mega操作过程-多序列比对、进化树、讲述
mega操作过程-多序列比对、进化树、
基 在NCBI/EBI的FTP服务器上可以找到下载的软件包。
础 生
ClustalW 程序用选项单逐步指导用户进行操作，用户
物
可根据需要选择打分矩阵、设置空位罚分等。
信 息
ftp:///pub/software/
学
EBI的主页还提供了基于Web的ClustalW服务，用户可以
物
信
随着序列数量的增加，算法复杂性也不断增加。用O
息
（m1m2m3…mn）表示对n个序列进行比对时的算法复杂性，
学
其中mn是最后一条序列的长度。若序列长度相差不大，则
及 应
可简化成O（mn），其中n表示序列的数目，m表示序列的长
用
度。显然，随着序列数量的增加，序列比对的算法复杂性
按指数规律增长。
第二节 多序列比对程序及应用
及 应
把序列和各种要求通过表单提交到服务器上，服务器
用
把计算的结果用Email返回用户（或在线交互使用）。
/clustalw/
Progressive Alignment Method
ClustalW 程序
基
ClustalW对输入序列的格式比较灵活，可以是FASTA格式，还可
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ⅠY D G G A V - E AL
基
础
ⅡY D G G - - - E AL
生
物
ⅢF E G G I L V E AL
信
息
学
ⅣF D - G I L V Q AV
及
应
ⅤY E G G A V V Q AL
用
表1 多序列比对的定义
表示五个短序列（I-V）的比对结果。通过插入空位，使5个序列中 大多数相同或相似残基放入同一列，并保持每个序列残基顺序不变
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。
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。
mega构建系统进化树的步骤(以mega7为例)教学文案
M EGA构建系统进化树的步骤(以M EGA7为例)MEGA构建系统进化树的步骤（以MEGA7为例）本文是看中国慕课山东大学生物信息学课程总结出来的分子进化的研究对象是核酸和蛋白质序列。
研究某个基因的进化，是用它的DNA序列，还是翻译后的蛋白质序列呢？序列的选取要遵循以下原则：1）如果DNA序列的两两间的一致度≥70%，选用DNA序列。
因为，如果DNA序列都如此相似，它的蛋白质会相似到看不出区别，这对构建系统发生树是不利的。
所以这种情况下应该选用DNA序列，而不选蛋白质序列。
2）如果DNA序列的两两间的一致度≤70%，DNA序列和蛋白质序列都可以选用。
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’)。
想要做系统发生树先要做多序列比对，然后把多序列比对的结果提交给建树软件进行建树，所以在用MEGA建树时可以输入一个已经比对好的多序列比对，也可以输入一条原始序列，让MEGA先来做多序列比对，再建树（一般我们都是原始序列）。
所以我们以后者为例。
2.打开MEGA软件，选择主窗口的”File”→“Open A File”→找到并打开fasta文件，这时会询问以何种方式打开，我们是原始序列，需要先进行多序列比对，所以选择“Align”。
如果是比对好的多序列比对可以直接选择“Analyze”。
3.在打开的Alignment Explorer窗口中选择”Alignment”-“Align by ClustalW”进行多序列比对（MEGA提供了ClustalW和Muscle两种多序列比对方法，这里选择熟悉的ClustalW），弹出窗口询问“Nothing selected for alignment，Select OK”。
all？”选择“4. 之后，弹出多序列比对参数设置窗口。
这个窗口和EMBL在线多序列比对一样，可以设置替换记分矩阵、不同的空位罚分（罚分填写的是正数，计算时按负数计算）等参数。
mega使用教程
m e g a使用教程-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1MEGA的主界面：使用步骤1. 序列导入可以通过Data导入数据也可以通过file导入数据。
如果打开的文件是比对结果，选择Analyze；如果打开的文件是序列文件，选择Align。
另外双击这些后缀名文件即可自动导入序列，导入后会弹出MEGA比对界面。
如果fasta 序列导入报错，多是因为序列长度不同导致：如果序列长度不同，可以采用新建文件，将序列文件导入的方法。
步骤：Align → Edit/Build Alignment → create a new alignment → Data → open → Retrieve sequences from File将复制输入的序列另存输出看看。
步骤：data → Export alignment → fasta format序列长度都被用横线补齐了。
2. 多序列比对选择muscle或者clustalw进行比对：clustalw 一般用于DNA ，muscle多用于蛋白。
在比对之前需先选中要进行比对的序列（Shift），还可以对序列或者序列名进行编辑（双击）。
比对参数选择：保存比对文件，进化树分析提供数据。
一般导出的比对结果保存为fasta格式，或者直接点击保存按钮将结果，保存为二进制的mas或meg文件。
3. 构建进化树导入数据：将刚刚另存的meg 文件重新导入到mega程序中（直接拖入工作界面），并选择构建进化树。
参数选择：参数设置，Bootstrap method一般选择1000~1500；第一次绘图时建议选择500，这样运行速度会比价快，结果合适再调至1000重新进行进化分析。
