进化关系

概念教师准备学生实验方案
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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. 形成进化假说
    • 注意:分支图是形成进化假设的重要工具。分支图是一个树形图表,用于描述物种之间假设的家谱关系。图表的尖端或叶子代表特定的物种,树的枝条是不同的长度。不同的长度代表每个物种之间的变化程度。特定谱系分支的所有物种的共同祖先位于分支相交的节点处。共享一个节点的物种称为姐妹群。
    • 首先,查看提供的空白分支图,并假设分配的动物应该放在树上的位置。如果没有提供空白的分支图,请在此处下载一个。
    • 接下来,观察动物化石的图像。
    • 利用化石的形态或物理特征,假设它应该放在分支图上的哪个位置。添加新的线条或标记,以表明您为化石建议的位置。
  2. 使用 BLAST 比较基因序列
    • 注意:历史上,分支图是通过形态学的比较构建的。现在,还可以在感兴趣的物种之间比较基因序列以构建分支图。DNA 序列通常不会保存在化石中,因此在本实验中,您将使用 BLAST 数据库将与化石密切相关的现存物种的 DNA 序列与数千种其他现存物种进行比较。
    • 在开始本实验之前,您的教师将已将三个保存的基因序列下载到您桌面上的文件夹中。
    • 导航到 BLAST 主页,讲师应该在浏览器中保持打开状态,然后单击页面顶部菜单中的"保存的策略"。
    • 单击Evolutionary_Relationships_Gene1.txt文件上的"打开"。
    • 然后,单击"查看"以转到标准核苷酸 BLAST 搜索页面。您应该能够在屏幕右上角的 Query Sequence 框中看到 DNA 序列。
    • 滚动到屏幕底部,然后单击 BLAST 按钮。注意:处理和分析数据需要一些时间。
    • 处理完数据后,将出现图形摘要。 注意:您的查询序列由框顶部的蓝线表示。蓝线下方的每一行都表示 BLAST 数据库中与您的查询匹配的另一个序列。这些条形的长度和位置表示序列与查询匹配的位置和数量。条形的颜色表示其分数,或序列与查询的相同程度。图形摘要下方是 Sequences producing significant alignments (产生显著比对的序列) 列表,其中包含从数据库中检索到的与查询句子最接近的 DNA 序列的描述。这些按降序列出,从最相似的在顶部到最不相似的在底部。在右侧,有几个统计数据表明每个数据库序列与实验序列的关联程度。Max、Total、Query Coverage 和 Identity 分数越高,查询和检索的序列之间的相似程度就越高。同样,E 值数字越低,随机找到序列匹配的可能性就越小,并且比对的准确性更高。E 值为 0 表示高度显著的匹配。
    • 单击列出的最相似比对的描述名称。这将带您进一步进入页面,了解检索到的序列和查询序列之间的确切 DNA 序列比对。
    • 单击序列 ID 号。这将打开一个新选项卡,其中包含有关检索到的基因序列的更具体信息。
    • 识别并记录生物体的学名和常用名,这些名应列在"来源"旁边。
    • 识别并记录基因编码的蛋白质,应列在定义旁边。
    • 关闭选项卡并点击"返回"以返回到"产生显著比对的序列"列表。
    • 然后,对下一个最相似的序列重复步骤 7 – 9。
    • 收集了几个物种名称后,返回到"产生显著比对的序列"列表,然后单击"选择:全部"以选中每个列出的比对序列名称旁边的所有框。
    • 单击树结果的距离,根据所有 BLAST 结果基因序列与查询基因序列的相似性创建系统图。 注意:您的查询 fossil relative sequence 将以黄色突出显示。
    • 记录您的序列相对于树中显示的其他分类群的位置。
    • 最后,返回 Saved Strategies 选项卡并上传下一个保存的基因序列。
    • 查询其余两个化石相对 DNA 序列,如前所述(步骤 1 - 16)。
  3. 数据分析
    • 根据你的基因序列结果,提出第二个假设,关于你的化石标本在原始分支图中的位置。
    • 将此位置与您的第一个假设进行比较。
    • 比较你的树和你的同学的树的。如果你的同学把化石放在不同的树枝上,问问他们是怎么做出这个决定的。

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