾蜍都有一个黑色指垫,陆生的没有。奥地利的
2、卡姆梅勒强迫陆生的产婆蟾在水中生活,繁殖了几代之后绝种了,但是在绝种之前,雄蟾蜍据称长出了黑色指垫,而且一代比一代更明显。他为了拉到资助,周游列国到处演讲。1923年,他带着产婆蟾标本去英国演讲,引起了遗传学家贝特森的怀疑。1926年,美国自然历史博物馆和维也纳大学检查他的产婆蟾标本,发现所谓“黑色指垫”乃是用黑墨水涂上去的。一个多月后卡姆梅勒开枪自杀,留下一封遗书,声称他是无辜的,是另外有人在他不知道的情况下造假。达尔文与达尔文与进化论进化论达尔文主义达尔文主义优胜劣汰,适者生存理论: 生物都有繁殖过剩的倾向,而生存空间和食物是有限的,所以生物必须“为生存而斗争”。在同一种群中的个体存在着一定程度的变异,那些具有能适应环境的有利变异的个体将存活下来,并繁殖后代,并把有利变异遗传给后代,不具有有利变异的个体就被淘汰。如果自然条件的变化是有方向的自然条件的变化是有方向的,则在历史过程中,经过长期的自然选择,微小的变异就得到积累而成为显著的变异。由此可能导致亚种和新种的形成。以长颈鹿为例:一群长颈鹿,脖子长长短短的都有,但自然环境中较低处的树叶都吃完了,只有那些脖子长的能够到更高处叶子的鹿
3、才能吃饱并繁衍后代,而那些脖子不够长的饿死了,也就没有了后代。达尔文与牛顿谁更牛?达尔文与牛顿谁更牛?如何研究进化史如何研究进化史1. 最确凿证据是:生物化石!-零散、不完整2.比较形态学、比较解剖学和生理学等:确定大致的进化框架-细节存在很多的争议3.分子进化:利用软件,从分子水平(DNA、RNA或蛋白质序列)上,构建物种的进化树-准确度依赖软件的优劣、序列的选取及参数的设置如何研究进化史如何研究进化史分子进化:系统发育树(phylogenetictree)分子树(moleculartree)美国人LinusPauling于1964年提出了分子进化的理论。在分子水平上(DNA、RNA或蛋白质序列)而不是物种的外在特征,来研究进化过程。基于某一个特定的分子在不同物种中的序列差异来构建进化树。基本假设:(1)DNA、RNA或蛋白质序列包含了物种的所有进化史的信息;(2)分子钟理论:一个特定蛋白质的进化变异(不同碱基或氨基酸的个数)的速度在不同物种中是基本恒定的。即两个蛋白质的序列越相近,他们距离共同祖先就越近。三种不同的三种不同的Homologs 同源(Homologs):来源于共同祖先
4、的相似的序列为同源序列。序列相似序列并不一定是同源序列。直系同源(Orthologs):来自于不同物种的由垂直家系(物种形成)进化而来的蛋白,并且典型的保留与原始蛋白有相同的功能。旁系同源(Paralogs):在同一物种中的来源于基因复制的蛋白,可能会进化出新的与原来有关的功能。异同源(Xenologs):通过基因水平转移,来源于共生或病毒侵染而产生的相似的蛋白质序列。三种不同的三种不同的Homologs基因平移与网状树基因平移与网状树越来越多的细菌和动植物的基因测试显示,基因并不是简单遗传给生命树上的个别枝条,它们还在物种之间以不同的进化路径转换,其结果是一个杂乱无章的“生命网”。水平基因转移是指在不同生物个体间或单个细胞内部细胞器之间,遗传物质的交流。早在1993年,就有生物学家提出细菌的基因排序不是树状,而是网状。1999年,美国科学杂志发表言论说:“生命进化树并不是真实存在于自然界中的,而是人类用来规划自然界的一个理论。”但是,有研究者运用更多的研究捍卫达尔文的观点,认为所谓网状的进化论是理想化、不切实际的想法。“树状”和“网状”的辩论在2006年正式拉开帷幕,位于德国海德堡的
5、欧洲分子生物实验室(EMBL)派出由皮尔博克领导的工作组,研究了来自细菌、古细菌以及真核细胞的191个基因组,他们发现,其中31组基因,没有任何迹象表明曾经被水平转移过,和尚未完善的“树”相近。基因平移与网状树基因平移与网状树但是,来自德国杜塞尔多夫大学的达冈和马汀教授认为,31组的结果不能够证明什么,这个数字太小。2008年,达冈和他的团队研究了181个基因组,发现80的基因组存在水平基因转移,即网状树。有学者相信,杂交是物种进化的有力驱动。来自伦敦大学的生物进化学家詹姆斯马里特说:“杂交是非常普遍的现象,有110的动物都是杂交的。”2008年,美国得克萨斯大学的科学家在包括家鼠、野鼠和非洲爪蛙在内的8种动物的基因组合中发现了一种奇特的DNA。这是鸡、大象和人类所没有的DNA,这说明它是一些动物通过异种交配形成的基因组。几年前,科学家也曾在牛体内发现蛇的DNA,鱼类、昆虫和植物中也都曾发现水平基因转移现象。这些新发现意味着,用达尔文的进化枝条来连接物种过于简单了。基因平移与网状树基因平移与网状树系统系统发育发育树树系统发育树有什么用?对于一个未知的蛋白质或基因序列,确定其亲缘关系最近
《山东大学生物信息学课件05分子进化》由会员东***分享,可在线阅读,更多相关《山东大学生物信息学课件05分子进化》请在金锄头文库上搜索。
幼儿园大班科学活动《智能留言机》课件
幼儿园大班语言绘本阅读《手电筒看见了什么》PPT
幼儿园小班科学《教宝宝认识动物》课件
幼儿园中班语言《灰狼家的小饭桶们》教案
【国家审计报告】审计报告W-06审计处罚决定书
【企业财务管理办法】会计档案管理办法
【员工主动离职-风险防范】劳动争议判决书
【员工被动离职-后续工作】70-070员工违反有关商业秘密的约定可以索赔吗
【员工被动离职-辞退申请】第六节 员工任免通知书
【员工被动离职-后续工作】70-050因员工的原因使服务期无法完成可以索赔吗
企业岗位管理制度12办公室行为规范
企业岗位管理制度30离职人员薪资发放通知单
幼儿园春游活动美丽的公园教案
呼职院电力机车制动机讲义11高速列车和重载列车制动
武理工《运输管理》教案第1章 运输系统
中海大海洋化学讲义02海洋的形成和海水的组成——兼论地球上水的起源、变迁和循环
武理工船舶柴油机习题库及答案04燃油喷射和燃烧
厦大海洋生态学课件07海洋初级生产力
华北理工水声学课件05声波在目标上的反射和散射-1目标强度及常见声纳目标的目标强度的一般特征
武理工船舶结构与设备课件02船体结构与管系-4专用船特殊船体结构特点
2022-05-20 185页
2022-05-19 9页
2022-05-04 24页
2022-04-23 112页
2022-04-23 60页
2022-04-23 48页
2022-04-21 39页
2022-04-21 49页
2022-04-21 13页