描述：进化树可视化：View→Tree/Branch style选择树的模式，也可以通过右图菜单进行选择。
发散树环状树进化树简单美化：可视化文件的保存：?Newick——标准树文件，用于下游可视化软件的导入?png——压缩图像文件?pdf——矢量图像文件保存为png/pdf，显示不全怎么办——将图和图注复制到WORD中保存即可（Image Copy to Clipboard 粘贴到WORD）。
手把手教你构建系统进化树
9、要学生做的事，教职员躬亲共做； 要学生 学的知 识，教 职员躬 亲共学 ；要学 生守的 规则， 教职员 躬亲共 守。2021/6/292021/6/29Tuesday, June 29, 2021
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/6/292021/6/292021/6/296/29/2021 8:10:36 AM
以外米缀蛾的cds为例，点击cdsTA格式，如何保 存见下图
一般情况下点
击该页的右上 角有send 图标， 选择后点击 create file 即 可下载。Txt可 以打开。
该图显示的是
序列全长的 FASTA格式下 载。
因为我采取基于氨
17、儿童是中心，教育的措施便围绕 他们而 组织起 来。2021/6/292021/6/292021/6/292021/6/29
2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四 3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19 5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
Mega构建进化树的方法
Open a saved alignment session：使用它可以打开一 个已经比对好的序列文件；
Retieve a sequence from a file ：这种情况同第一种情
况相似。
3
选择选项1，弹出下面对话框
4
• 根据情况选择“yes”或“no”
5
从”Data”菜单中读取序列文件,如6 选择保存的fasta格式的序列文件,如7
MEGA构建进化树的方法
MEGA简介
Molecular Evolutionary Genetics Analysis Functions
• conducting automatic and manual sequence alignment • inferring phylogenetic trees • mining web-based databases • estimating rates of molecular evolution • testing evolutionary hypotheses.
9
10
在窗口10中点击“Phylogeny”下拉菜单
11
然后选择Bootstrap Test of Phylogeny。最大简 约法 Maximum Parsimony；邻接法 Neighbor Joining；最小进化法 Minimum Evolution。
三种方法中选择Neighbor Joining，出现窗口12
12
在12窗口设置好各种参数，然后，点击“Compute”进 行运算，构建进化树
结果如窗口13所示：在实际运行得到拓扑图之后， 上面有两个选项，点击 Original tree，可以选择查 看计算所得到的所有结构树。
使用mega构建进化树的流程
使用mega构建进化树的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!使用 MEGA 构建进化树的流程如下：1. 数据准备：收集需要构建进化树的序列数据，可以是 DNA 序列或蛋白质序列。
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物
信
随着序列数量的增加，算法复杂性也不断增加。用O
息
（m1m2m3…mn）表示对n个序列进行比对时的算法复杂性，
学
其中mn是最后一条序列的长度。若序列长度相差不大，则
及
可简化成O（mn），其中n表示序列的数目，m表示序列的长
应 用
度。显然，随着序列数量的增加，序列比对的算法复杂性
按指数规律增长。
第二节 多序列比对程序及应用
基础生物信息学及应用
王兴平
内容
基
础
多序列比对
生
物 信
分子进化分析——系统发生树构建
息 学
核酸序列的预测与鉴定
及
应
酶切图谱制作
用
引物设计
基
础
多序列比对
生
物
信
息
学
及
应
用
内容：
基 础
➢ 多序列比对
生 物
➢ 多序列比对程序及应用
信
息
学
及
应
用
第一节、多序列比对
（Multiple sequence alignment）
础 生
➢ Clustal程序有许多版本
物
ClustalW（Thompson等，1994）是目前使用最广泛的多序列
信
比对程序
息 学
它的PC版本是ClustalX
及
➢ 作为程序的一部分，Clustal 可以输出用于构建进化
应 用
树的数据。
Progressive Alignment Method
ClustalW 程序：ClustalW 程序可以自由使用
基
础
生
物
概念
信
息 学
多序列比对的意义
及 应
多序列比对的打分函数
用
多序列比对的方法
1、概念
多序列比对（Multiple sequence alignment）
基
➢ align multiple related sequences to achieve
础
optimal matching of the sequences.
学
program that is semiexhaustive
及
http://bibiserv.techfak.uni-bielefeld.de/dca/
应
用
启发式算法
启发式算法（heuristic algorithms）：
基 础
➢ 大多数实用的多序列比对程序采用启发式算法
生
（heuristic algorithms），以降低运算复杂度。
物
说是非常必要的。
信
息
➢ 为了便于进行交互式手工比对，通常使用不同颜色表示具有
学
不同特性的残基，以帮助判别序列之间的相似性。
及 计算机程序自动比对
应
用
➢ 通过特定的算法（如穷举法，启发式算法等），由计算机程
序自动搜索最佳的多序列比对状态。
穷举法Biblioteka 穷举法（exhaustive alignment method）
应
守性极高的残基位点；“.”号代表保守性略低的残基位点。
用
Progressive Alignment Method
及
把序列和各种要求通过表单提交到服务器上，服务器
应 用
把计算的结果用Email返回用户（或在线交互使用）。
/clustalw/
Progressive Alignment Method
ClustalW 程序
基
➢ ClustalW对输入序列的格式比较灵活，可以是FASTA格式，还可
础
以是PIR、SWISS-PROT、GDE、Clustal、GCG/MSF、RSF等格式。
生
物
➢ 输出格式也可以选择，有ALN、GCG、PHYLIP和GDE等，用户可以
信
根据自己的需要选择合适的输出格式。
息 学
➢ 用ClustalW得到的多序列比对结果中，所有序列排列在一起，
及
并以特定的符号代表各个位点上残基的保守性，“*”号表示保
2、多序列比对的意义
用于描述一组序列之间的相似性关系，以便了解一个分
基 子家族的基本特征，寻找motif，保守区域等。
础 用于描述一组同源序列之间的亲缘关系的远近，应用到
生 物
分子进化分析中。
信
➢ 序列同源性分析：是将待研究序列加入到一组与之
息 学
同源，但来自不同物种的序列中进行多序列同时比
及
基 础
Progressive Alignment Method
生
物
Iterative Alignment
信
息
Block-Based Alignment
学
及 应
DNASTAR
用
DNAMAN
1、Progressive Alignment Method
Clustal:
基
➢ Clustal，是由Feng和Doolittle于1987年提出的。
生
物
➢ 为了便于描述，对多序列比对过程可以给出下面的定义：把多序
信
列比对看作一张二维表，表中每一行代表一个序列，每一列代表
息
一个残基的位置。将序列依照下列规则填入表中：
学 及
（a）一个序列所有残基的相对位置保持不变；
应
（b）将不同序列间相同或相似的残基放入同一列，即尽可能将序列
用
间相同或相似残基上下对齐（下表）。
1 2 3 4 5 6 7 8 91
ⅠY D G G A V - E AL
基
础
ⅡY D G G - - - E AL
生
物
ⅢF E G G I L V E AL
信
息
学
ⅣF D - G I L V Q AV
及
应
ⅤY E G G A V V Q AL
用
表1 多序列比对的定义
表示五个短序列（I-V）的比对结果。通过插入空位，使5个序列中 大多数相同或相似残基放入同一列，并保持每个序列残基顺序不变
基
➢ 将序列两两比对时的二维动态规划矩阵扩展到多维矩阵。即用
础
矩阵的维数来反映比对的序列数目。这种方法的计算量很大，
生
对于计算机系统的资源要求比较高，一般只有在进行少数的较
物
短的序列的比对的时候才会用到这个方法
信
息
➢ DCA (Divide-and-Conquer Alignment）：a web-based
基
➢ 在NCBI/EBI的FTP服务器上可以找到下载的软件包。
础 生
ClustalW 程序用选项单逐步指导用户进行操作，用户
物
可根据需要选择打分矩阵、设置空位罚分等。
信
ftp:///pub/software/
息
学
➢ EBI的主页还提供了基于Web的ClustalW服务，用户可以
较，以确定该序列与其它序列间的同源性大小。
应
用 其他应用，如构建profile，打分矩阵等
3、多序列比对的方法
手工比对
基
➢ 在运行经过测试并具有比较高的可信度的计算机程序（辅助
础
编辑软件如bioedit，seaview，Genedoc等）基础上，结合实
生
验结果或文献资料，对多序列比对结果进行手工修饰，应该